JP4495507B2 - 像ブレ補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置における像ブレ補正装置に関し、特に像ブレ補正のために移動した撮像素子などの可動部の固定及び固定解除装置に関する。

従来、カメラなどの撮像装置において撮像中に生じた手ブレ量に応じて、像ブレ補正レンズまたは撮像素子を光軸と垂直な平面上を移動させることにより結像面上での像ブレを抑制する像ブレ補正装置が提案されている。

特許文献１は、像ブレ補正レンズを含む可動部を移動範囲の特定位置に固定するモータなどの大型の機構を持たない像ブレ補正装置を開示する。特許文献２は、像ブレ補正レンズを含む可動部を移動範囲の特定位置に固定するモータなどの大型の機構を持つ像ブレ補正装置を開示する。
特開２００２−２２９０９０号公報 特開平１０−１４２６４７号公報

しかし、主電源がオン状態で且つ像ブレ補正動作が行われていない間、特許文献１の装置のような磁石とコイルによる電磁力で像ブレ補正レンズまたは撮像素子を含む可動部を特定位置に固定していた。そのため、消費電力に問題が生じていた。

また、特許文献２の装置のように、像ブレ補正レンズまたは撮像素子を含む可動部を移動範囲の特定位置に固定するモータなどの大型の機構を用いれば、消費電力の問題は少なくできるが、像ブレ補正装置全体を大型化させていた。

したがって本発明の目的は、可動部を移動範囲の特定位置に固定するモータなどの大型の機構を持たない像ブレ補正装置において、主電源がオン状態で且つ像ブレ補正動作が行われていない間、低消費電力で可動部を固定する装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置の像ブレ補正装置は、撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を有し、撮影レンズの光軸に直交する第１方向と、光軸及び第１方向に直交する第２方向に移動可能な可動部と、可動部を第１、第２方向に移動自在に支持する固定部と、非通電状態の時に伸びて可動部を第１方向に付勢することにより第１方向の第１特定位置に固定し通電状態の時に縮んで第１方向の固定を解除する第１付勢部材と、非通電状態の時に伸びて可動部を第２方向に付勢することにより第２方向の第２特定位置に固定し通電状態の時に縮んで第２方向の固定を解除する第２付勢部材とを備え、第１付勢部材と、第２付勢部材とは、独立して通電状態と非通電状態とを切り替えることが可能である。

これにより、主電源がオン状態で且つ像ブレ補正動作が行われていない間、電力を消費せずに伸びる付勢部材によって低消費電力で可動部を固定することが出来る上さらに撮影状況に応じて、第１方向、第２方向のいずれか一方を付勢部材によって可動部を固定することが可能になる。

好ましくは、可動部の移動によって撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方の中心近傍が光軸を通る位置関係にある時に、第１、第２方向ともに可動部が移動範囲の中心に位置する。これにより、撮像素子の撮像範囲または像ブレ補正レンズの有効範囲を最大限活用して像ブレ補正を行うことができる。

また、好ましくは、付勢部材は、形状記憶合金である。

また、好ましくは、第１付勢部材として第１、第２水平方向付勢部材を備え、第２付勢部材として第１、第２鉛直方向付勢部材を備える。

さらに好ましくは、第１特定位置は、可動部の第１方向の移動範囲の中心位置で、第２特定位置は、可動部の第２方向の移動範囲の中心位置である。

また、好ましくは、像ブレ補正装置を含む撮像装置全体の主電源オフ時、及び主電源オン時で且つ像ブレ補正装置が可動部を第１、第２方向に移動させて行う像ブレ補正動作を行わない時に、第１、第２水平方向付勢部材、第１、第２鉛直方向付勢部材は非通電状態にされる。

さらに好ましくは、被写体像の結像面における光軸のズレを生じさせるブレに関する情報を、第１方向と、第２方向に分けて検出するブレ量検出部と、ブレに関する情報の第１、第２方向成分が入力されブレ量の第１、第２方向成分を演算し、通電状態と非通電状態との切り替え制御する制御手段とをさらに備え、ブレに関する情報の検出、ブレ量の演算は第１時間ごとに行われる。

さらに好ましくは、ブレ量検出部は、撮像装置の第１、第２方向の角速度を検出する第１、第２角速度センサと、角速度に関する信号を増幅し、ヌル電圧、及びドリフト成分をカットして、ブレに関する情報の第１、第２方向成分として第１、第２角速度を制御手段に入力するアンプ・ハイパスフィルタとを有する。

また、さらに好ましくは、制御手段は、主電源オン時で且つ像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行う時に、第１時間ごとに求められるブレ量の第１方向成分が、第１時間よりも長い第２時間の間、同符号である場合に、第１、第２水平方向付勢部材を非通電状態にする。これにより、使用者によって撮像装置を第１方向に動かして流し撮りなどを行った場合にも、適切に像ブレ補正を行うことが可能になる。

また、さらに好ましくは、制御手段は、主電源オン時で且つ像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行う時に、第１時間ごとに求められるブレ量の第２方向成分が、第１時間よりも長い第２時間の間、同符号である場合に、第１、第２鉛直方向付勢部材を非通電状態にする。これにより、使用者によって撮像装置を第２方向に動かして流し撮りなどを行った場合にも、適切に像ブレ補正を行うことが可能になる。

また、さらに好ましくは、第１時間は１ｍｓである。

また、好ましくは、可動部は、撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を含む第１、第２方向に移動可能な両方向可動部と、第２方向にだけ移動可能な片方向可動部とから構成される。

さらに好ましくは、固定部は、可動部の第２方向の移動に使用される第２方向に平行な第１鉛直方向シャフトを有し、片方向可動部は、両方向可動部の第１方向の移動に使用される第１方向に平行な第１水平方向シャフトと、第１鉛直方向シャフトによって第２方向に移動自在に支持される第１鉛直方向軸受けとを有し、両方向可動部は、第１水平方向シャフトによって第１方向に移動自在に支持される第１水平方向軸受けを有する。

さらに好ましくは、第１、第２水平方向付勢部材、第１、第２鉛直方向付勢部材それぞれは、コイル形状であり、第１、第２水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第１水平方向シャフトが貫通され、第１、第２鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第１鉛直方向シャフトが貫通される。これにより、付勢部材が、通電状態の時と非通電状態の時での伸縮率が高くない部材であっても、伸縮により可動部の固定、固定解除が可能になる。また、コイル形状部分が電気抵抗を有することにより、通電による発熱が早く生じて伸びる速度を早くすることが可能になる。また、付勢部材が伸縮する方向がぶれないように安定させることが可能になる。

さらに好ましくは、第１水平方向付勢部材は第１水平方向軸受けを第１方向の一方から付勢し、第２水平方向付勢部材は第１水平方向軸受けを第１方向の他方から付勢し、第１鉛直方向付勢部材は第１鉛直方向軸受けを第２方向の一方から付勢し、第２鉛直方向付勢部材は第１鉛直方向軸受けを第２方向の他方から付勢する。

またさらに好ましくは、固定部は、可動部の第２方向の移動に使用される第２方向に平行で且つ第１鉛直方向シャフトとで撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を第１方向で挟む位置関係にある第２鉛直方向シャフトを有し、片方向可動部は、両方向可動部の第１方向の移動に使用される第１方向に平行で且つ第１水平方向シャフトとで撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を第２方向で挟む位置関係にある第２水平方向シャフトと、第２鉛直方向シャフトによって第２方向に移動自在に支持される第２鉛直方向軸受けとを有し、両方向可動部は、第２水平方向シャフトによって第１方向に移動自在に支持される第２水平方向軸受けを有する。

さらに好ましくは、第１、第２水平方向付勢部材、第１、第２鉛直方向付勢部材それぞれは、コイル形状であり、第１水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第１水平方向シャフトが貫通され、第２水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第２水平方向シャフトが貫通され、第１鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第１鉛直方向シャフトが貫通され、第２鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に第２鉛直方向シャフトが貫通される。

