JP2014228624A - ブレ補正装置、レンズ鏡筒および撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレ補正装置に備えられた位置検出センサの校正を好適に行う。
【解決手段】固定部材１４０に対して相対的に移動可能な移動部材１３０と、前記移動部材１３０に備えられ、光学系により結像される像のブレを補正するブレ補正光学部材Ｌ３と、を備え、前記移動部材１３０は、前記光学系の光軸と交差する平面上において、前記ブレ補正部材Ｌ３の中心よりも前記移動部材１３０の重心Ｇに近い位置で交差する第１軸（Ａ２，Ａ３）および第２軸（Ａ２，Ａ３）に沿って移動可能であり、前記移動部材１３０は、前記第１軸（Ａ２，Ａ３）に沿って第１方向に移動した場合に前記固定部材１４０に当接可能な第１当接部１３１Ａ，１３３Ａ、および前記第１軸（Ａ２，Ａ３）に沿って第１方向と反対方向に移動した場合に前記固定部材１４０に当接可能な第２当接部１３１Ｂ，１３３Ｂを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ブレ補正装置、レンズ鏡筒および撮影装置に関する。

手振れなどによる撮像画像のブレを抑制するブレ補正装置としては、種々のものが知られている。たとえば、特許文献１に示すように、カメラのブレに合わせて、光軸に垂直な平面内で補正レンズを移動させるブレ補正装置が知られている。

このような光学式のブレ補正装置においては、補正レンズの位置座標を検出する位置検出センサの感度を校正する必要性がある。位置検出センサの感度の校正は、補正レンズを保持する可動部材を固定部材に当接させることにより行われる。

従来では、ブレ補正装置を備える光学装置の小型化に関する要請等から、可動部材の駆動軸に沿って両側に、固定部材に当接させる当接部を設けることが困難であった。このため、従来では、駆動軸に沿って移動する可動部材を固定部材に当接させたときに、可動部材が回転してしまうことがあり、位置検出センサの校正に誤差が生じてしまうことがあった。

特開２００９−１６９３５９

本発明の目的は、好適に校正を行うことができるブレ補正装置、そのブレ補正装置を備えるレンズ鏡筒および撮影装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のブレ補正装置（１００）は、
固定部材（１４０，２４０）に対して相対的に移動可能な移動部材（１３０，２３０）と、
前記移動部材（１３０，２３０）に備えられ、光学系（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）により結像される像のブレを補正するブレ補正部材（Ｌ３）と、を備え、
前記移動部材（１３０，２３０）は、前記光学系（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）の光軸と交差する平面上において、前記ブレ補正部材（Ｌ３）の中心よりも前記移動部材（１３０，２３０）の重心（Ｇ）に近い位置で交差する第１軸（Ａ２，Ａ３）および第２軸（Ａ２，Ａ３）に沿って移動可能であり、
前記移動部材（１３０，２３０）は、前記第１軸（Ａ２，Ａ３）に沿って第１方向に移動した場合に前記固定部材（１４０，２４０）に当接可能な第１当接部（１３１Ａ，１３３Ａ，２４３Ｃ）、および前記第１軸（Ａ２，Ａ３）に沿って第１方向と反対方向に移動した場合に前記固定部材（１４０，２４０）に当接可能な第２当接部（１３１Ｂ，１３３Ｂ，２４３Ｄ）を有することを特徴とする。

なお、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの概略ブロック図である。 図２は、図１に示すブレ補正装置の正面斜視図である。 図３は、図２に示すブレ補正装置の背面斜視図である。 図４は、図２および図３に示すブレ補正装置の組立図である。 図５は、図１に示すカメラにおけるブレ補正動作の制御の一例を示す制御ブロック図である。 図６は、図２〜図４に示すブレ補正装置の要部の一例を示す正面図である。 図７は、図６に示すブレ補正装置の校正動作の一例を説明するフローチャートである。 図８は、図６に示すブレ補正装置の動作の一例を示す。 図９は、図６に示す可動部の移動軸に沿った移動距離と検出軸に沿った移動距離との関係を示す。 図１０は、図６に示すブレ補正装置の動作の他の例を示す。 図１１は、図２〜図４に示すブレ補正装置の要部の他の例を示す正面図である。 図１２は、従来のブレ補正装置の一例を示す。 図１３は、図１２に示す従来のブレ補正装置の動作の一例を示す。

第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るカメラ１は、いわゆるコンパクトデジタルカメラであり、カメラボディ１ａとレンズ鏡筒２とが一体化してある。なお、以下の実施形態では、コンパクトデジタルカメラを例に説明するが、本発明はこれに限定されない。たとえば、レンズとカメラボディとが別個に構成される一眼レフデジタルカメラであっても良い。さらに、ミラー機構を省いたミラーレスタイプのカメラであっても良い。また、コンパクトデジタルカメラや一眼レフデジタルカメラに限らず、ビデオカメラ、双眼鏡、顕微鏡、望遠鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。

