JP4740726B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4740726B2 JP4740726B2 JP2005350346A JP2005350346A JP4740726B2 JP 4740726 B2 JP4740726 B2 JP 4740726B2 JP 2005350346 A JP2005350346 A JP 2005350346A JP 2005350346 A JP2005350346 A JP 2005350346A JP 4740726 B2 JP4740726 B2 JP 4740726B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable member
- driving
- coil
- lens
- moving frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Description
この発明は、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に関し、特に所定の平面内で任意の方向に移動させることができる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に関する。
従来より、可変倍率レンズなどの撮影用レンズを備えるレンズ装置においては、たとえば手ぶれなどの振動によって発生するいわゆる像ぶれを防止するための防振装置が多く採用されている。このような防振装置では、たとえば撮影用レンズを収容するレンズ鏡筒の振動を検出し、検出された振動に基づいて像ぶれを起こさないように撮影用のフィルムに平行な面内で補正用レンズを駆動することによって像ぶれを防止している。そして、通常、このような防振装置は、補正用レンズを所定の平面内で平行移動させる平行移動機構を備えている。
このような平行移動機構は、たとえばつぎのように構成されている。すなわち、防振装置の平行移動機構は、補正用レンズを固定した固定枠と、この固定枠を光軸に直交する第１の方向に摺動可能に支持する第１の保持枠と、この第１の保持枠を光軸および第１の方向と略直交する第２の方向に摺動可能に保持するとともにレンズ鏡筒に固定された第２の保持枠とから構成されている。
そして、補正用レンズは、これら直交する第１の方向および第２の方向の運動を合成することによって、レンズ鏡筒に対してフィルムに平行な面内で任意の方向に並進運動可能に支持されている。さらに、このような平行移動機構を備える防振装置は、上述した第１の方向および第２の方向に補正用レンズを駆動するための専用のリニアモータをそれぞれ備えて構成されており、これらのリニアモータによる駆動量を合成することによって補正用レンズを任意の方向に移動させている。
また、このような防振装置による像ぶれ防止機能を有するレンズ装置においては、いずれも補正用レンズを平行移動可能に支持する平行移動機構が、補正用レンズを一定の方向に摺動可能にガイドするガイド手段と、その方向に補正用レンズを駆動する駆動手段との組み合わせを、直交する二方向（たとえば、Ｘ方向およびＹ方向）に設けることによって補正用レンズを任意の方向に移動させて像ぶれを防止している（たとえば、特許文献１参照。）。
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術の防振装置では、互いに直交する二方向に配置されたガイド手段と、その方向の駆動手段とを組み合わせて構成された平行移動機構によって像ぶれを防止するため、たとえば固定枠と保持枠との支持機構などが複雑になるという問題がある。そして、支持機構が複雑になると、平行移動機構の可動部分における質量が大きくなるため、高速かつリニアな平行移動が難しくなるという問題がある。
また、従来技術の防振装置では、平行移動機構とガイド手段との間に摺動抵抗が発生するので、平行移動機構を制御する場合の制御性が悪くなるという問題がある。さらに、直交する二方向に配置されたガイド手段を使用したアクチュエータでは、可動部分を所定の平面内で任意の方向に並進運動させることはできるが、可動部分を光軸周りなどに回転運動させることはできないという問題がある。
そして、このような構造の平行移動機構におけるガイド手段や支持機構には、少ない摩擦で動くためのある程度のクリアランスが必要となるため、このクリアランス相当の空間部分において意図しない移動が発生してしまう場合があり、位置決めに誤差を生じてしまうという問題がある。また、このようなクリアランスを設けた場合に、部材同士が当接せずに移動するときと摺動しながら移動するときとでは、駆動に関する負荷が変わるため、制御精度が低下してしまうという問題がある。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単な構造で高速かつリニアに応答して移動することができる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を提供することを目的とする。また、この発明は、可動部分を所定の平面内でスムーズかつ高精度に任意の方向に並進運動または回転運動させることができる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を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる平行移動装置は、筐体側に設けられた固定部材と、光学系側に設けられた可動部材と、前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記光学系の光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とする。
この発明によれば、可動部材が、固定部材および可動部材とそれぞれ当接する両端部に曲面を有し、これらの部材間で可動部材の動きに応じて一方の端部を支点としつつ光軸に対して略直交する方向へ傾動するピン形状部材によって平行支持される。このため、可動部材が平行移動されると、支持部材は、固定部材と可動部材との間で移動方向へ傾動しつつ両者を平行支持する。
これにより、可動部材が固定部材に対して平行移動されるとき、従来のような摺動抵抗が生じない構造を実現し、この構造によって可動部材の移動に関する推力（駆動力）を小さくすることができるため、簡単な機構で可動部材を高速かつリニアに応答させて移動させることができるとともに、可動部材を固定部材に対して平行な平面内で任意の方向に並進運動または回転運動させることが可能となる。