さらに好ましくは、第１水平方向付勢部材は第１水平方向軸受けを第１方向の一方から付勢し、第２水平方向付勢部材は第２水平方向軸受けを第１方向の他方から付勢し、第１鉛直方向付勢部材は第１鉛直方向軸受けを第２方向の一方から付勢し、第２鉛直方向付勢部材は第２鉛直方向軸受けを第２方向の他方から付勢する。

以上のように本発明によれば、可動部を移動範囲の特定位置に固定するモータなどの大型の機構を持たない像ブレ補正装置において、主電源がオン状態で且つ像ブレ補正動作が行われていない間、低消費電力で可動部を固定する装置を提供することができる。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。撮像装置１はデジタルカメラであるとして説明する。なお、方向を説明するために、撮像装置１において光軸ＬＸと直交する水平方向を第１方向ｘ、光軸ＬＸと直交する鉛直方向を第２方向ｙ、光軸ＬＸと平行な水平方向を第３方向ｚとして説明する。なお、図５は、図４のＡ−Ａ線の断面における構成図を示す。

撮像装置１の撮像に関する部分は、主電源のオンオフ切り替えを行うＰｏｎボタン１１、レリーズボタン１３、ＬＣＤモニタ１７、ＣＰＵ２１、撮像ブロック２２、ＡＥ部２３、ＡＦ部２４、像ブレ補正部３０の撮像部３９ａ、及び撮影レンズ６７から構成される。Ｐｏｎボタン１１の押下に対応してＰｏｎスイッチ１１ａのオンオフ状態が切り替えられ、これにより撮像装置１の主電源のオンオフ状態が切り替えられる。被写体像は、撮像部３９ａを駆動する撮像ブロック２２によって撮影レンズ６７を介した光学像として撮像され、ＬＣＤモニタ１７によって撮像された画像が表示される。また被写体像は光学ファインダ（不図示）によって光学的に観察することも可能である。

レリーズボタン１３は、半押しすることにより測光スイッチ１２ａがオン状態にされ測光や測距及び合焦動作が行われ、全押しすることによりレリーズスイッチ１３ａがオン状態にされ撮像が行われ、撮影像がメモリされる。

ＣＰＵ２１は、撮像に関する各部の制御、後述する像ブレ補正に関する各部の制御を行う制御手段である。像ブレ補正スイッチ１４ａのオンオフ切り替えによる第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２の通電、非通電状態の切り替え制御は、ポートＰ１８、第１付勢部材用ドライバ回路８０を介してＣＰＵ２１によって行われる。像ブレ補正スイッチ１４ａのオンオフ切り替えによる第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の通電、非通電状態の切り替え制御は、ポートＰ１９、第２付勢部材用ドライバ回路８３を介してＣＰＵ２１によって行われる。

また、ＣＰＵ２１は、後述する第２時間ＴＴ、第２時間ＴＴと第１時間の１ｍｓごとに検出される第１角速度ｖｘが同符号の値を継続する時間との差異を示す第１タイムカウントパラメータＴＣＸ、第２時間ＴＴと第１時間の１ｍｓごとに検出される第２角速度ｖｙが同符号の値を継続する時間との差異を示す第２タイムカウントパラメータＴＣＹ、補正モードか否かを判断するパラメータＩＳの値をメモリする。

撮像ブロック２２は、撮像部３９ａを駆動する。ＡＥ部２３は、被写体の測光動作を実行して露光値を演算し、この露光値に基づき撮影に必要となる絞り値及び露光時間を演算する。ＡＦ部２４は、測距を行い、この測距結果に基づき撮影レンズ６７を光軸方向に変位させ焦点調節を行う。

撮像装置１の像ブレ補正装置すなわち像ブレ補正に関する部分は、像ブレ補正ボタン１４、ＣＰＵ２１、角速度検出部２５、駆動用ドライバ回路２９、像ブレ補正部３０、磁界変化検出素子の信号処理回路としてのホール素子信号処理回路４５、撮影レンズ６７、及び付勢部材用ドライバ回路８０から構成される。

像ブレ補正ボタン１４は、押下することにより像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされ、測光など他の動作と独立して、第１時間ごとに、角速度検出部２５、及び像ブレ補正部３０が駆動されて像ブレ補正動作が行われる。像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされた補正モードの場合にパラメータＩＳ＝１、像ブレ補正スイッチ１４ａがオフ状態にされた補正モードでない場合にパラメータＩＳ＝０と設定する。本実施形態ではこの第１時間を１ｍｓであるとして説明する。

これらのスイッチの入力信号に対応する各種の出力はＣＰＵ２１によって制御される。測光スイッチ１２ａ、レリーズスイッチ１３ａ、像ブレ補正スイッチ１４ａのオン／オフ情報は、それぞれ１ビットのデジタル信号としてＣＰＵ２１のポートＰ１２、Ｐ１３、Ｐ１４に入力される。撮像ブロック２２、ＡＥ部２３、及びＡＦ部２４は、それぞれポートＰ３、Ｐ４、Ｐ５で信号の入出力が行われる。

次に、角速度検出部２５、駆動用ドライバ回路２９、像ブレ補正部３０、ホール素子信号処理回路４５、付勢部材用ドライバ回路８０についての詳細、及びＣＰＵ２１との入出力関係について説明する。

角速度検出部２５は、第１、第２角速度センサ２６、２７とアンプ・ハイパスフィルタ回路２８とを有する。第１、第２角速度センサ２６、２７は、撮像装置１の一定時間（１ｍｓ）ごとの第１方向ｘ及び第２方向ｙの角速度を、被写体像の結像面における光軸のズレを生じさせるブレに関する情報の第１方向ｘ成分、第２方向ｙ成分として検出する。第１角速度センサ２６は、第１方向ｘの角速度を、第２角速度センサ２７は第２方向ｙの角速度を検出する。アンプ・ハイパスフィルタ回路２８は、角速度に関する信号を増幅した後、第１、第２角速度センサ２６、２７のヌル電圧やドリフト成分をカットし、第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙとしてアナログ信号をＣＰＵ２１のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力する。

ＣＰＵ２１は、Ａ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙをＡ／Ｄ変換した後、焦点距離などを考慮した変換係数によって一定時間（１ｍｓ）に生じた像ブレ量を演算する。従って、角速度検出部２５とＣＰＵ２１は、像ブレ量演算機能を有する。

ＣＰＵ２１は、演算により求められた像ブレ量に応じた撮像部３９ａの移動すべき位置Ｓを第１方向ｘ、第２方向ｙごとに演算し設定する。位置Ｓの第１方向ｘ成分をｓｘ、第２方向ｙ成分をｓｙとする。撮像部３９ａを含む可動部３０ａの移動は、後述する電磁力によって行われる。可動部３０ａをこの位置Ｓまで移動させるために駆動用ドライバ回路２９を介して第１駆動用コイル３１ａを駆動する駆動力Ｄの第１方向ｘ成分を第１ＰＷＭデューティｄｘ、第２駆動用コイル３２ａを駆動する第２方向ｙ成分を第２ＰＷＭデューティｄｙとする。

像ブレ補正部３０は、ＣＰＵ２１が演算した移動すべき位置Ｓに撮像部３９ａを移動させることによって、ブレによって生じた被写体像の結像面における光軸ＬＸのずれを無くし、被写体像と結像面位置を一定に保ち、像ブレを補正する装置であり、撮像部３９ａを含み移動可能領域をもつ可動部３０ａと、固定部３０ｂと、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２とを備える。

像ブレ補正部３０の可動部３０ａの駆動は、ＣＰＵ２１のＰＷＭ０から第１ＰＷＭデューティｄｘ、ＰＷＭ１から第２ＰＷＭデューティｄｙの出力を受けた駆動用ドライバ回路２９を介して、駆動手段に含まれる駆動用コイル部、駆動用磁石部による電磁力によって行われる。可動部３０ａの移動前または移動後の位置Ｐはホール素子部４４ａ、ホール素子信号処理回路４５によって検出される。検出された位置Ｐの情報は、第１検出位置信号ｐｘが第１方向ｘ成分として、第２検出位置信号ｐｙが第２方向ｙ成分としてそれぞれＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３に入力される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙはＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介してＡ／Ｄ変換される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙに対してＡ／Ｄ変換後の位置Ｐの第１方向ｘ成分、第２方向ｙ成分をそれぞれｐｄｘ、ｐｄｙとする。検出された位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）のデータと移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）のデータによりＰＩＤ制御が行われる。