レンズ鏡筒２は、被写体側から順に、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群（ブレ補正レンズ群）Ｌ３を配列して構成された撮像光学系を備えている。また、本実施形態のカメラ１では、第３レンズ群Ｌ３の背後（像面側）に、ＣＣＤやＣＭＯＳに代表される撮像素子３を具備してある。

第１レンズ群Ｌ１は、撮像光学系のうち最も被写体側に設けられ、駆動機構６により光軸Ｌに沿った方向に移動自在に駆動され、ズーミングが可能になっている。第２レンズ群Ｌ２は、駆動機構８により光軸Ｌに沿った方向に移動自在に駆動され、フォーカシングが可能になっている。

第３レンズ群（ブレ補正レンズ群）Ｌ３は、ブレ補正装置１００の一部を構成する。ブレ補正レンズ群Ｌ３は、ＣＰＵ１４からの信号を受けたブレ補正装置１００により、光軸Ｌと交差する面内で移動可能であり、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群（ブレ補正レンズ群）Ｌ３により撮像素子３の撮像面に形成される光学像の、カメラの動きに起因する像ブレを低減する。

絞り機構４は、カメラの露光を制御するように駆動機構１０により駆動される。撮像素子３は、撮像光学系が撮像面上に結像する被写体像の光に基づいて、電気的な画像出力信号を生成する。その画像出力信号は、信号処理回路１６で、Ａ／Ｄ変換やノイズ処理されてＣＰＵ１４へ入力する。

レンズ鏡筒２には、ジャイロセンサなどの角速度センサ１２が内蔵してあり、角速度センサ１２は、カメラ１に生じる手ブレなどによる角速度を検出し、ＣＰＵ１４に出力する。ＣＰＵ１４には、ＡＦセンサ１８からの検出信号も出力され、その検出信号に基づき、駆動機構８を制御し、オートフォーカス（ＡＦ）機構を実現している。なお、角速度センサ１２は、カメラボディ１ａに備えられても良い。

ＣＰＵ１４には、記憶媒体２０、不揮発性メモリ２２および各種操作ボタン２４などが接続されている。記憶媒体２０は、ＣＰＵ１４からの出力信号を受けて、撮影画像を記憶したり、読み出されたりするメモリであり、たとえば着脱自在なカード式メモリである。着脱自在なメモリとしては、ＳＤカード等のさまざまなタイプがあるが、特に限定されるものではない。

不揮発性メモリ２２は、ジャイロセンサのゲイン値およびホール素子の校正値などの調整値情報が記憶してあり、ＣＰＵ１４と共にカメラの内部に内蔵してある半導体メモリなどで構成される。各種操作ボタン２４としては、たとえばレリーズスイッチが例示され、レリーズスイッチを半押しまたは全押しすることで、その信号がＣＰＵ１４に入力される。

図１に示すブレ補正装置１００の構成を図２〜図４を用いて説明する。なお、以下の説明では、光軸Ｌに平行な軸をＺ軸とする。

ブレ補正装置１００は、図４に示すように、可動部１３０および固定部１４０を備える。固定部１４０は、図２および図４に示すように、シャッター部１１０および位置検出部１２０を含み、これらは、ビス１５０にて固定部１４０に固定されている。シャッター部１１０は、カメラの露光を制御する構成であり、固定部１４０から独立した構成であってもよい。

位置検出部１２０には、第１ホール素子１２２および第２ホール素子１２４が備えられ、可動部１３０の位置を検出する。第１ホール素子１２２は光軸Ｌに垂直なＸ軸に検出軸を持ち、第２ホール素子１２４は光軸Ｌに垂直なＹ軸に検出軸を持つ。

第１ホール素子１２２および第２ホール素子１２４は、可動部１３０に備えられる第１磁石１３２および第２磁石１３４の磁界を検出して、可動部１３０の位置を検出する。

可動部１３０は、第１磁石１３２、第２磁石１３４およびブレ補正レンズ群Ｌ３を備える。以下の説明では、本実施形態の理解を容易にするために、ブレ補正レンズ群Ｌ３を１枚のブレ補正レンズＬ３として説明する。

可動部１３０は、３つの引張コイルばね１４５により、３箇所で固定部１４０に取り付けられる。引張コイルばね１４５は、図３に示す固定部側ばね取付部１４６と図４に示す可動部側ばね取付部１３６との間に取り付けられる。可動部１３０は、図４に示す３個のセラミックボール１４８を介して摺動することで、光軸Ｌに交差する平面上（たとえば、Ｘ軸とＹ軸を含む面、光軸Ｌに直交する面）を固定部１４０に対して相対移動する。なお、引張コイルばね１４５およびセラミックボール１４８の数量は、可動部１３０および固定部１４０の形状等に合わせて、適宜変更可能である。