また、支持部材は、ピン形状部材の両端部に曲面が形成されて傾動する構造からなるため、たとえばボールのような球状体からなる支持部材と比較して、支持部材の配置占有体積や質量を大きくすることなく固定部材および可動部材と当接するこれらの曲面の半径を大きくすることができる。これにより、支持部材の両端部の曲面に加わる単位面積当たりの接触圧力を低くすることができ、支持部材を構成する材料の選択肢を広げることが可能となる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記支持部材は、前記両端部のうち、前記固定部材と当接する一方の端部と、前記可動部材と当接する他方の端部とが、それぞれ異なる曲率からなる前記曲面を有するように形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、支持部材が、固定部材と当接する一方の端部と、可動部材と当接する他方の端部とにそれぞれ異なる曲率からなる曲面を有しているため、これらの曲面における単位面積当たりの接触圧力の設計自由度を向上させることができる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記支持部材は、前記両端部のうち、前記固定部材と当接する一方の端部の前記曲面の曲率が、前記可動部材と当接する他方の端部の前記曲面の曲率よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、支持部材における固定部材と当接する一方の端部の曲面の曲率が可動部材と当接する他方の端部の曲面の曲率よりも小さいため、単位面積当たりの可動部材と支持部材との接触圧力を固定部材と支持部材との接触圧力よりも低くすることができる。このため、支持部材の変形を抑えて可動部材の移動をスムーズにおこなうことが可能となる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石とを有し、磁界の作用によって前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された位置検出結果に基づいて、前記可動部材を外部からの振動を打ち消すように移動制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、少なくとも３つの駆動用コイルとそれぞれ対応する駆動用磁石とを有する位置検出手段によって可動部材の位置を検出し、検出した位置検出結果に基づいて制御手段によって可動部材を外部からの振動を打ち消すように移動制御することができるため、外部からの振動による影響を効果的に防止することができる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記支持部材は、前記固定部材および前記可動部材の間に所定の間隔を形成するとともに両者の間に複数配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、複数配置された支持部材によって固定部材および可動部材の間に所定の間隔を形成しつつ両者を支持するため、固定部材および可動部材を確実に平行支持することができるとともに、可動部材が平行移動する際に固定部材と可動部材とが当接することなくスムーズに並進運動または回転運動させることができる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記支持部材は、前記可動部材の動きに応動して傾動する際に、前記所定の間隔における距離を保った状態で前記可動部材を平行支持することを特徴とする。
この発明によれば、支持部材が傾動する際に、所定の間隔における距離を保った状態で可動部材を平行支持するため、光軸方向の変位がない構造を実現し、固定部材と可動部材とが当接することなくスムーズに並進運動または回転運動させることができる。
また、この発明にかかる平行移動装置は、上記に記載の発明において、前記可動部材の移動に際して前記支持部材の前記光軸に平行な軸を中心とした回転方向への回転を防止する回転防止手段をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、回転防止手段によって、支持部材の光軸に平行な軸を中心とした回転方向への回転を防止することができるため、可動部材の移動の際に、支持部材が回転することによって支持部材と固定部材や可動部材とが予期せぬ状態で当接してしまうことによる不具合を防止して、自由度の高い傾動動作をおこなうことが可能となる。
また、この発明にかかるアクチュエータは、筐体側に設けられた固定部材と、光学系側に設けられた可動部材と、前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記光学系の光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石と、前記駆動用コイルに対する前記駆動用磁石の位置を磁界の作用によってそれぞれ検出する位置検出手段と、外部からの振動を打ち消すように前記可動部材の移動すべき位置を指令する信号に基づきそれぞれの前記駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成し、当該コイル位置指令信号および前記位置検出手段によってそれぞれ検出された位置検出結果に基づいて前記駆動用コイルに流す電流をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とする。
さらに、この発明にかかるレンズユニットは、レンズを収容するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒に取り付けられた固定部材と、画像安定化用レンズが取り付けられた可動部材と、前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記画像安定化用レンズの光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石と、前記駆動用コイルに対する前記駆動用磁石の位置を磁界の作用によってそれぞれ検出する位置検出手段と、前記レンズ鏡筒の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段によって検出された振動検出結果に基づいて、前記画像安定化用レンズを移動させる位置を指令するレンズ位置指令信号を生成するレンズ位置指令信号生成手段と、前記レンズ位置指令信号生成手段によって生成されたレンズ位置指令信号に基づきそれぞれの前記駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成し、当該コイル位置指令信号および前記位置検出手段によってそれぞれ検出された位置検出結果に基づいて前記駆動用コイルに流す駆動電流をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とする。
また、この発明にかかるカメラは、上記に記載の発明におけるレンズユニットを備えることを特徴とする。
この発明によれば、両端部に曲面を備えたピン形状部材からなる支持部材によって固定部材に対して可動部材を簡単な構造で平行支持しつつ可動部材を高速かつリニアに応答させて移動させることができるため、可動部材を所定の平面内でスムーズかつ高精度に任意の方向に並進運動や回転運動によって移動させることができるという効果を奏する。
（実施の形態１）