像ブレ補正動作すなわちＰＩＤ制御による可動部３０ａの駆動は、像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされた補正モードの時に行われる。但し、補正モードの時であって、第１タイムカウントパラメータＴＣＸの値が０の場合は、可動部３０ａの第１方向ｘの駆動はオフ状態にされる。このとき、可動部３０ａは、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２によって付勢され、第１方向ｘの移動範囲の中心位置に固定される。また、補正モードの時であって、第２タイムカウントパラメータＴＣＹの値が０の場合は、可動部３０ａの第２方向ｙの駆動はオフ状態にされる。このとき、可動部３０ａは、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２によって付勢され、第２方向ｙの移動範囲の中心位置に固定される。

第１、第２タイムカウントパラメータＴＣＸ、ＴＣＹの値が０か否かの判断はＣＰＵ２１により行われる。詳細は、図６のフローチャートを用いて後述する。

可動部３０ａは、第１方向ｘ、第２方向ｙの両方向に移動可能な両方向可動部３０ａ１と、第２方向ｙだけに移動可能な片方向可動部３０ａ２とで構成される。

両方向可動部３０ａ１は、駆動用コイル部として２つの第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａ、鉛直方向ステージ３９ａ５を除く撮像部３９ａ、磁界変化検出素子部としてのホール素子部４４ａ、可動基板４９ａ、プレート６４ａ、第１、第２水平方向軸受けｂｈ１、ｂｈ２を有する。片方向可動部３０ａ２は、鉛直方向ステージ３９ａ５、第１、第２水平方向シャフトｓｈ１、ｓｈ２、第１〜第４水平方向シャフト固着部ｓｆｈ１〜ｓｆｈ４、第１、第２鉛直方向軸受けｂｖ１、ｂｖ２を有する。

固定部３０ｂは、駆動用磁石部として２つの第１、第２位置検出及び駆動用磁石４１１ｂ、４１２ｂ、第１、第２位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂ、４３２ｂ、ベース板６５ｂ、第１、第２鉛直方向シャフトｓｖ１、ｓｖ２、第１〜第４鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ１〜ｓｆｖ４とを有する。

固定部３０ｂが、可動部３０ａを第１方向ｘ、第２方向ｙに移動自在に支持する詳細を説明する。

固定部３０ｂが有し、第３方向ｚから見て第２方向ｙに平行で横長棒状の第１、第２鉛直方向シャフトｓｖ１、ｓｖ２は、可動部３０ａの鉛直方向ステージ３９ａ５に取り付けられた第１、第２鉛直方向軸受けｂｖ１、ｂｖ２を鉛直方向（第２方向ｙ）に移動自在に支持する。また、第１、第２鉛直方向シャフトｓｖ１、ｓｖ２は、固定部３０ｂのベース板６５ｂに取り付けられた第１〜第４鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ１〜ｓｆｖ４に固定される。第１、第２鉛直方向シャフトｓｖ１、ｓｖ２は、撮像素子３９ａ１を第１方向ｘで挟む位置関係にある。

これにより、片方向可動部３０ａ２は、固定部３０ｂに対して第２方向ｙに移動が可能になる。鉛直方向ステージ３９ａ５については、撮像部３９ａの構成の中で説明する。

片方向可動部３０ａ２が有し、第３方向ｚから見て第１方向ｘに平行で横長棒状の第１、第２水平方向シャフトｓｈ１、ｓｈ２は、可動部３０ａの水平方向ステージ３９ａ２に取り付けられた第１、第２水平方向軸受けｂｈ１、ｂｈ２を水平方向（第１方向ｘ）に移動自在に支持する。また、第１、第２水平方向シャフトｓｈ１、ｓｈ２は、可動部３０ａの鉛直方向ステージ３９ａ５に取り付けられた第１〜第４水平方向シャフト固着部ｓｆｈ１〜ｓｆｈ４に固定される。第１、第２水平方向シャフトｓｈ１、ｓｈ２は、撮像素子３９ａ１を第２方向ｙで挟む位置関係にある。

これにより、両方向可動部３０ａ１は、片方向可動部３０ａ２及び固定部３０ｂに対して第１方向ｘに移動が可能になる。また、両方向可動部３０ａ１は、片方向可動部３０ａ２と共に固定部３０ｂに対して第２方向ｙに移動可能になる。

第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、通電状態の時に部材の温度上昇により縮み、非通電状態の時に部材の温度下降により伸びる形状記憶合金で、商品名：バイオメタル（トキ・コーポレーション社）などを例示しうる。また、いずれもコイル形状で、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２の巻線の内側には第１水平方向シャフトｓｈ１が貫通され、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の巻線の内側には第１鉛直方向シャフトｓｖ１が貫通される。付勢部材それぞれの形状をコイル形状にすることにより、コイル形状部分に電気抵抗を有し、通電状態の時に発熱が早く生じて伸びる速度を早くすることが可能になる。

第１水平方向付勢部材ｆｈ１は、第１水平方向軸受けｂｈ１と第１水平方向シャフト固着部ｓｆｈ１との間に配置される。第２水平方向付勢部材ｆｈ２は、第１水平方向軸受けｂｈ１と第２水平方向シャフト固着部ｓｆｈ２との間に配置される。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２の長さは、非通電状態において最大に伸びた時に第１水平方向軸受けｂｈ１の両端部を付勢して可動部３０ａを第１方向ｘの移動中心に固定でき、通電状態において最小に縮んだ時に可動部３０ａが第１方向ｘの移動範囲全体のいずれにも移動可能な状態になる程度に設定される。

第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１は、第１鉛直方向軸受けｂｖ１と第１鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ１との間に配置される。第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２は、第１鉛直方向軸受けｂｖ１と第２鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ２との間に配置される。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の長さは、非通電状態において最大に伸びた時に第１鉛直方向軸受けｂｖ１の両端部を付勢して可動部３０ａを第２方向ｙに移動中心に固定でき、通電状態において最小に縮んだ時に可動部３０ａが第２方向ｙの移動範囲全体のいずれにも移動可能な状態になる程度に設定される。

従って、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２が、非通電状態において最大に伸びた時、可動部３０ａは、移動中心位置に固定される。

具体的には、第１水平方向付勢部材ｆｈ１は第１水平方向軸受けｂｈ１を第１方向ｘの一方から付勢し、第２水平方向付勢部材ｆｈ２は第１水平方向軸受けｂｈ１を第１方向ｘの他方から付勢することにより、可動部３０ａの両方向可動部３０ａ１を第１方向ｘの移動中心に固定する。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は、可動部３０ａの両方向可動部３０ａ１を第１方向ｘで挟む位置関係にある。

第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１は第１鉛直方向軸受けｂｖ１を第２方向ｙの一方から付勢し、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２は第１鉛直方向軸受けｂｖ１を第２方向ｙの他方から付勢することにより、可動部３０ａの片方向可動部３０ａ２を第２方向ｙの移動中心に固定する。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、可動部３０ａの片方向可動部３０ａ２を第２方向ｙで挟む位置関係にある。片方向可動部３０ａ２が第２方向ｙの移動中心に固定されることにより、両方向可動部３０ａ１も第２方向ｙの移動中心に固定される。

図４は、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２のそれぞれが非通電状態で伸びており可動部３０ａを移動中心位置で固定している状態を示す。

第１の実施形態では、第１水平方向付勢部材ｆｈ１と第２水平方向付勢部材ｆｈ２とが電気的に直列に接続される形態を説明するが、並列に接続されていてもよい（不図示）。また、第１の実施形態では、第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１と第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２とが電気的に直列に接続される形態を説明するが、並列に接続されていてもよい（不図示）。