可動部１３０は、可動部１３０に備えられる第１磁石１３２および第２磁石１３４と、固定部１４０に備えられる第１駆動コイル１４２および第２駆動コイル１４４との相互作用によって発生する駆動力により、光軸Ｌに交差する平面上を移動する。第１磁石１３２と第１駆動コイル１４２とが第１ＶＣＭ１５２を構成し、第２磁石１３４と第２駆動コイル１４４とが第２ＶＣＭ１５４を構成する。なお、ＶＣＭとはボイスコイルモータの略称である。

図１〜図４に示すブレ補正装置１００によるブレ補正動作の一例を図５に示す。ブレ補正装置１００は、図５に示すように、目標位置生成部１６２、減算器１６４、フィードフォワードコントローラ１６６、フィードバックコントローラ１６８および加算器１７０をさらに備える。これらの構成は、たとえば、図１に示すカメラボディ１ａのＣＰＵ１４が備えても良いし、レンズ鏡筒２のレンズＣＰＵ（不図示）が備えても良い。

図１に示す角速度センサ１２は、カメラ１に生じるピッチ方向およびヨー方向のブレ角速度信号ω_ｐ、ω_ｙ（ｒａｄ／ｓ）を検出し、目標位置生成部１６２に出力する。

目標位置生成部１６２は、ブレ角速度信号ω_ｐ、ω_ｙを積分してブレ角度θ_ｐ、θ_ｙ（ｒａｄ）に変換し、ブレ角度θ_ｐ、θ_ｙを光軸に交差する平面に投影して、可動部目標位置ｘ_ｔ、ｙ_ｔ（ｍｍ）に関する信号を生成する。可動部目標位置ｘ_ｔ、ｙ_ｔに関する信号は、ブレ角速度信号ω_ｐ、ω_ｙに基づくブレを打ち消すための可動部１３０の目標位置に関する信号である。

この可動部目標位置ｘ_ｔ、ｙ_ｔとホール素子１２２，１２４からの可動部位置座標ｘ、ｙ（ｍｍ）とを利用して、コイル１４２，１４４を駆動するためのコイル駆動電流Ｉ_ｘ’、Ｉ_ｙ’（Ａ）が生成される。

具体的には、可動部目標位置ｘ_ｔ、ｙ_ｔに関する信号が、フィードフォワードコントローラ１６６を介して、加算器１７０に入力される。また、可動部目標位置ｘ_ｔ、ｙ_ｔに関する信号と可動部位置座標ｘ、ｙに関する信号とが、減算器１６４およびフィードバックコントローラ１６８を介して、加算器１７０に入力される。加算器１７０は、入力されたこれらの信号を利用して、コイル駆動電流Ｉ_ｘ’、Ｉ_ｙ’を生成し、第１ＶＣＭ１５２（第１駆動コイル１４２）および第２ＶＣＭ１５４（第２駆動コイル１４４）に出力する。

第１ＶＣＭ１５２および第２ＶＣＭ１５４にコイル駆動電流Ｉ_ｘ’、Ｉ_ｙ’が入力されると、図６に示すように、可動部１３０にＸ’軸およびＹ’軸に沿った電磁駆動力が作用する。可動部１３０は、Ｘ’軸およびＹ’軸に沿った電磁駆動力により、光軸Ｌに交差する平面上で目標位置に向けて移動される。

図５に示すホール素子１２２，１２４のそれぞれは、図６に示すように、可動部１３０のＸ軸またはＹ軸に沿った位置座標を検出して、フィードバックコントローラ１６８に出力する。ブレ補正動作中においては、角速度センサ１２とブレ補正装置１００とで上記の制御を繰り返し、ブレ補正を行う。

次に、図６を用いて、本実施形態のブレ補正装置１００を、より具体的に説明する。図６において、Ｘ軸は図４に示す第１ホール素子１２２の検出軸であり、Ｙ軸は第２ホール素子１２４の検出軸である。第１ホール素子１２２は、図４に示す可動部１３０に備えられる第１磁石１３２のＸ軸方向の位置を検出し、第２ホール素子１２４は、第２磁石１３４のＹ軸方向の位置を検出する。すなわち、第１ホール素子１２２および第２ホール素子１２４を備える検出部１２０は、可動部１３０のＸ軸およびＹ軸に沿った位置座標を検出する。なお、本実施形態では、Ｘ軸とＹ軸とは光軸Ｌを通り相互に垂直であるが、光軸Ｌを通らないで垂直以外の角度で交差しても良い。