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる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の好適な実施の形態１を詳細に説明する。まず、図１〜図２３を参照して、この発明の実施の形態１にかかるカメラを説明する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる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の好適な実施の形態１を詳細に説明する。まず、図１〜図２３を参照して、この発明の実施の形態１にかかるカメラを説明する。
（平行移動装置を備えたカメラの全体構成）
図１は、この発明の実施の形態１にかかるカメラの断面図である。図１に示すように、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００は、レンズユニット１２０と、カメラ本体１４０とから構成されている。レンズユニット１２０は、たとえば円筒形状に形成された筐体を有するレンズ鏡筒１６０と、このレンズ鏡筒１６０の内部に配設された複数枚のレンズからなる撮影用レンズ１８０と、画像安定化用レンズ１１６を所定の平面内で移動させるアクチュエータ１１０と、レンズ鏡筒１６０の振動を検出する振動検出手段としてのジャイロ１３４ａ，１３４ｂ（図１にはジャイロ１３４ａのみ図示）と、を備えて構成されている。
図１は、この発明の実施の形態１にかかるカメラの断面図である。図１に示すように、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００は、レンズユニット１２０と、カメラ本体１４０とから構成されている。レンズユニット１２０は、たとえば円筒形状に形成された筐体を有するレンズ鏡筒１６０と、このレンズ鏡筒１６０の内部に配設された複数枚のレンズからなる撮影用レンズ１８０と、画像安定化用レンズ１１６を所定の平面内で移動させるアクチュエータ１１０と、レンズ鏡筒１６０の振動を検出する振動検出手段としてのジャイロ１３４ａ，１３４ｂ（図１にはジャイロ１３４ａのみ図示）と、を備えて構成されている。
このように構成されたカメラ１００では、ジャイロ１３４ａ，１３４ｂによってレンズ鏡筒１６０の振動を検出し、検出された振動に基づいてアクチュエータ１１０を作動させて画像安定化用レンズ１１６を光軸ＬＡと略直交する方向の平面内で任意の方向に移動させ、カメラ本体１４０のフィルム面Ｆに合焦される画像を安定化させている。なお、アクチュエータ１１０は、レンズ鏡筒１６０に固定された固定板１１２、画像安定化用レンズ１１６が取り付けられた移動枠１１４およびこれらを平行支持するピン形状体１１８を有する、後述するような平行移動装置１１１と駆動手段とを備えて構成されている。
また、この実施の形態１にかかるカメラ１００においては、ジャイロ１３４ａ，１３４ｂとして圧電振動ジャイロを採用しているが、その他の構造のジャイロを採用するようにしてもよい。なお、画像安定化用レンズ１１６は、この実施の形態１においては１枚のレンズによって構成されているが、フィルム面Ｆに合焦させる画像を安定させるために複数枚のレンズによって構成されていてもよい。以降において、画像安定化用レンズ１１６は、画像を安定させるための１枚のレンズおよび複数枚のレンズによって構成されるレンズ群を含むこととする。
（カメラに備えられたアクチュエータの全体構成）
つぎに、図２〜図６−２を参照して、カメラ１００に備えられたアクチュエータ１１０を説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかるカメラに備えられたアクチュエータの正面部分断面図である。また、図３は、このアクチュエータの簡易分解斜視図である。また、図４は、図２のＡ−Ａ簡易断面図である。また、図５は、アクチュエータの側方一部断面図である。
つぎに、図２〜図６−２を参照して、カメラ１００に備えられたアクチュエータ１１０を説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかるカメラに備えられたアクチュエータの正面部分断面図である。また、図３は、このアクチュエータの簡易分解斜視図である。また、図４は、図２のＡ−Ａ簡易断面図である。また、図５は、アクチュエータの側方一部断面図である。
なお、図２は、図１におけるカメラ本体１４０のフィルム面Ｆ側からアクチュエータ１１０を見た様子をあらわす図であり、アクチュエータ１１０の固定板１１２を部分的に破断して示しているが、ここでは、便宜的にこれを正面図と呼ぶこととする。
図２〜図５に示すように、アクチュエータ１１０は、カメラ１００のレンズ鏡筒１６０内に固定された固定部材である固定板１１２と、この固定板１１２に対して移動可能に支持された可動部材である移動枠１１４と、この移動枠１１４を固定板１１２に対して平行支持する支持部材であるピン形状部材からなるピン形状体１１８とを備えた平行移動装置１１１を有して構成されている。
なお、支持部材であるピン形状体１１８は、固定板１１２と移動枠１１４との間に複数配置されていればよく、たとえばここでは３つ配置されている。また、これら３つのピン形状体１１８は、可動部材である移動枠１１４を固定部材である固定板１１２に対して支持する可動部材支持手段を構成する。これらのピン形状体１１８は、固定板１１２および移動枠１１４をその厚さ方向が光軸ＬＡと平行となるように並設した状態で支持する。これらのピン形状体１１８の軸方向両端部は、たとえば固定板１１２および移動枠１１４とそれぞれ当接する曲面を有するように形成されている。
なお、移動枠１１４におけるピン形状体１１８の配置位置には、固定板１１２と対向する方向に開口を有する凹部１０４（たとえば、図１、図４および図５参照）が形成されている。ピン形状体１１８は、一方の端部が固定板１１２と当接し、他方の端部がこの凹部１０４における光軸ＬＡ方向最奥部で当接するように配置されている。また、この凹部１０４は、移動枠１１４のみならず、固定板１１２におけるピン形状体１１８の配設位置において、移動枠１１４と対向する方向に開口を有するように形成されていても、固定板１１２のみに形成されていてもよい。
このように、固定板１１２および移動枠１１４の少なくとも一方におけるピン形状体１１８の配設位置に凹部１０４を設けることによって、ピン形状体１１８の軸方向長さをある程度確保した状態で、固定板１１２および移動枠１１４の間に所定の間隔を形成して両者を平行支持することができる。これらのピン形状体１１８は、移動枠１１４の移動に際して、たとえば移動枠１１４の動きに応動して固定板１１２との当接側の端部を支点としつつ光軸ＬＡと略直交する方向へ傾動する。
このため、移動枠１１４の移動時に固定板１１２に対して移動枠１１４が当接せず、ピン形状体１１８の十分な傾動量を確保しながら移動枠１１４を移動させることができるため、移動枠１１４を高速かつスムーズに移動させることが可能となる。