撮像素子３９ａ１の撮像範囲を最大限活用して像ブレ補正を行うために、撮影レンズ６７の光軸ＬＸが撮像素子３９ａ１の中心近傍を通る位置関係にある時に、第１方向ｘ、第２方向ｙともに可動部３０ａが移動範囲の中心に位置する（移動中心位置にある）ように可動部３０ａと固定部３０ｂの位置関係を設定する。撮像素子３９ａ１の中心とは、撮像素子３９ａ１の撮像面を形成する矩形が有する２つの対角線の交点をいう。

可動部３０ａは、撮影レンズ６７の方向からみて光軸方向に撮像部３９ａ、プレート６４ａ、可動基板４９ａが取り付けられる。撮像部３９ａは、撮像素子３９ａ１、水平方向ステージ３９ａ２、押さえ部３９ａ３、光学ローパスフィルタ３９ａ４、及び鉛直方向ステージ３９ａ５とを有し、水平方向ステージ３９ａ２とプレート６４ａとで撮像素子３９ａ１、押さえ部３９ａ３、光学ローパスフィルタ３９ａ４を挟み付勢する。

第１、第２水平方向軸受けｂｈ１、ｂｈ２は、水平方向ステージ３９ａ２に取り付けられる。第１〜第４水平方向シャフト固着部ｓｆｈ１〜ｓｆｈ４は、鉛直方向ステージ３９ａ５に取り付けられる。第１、第２鉛直方向軸受けｂｖ１、ｂｖ２は、鉛直方向ステージ３９ａ５に取り付けられる。第１〜第４鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ１〜ｓｆｖ４は、ベース板６５ｂに取り付けられる。

プレート６４ａは、撮像素子３９ａ１が取り付けられることにより、撮像素子３９ａ１が撮影レンズ６７の光軸ＬＸに垂直になるように位置決めを行う。またプレート６４ａが金属材料で出来ている場合には、撮像素子３９ａ１と接触することによりさらに放熱効果も有する。

可動基板４９ａは、シート状でかつ渦巻き状のコイルパターンが形成された第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａ、及びホール素子部４４ａとが取り付けられている。第１駆動用コイル３１ａのコイルパターンは、第１駆動用コイル３１ａの電流の方向と第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂの磁界の向きから生じる電磁力により第１駆動用コイル３１ａを含む可動部３０ａを第１方向ｘに移動させるべく、第２方向ｙと平行な線分を有する。第２駆動用コイル３２ａのコイルパターンは、第２駆動用コイル３２ａの電流の方向と第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂの磁界の向きから生じる電磁力により第２駆動用コイル３２ａを含む可動部３０ａを第２方向ｙに移動させるべく、第１方向ｘと平行な線分を有する。ホール素子部４４ａについては後述する。

第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａは、フレキシブル基板（不図示）を介してこれらを駆動する駆動用ドライバ回路２９と接続される。駆動用ドライバ回路２９は、ＣＰＵ２１のＰＷＭ０、ＰＷＭ１から第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙのそれぞれが入力される。駆動用ドライバ回路２９は、入力された第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙの値に応じて第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａに電力を供給し、可動部３０ａを駆動する。

第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は、フレキシブル基板（不図示）を介してこれらを駆動する第１付勢部材用ドライバ回路８０と接続される。第１付勢部材用ドライバ回路８０と接続されるＣＰＵ２１のポートＰ１８はＨｉ信号、Ｌｏ信号を出力し、Ｈｉ信号の時、付勢部材用ドライバ回路８０を介して第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は通電状態にされ、Ｌｏ信号の時、非通電状態にされる。

第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、フレキシブル基板（不図示）を介してこれらを駆動する第２付勢部材用ドライバ回路８３と接続される。第２付勢部材用ドライバ回路８３と接続されるＣＰＵ２１のポートＰ１９はＨｉ信号、Ｌｏ信号を出力し、Ｈｉ信号の時、付勢部材用ドライバ回路８３を介して第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は通電状態にされ、Ｌｏ信号の時、非通電状態にされる。

第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は、撮像装置１全体が主電源オフ時、及び主電源オン時で且つ像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行わないすなわち補正モードオフ時に非通電状態にされる。また、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は、主電源オン時で且つ補正モードオン時であって、第１タイムカウントパラメータＴＣＸが０の場合にも非通電状態にされる。その他の時、すなわち主電源オン時で且つ補正モードオン時であって、第１タイムカウントパラメータＴＣＸが０でない場合に、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は通電状態にされる。

第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、撮像装置１全体が主電源オフ時、及び主電源オン時で且つ像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行わないすなわち補正モードオフ時に非通電状態にされる。また、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、主電源オン時で且つ補正モードオン時であって、第２タイムカウントパラメータＴＣＹが０の場合にも非通電状態にされる。その他の時、すなわち主電源オン時で且つ補正モードオン時であって、第２タイムカウントパラメータＴＣＹが０でない場合に、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は通電状態にされる。

非通電状態の時、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２それぞれは伸びて、可動部３０ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの移動を制限し、移動中心位置に固定する。通電状態の時、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２それぞれは縮み、可動部３０ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの移動を制限することなく、固定状態を解除する。

従って、Ｐｏｎスイッチ１１ａのオンオフ、像ブレ補正スイッチ１４ａのオンオフ、及び第１、第２タイムカウントパラメータＴＣＸ、ＴＣＹの値に連動して、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の通電状態、非通電状態が切り替えられる。

付勢部材用ドライバ回路８０は、トランジスタＴｒ１とバイアス抵抗８１、８２で構成される。トランジスタＴｒ１は、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２に供給される電力をスイッチングするように接続されたＮＰＮトランジスタで、ベースがバイアス抵抗８１を介してＣＰＵ２１のポートＰ１８に接続されている。バイアス抵抗８２は、ベースとエミッタの間に接続される。

付勢部材用ドライバ回路８３は、トランジスタＴｒ２とバイアス抵抗８４、８５で構成される。トランジスタＴｒ２は、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２に供給される電力をスイッチングするように接続されたＮＰＮトランジスタで、ベースがバイアス抵抗８４を介してＣＰＵ２１のポートＰ１９に接続されている。バイアス抵抗８５は、ベースとエミッタの間に接続される。

従来技術では、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２に相当する可動部３０ａを付勢して特定位置に固定する部材を有しなかった。そのため、可動部３０ａを特定位置に固定するモータなどの大型の機構を用いなければ、主電源がオフ状態の場合に、可動部は固定されておらず撮像装置の保持状態が光軸と垂直な平面方向に変化する度に重力などにより可動部が移動し、可動部の破損等の問題が生じていた。また、主電源がオン状態で補正モードがオフ状態（ＩＳ＝０）の場合には、可動部３０ａを特定位置に保持するためにコイル（第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａ）を駆動させる必要があり、消費電力に問題があった。

第１の実施形態では、撮像装置１全体が主電源オフ状態の時や、主電源がオン状態で補正モードオフ状態の時に、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２を非通電状態にすることにより伸ばして可動部３０ａを付勢して移動中心位置に固定する。非通電状態であるから消費電力の問題は生じない。また、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の伸縮によって可動部３０ａの固定及び固定解除を行うので、モータなどの大型の機構部品を新たに加える必要がなく装置が大型化することもない。

また、主電源オン時で且つ補正モードオン状態の時であって、第１タイムカウントパラメータＴＣＸが０の場合には、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２を非通電状態にして可動部３０ａを第１方向ｘに付勢する。例えば使用者によって撮像装置１を第１方向ｘに動かして流し撮りやパンを行う場合、１ｍｓごとに検出されるブレに関する情報の第１方向ｘ成分としての第１角速度ｖｘの値の符号は一定となる。一方、使用者の撮像装置１を保持する場合などに生じる手ブレの場合、１ｍｓごとに検出される第１角速度ｖｘの値の符号は一定にならない。第１の実施形態では、第１角速度ｖｘの値の符号が第２時間ＴＴの間、一定である場合には、撮像装置１について第１方向ｘに流し撮りまたはパン動作が行われたとして、補正モードであっても第１方向ｘの像ブレ補正動作を解除する。