また、図６において、Ｘ’軸は図４に示す第１駆動コイル１４２と第１磁石１３２とからなる第１ＶＣＭ１５２の駆動軸であり、Ｙ’軸は第２駆動コイル１４４と第２磁石１３４とからなる第２ＶＣＭ１５４の駆動軸である。可動部１３０は、第１ＶＣＭ１５２によるＸ’軸に沿った電磁駆動力および第２ＶＣＭ１５４によるＹ’軸に沿った電磁駆動力により、光軸Ｌに交差する平面上で目標位置に向けて移動される。本実施形態では、Ｘ’軸とＹ’軸とは、垂直以外の角度で交差しており、Ｘ’軸とＹ’軸とが交差する駆動原点Ｍは、レンズ中心Ｏよりも可動部重心Ｇに近い位置に存在している。可動部１３０が、その駆動中心である駆動原点Ｍに位置するとき、レンズ中心Ｏが光軸Ｌを通る。

以下の説明では、光軸Ｌに垂直なＸ−Ｙ平面上にある相互に垂直な軸をＡ１軸およびＡ３軸とする。Ａ１軸とＡ３軸とは、光軸Ｌに垂直な平面において光軸Ｌを通り、相互に垂直である。Ａ１軸およびＡ３軸は、Ｘ軸とＹ軸とが光軸Ｌにおいて交差する角度を二等分する。また、Ａ２軸は、駆動原点Ｍを通りＡ１軸に平行である。Ａ２軸とＡ３軸とは相互に垂直であり、Ａ２軸とＡ３軸との交点はレンズ中心Ｏよりも可動部重心Ｇに近い位置に存在している。

固定部１４０は、Ａ２軸に沿って両側に、第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂを有する。第１ストッパ部１４１Ａは、可動部１３０の第１当接部１３１Ａに当接可能であり、本実施形態では、固定部１４０の内側で第１当接部１３１Ａに向いて突出する突出部に設けられている。第２ストッパ部１４１Ｂは、可動部１３０の第２当接部１３１Ｂに当接可能であり、固定部１４０の内側で第２当接部１３１Ｂに向いて突出する突出部に設けられている。第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂは、可動部１３０のＡ２軸方向の可動範囲を規定している。

なお、本実施形態では、図２および図４に示すように、固定部１４０の約下半分の領域では、シャッター部１１０等の構成が占領している。このため、好適には、第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂは、固定部１４０の約上半分の領域に配置される。したがって、第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂが配置されるＡ２軸は、Ａ１軸に平行でなくても良いが、固定部１４０の内側においてＡ１軸に交差しないように配置されることが好ましい。このように、Ａ２軸を配置することにより、固定部１４０の約上半分の領域に、第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂを配置することができる。

固定部１４０は、Ａ３軸に沿ってＡ１軸よりも上側に、光軸Ｌに沿って可動部１３０に向いて突出する係止要素１４３を有する。係止要素１４３は、可動部１３０の貫通孔１３３内に挿入してあり、可動部１３０の第３当接部１３３Ａに当接可能な第３ストッパ部１４３Ａと、第４当接部１３３Ｂに当接可能な第４ストッパ部１４３Ｂとを有する。係止要素１４３の第３ストッパ部１４３Ａおよび第４ストッパ部１４３Ｂは、可動部１３０のＡ３軸方向の可動範囲を規定している。

本実施形態では、可動部１３０は、Ａ１軸に対して非対称な形状である。なぜなら、図２および図４に示すように、ブレ補正装置１００の小型化等の観点から、シャッター部１１０がブレ補正装置１００に組み込まれており、固定部１４０の下側の約半分の領域がシャッター部１１０によって占領されている。このため、図６に示すように、可動部１３０は、Ａ３軸に沿った長さよりも、Ａ１軸およびＡ２軸に沿った長さの方が長くなるように構成してあり、固定部１４０の約上半分の領域に配置される。本実施形態では、可動部１３０の可動部重心Ｇは、レンズ中心Ｏではなく、Ａ２軸に沿ったレンズ中心Ｏの上側に存在する。なお、可動部１３０の形状は、Ａ１軸に沿って対称な形状であっても良く、Ａ２軸に沿って非対称な形状であっても良い。

可動部１３０の外周面には、第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂが設けてある。第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂは、可動部重心Ｇを挟むように設けてある。第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂは、可動部１３０が駆動原点Ｍに位置するときに、Ａ２軸に沿った可動部１３０の両側に位置するように設けられている。

第１当接部１３１Ａは、可動部１３０がＡ２軸に沿って固定部１４０の第１ストッパ部１４１Ａ側（図示左側）に移動したときに、第１ストッパ部１４１Ａに当接可能であり、第２当接部１３１Ｂは、可動部１３０がＡ２軸に沿って固定部１４０の第２ストッパ部１４１Ｂ側（図示右側）に移動したときに、第２ストッパ部１４１Ｂに当接可能である。

また、可動部１３０には、その外周よりも内側に貫通孔１３３が形成してある。貫通孔１３３には、Ａ３軸に沿ってレンズ中心Ｏに向いて突出するバネ取付部１３６が設けられており、バネ取付部１３６は、図４に示すように、引張コイルばね１４５を保持する。