また、アクチュエータ１１０は、たとえば固定板１１２にフレキシブル基板１１９（図３参照）を介して取り付けられた３つの駆動用コイル１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃと、移動枠１１４におけるこれら３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと対応する位置にそれぞれ取り付けられた永久磁石からなる３つの駆動用磁石１５２と、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに対する各駆動用磁石１５２の位置をそれぞれ検出するために、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの内側に配設された位置検出手段である磁気センサ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｃとを備えて構成されている。
さらに、アクチュエータ１１０は、各駆動用磁石１５２の磁力によって移動枠１１４を固定板１１２に対して吸着させるために、固定板１１２における各駆動用磁石１５２と対応する位置にそれぞれ取り付けられた吸着用ヨーク１５６と、各駆動用磁石１５２の磁力を固定板１１２の方向へ効果的に差し向けるように各駆動用磁石１５２の裏側にそれぞれ取り付けられたバックヨーク１５８（図３〜図５参照）とを有している。
なお、固定板１１２側の各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと、移動枠１１４側のこれらと対応する位置の各駆動用磁石１５２とは、移動枠１１４を固定板１１２に対して並進運動や回転運動させるための駆動手段を構成する。また、各駆動用磁石１５２は、移動枠１１４を固定板１１２に吸着させるための部材用磁石として作用し、各吸着用ヨーク１５６は、部材用磁石に吸着される磁性体として作用する。
さらに、アクチュエータ１１０は、図１に示すように、ジャイロ１３４ａ，１３４ｂによって検出されたレンズ鏡筒１６０の振動と、各磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃによって検出された移動枠１１４の位置検出結果（位置情報）とに基づいて、固定板１１２側の各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃにそれぞれ流す駆動電流を制御する制御手段としてのコントローラ１３６を有している。
なお、実施の形態１にかかるカメラ１００のレンズユニット１２０は、カメラ本体１４０に取り付けられたうえで、レンズ鏡筒１６０内に入射した光を撮影用レンズ１８０や画像安定化用レンズ１１６を通してカメラ本体１４０のフィルム面Ｆに結像させるように構成されている。このレンズユニット１２０のレンズ鏡筒１６０内には、上述したように複数枚のレンズからなる撮影用レンズ１８０が保持されており、少なくとも一部の撮影用レンズ１８０を光軸ＬＡ方向に移動させることによっていわゆるピント調整が可能な構造を備えている。
このように構成されたアクチュエータ１１０は、上述したように移動枠１１４をレンズ鏡筒１６０に固定された固定板１１２に対してカメラ本体１４０内のフィルム面Ｆに平行な平面内で移動させることによって、移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６を移動させ、レンズ鏡筒１６０に振動が発生してもフィルム面Ｆに結像される画像が乱れることがないように駆動される。ここで、アクチュエータ１１０の平行移動装置１１１による移動動作とピン形状体１１８の構造について説明する。
（平行移動装置による移動イメージの説明）
図６−１および図６−２は、アクチュエータが有する平行移動装置を簡易的にあらわす斜視図である。アクチュエータ１１０によって移動枠１１４が駆動されていない場合は、図６−１に示すように、固定板１１２に対して移動枠１１４がたとえば直立状態の３つのピン形状体１１８によって平行支持された状態となる。
図６−１および図６−２は、アクチュエータが有する平行移動装置を簡易的にあらわす斜視図である。アクチュエータ１１０によって移動枠１１４が駆動されていない場合は、図６−１に示すように、固定板１１２に対して移動枠１１４がたとえば直立状態の３つのピン形状体１１８によって平行支持された状態となる。
一方、アクチュエータ１１０によって移動枠１１４が駆動された場合は、図６−２に示すように、３つのピン形状体１１８が移動枠１１４の移動方向へ傾動することによって固定板１１２に対して移動枠１１４が平行支持されつつ平行移動された状態となる。このため、移動枠１１４を固定板１１２と平行な平面内で自在に並進運動させたり回転運動させたりして動作させることができる。
（平行移動装置の要部に関する説明）
図７−１は、平行移動装置のピン形状体の側面図である。また、図７−２は、図７−１のＡ−Ａ断面における形状をあらわす図である。また、図７−３は、図７−１のＡ−Ａ断面における他の形状をあらわす図である。また、図８−１は、平行移動装置の側面図である。また、図８−２は、図８−１のＢ−Ｂ断面における形状をあらわす図である。また、図８−３は、図８−１のＢ−Ｂ断面における他の形状をあらわす図である。また、図９は、ピン形状体の回転動作を説明するための図である。
図７−１は、平行移動装置のピン形状体の側面図である。また、図７−２は、図７−１のＡ−Ａ断面における形状をあらわす図である。また、図７−３は、図７−１のＡ−Ａ断面における他の形状をあらわす図である。また、図８−１は、平行移動装置の側面図である。また、図８−２は、図８−１のＢ−Ｂ断面における形状をあらわす図である。また、図８−３は、図８−１のＢ−Ｂ断面における他の形状をあらわす図である。また、図９は、ピン形状体の回転動作を説明するための図である。
図７−１および図７−２に示すように、ピン形状体１１８は、たとえば光軸ＬＡ（図示せず）と略直交する方向のＡ−Ａ断面がほぼ円形を構成する直径の異なる複数の円柱状部材や、図７−１および図７−３に示すように、Ａ−Ａ断面がほぼ矩形を構成する外周長の異なる複数の柱状部材などを光軸ＬＡ方向につなぎ合わせたような構造からなる。
このピン形状体１１８は、固定板１１２と当接する一方の端部に有効当接範囲Ｆ１を有する曲面１２８ａを備え、移動枠１１４と当接する他方の端部に有効当接範囲Ｆ１よりも狭い有効当接範囲Ｆ２を有する曲面１２８ｂを備えて構成されている。そして、たとえばピン形状体１１８が円柱状部材からなる場合には、ピン形状体１１８の曲面１２８ｂ形成側の側方外周面には、後述する回転防止手段の一部を構成する突条からなる係合凸部１１８ｂ（図７−２参照）が形成されている。
なお、ピン形状体１１８の一方の端部における曲面１２８ａは、半径Ｒ１の球状体から有効当接範囲Ｆ１の部分を切り出した形状からなり、他方の端部における曲面１２８ｂは、半径Ｒ１よりも小さな半径Ｒ２の球状体から有効当接範囲Ｆ２の部分を切り出した形状からなる。そして、これらの曲面１２８ａ，１２８ｂを形成する球状体は、中心点Ｐを共有している。このため、曲面１２８ａの曲率は曲面１２８ｂの曲率よりも小さく構成されている。