第１角速度ｖｘが、１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作における第１角速度ｖｘと同符号であるとは、撮像装置１が第１方向ｘに動いた方向が１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作時と同じであることを意味する。

また、主電源オン時で且つ補正モードオン状態の時であって、第２タイムカウントパラメータＴＣＹが０の場合には、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２を非通電状態にして可動部３０ａを第２方向ｙに付勢する。例えば使用者によって撮像装置１を第２方向ｙに動かして流し撮りやパンを行う場合、１ｍｓごとに検出されるブレに関する情報の第２方向ｙ成分としての第２角速度ｖｙの値の符号は一定となる。一方、使用者の撮像装置１を保持する場合などに生じる手ブレの場合、１ｍｓごとに検出される第２角速度ｖｙの値の符号は一定にならない。第１の実施形態では、第２角速度ｖｙの値の符号が第２時間ＴＴの間、一定である場合には、撮像装置１について第２方向ｙに流し撮りまたはパン動作が行われたとして、補正モードであっても第２方向ｙの像ブレ補正動作を解除する。

第２角速度ｖｙが、１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作における第２角速度ｖｙと同符号であるとは、撮像装置１が第２方向ｙに動いた方向が１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作時と同じであることを意味する。

これにより、撮影状況に応じて可動部３０ａを第１方向ｘ、第２方向ｙのいずれか一方だけ付勢部材によって固定し、いずれか他方だけ像ブレ補正動作を行うことが可能になり、流し撮りやパンを行った時にも適切に像ブレ補正動作を行うことができる。

第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂは、第１駆動用コイル３１ａ及び水平方向ホール素子ｈｈ１０と対向するように固定部３０ｂの可動部３０ａ側に取り付けられる。第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂは、第２駆動用コイル３２ａ及び鉛直方向ホール素子ｈｖ１０と対向するように固定部３０ｂの可動部３０ａ側に取り付けられる。

第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂは、第３方向ｚにおいて固定部３０ｂのベース板６５ｂ上で且つ可動部３０ａ側に取り付けられた第１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂの上であって、第１方向ｘにＮ極とＳ極が並べて取り付けられる。第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂの第２方向ｙの長さは、可動部３０ａが第２方向ｙに移動した際に第１駆動用コイル３１ａ及び水平方向ホール素子ｈｈ１０に及ぼす磁界が変化しない程度に第１駆動用コイル３１ａの第２方向ｙの第１有効長Ｌ１に比べて長めに設定される。

第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂは、第３方向ｚにおいて固定部３０ｂのベース板６５ｂ上で且つ可動部３０ａ側に取り付けられた第２位置検出及び駆動用ヨーク４３２ｂの上であって、第２方向ｙにＮ極とＳ極が並べて取り付けられる。第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂの第１方向ｘの長さは、可動部３０ａが第１方向ｘに移動した際に第２駆動用コイル３２ａ及び鉛直方向ホール素子ｈｖ１０に及ぼす磁界が変化しない程度に第２駆動用コイル３２ａの第１方向ｘの第２有効長Ｌ２に比べて長めに設定される。

第１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂは、第２方向ｙから見てコの字型形状を有する多角柱の軟磁性体材料で構成され、第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂ、第１駆動用コイル３１ａ、及び水平方向ホール素子ｈｈ１０を第３方向ｚで挟む形で、固定部３０ｂのベース板６５ｂ上に取り付けられる。第１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂにおける第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂと接する側の部分は、第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂの磁界が周囲に漏れないようにする役目を果たす。第１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂにおける第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂ、第１駆動用コイル３１ａ、及び可動基板４９ａと対向する側の部分は、第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂと第１駆動用コイル３１ａ、及び第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂと水平方向ホール素子ｈｈ１０との間の磁束密度を高める役目を果たす。

第２位置検出及び駆動用ヨーク４３２ｂは、第１方向ｘから見てコの字型形状を有する多角柱の軟磁性体材料で構成され、第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂ、第２駆動用コイル３２ａ、及び鉛直方向ホール素子ｈｖ１０とを第３方向ｚで挟む形で、固定部３０ｂのベース板６５ｂ上に取り付けられる。第２位置検出及び駆動用ヨーク４３２ｂにおける第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂと接する側の部分は、第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂの磁界が周囲に漏れないようにする役目を果たす。第２位置検出及び駆動用ヨーク４３２ｂにおける第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂ、第２駆動用コイル３２ａ、及び可動基板４９ａと対向する側の部分は、第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂと第２駆動用コイル３２ａ、及び第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂと鉛直方向ホール素子ｈｖ１０との間の磁束密度を高める役目を果たす。

ホール素子部４４ａは、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子を２つ有し、可動部３０ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの現在位置Ｐ（第１検出位置信号ｐｘ、第２検出位置信号ｐｙ）を検出する１軸ホール素子である。２つのホール素子のうち第１方向ｘの位置検出用のホール素子を水平方向ホール素子ｈｈ１０、第２方向ｙの位置検出用のホール素子を鉛直方向ホール素子ｈｖ１０とする。

水平方向ホール素子ｈｈ１０は、第３方向ｚから見て可動部３０ａの可動基板４９ａ上であって、固定部３０ｂの第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂと対向する位置に取り付けられる。鉛直方向ホール素子ｈｖ１０は、第３方向ｚから見て可動部３０ａの可動基板４９ａ上であって、固定部３０ｂの第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂと対向する位置に取り付けられる。

直線的な変化量を使って精度の高い位置検出が行える範囲を最大限活用して位置検出を行うため、水平方向ホール素子ｈｈ１０の第１方向ｘの位置は、撮像素子３９ａ１の中心近傍が光軸ＬＸを通る位置関係にある時に、第１位置検出及び駆動用磁石４１１ｂのＮ極、Ｓ極と等距離近傍にあるのが望ましい。同様に、鉛直方向ホール素子ｈｖ１０の第２方向ｙの位置は、撮像素子３９ａ１の中心近傍が光軸ＬＸを通る位置関係にある時に、第２位置検出及び駆動用磁石４１２ｂのＮ極、Ｓ極と等距離近傍にあるのが望ましい。

ベース板６５ｂは、固定部３０ｂにおいて第１、第２位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂ、４３２ｂなどを取り付けるベースとなる板状部材で、撮像素子３９ａ１の撮像面と平行に配置される。本実施形態では、ベース板６５ｂは、第３方向ｚにおいて、可動基板４９ａよりも撮影レンズ６７に近い側にあるが、可動基板４９ａの方が撮影レンズ６７に近い側にあるような位置関係であってもよい。この場合、第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａ、ホール素子部４４ａは可動基板４９ａの撮影レンズ６７がある側と逆側に、第１、第２位置検出及び駆動用磁石４１１ｂ、４１２ｂはベース板６５ｂの撮影レンズ６７がある側に配置される。

ホール素子信号処理回路４５は、水平方向ホール素子ｈｈ１０の出力信号から水平方向ホール素子ｈｈ１０における出力端子間の水平方向電位差ｘ１０を検出し、これから第１方向ｘの位置を特定する第１検出位置信号ｐｘをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２に出力する第１ホール素子信号処理回路４５０と、鉛直方向ホール素子ｈｖ１０の出力信号から、鉛直方向ホール素子ｈｖ１０における出力端子間の鉛直方向電位差ｙ１０を検出し、これから第２方向ｙの位置を特定する第２検出位置信号ｐｙをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ３に出力する第２ホール素子信号処理回路４６０とを有する。

次に、一定時間（１ｍｓ）ごとに割り込み処理として他の動作と独立して行われる像ブレ補正処理について手順を図６のフローチャートで説明する。なお、撮像装置１の電源がオン状態にされた直後で、最初の像ブレ補正処理の割り込み動作が行われる前に、ＣＰＵ２１のポートＰ１８、Ｐ１９からの出力信号はいずれもＬｏに設定され、第１、第２タイムカウントパラメータＴＣＸ、ＴＣＹの値は第２時間ＴＴと同じに設定される。