図６に示すように、バネ取付部１３６のレンズ中心Ｏ側は、第３当接部１３３Ａを構成する。また、貫通孔１３３の第３当接部１３３Ａに対向する位置には第４当接部１３３Ｂが設けられている。第３当接部１３３Ａおよび第４当接部１３３Ｂは、可動部１３０が駆動原点Ｍに位置するときに、Ａ３軸に沿って貫通孔１３３の両側に設けてある。

第３当接部１３３Ａは、可動部１３０がＡ３軸に沿って下方向に移動したときに、第３ストッパ部１４３Ａに当接可能であり、第４当接部１３３Ｂは、可動部１３０がＡ３軸に沿って上方向に移動したときに、第４ストッパ部１４３Ｂに当接可能である。

次に、図７に示すフローチャートを用いて、本実施形態のブレ補正装置１００が備える位置検出部１２０（図４）の校正動作（感度調整）の一例を説明する。位置検出部１２０の感度調整は、たとえば、図１に示すカメラ１の電源投入後に行われる。本実施形態では、図６に示すように、可動部１３０にＡ２軸に沿った駆動力を作用させることにより、可動部１３０をＡ２軸に沿って移動させて、位置検出部１２０の感度調整を行う。

本実施形態では、第１ＶＣＭ１５２の駆動軸であるＸ’軸および第２ＶＣＭ１５４の駆動軸であるＹ’軸は、Ａ２軸に対して角度θで傾いており、Ａ２軸上で交差している。そこで、たとえば、図８に示すように、可動部１３０をＡ２軸に沿って第１ストッパ部１４１Ａ側に移動させる際には、第１ＶＣＭ１５２の駆動力Ｆｘ’および第２ＶＣＭ１５４の駆動力Ｆｙ’を合成した合成駆動力ＦＡ２を可動部１３０に作用させる。なぜなら、第１ＶＣＭ１５２による駆動力Ｆｘ’は、Ａ２軸に沿った駆動力成分とＡ３軸に沿った駆動力成分とを含む。そこで、駆動力Ｆｘ’のＡ３軸に沿った駆動力成分をキャンセルするように、第２ＶＣＭ１５４を駆動する。つまり、第２ＶＣＭ１５４による駆動力Ｆｙ’のＡ３軸に沿った駆動力成分により、第１ＶＣＭ１５２のＡ３軸に沿った駆動力をキャンセルする。このように、第１ＶＣＭ１５２および第２ＶＣＭ１５４を駆動することにより、可動部１３０にＡ２軸に沿った駆動力ＦＡ２を作用させて、可動部１３０をＡ２軸に沿って移動させることができる。

図７に示すステップＳ０２にて、図８に示すように、可動部１３０をＡ２軸に沿って第１ストッパ部１４１Ａ側に移動させて、可動部１３０の第１当接部１３１Ａを第１ストッパ部１４１Ａに当接させる。ステップＳ０４にて、図１に示すメモリ２２は、可動部１３０を第１ストッパ部１４１Ａに当接させたときに、第１ホール素子１２２が検出した位置座標信号Ｄ１および第２ホール素子１２４が検出した位置座標信号Ｄ２を記憶する。

次に、図７に示すステップＳ０６にて、可動部１３０をＡ２軸に沿って第２ストッパ部１４１Ｂ側に移動させて、可動部１３０の第２当接部１３１Ｂを第２ストッパ部１４１Ｂに当接させる（図８参照）。ステップＳ０８にて、図１に示すメモリ２２は、可動部１３０を第２ストッパ部１４１Ｂに当接させたときに、第１ホール素子１２２が検出した位置座標信号Ｄ３および第２ホール素子１２４が検出した位置座標信号Ｄ４を記憶する。

ステップＳ１０にて、検出部１２０の校正（感度調整）を行う。すなわち、図１に示すＣＰＵ１４は、メモリ２２に記憶してある第１ホール素子１２２の位置座標信号Ｄ１およびＤ３を用いて、第１ホール素子１２２の感度を調整する。また、ＣＰＵ１４は、第２ホール素子１２４の位置座標信号Ｄ２およびＤ４を用いて、第２ホール素子１２４の感度を調整する。このように、検出部１２０の感度調整を行うことにより、可動部１３０の位置検出を精度良く行うことができる。

なお、図９に示すように、本実施形態では、第１ホール素子１２２の検出軸であるＸ軸および第２ホール素子１２４の検出軸であるＹ軸が、Ａ２軸に対してθ度傾いている。このため、可動部１３０がＡ２軸に沿ってＳ１からＳ２まで距離Ａを移動したときに、Ｘ軸上での距離はＰ１からＰ２までの距離Ａ／cosθであり、Ｙ軸上での距離はＰ３からＰ４までの距離Ａ／cosθである。したがって、本実施形態では、Ｘ軸上またはＹ軸上での移動距離Ａ／cosθを用いてセンサ感度の調整を行う。