図８−１に示すように、平行移動装置１１１は、固定板１１２と移動枠１１４との間に配置されたピン形状体１１８が、固定板１１２と曲面１２８ａとを当接するとともに、移動枠１１４と曲面１２８ｂとを当接した状態で配置されることによって構成されている。上述したように、ピン形状体１１８の曲面１２８ａの曲率が曲面１２８ｂの曲率よりも小さく構成されているため、曲面１２８ａに加わる単位面積当たりの接触圧力は曲面１２８ｂに加わる単位面積当たりの接触圧力よりも低くすることができる。
また、移動枠１１４の凹部１０４における内壁部１１４ａの形状によって、ピン形状体１１８の光軸ＬＡ（図示せず）と略直交する方向への傾動範囲が規制され、移動枠１１４が移動範囲を超えて平行移動してしまうことを防止することができる。なお、ピン形状体１１８が光軸ＬＡと略直交する方向へ最も傾動した場合には、ピン形状体１１８のテーパ面１１８ａと凹部１０４の開口周縁部との距離が最も近づいた状態となる。
ここで、図８−１および図８−２に示すように、ピン形状体１１８が円形断面の円柱状部材からなる場合には、凹部１０４は、Ｂ−Ｂ断面において係合凸部１１８ｂを除くピン形状体１１８の曲面１２８ｂ側の部分を収容する円形の内壁部１１４ａと、係合凸部１１８ｂを収容する半円形の内壁部１１４ｂとを有する形状で形成される。
また、図８−１および図８−３に示すように、ピン形状体１１８が矩形断面の柱状部材からなる場合には、凹部１０４は、Ｂ−Ｂ断面においてピン形状体１１８の曲面１２８ｂ側の部分を収容する矩形の内壁部１１４ａを有する形状で形成される。このように形成された凹部１０４の内壁部１１４ａ，１１４ｂは、係合凸部１１８ｂとともに回転防止手段を構成する。
ここで、回転防止手段は、図９に示すように、平行移動装置１１１において移動枠１１４が光軸ＬＡ（図示せず）と略直交するＰＡ方向に平行移動するときに、ピン形状体１１８が曲面１２８ａ，１２８ｂによってそれぞれ固定板１１２および移動枠１１４と当接しているため、ピン形状体１１８が光軸ＬＡとほぼ平行なＰＥ方向を軸中心として回転してしまうことを防止する。ピン形状体１１８が回転してしまうことにより、移動枠１１４の移動範囲内であってもピン形状体１１８と凹部１０４とが意図しない部分で当接し、移動枠１１４の動きを妨げてしまう場合があるが、この回転防止手段はこのような不具合を効果的に防止することができる。
具体的には、たとえばピン形状体１１８が回転し始めても、図８−２に示すように、ピン形状体１１８の係合凸部１１８ｂと凹部１０４の内壁部１１４ｂとが当接したり、図８−３に示すように、ピン形状体１１８の側方外周面と凹部１０４の内壁部１１４ａとが直接当接したりすることによって、ＰＥ方向を軸中心としたピン形状体１１８の回転を防止する。
（平行移動装置のピン形状体の変形例）
図１０は、平行移動装置の他のピン形状体を説明するための透過斜視図である。また、図１１は、平行移動装置の他のピン形状体を説明するための側面図である。また、図１２は、平行移動装置の他のピン形状体の動作を説明するための図である。また、図１３および図１４は、他のピン形状体を有する平行移動装置の側面図である。
図１０は、平行移動装置の他のピン形状体を説明するための透過斜視図である。また、図１１は、平行移動装置の他のピン形状体を説明するための側面図である。また、図１２は、平行移動装置の他のピン形状体の動作を説明するための図である。また、図１３および図１４は、他のピン形状体を有する平行移動装置の側面図である。
図１０〜図１２に示すように、上述したピン形状体１１８と形状の異なるピン形状体１１８Ａは、本体の側面部に上記テーパ面１１８ａ（図示せず）を備えるような段差がない構造を備えるが、ピン形状体１１８と同様に一方の端部に曲面１２８ａを備えるとともに、他方の端部に曲面１２８ｂを備えて構成されている。曲面１２８ａは、点Ｐを中心点とした半径Ｒ１の球状体Ｃ１の一部を切り出した形状からなり、曲面１２８ｂは、点Ｐを中心点とした半径Ｒ２の球状体Ｃ２の一部を切り出した形状からなる。
図１２に示すように、このピン形状体１１８Ａは、上記ピン形状体１１８と同様に、光軸ＬＡ（図示せず）と略直交するいずれの方向へ傾動しても、曲面１２８ａおよび曲面１２８ｂ間における中心点Ｐの位置と中心点Ｐを通るＰＥ方向の高さは変わらないため、図１３に示すように、このピン形状体１１８Ａを備える平行移動装置１１１においても、固定板１１２および移動枠１１４間の間隔は変化することなく移動枠１１４を平行移動可能に支持することが可能となる。
なお、図１３に示すように、ピン形状体１１８Ａの傾動範囲は、ピン形状体１１８Ａの側方外周面と移動枠１１４の凹部１０４の内壁部１１４ａとが当接する範囲において決定される。したがって、図１４に示すように、このピン形状体１１８Ａを有する平行移動装置１１１によれば、移動枠１１４の凹部１０４と曲面１２８ａとの当接点、および固定板１１２と曲面１２８ｂとの当接点を通る外径を有する球状体Ｃａを支持部材として採用した場合よりも配置占有体積および質量を小さくすることができる。
また、この平行移動装置１１１によれば、ピン形状体１１８Ａと球状体Ｃａとによる移動枠１１４の移動範囲を同等とした場合、球状体ＣａがＣａ１〜Ｃａ２の範囲で転動して移動枠１１４が移動する場合と比較して、移動に関する占有範囲も小さくすることができる。
（平行移動装置のピン形状体の他の変形例）
図１５および図１６は、平行移動装置のさらに他のピン形状体を説明するための側面図である。図１５に示すように、平行移動装置１１１は、上述したピン形状体１１８Ａと同様に移動枠１１４および固定板１１２とそれぞれ当接する曲面１２８ａ，１２８ｂを備えるピン形状体１１８Ｂを有する。このピン形状体１１８Ｂは、ピン形状体１１８Ａと比較して側方外周長（光軸ＬＡ（図示せず）と略直交する方向の周長）を小さくした形状からなり、平行移動装置１１１は、これに応じて移動枠１１４の凹部１０４における内壁部１１４ａの形状を変更した構造を備えている。
図１５および図１６は、平行移動装置のさらに他のピン形状体を説明するための側面図である。図１５に示すように、平行移動装置１１１は、上述したピン形状体１１８Ａと同様に移動枠１１４および固定板１１２とそれぞれ当接する曲面１２８ａ，１２８ｂを備えるピン形状体１１８Ｂを有する。このピン形状体１１８Ｂは、ピン形状体１１８Ａと比較して側方外周長（光軸ＬＡ（図示せず）と略直交する方向の周長）を小さくした形状からなり、平行移動装置１１１は、これに応じて移動枠１１４の凹部１０４における内壁部１１４ａの形状を変更した構造を備えている。
これにより、ピン形状体１１８Ｂの傾動範囲およびこれに伴う移動枠１１４の移動範囲は、ピン形状体１１８Ａの場合と比較して小さくなるが、図１６に示すように、球状体Ｃａ（図示せず）がＣａ１〜Ｃａ２の範囲で転動することによって移動枠１１４が移動する場合よりも、上記と同様に移動に関する占有範囲を小さくすることができる。したがって、このような構造の平行移動装置１１１によれば、簡単な構造で全体の小型化を図ることが可能となる。
（平行移動装置を構成する各部の説明）