また、第１角速度ｖｘの値の符号を、前回すなわち１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作において検出された第１角速度ｖｘの値の符号と同じか否かを判断するために、現時点の第１角速度ｖｘと、前回の第１角速度ｖｘを一時記憶する変数を第１変数ＸＸとする。第２角速度ｖｙの値の符号を、前回すなわち１ｍｓ前に行われた像ブレ補正動作において検出された第２角速度ｖｙの値の符号と同じか否かを判断するために、現時点の第２角速度ｖｙと、前回の第２角速度ｖｙを一時記憶する変数を第２変数ＹＹとする。第１、第２変数ＸＸ、ＹＹはＣＰＵ２１にメモリされる。

ステップＳ１１で、像ブレ補正処理の割り込み動作が始まると、ステップＳ１２で、角速度検出部２５から出力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙが、ＣＰＵ２１のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１を介しＡ／Ｄ変換され入力される。ステップＳ１３で、ステップＳ１２で求められた第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙを第１、第２変数ＸＸ、ＹＹに入力する。ステップＳ１４で、ホール素子部４４ａで位置検出され、ホール素子信号処理回路４５で演算された第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙがＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介しＡ／Ｄ変換され入力され、現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）が求められる。

ステップＳ１５で、ＩＳ＝０か否かが判断される。ＩＳ＝０すなわち補正モードでない場合は、ステップＳ１６で、第１、第２タイムカウントパラメータＴＣＸ、ＴＣＹの値がいずれも第２時間ＴＴと同じにされる。ステップＳ１７で、ＣＰＵ２１のポートＰ１８、Ｐ１９の出力信号がＬｏ信号にされる。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２が非通電状態にされることにより伸びて可動部３０ａが、移動中心位置に移動せしめられる。前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作においても補正モードでない場合（ＩＳ＝０）は、非通電状態が継続される。ステップＳ１８でＰＩＤ制御による駆動は、第１方向ｘ、第２方向ｙともにオフ状態で行われず、１ｍｓのタイマ割り込み処理が終了される。

ステップＳ１５の判断で、ＩＳ＝１すなわち補正モードの場合は、ステップＳ１９で、ステップＳ１２で求めた第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙから可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）が演算され設定される。ステップＳ２０で、第１変数ＸＸの値が、前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作において入力された第１変数ＸＸの値と同符号か否かが判断される。同符号でない場合は、ステップＳ２１で、第１タイムカウントパラメータＴＣＸの値が第２時間ＴＴと同じにされ、ステップＳ２２で、ＣＰＵ２１のポートＰ１８の出力信号がＨｉ信号にされる。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２が通電状態にされることにより縮み可動部３０ａの第１方向ｘの固定状態が解除される。前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作においても、同符号でなかった場合は、通電状態が継続される。

ステップＳ２０の判断で、同符号である場合には、ステップＳ２３で、第１タイムカウントパラメータＴＣＸが０か否かが判断される。０でない場合はステップＳ２４で、第１タイムカウントパラメータＴＣＸの値が１つだけ減らされ、ステップＳ２２に進められる。０の場合は、ステップＳ２５で、ＣＰＵ２１のポートＰ１８の出力信号がＬｏ信号にされる。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２が非通電状態にされることにより伸びて可動部３０ａが、第１方向ｘの移動中心位置に移動せしめられる。前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作においても第１タイムカウントパラメータＴＣＸの値が０の場合は、非通電状態が継続される。ステップＳ２６で、ＰＩＤ制御による駆動は、第１方向ｘについてはオフ状態にされて行われず、ステップＳ２７に進められる。

ステップＳ２７で、第２変数ＹＹの値が、前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作において入力された第２変数ＹＹの値と同符号か否かが判断される。同符号でない場合は、ステップＳ２８で、第２タイムカウントパラメータＴＣＹの値が第２時間ＴＴと同じにされ、ステップＳ２９で、ＣＰＵ２１のポートＰ１９の出力信号がＨｉ信号にされ、ステップＳ３４に進められる。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２が通電状態にされることにより縮み可動部３０ａの第２方向ｙの固定状態が解除される。前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作においても、同符号でなかった場合は、通電状態が継続される。

ステップＳ２７の判断で、同符号である場合には、ステップＳ３０で、第２タイムカウントパラメータＴＣＹが０か否かが判断される。０でない場合はステップＳ３１で、第２タイムカウントパラメータＴＣＹの値が１つだけ減らされ、ステップＳ２９に進められる。０の場合は、ステップＳ３２で、ＣＰＵ２１のポートＰ１９の出力信号がＬｏ信号にされる。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２が非通電状態にされることにより伸びて可動部３０ａが、第２方向ｙの移動中心位置に移動せしめられる。前回すなわち１ｍｓ前の割り込み処理動作においても第２タイムカウントパラメータＴＣＹの値が０の場合は、非通電状態が継続される。ステップＳ３３で、ＰＩＤ制御による駆動は、第２方向ｙについてはオフ状態にされて行われず、ステップＳ３４に進められる。

ステップＳ３４で、ステップＳ１９で設定した位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）と現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）より可動部３０ａの移動に必要な駆動力Ｄすなわち第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａを駆動するのに必要な第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙが演算される。ステップＳ３５で第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙにより駆動用ドライバ回路２９を介し第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａが駆動され可動部３０ａが移動せしめられ、１ｍｓのタイマ割り込み処理が終了される。ステップＳ３４、Ｓ３５の動作は、一般的な比例、積分、微分演算を行うＰＩＤ自動制御で用いられる自動制御演算である。

次に、図７のタイミングチャートを使って、第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙ、付勢部材の通電状態の推移例を説明する。図７では、使用者によって撮像装置１を第１方向ｘに動かす流し撮りを行った場合の第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙと、付勢部材の通電状態の推移を示す。

時点ｔ１０で、像ブレ補正スイッチ１４ａがオフ状態からオン状態に切り替えられると、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２それぞれの非通電状態が通電状態に切り替えられる。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２それぞれは、通電状態に切り替えられた直後から縮み、可動部３０ａの付勢が解除され、可動部３０ａは、第１方向ｘ、第２方向ｙに移動可能になる。

ブレに関する情報の第１方向ｘ成分に相当する第１角速度ｖｘの値は、時点ｔ１０から第２時間ＴＴが経過する時点ｔ１１を超えた時点ｔ１２までの間、連続して同じ符号（＋）を示す（図７の（１））。第１角速度ｖｘの値が同符号を継続した時間が第２時間ＴＴを超えた時点ｔ１１からは、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は非通電状態にされる。可動部３０ａは、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２の付勢により第１方向ｘの移動中心位置に固定される。時点ｔ１２で、１ｍｓごとに求められる第１角速度ｖｘの値が連続して同符号である状態を継続しなくなると、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は通電状態にされる（図７（２））。可動部３０ａは第１方向ｘに移動可能になる。

一方、ブレに関する情報の第２方向ｙ成分に相当する第２角速度ｖｙの値は、時点ｔ１０から、第２時間ＴＴの間連続して同符号にならない（図７の（３））。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は時点ｔ１０から時点ｔ１１、ｔ１２を経過するまでの間、通電状態が維持される（図７の（４））。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、縮んだ状態を維持し、可動部３０ａは第２方向ｙに移動可能な状態が維持される。

なお、第１の実施形態では、像ブレ補正部３０が可動部３０ａを第１方向ｘに移動させるためのシャフト、第２方向ｙに移動させるためのシャフトをそれぞれ２つずつ有する形態を説明したが、それぞれ１つずつ有する形態であっても、同様の効果が得られる。具体的には、第２水平方向シャフトｓｈ２、第２鉛直方向シャフトｓｖ２、第２水平方向軸受けｂｈ２、第２鉛直方向軸受けｂｖ２、第３、第４水平方向シャフト固着部ｓｆｈ３、ｓｆｈ４、第３、第４鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ３、ｓｆｖ４を有しない形態である。