本実施形態では、Ａ２軸に沿った駆動力を作用させることにより可動部１３０をＡ２軸に沿って移動させて、可動部１３０を固定部１４０に当接させている。しかも、固定部１４０に当接させる可動部１３０の第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂは、Ａ２軸に沿って可動部１３０の両側に設けられている。このため、本実施形態では、第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂを固定部１４０に確実に当接させることができる。すなわち、本実施形態では、可動部１３０を固定部１４０に当接させる際に、可動部１３０が回転等することがないので、可動部１３０を固定部１４０に当接させたときの可動部１３０の位置座標を正確に取得することができる。したがって、本実施形態では、検出部１２０の感度調整を好適に行うことができる。

なお、従来では、たとえば、図１２に示すように、Ｂ１軸およびＢ２軸に沿って可動部３３０を移動させて、Ｂ１軸およびＢ２軸に沿った位置座標を検出する位置検出センサの感度調整を行っていた。このとき、図１２に示すように、従来技術においては、Ｂ１軸およびＢ２軸に沿って可動部３３０の両側に当接部が形成されていなかった。このため、従来では、たとえば、図１３に示すように、可動部３３０を下側に移動させて固定部３４０に当接させたときに、可動部３３０が回転してしまう問題があった。可動部３３０に作用する駆動力ＦＢ２と当接部での反力とによりモーメントが発生してしまうためである。その結果、従来では、可動部３３０を固定部３４０に当接させたときの可動部３３０の位置座標を正確に取得することができず、位置検出センサの感度調整に誤差が生じていた。

また、本実施形態では、Ａ２軸がＸ軸およびＹ軸に交差している。このため、本実施形態では、Ａ２軸に沿って可動部１３０を移動させるのみで、第１ホール素子１２２および第２ホール素子１２４の感度調整を行うことができる。

本実施形態では、可動部１３０の駆動原点Ｍを、可動部１３０の可動部重心Ｇに近づけてある。このため、本実施形態では、可動部１３０を移動させる際に悪影響となる回転成分の影響を抑制することができる。より好適には、駆動原点Ｍは可動部重心Ｇに一致し、このときは回転成分の影響を完全に除去することができる。このため、本実施形態では、可動部１３０を固定部１４０との当接位置まで好適に移動させることが可能であり、より好適な感度調整を提供することができる。さらに、本実施形態では、可動部１３０の目標位置への収束性や可動部１３０の制御安定性等が向上されており、ブレ補正装置１００の制御性能が向上されている。

本実施形態では、図５に示すように、ブレ検出部１２が検出するブレ角速度信号ωｐ、ωｙと、第１ホール素子１２２，第２ホール素子１２４が検出する可動部位置座標ｘ、ｙとを利用して可動部１３０の制御を行っているので、可動部１３０を正確な目標位置に収束させることができる。

本実施形態では、第１ホール素子１２２，第２ホール素子１２４の検出軸Ｘ，Ｙに沿った目標位置座標を、可動部１３０の駆動軸Ｘ’，Ｙ’に沿った目標移動量に変換して、可動部１３０を移動させているので、ブレ補正装置の制御を好適に行うことができる。

なお、上記においては、Ａ２軸に沿って可動部１３０を移動させて検出部１２０の感度調整を行ったが、たとえば、図１０に示すように、Ａ３軸に沿って可動部１３０を移動させて検出部１２０の感度調整を行うことができる。

この場合においては、可動部１３０にＡ３軸に沿った駆動力を作用させることにより可動部１３０をＡ３軸に沿って移動させて、可動部１３０を固定部１４０に当接させる。このとき、固定部１４０に当接させる可動部１３０の第３当接部１３３Ａおよび第４当接部１３３ＢがＡ３軸に沿って可動部１３０の両側に設けてあるので、第３当接部１３３Ａおよび第４当接部１３３Ｂを固定部１４０に好適に当接させることができる。すなわち、可動部１３０を固定部１４０に当接させる際に、可動部１３０が回転等することがないので、可動部１３０を固定部１４０に当接させたときの位置座標を正確に取得することができる。したがって、検出部１２０の感度調整を好適に行うことができる。なお、このＡ３軸に沿って可動部１３０を移動させて行う検出部１２０の感度調整は、Ａ２軸に沿って可動部１３０を移動させて行う感度調整の代わりに行ってもよい。また、Ａ２軸に沿って可動部１３０を移動させて行う感度調整とＡ３軸に沿って可動部１３０を移動させて行う感度調整との両方を行ってもよい。Ａ１軸およびＡ２軸に沿って可動部１３０を移動させて感度調整を行うことにより、可動部１３０の駆動原点Ｍの補正を行うことが可能である。