図２〜図５に戻り、平行移動装置１１１の固定板１１２は、たとえば中心部に空間を有するドーナツ形状の円板状部材からなり、一方の板面上に３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃを配置した構造を備えている。これら３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃは、図２に示すように、たとえばその中心部がレンズユニット１２０の光軸ＬＡを中心とする円周上にそれぞれ配置されるように固定板１１２に配置されている。
図２〜図５に戻り、平行移動装置１１１の固定板１１２は、たとえば中心部に空間を有するドーナツ形状の円板状部材からなり、一方の板面上に３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃを配置した構造を備えている。これら３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃは、図２に示すように、たとえばその中心部がレンズユニット１２０の光軸ＬＡを中心とする円周上にそれぞれ配置されるように固定板１１２に配置されている。
この実施の形態１においては、たとえば駆動用コイル１５０ａは、レンズユニット１２０の光軸ＬＡの鉛直上方（図２におけるＹ軸上）の位置に、駆動用コイル１５０ｂは、光軸ＬＡに対して水平方向（図２におけるＸ軸上）の位置に、駆動用コイル１５０ｃは、駆動用コイル１５０ａおよび駆動用コイル１５０ｂからそれぞれ中心角１３５°隔てた光軸ＬＡと直交する方向（図２におけるＶ軸上）の位置にそれぞれ配置されている。
したがって、駆動用コイル１５０ａと駆動用コイル１５０ｂとの間は中心角９０°隔てられ、駆動用コイル１５０ｂと駆動用コイル１５０ｃとの間は中心角１３５°隔てられ、さらに駆動用コイル１５０ｃと駆動用コイル１５０ａとの間は中心角１３５°隔てられていることとなる。また、駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃは、それぞれその巻線が角を丸くした状態の矩形状に巻かれており、この矩形の中心線が円周の半径方向と一致するように固定板１１２に配置されている。
一方、平行移動装置１１１の移動枠１１４は、固定板１１２と同様に、たとえば中心部に空間を有するドーナツ形状の円板状部材からなり、固定板１１２と平行に重なるように配置されている。また、移動枠１１４の中央の開口部には、画像安定化用レンズ１１６が取り付けられている。そして、移動枠１１４の円周上における上記駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと対応する位置には、たとえば長方形の駆動用磁石１５２がそれぞれ埋め込まれている。
なお、駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと対応する位置とは、駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃによって形成される磁界の影響が実質的におよぶ位置をあらわしている。また、駆動用磁石１５２の裏側、すなわち駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの反対側には、駆動用磁石１５２の磁束を固定板１１２の方向へ効率よく差し向けられるように長方形のバックヨーク１５８がそれぞれ取り付けられている。
また、固定板１１２の各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの裏側、すなわち移動枠１１４の反対側には、長方形の吸着用ヨーク１５６がそれぞれ取り付けられている。移動枠１１４は、各駆動用磁石１５２がこれらに対応する位置にそれぞれ取り付けられた吸着用ヨーク１５６に及ぼす磁力によって、固定板１１２に吸着されている。この実施の形態１においては、各駆動用磁石１５２の磁力線が効率よく吸着用ヨーク１５６に到達するように、たとえば固定板１１２や移動枠１１４を非磁性体材料からなる樹脂成形部材によって構成している。
（アクチュエータの動作原理説明）
図１７−１は、駆動用コイル、駆動用磁石、バックヨークおよび吸着用ヨークの位置関係を示すアクチュエータの部分拡大側面図である。また、図１７−２は、駆動用コイルおよび駆動用磁石における着磁方向と磁束分布とをあらわす説明図である。また、図１７−３は、駆動用コイルおよび駆動用磁石の位置関係を示すアクチュエータの部分拡大正面図である。図２、図１７−１〜図１７−３に示すように、それぞれ長方形の形状を有する駆動用磁石１５２、バックヨーク１５８および吸着用ヨーク１５６は、各長辺および各短辺がそれぞれ重なり合うように配置されている。
図１７−１は、駆動用コイル、駆動用磁石、バックヨークおよび吸着用ヨークの位置関係を示すアクチュエータの部分拡大側面図である。また、図１７−２は、駆動用コイルおよび駆動用磁石における着磁方向と磁束分布とをあらわす説明図である。また、図１７−３は、駆動用コイルおよび駆動用磁石の位置関係を示すアクチュエータの部分拡大正面図である。図２、図１７−１〜図１７−３に示すように、それぞれ長方形の形状を有する駆動用磁石１５２、バックヨーク１５８および吸着用ヨーク１５６は、各長辺および各短辺がそれぞれ重なり合うように配置されている。
また、駆動用コイル１５０ａは、その矩形における各辺が長方形のバックヨーク１５８の各長辺、短辺とそれぞれ平行になるように配置されている。さらに、駆動用磁石１５２は、その着磁境界線Ｃが、各駆動用磁石１５２が配置されている円周の半径方向と一致するように向けられている。
これにより、駆動用磁石１５２は、対応する駆動用コイル１５０ａ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１５０ｂ，１５０ｃについても、同様の位置関係で対応する駆動用磁石１５２、バックヨーク１５８および吸着用ヨーク１５６がそれぞれ配置されている。
なお、着磁境界線Ｃとは、たとえば駆動用磁石１５２の二つの領域をそれぞれ異なる方向に着磁したとき、その二つの領域の境界をあらわす線をいうものとする。そして、この実施の形態１においては、着磁境界線Ｃは、たとえば長方形の駆動用磁石１５２の着磁領域１５２ａ，１５２ｂの中点付近に位置している。
また、図１７−１および図１７−２に示すように、駆動用磁石１５２は、駆動用コイル１５０ａに対向する面に垂直な方向に磁束が向くように着磁されており、たとえば着磁境界線Ｃを挟んで向って左下部分がＳ極、右下部分がＮ極、左上部分がＮ極、および右上部分がＳ極となるように着磁されて、着磁領域１５２ａ，１５２ｂ（図１７−２参照）が形成されている。
したがって、駆動用磁石１５２からの磁力線は、図１７−２に示すような状態であらわすことができ、着磁境界線Ｃを挟んで向って左側部分の着磁領域１５２ａにおける磁束の方向Ａ１は、図中白抜き矢印で示すように、バックヨーク１５８の方向に向くようにあらわされる。また、着磁境界線Ｃを挟んで向って右側部分の着磁領域１５２ｂにおける磁束の方向Ａ２は、図中白抜き矢印で示すように、駆動用コイル１５０ａの方向に向くようにあらわされる。