次に、第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、第２水平方向付勢部材ｆｈ２、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２の配置される位置が第１の実施形態と異なる（図８参照）。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１水平方向付勢部材ｆｈ１の巻線の内側には第１水平方向シャフトｓｈ１が貫通され、第２水平方向付勢部材ｆｈ２の巻線の内側には第２水平方向シャフトｓｈ２が貫通され、第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１の巻線の内側には第１鉛直方向シャフトｓｖ１が貫通され、第２鉛直方向付勢部材ｆｈ２の巻線の内側には第２鉛直方向シャフトｓｖ２が貫通される。

第１水平方向付勢部材ｆｈ１は、第１水平方向軸受けｂｈ１と第１水平方向シャフト固着部ｓｆｈ１との間に配置される。第２水平方向付勢部材ｆｈ２は、第２水平方向軸受けｂｈ２と第４水平方向シャフト固着部ｓｆｈ４との間に配置される。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２の長さは、非通電状態において最大に伸びた時に第１、第２水平方向軸受けｂｈ１、ｂｈ２の一端部を付勢して可動部３０ａを第１方向ｘの移動中心に固定でき、通電状態において最小に縮んだ時に可動部３０ａが第１方向ｘの移動範囲全体のいずれにも移動可能な状態になる程度に設定される。

第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１は、第１鉛直方向軸受けｂｖ１と第１鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ１との間に配置される。第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２は、第２鉛直方向軸受けｂｖ２と第４鉛直方向シャフト固着部ｓｆｖ４との間に配置される。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２の長さは、非通電状態において最大に伸びた時に第１、第２鉛直方向軸受けｂｖ１、ｂｖ２の一端部を付勢して可動部３０ａを第２方向ｙに移動中心に固定でき、通電状態において最小に縮んだ時に可動部３０ａが第２方向ｙの移動範囲全体のいずれにも移動可能な状態になる程度に設定される。

従って、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２が、非通電状態において最大に伸びた時、可動部３０ａは、移動中心位置に固定される。

具体的には、第１水平方向付勢部材ｆｈ１は第１水平方向軸受けｂｈ１を第１方向ｘの一方から付勢し、第２水平方向付勢部材ｆｈ２は第２水平方向軸受けｂｈ２を第１方向ｘの他方から付勢することにより、可動部３０ａの両方向可動部３０ａ１を第１方向ｘの移動中心に固定する。第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２は、可動部３０ａの両方向可動部３０ａ１を第１方向ｘで挟む位置関係にある。

第１鉛直方向付勢部材ｆｖ１は第１鉛直方向軸受けｂｖ１を第２方向ｙの一方から付勢し、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ２は第２鉛直方向軸受けｂｖ２を第２方向ｙの他方から付勢することにより、可動部３０ａの片方向可動部３０ａ２を第２方向ｙの移動中心に固定する。第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２は、可動部３０ａの片方向可動部３０ａ２を第２方向ｙで挟む位置関係にある。片方向可動部３０ａ２が第２方向ｙの移動中心に固定されることにより、両方向可動部３０ａ１も第２方向ｙの移動中心に固定される。

図８は、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２のそれぞれが非通電状態で伸びており可動部３０ａを移動中心位置で固定している状態を示す。

その他は第１の実施形態と同じである。第２実施形態では、第１、第２水平方向シャフトｓｈ１、ｓｈ２、第１、第２鉛直方向シャフトｓｖ１、ｓｖ２それぞれに付勢部材が配置されており、可動部３０ａの固定状態を更に安定させることが可能になる。

なお、第１、第２の実施形態ともに、第１、第２水平方向付勢部材ｆｈ１、ｆｈ２、第１、第２鉛直方向付勢部材ｆｖ１、ｆｖ２がコイル形状で、それぞれの巻線の内側にシャフトが貫通されている形態を説明した。これにより、シャフトがガイドの役目を果たし付勢部材のそれぞれを目的の方向に安定して伸縮させる効果があるが、シャフト以外の部材でガイドの役目を果たしても良いし、伸縮の方向性が安定する付勢部材であればガイド無しであってもよい。

また、付勢部材の形状はコイル形状に限られない。伸縮率の高い付勢部材であれば、コイル形状にすることによって部材全長を長くせずとも棒状部材でよい。

また、可動部３０ａを付勢部材やＰＩＤ制御によって固定する位置は、可動部３０ａの移動中心位置であるとして説明した。すなわち可動部３０ａを固定する位置の第１方向ｘ成分である第１特定位置は可動部３０ａの第１方向ｘの移動中心位置、第２方向ｙ成分である第２特定位置は可動部３０ａの第２方向ｙの移動中心位置であるとして説明したが、他の位置であってもよい。

第１特定位置が、可動部３０ａの第１方向の移動範囲の端点であり、第２特定位置が、可動部３０ａの第２方向の移動範囲の端点である場合は、付勢部材は第１方向ｘの固定に１つ、第２方向ｘの固定に１つでよい。但し、可動部３０ａの移動範囲を有効活用する観点からは、可動部の移動中心位置である方が望ましい。

また、第１方向ｘ、第２方向ｙそれぞれにおいて、位置検出用の磁石と、駆動用の磁石を共用させた構成を説明したが別体であってもよい。

さらに、位置検出用のホール素子部４４ａを可動部３０ａに、位置検出用の磁石（第１、第２位置検出及び駆動用磁石４１１ｂ、４１２ｂ）を固定部３０ｂに配置する構成を説明したが、可動部３０ａ、固定部３０ｂの構成を逆、すなわち、可動部３０ａが位置検出用の磁石を、固定部３０ｂがホール素子部を有する形態でもよい。

また、磁界を発生させる装置としての磁石はいずれも、常に磁界を発生させる磁石であっても、必要に応じて磁界を発生させる電磁石であってもよい。

また、撮像素子３９ａ１を含む撮像部３９ａが可動部３０ａに配置されて移動する形態を説明したが、撮像部３９ａは固定で、像ブレ補正レンズを可動部３０ａに配置して移動させる形態でも同様の効果が得られる。

また、磁界変化検出素子としてホール素子を利用したホール素子部４４ａによる位置検出を説明したが、磁界変化検出素子として別の検出素子を利用してもよい。具体的には、磁界の変化を検出することにより可動部の位置検出情報を求めることが可能なＭＩセンサ（高周波キャリア型磁界センサ）、または磁気共鳴型磁界検出素子、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）であり、ホール素子を利用した第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。

第１、第２の実施形態における撮像装置の外観を示す背面からみた斜視図である。 撮像装置の正面図である。 撮像装置の回路構成図である。 第１の実施形態における像ブレ補正装置の構成図である。 図４のＡ−Ａ線における断面の構成図である。 一定時間ごとに割り込み処理として行われる像ブレ補正処理のフローチャートである。 第１、第２角速度、付勢部材の通電状態の例を示すタイミングチャートである。 第２の実施形態における像ブレ補正装置の構成図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１１ Ｐｏｎボタン
１２ａ 測光スイッチ
１３ レリーズボタン
１３ａ レリーズスイッチ
１４ 像ブレ補正ボタン
１４ａ 像ブレ補正スイッチ
１７ ＬＣＤモニタ
２１ ＣＰＵ
２２ 撮像ブロック
２５ 角速度検出部
２６、２７ 第１、第２角速度センサ
２８ アンプ・ハイパスフィルタ回路
２９ 駆動用ドライバ回路
３０ 像ブレ補正部
３０ａ 可動部
３０ｂ 固定部
３１ａ、３２ａ 第１、第２駆動用コイル
３９ａ 撮像部
３９ａ１ 撮像素子
３９ａ２ 水平方向ステージ
３９ａ３ 押さえ部
３９ａ４ 光学ローパスフィルタ
３９ａ５ 鉛直方向ステージ
４１１ｂ、４１２ｂ 第１、第２位置検出及び駆動用磁石
４３１ｂ、４３２ｂ 第１、第２位置検出及び駆動用ヨーク
４４ａ ホール素子部
４５ ホール素子信号処理回路
４９ａ 可動基板
６４ａ プレート
６５ｂ ベース板
６７ 撮影レンズ
８０、８３ 第１、第２付勢部材用ドライバ回路
ｂｈ１、ｂｈ２ 第１、第２水平方向軸受け
ｂｖ１、ｂｖ２ 第１、第２鉛直方向軸受け
ｄｘ、ｄｙ 第１、第２ＰＷＭデューティ
ｆｈ１、ｆｈ２ 第１、第２水平方向付勢部材
ｆｖ１、ｆｖ２ 第１、第２鉛直方向付勢部材
ｈｈ１０ 水平方向ホール素子
ｈｖ１０ 鉛直方向ホール素子
Ｌ１、Ｌ２ 第１、第２有効長
ＬＸ 撮影レンズの光軸
ｐｘ、ｐｙ 第１、第２検出位置信号
ｓｆｈ１〜ｓｆｈ４ 第１〜第４水平方向シャフト固着部
ｓｆｖ１〜ｓｆｖ４ 第１〜第４鉛直方向シャフト固着部
ｓｈ１、ｓｈ２ 第１、第２水平方向シャフト
ｓｖ１、ｓｖ２ 第１、第２鉛直方向シャフト
ｖｘ、ｖｙ 第１、第２角速度