第２実施形態
図１１は、第２実施形態に係るブレ補正装置２００を示す。第２実施形態に係るブレ補正装置２００は、可動部２３０および固定部２４０の一部の構成を除いては、第１実施形態に係るブレ補正装置１００と同様であるので、重複する説明は省略する。なお、本実施形態では、図６等に示す第１実施形態のＡ２軸に沿って設けられる固定部１４０の第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂ、可動部１３０の第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂが省略されている。

図１１に示すように、本実施形態では、固定部２４０は、Ａ３軸に沿ってＡ１軸よりも上側に、光軸Ｌに沿って可動部２３０に向けて突出する係止要素２４３を有する。係止要素２４３は、可動部２３０の孔２３３内に挿入してあり、第１ストッパ部２４３Ａと、第２ストッパ部２４３Ｂと、第３ストッパ部２４３Ｃと、第４ストッパ部２４３Ｄとを有する。第１ストッパ部２４３Ａおよび第２ストッパ部２４３Ｂは、可動部２３０のＡ１軸方向の可動範囲を規定しており、第３ストッパ部２４３Ｃおよび第４ストッパ部２４３Ｄは、可動部１３０のＡ３軸方向の可動範囲を規定している。第３ストッパ部２４３Ｃおよび第４ストッパ部２４３Ｄは、係止要素２４３のＡ３軸に沿って両側に設けられている。

可動部２３０には、その外周よりも内側に孔２３３が形成してある。孔２３３の内周には、第１当接部２３３Ａと、第２当接部２３３Ｂと、第３当接部２３３Ｃと第４当接部２３３Ｄとが設けられている。第１当接部２３３Ａは第１ストッパ部２４３Ａに当接可能であり、第２当接部２３３Ｂは第２ストッパ部２４３Ｂに当接可能であり、第３当接部２３３Ｃは第３ストッパ部２４３Ｃに当接可能であり、第４当接部２３３Ｄは第４ストッパ部２４３Ｄに当接可能である。なお、本実施形態では、第１当接部２３３Ａ〜第４当接部２３３Ｄと、第１ストッパ部２４３Ａ〜第４ストッパ部２４３Ｄとは、面接触可能に設けられている。また、第３当接部２３３Ｃおよび第４当接部２３３Ｄは、可動部２３０が駆動原点Ｍに位置するときに、Ａ３軸に沿って貫通孔２３３の両側に設けてある。

本実施形態におけるブレ補正装置２００の校正は、可動部２３０をＡ３軸に沿って移動させることにより行われる。すなわち、可動部２３０にＡ３軸に沿った駆動力を作用させることにより可動部２３０を移動させて、可動部２３０を固定部２４０に当接させる。このとき、固定部２４０に当接させる可動部２３０の第３当接部２３３Ｃおよび第４当接部２３３ＤがＡ３軸に沿って可動部２３０の両側に設けてあるので、第３当接部２３３Ｃおよび第４当接部２３３Ｄを固定部２４０に好適に当接させることができる。すなわち、可動部２３０を固定部２４０に当接させる際に、可動部２３０が回転等することがないので、可動部２３０を固定部２４０に当接させたときの位置座標を正確に取得することができる。したがって、検出部１２０の感度調整を好適に行うことができる。本実施形態のブレ補正装置２００は、図６等に示す第１実施形態のブレ補正装置１００と比較して、第１ストッパ部１４１Ａおよび第２ストッパ部１４１Ｂ、第１当接部１３１Ａおよび第２当接部１３１Ｂが省略されたシンプルな構成である。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

上記の実施形態では、図１に示すブレ補正レンズＬ３を駆動するタイプの光学系移動型ブレ補正装置であるが、本発明においては、図１に示す撮像素子３が移動するタイプの撮像素子移動型ブレ補正装置にも適用することができる。

上記の実施形態では、可動部を駆動する手段として、２個のＶＣＭを適用したが、これに限定されず、たとえば、２個以上のＶＣＭであってもよい。また、圧電アクチュエータ等のその他のアクチュエータを使用してもよい。

上記の実施形態では、可動部の位置を検出する手段として、２個のホール素子を適用したが、これに限定されず、２個以上のホール素子であってもよく、また、ＰＳＤセンサ等のその他の位置検出手段を使用してもよい。