図２〜図５、図１７−１〜図１７−３に示すように、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの内側空隙部には、それぞれ磁気センサ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｃが配置されている。各磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃは、移動枠１１４が固定板１１２に対して中立位置にあるとき、後述するその感度中心点Ｓ（図示せず）が各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃ上に位置するように配置されている。なお、この実施の形態１においては、たとえば磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃとしてホール素子などを使用している。
（駆動用磁石の移動と磁気センサからの出力信号との関係概要）
図１８−１、図１８−２および図１９−１〜図１９−４は、駆動用磁石の移動と磁気センサから出力される信号との関係を説明するための説明図である。図１８−１および図１８−２に示すように、磁気センサ１５４ａの感度中心点Ｓが駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃ上に位置する場合には、磁気センサ１５４ａからの出力は０となる。
図１８−１、図１８−２および図１９−１〜図１９−４は、駆動用磁石の移動と磁気センサから出力される信号との関係を説明するための説明図である。図１８−１および図１８−２に示すように、磁気センサ１５４ａの感度中心点Ｓが駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃ上に位置する場合には、磁気センサ１５４ａからの出力は０となる。
そして、移動枠１１４とともに駆動用磁石１５２が移動し、磁気センサ１５４ａの感度中心点Ｓが駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃ上から外れてＮ極側、あるいはＳ極側にずれることにより、磁気センサ１５４ａの出力信号Ｏｕｔ（図１８−２参照）が正、あるいは負に変化する。
たとえば、駆動用磁石１５２が着磁境界線Ｃと直交する方向、すなわち図１８−１におけるＸ軸方向に移動すると、磁気センサ１５４ａは、図１８−２に示すような正弦波状に変化する出力信号Ｏｕｔを発生する。したがって、駆動用磁石１５２の移動量が微小である場合には、磁気センサ１５４ａは感度中心点Ｓから駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃまでの距離ｒにほぼ比例した出力信号Ｏｕｔを出力する。
この実施の形態１においては、駆動用磁石１５２の移動距離が、たとえば駆動用磁石１５２の距離検出方向の長さの３％程度以内の場合には、磁気センサ１５４ａから出力される出力信号Ｏｕｔは、磁気センサ１５４ａの感度中心点Ｓと駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃとの間の距離にほぼ比例する。そして、この実施の形態１においては、アクチュエータ１１０は、各磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃの出力が距離ｒにほぼ比例するような範囲内で作動する。
したがって、図１９−１および図１９−２に示すように、磁気センサ１５４ａの感度中心点Ｓ上に駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃが位置する場合や、たとえば図１９−２に示すように、駆動用磁石１５２が着磁境界線Ｃの方向に移動した場合は、磁気センサ１５４ａからの出力信号Ｏｕｔは０となる。
また、図１９−３に示すように、駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃが磁気センサ１５４ａ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との距離ｒに比例した正、あるいは負の出力信号Ｏｕｔが磁気センサ１５４ａから出力される。
したがって、感度中心点Ｓと着磁境界線Ｃとの距離ｒが同じであれば、たとえば図１９−３に示すように、駆動用磁石１５２が着磁境界線Ｃと直交する方向に移動した場合や、図１９−４に示すように、駆動用磁石１５２が任意の方向に並進移動した場合は、いずれも同じ大きさの正、あるいは負の出力信号Ｏｕｔが磁気センサ１５４ａから出力される。
なお、ここでは磁気センサ１５４ａについて説明したが、他の磁気センサ１５４ｂ，１５４ｃも、これらに対応する駆動用磁石１５２との位置関係に基づいて同様の出力信号Ｏｕｔを出力する。このため、各磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃによって検出された信号に基づいて、移動枠１１４が固定板１１２に対して並進移動または回転移動した位置を特定することが可能となる。
図２に示すように、３つのピン形状体１１８は、固定板１１２および移動枠１１４の間における固定板１１２の各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃを配置した円周よりも外側の円周上に、その軸を光軸ＬＡ方向と平行にした状態でそれぞれ配置されている。これら３つのピン形状体１１８は、たとえばそれぞれ中心角１２０°の間隔を隔てて配置され、そのうちの一つが駆動用コイル１５０ａと駆動用コイル１５０ｂとの間に位置するように配置されている。
図３〜図５に示すように、各ピン形状体１１８は、固定板１１２および移動枠１１４の間に、軸方向両端部の曲面がそれぞれ固定板１１２および移動枠１１４と当接した状態で配置されている。これにより、移動枠１１４は固定板１１２と平行な平面上に支持され、各ピン形状体１１８が移動枠１１４および固定板１１２の間で移動枠１１４の動きに応動しながら傾動することによって、移動枠１１４の固定板１１２に対する任意の方向の並進運動または回転運動を許容する。
また、固定板１１２および移動枠１１４の間には、ピン形状体１１８によって支持された状態で所定の間隔が形成されている。このため、移動枠１１４が固定板１１２に対して移動する場合は、これらの間に当接による抵抗などが生じることはなく、スムーズに並進運動または回転運動をおこなうことが可能となる。
なお、この実施の形態１におけるピン形状体１１８は、たとえば所定の硬度や自己潤滑性を備えたピン形状の樹脂成形部材によって構成されているが、その他、金属材料などによって構成されていてもよい。また、ピン形状体１１８の軸方向と略直交する方向の断面は、上述したように必ずしも円形である必要はなく、矩形断面などその他の形状で構成されていてもよい。