Claims (18)

1. 撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を有し、撮影レンズの光軸に直交する第１方向と、前記光軸及び前記第１方向に直交する第２方向に移動可能な可動部と、
   前記可動部を前記第１、第２方向に移動自在に支持する固定部と、
   非通電状態の時に伸びて前記可動部を第１方向に付勢することにより第１方向の第１特定位置に固定し通電状態の時に縮んで前記第１方向の固定を解除する第１付勢部材と、
   前記非通電状態の時に伸びて前記可動部を第２方向に付勢することにより第２方向の第２特定位置に固定し前記通電状態の時に縮んで前記第２方向の固定を解除する第２付勢部材とを備え、
   前記第１付勢部材と、前記第２付勢部材とは、独立して前記通電状態と前記非通電状態とを切り替えることが可能であることを特徴とする像ブレ補正装置。
2. 前記可動部の移動によって前記撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方の中心近傍が前記光軸を通る位置関係にある時に、第１、第２方向ともに前記可動部が移動範囲の中心に位置することを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
3. 前記付勢部材は、形状記憶合金であることを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
4. 前記第１付勢部材として第１、第２水平方向付勢部材を備え、前記第２付勢部材として第１、第２鉛直方向付勢部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
5. 前記第１特定位置は、前記可動部の第１方向の移動範囲の中心位置で、前記第２特定位置は、前記可動部の第２方向の移動範囲の中心位置であることを特徴とする請求項４に記載の像ブレ補正装置。
6. 前記像ブレ補正装置を含む撮像装置全体の主電源オフ時、及び主電源オン時で且つ前記像ブレ補正装置が前記可動部を第１、第２方向に移動させて行う像ブレ補正動作を行わない時に、前記第１、第２水平方向付勢部材、第１、第２鉛直方向付勢部材は前記非通電状態にされることを特徴とする請求項４に記載の像ブレ補正装置。
7. 被写体像の結像面における前記光軸のズレを生じさせるブレに関する情報を、前記第１方向と、前記第２方向に分けて検出するブレ量検出部と、
   前記ブレに関する情報の第１、第２方向成分が入力されブレ量の第１、第２方向成分を演算し、前記通電状態と前記非通電状態との切り替え制御する制御手段とをさらに備え、
   前記ブレに関する情報の検出、前記ブレ量の演算は第１時間ごとに行われることを特徴とする請求項６に記載の像ブレ補正装置。
8. 前記ブレ量検出部は、前記撮像装置の前記第１、第２方向の角速度を検出する第１、第２角速度センサと、前記角速度に関する信号を増幅し、ヌル電圧、及びドリフト成分をカットして、前記ブレに関する情報の第１、第２方向成分として第１、第２角速度を前記制御手段に入力するアンプ・ハイパスフィルタとを有することを特徴とする請求項７に記載の像ブレ補正装置。
9. 前記制御手段は、前記主電源オン時で且つ前記像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行う時に、前記第１時間ごとに求められる前記ブレ量の第１方向成分が、前記第１時間よりも長い第２時間の間、同符号である場合に、前記第１、第２水平方向付勢部材を非通電状態にすることを特徴とする請求項７に記載の像ブレ補正装置。
10. 前記制御手段は、前記主電源オン時で且つ前記像ブレ補正装置が像ブレ補正動作を行う時に、前記第１時間ごとに求められる前記ブレ量の第２方向成分が、前記第１時間よりも長い第２時間の間、同符号である場合に、前記第１、第２鉛直方向付勢部材を非通電状態にすることを特徴とする請求項７に記載の像ブレ補正装置。
11. 前記第１時間は１ｍｓであることを特徴とする請求項７に記載の像ブレ補正装置。
12. 前記可動部は、前記撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を含む第１、第２方向に移動可能な両方向可動部と、第２方向にだけ移動可能な片方向可動部とから構成されることを特徴とする請求項４に記載の像ブレ補正装置。
13. 前記固定部は、前記可動部の第２方向の移動に使用される第２方向に平行な第１鉛直方向シャフトを有し、
    前記片方向可動部は、前記両方向可動部の第１方向の移動に使用される第１方向に平行な第１水平方向シャフトと、前記第１鉛直方向シャフトによって第２方向に移動自在に支持される第１鉛直方向軸受けとを有し、
    前記両方向可動部は、前記第１水平方向シャフトによって第１方向に移動自在に支持される第１水平方向軸受けを有することを特徴とする請求項１２に記載の像ブレ補正装置。
14. 前記第１、第２水平方向付勢部材、前記第１、第２鉛直方向付勢部材それぞれは、コイル形状であり、前記第１、第２水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第１水平方向シャフトが貫通され、前記第１、第２鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第１鉛直方向シャフトが貫通されることを特徴とする請求項１３に記載の像ブレ補正装置。
15. 前記第１水平方向付勢部材は前記第１水平方向軸受けを第１方向の一方から付勢し、前記第２水平方向付勢部材は前記第１水平方向軸受けを第１方向の他方から付勢し、前記第１鉛直方向付勢部材は前記第１鉛直方向軸受けを第２方向の一方から付勢し、前記第２鉛直方向付勢部材は前記第１鉛直方向軸受けを第２方向の他方から付勢することを特徴とする請求項１４に記載の像ブレ補正装置。
16. 前記固定部は、前記可動部の第２方向の移動に使用される第２方向に平行で且つ前記第１鉛直方向シャフトとで前記撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を第１方向で挟む位置関係にある第２鉛直方向シャフトを有し、
    前記片方向可動部は、前記両方向可動部の第１方向の移動に使用される第１方向に平行で且つ前記第１水平方向シャフトとで前記撮像素子または像ブレ補正レンズのいずれか一方を第２方向で挟む位置関係にある第２水平方向シャフトと、前記第２鉛直方向シャフトによって第２方向に移動自在に支持される第２鉛直方向軸受けとを有し、
    前記両方向可動部は、前記第２水平方向シャフトによって第１方向に移動自在に支持される第２水平方向軸受けを有することを特徴とする請求項１３に記載の像ブレ補正装置。
17. 前記第１、第２水平方向付勢部材、前記第１、第２鉛直方向付勢部材それぞれは、コイル形状であり、前記第１水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第１水平方向シャフトが貫通され、前記第２水平方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第２水平方向シャフトが貫通され、前記第１鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第１鉛直方向シャフトが貫通され、前記第２鉛直方向付勢部材のコイル形状の巻線の内側に前記第２鉛直方向シャフトが貫通されることを特徴とする請求項１６に記載の像ブレ補正装置。
18. 前記第１水平方向付勢部材は前記第１水平方向軸受けを第１方向の一方から付勢し、前記第２水平方向付勢部材は前記第２水平方向軸受けを第１方向の他方から付勢し、前記第１鉛直方向付勢部材は前記第１鉛直方向軸受けを第２方向の一方から付勢し、前記第２鉛直方向付勢部材は前記第２鉛直方向軸受けを第２方向の他方から付勢することを特徴とする請求項１７に記載の像ブレ補正装置。
    

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