１ カメラ
１ａ カメラボディ
２ レンズ鏡筒
１２ 角速度センサ
１４ ＣＰＵ
１００ ブレ補正装置
１１０ シャッター部
１２０ 位置検出部
１２２ 第１ホール素子
１２４ 第２ホール素子
１３０ 可動部
１３１Ａ 第１当接部
１３１Ｂ 第２当接部
１３２ 第１磁石
１３３ 貫通孔
１３３Ａ 第３当接部
１３３Ｂ 第４当接部
１３４ 第２磁石
１４０ 固定部
１４１Ａ 第１ストッパ部
１４１Ｂ 第２ストッパ部
１４２ 第１駆動コイル
１４３ 係止要素
１４３Ａ 第３ストッパ部
１４３Ｂ 第４ストッパ部
１４４ 第２駆動コイル
１４５ 引張コイルばね
１５２ 第１ＶＣＭ
１５４ 第２ＶＣＭ
１６２ 目標位置生成部
１６４ 減算器
１６６ フィードフォワードコントローラ
１６８ フィードバックコントローラ
１７０ 加算器
Ｌ３ ブレ補正レンズ
Ｇ 可動部重心
Ｍ 駆動原点
Ｏ レンズ中心

Claims (18)

1. 固定部材に対して相対的に移動可能な移動部材と、
   前記移動部材に備えられ、光学系により結像される像のブレを補正するブレ補正部材と、を備え、
   前記移動部材は、前記光学系の光軸と交差する平面上において、前記ブレ補正部材の中心よりも前記移動部材の重心に近い位置で交差する第１軸および第２軸に沿って移動可能であり、
   前記移動部材は、前記第１軸に沿って第１方向に移動した場合に前記固定部材に当接可能な第１当接部、および前記第１軸に沿って第１方向と反対方向に移動した場合に前記固定部材に当接可能な第２当接部を有することを特徴とするブレ補正装置。
2. 前記ブレ補正部材は、少なくとも前記光学系の一部であることを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
3. 前記移動部材は、前記第２軸に沿って第２方向に移動した場合に前記固定部材に当接可能な第３当接部、および前記第２軸に沿って第２方向と反対方向に移動した場合に前記固定部材に当接可能な第４当接部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレ補正装置。
4. 前記移動部材は、前記第２軸に沿った長さよりも前記第１軸に沿った長さの方が長いことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のブレ補正装置。
5. 前記第１当接部および前記第２当接部は、前記移動部材の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のブレ補正装置。
6. 前記第３当接部および前記第４当接部は、前記移動部材の外周の内側に設けられていることを特徴とする請求項３または請求項３に従属する請求項４もしくは請求項５に記載のブレ補正装置。
7. 前記第３当接部および前記第４当接部は、前記移動部材の外周の内側に形成される孔部内に設けられていることを特徴とする請求項３または請求項３に従属する請求項４から請求項６の何れかに記載のブレ補正装置。
8. 前記固定部材は、前記第１当接部に当接可能な第１ストッパ部および前記第２当接部に当接可能な第２ストッパ部を有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載のブレ補正装置。
9. 前記固定部材は、前記第３当接部および前記第４当接部に当接可能な第３ストッパ部を有することを特徴とする請求項３または請求項３に従属する請求項４から請求項８の何れかに記載のブレ補正装置。
10. 前記孔部は、前記第２軸に沿って突出し弾性部材を保持する弾性部材保持部を有し、
    前記第３当接部は、前記弾性部材保持部に設けられていることを特徴とする請求項７から請求項９の何れかに記載のブレ補正装置。
11. 前記第１軸と前記第２軸とが直交することを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のブレ補正装置。
12. 前記平面上において前記移動部材を第３軸に沿って移動させる第１駆動部と、
    前記平面上において前記移動部材を前記第３軸に交差する第４軸に沿って移動させる第２駆動部と、をさらに有し、
    前記平面上において、前記第３軸と前記第４軸との交点が、前記ブレ補正部材の中心よりも前記移動部材の重心に近い位置にあることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載のブレ補正装置。
13. 前記第３軸と前記第４軸とが直角以外の角度で交差することを特徴とする請求項１２に記載のブレ補正装置。
14. 前記第１駆動部による前記第３軸に沿った駆動力と前記第２駆動部による前記第４軸に沿った駆動力とにより、前記移動部材に前記第１軸に沿った駆動力を作用させることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のブレ補正装置。
15. 前記第１駆動部による前記第３軸に沿った駆動力と前記第２駆動部による前記第４軸に沿った駆動力とにより、前記移動部材に前記第２軸に沿った駆動力を作用させることを特徴とする請求項１２から請求項１４の何れかに記載のブレ補正装置。
16. 前記平面上において、第５軸に沿って前記ブレ補正部材の位置を検出する第１検出手段と、
    前記平面上において、前記第５軸に交差する第６軸に沿って前記ブレ補正部材の位置を検出する第２検出手段と、をさらに有し、
    前記第５軸および前記第６軸が前記第１軸に交差するように前記第１検出手段および前記第２検出手段を配置してあることを特徴とする請求項１から請求項１５の何れかに記載のブレ補正装置。
17. 請求項１から請求項１６の何れかに記載のブレ補正装置を含むレンズ鏡筒。
18. 請求項１から請求項１６の何れかに記載のブレ補正装置を含む光学装置。

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