さらに、ピン形状体１１８の軸方向両端部の曲面は、軸方向外側に向って湾曲する形状に限らず、軸方向内側に向って湾曲するように形成されていてもよい。この場合、各曲面と当接する固定板１１２および移動枠１１４における当接部分は、固定板１１２および移動枠１１４の間の間隔を一定に保つような（間隔に変化が生じないような）形状を備えて構成されるとよい。
（アクチュエータの制御概要）
つぎに、図２０を参照して、この実施の形態１にかかるカメラ１００に備えられたアクチュエータ１１０の制御について説明する。図２０は、カメラのレンズユニットに備えられたコントローラにおける信号処理の経路を示すブロック図である。図２０に示すように、レンズユニット１２０（図１参照）の振動は、２つのジャイロ１３４ａ，１３４ｂによって時々刻々検出され、これらジャイロ１３４ａ，１３４ｂからの検出信号は、コントローラ１３６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１３８ａ，１３８ｂにそれぞれ入力される。
つぎに、図２０を参照して、この実施の形態１にかかるカメラ１００に備えられたアクチュエータ１１０の制御について説明する。図２０は、カメラのレンズユニットに備えられたコントローラにおける信号処理の経路を示すブロック図である。図２０に示すように、レンズユニット１２０（図１参照）の振動は、２つのジャイロ１３４ａ，１３４ｂによって時々刻々検出され、これらジャイロ１３４ａ，１３４ｂからの検出信号は、コントローラ１３６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１３８ａ，１３８ｂにそれぞれ入力される。
なお、この実施の形態１においては、ジャイロ１３４ａは、レンズユニット１２０のヨーイング運動の角速度を、ジャイロ１３４ｂは、レンズユニット１２０のピッチング運動の角速度をそれぞれ検出するように構成され、レンズユニット１２０の内部に配置されている。
コントローラ１３６の演算回路１３８ａ，１３８ｂは、ジャイロ１３４ａ，１３４ｂから時々刻々入力される角速度の検出信号に基づいて、移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６（図１参照）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１３８ａは、ジャイロ１３４ａ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、所定の修正信号を加算することによってレンズ位置指令信号の水平方向成分を生成する。同様に、演算回路１３８ｂは、ジャイロ１３４ｂ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したがって、移動枠１１４とともに画像安定化用レンズ１１６を時々刻々移動させることにより、たとえば写真撮影などの露光中にレンズユニット１２０が振動した場合にも、カメラ本体１４０内のフィルム面Ｆに合焦される画像は乱れることなく安定化される。
コントローラ１３６に内蔵されたコイル位置指令信号生成手段は、演算回路１３８ａ，１３８ｂ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１５０ａ〜１５０ｃ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、移動枠１１４とともに画像安定化用レンズ１１６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１５０ａ〜１５０ｃとそれに対応した駆動用磁石１５２との位置関係をあらわす信号である。
すなわち、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと対応した位置に配置された駆動用磁石１５２が、それぞれ各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに対するコイル位置指令信号によって指定された位置へ移動すると、その結果、移動枠１１４とともに画像安定化用レンズ１１６は、レンズ位置指令信号によって指定された位置へと移動する。
この実施の形態１においては、駆動用コイル１５０ａは、光軸ＬＡ（図１参照）の鉛直上方の位置に設けられているので、駆動用コイル１５０ａに対するコイル位置指令信号は、演算回路１３８ａから出力されるレンズ位置指令信号の水平方向成分と等しくなる。また、駆動用コイル１５０ｂは、光軸ＬＡに対して水平方向（横方向）の位置に設けられているので、駆動用コイル１５０ｂに対するコイル位置指令信号は、演算回路１３８ｂから出力されるレンズ位置指令信号の鉛直方向成分と等しくなる。さらに、駆動用コイル１５０ｃに対するコイル位置指令信号は、レンズ位置指令信号の水平方向成分および鉛直方向成分に基づいて、コイル位置指令信号生成手段である演算回路１７０によって生成される。
一方、磁気センサ１５４ａによって測定された駆動用コイル１５０ａに対する駆動用磁石１５２の移動量は、磁気センサアンプ１７２ａによって所定の倍率に増幅される。そして、差動回路１７４ａは、演算回路１３８ａから出力されたコイル位置指令信号の水平成分と、磁気センサアンプ１７２ａから出力された駆動用コイル１５０ａに対する駆動用磁石１５２の移動量との差に応じた電流を駆動用コイル１５０ａに対して出力する。
したがって、演算回路１３８ａからのコイル位置指令信号と磁気センサアンプ１７２ａからの出力とに差がなくなると、差動回路１７４ａから駆動用コイル１５０ａに対しては電流が出力されなくなり、駆動用コイル１５０ａと対応する位置の駆動用磁石１５２に作用する駆動力は０となる。
同様に、磁気センサ１５４ｂによって測定された駆動用コイル１５０ｂに対する駆動用磁石１５２の移動量は、磁気センサアンプ１７２ｂによって所定の倍率に増幅される。そして、差動回路１７４ｂは、演算回路１３８ｂから出力されたコイル位置指令信号の鉛直成分と、磁気センサアンプ１７２ｂから出力された駆動用コイル１５０ｂに対する駆動用磁石１５２の移動量との差に応じた電流を駆動用コイル１５０ｂに対して出力する。
したがって、演算回路１３８ｂからのコイル位置指令信号と磁気センサアンプ１７２ｂからの出力とに差がなくなると、差動回路１７４ｂから駆動用コイル１５０ｂに対しては電流が出力されなくなり、駆動用コイル１５０ｂと対応する位置の駆動用磁石１５２に作用する駆動力は０となる。
また、磁気センサ１５４ｃによって測定された駆動用コイル１５０ｃに対する駆動用磁石１５２の移動量は、磁気センサアンプ１７２ｃによって所定の倍率に増幅される。そして、差動回路１７４ｃは、演算回路１７０から出力されたコイル位置指令信号と、磁気センサアンプ１７２ｃから出力された駆動用コイル１５０ｃに対する駆動用磁石１５２の移動量との差に応じた電流を駆動用コイル１５０ｃに対して出力する。
したがって、演算回路１７０からのコイル位置指令信号と磁気センサアンプ１７２ｃからの出力とに差がなくなると、差動回路１７４ｃから駆動用コイル１５０ｃに対しては電流が出力されなくなり、駆動用コイル１５０ｃと対応する位置の駆動用磁石１５２に作用する駆動力は０となる。このように、レンズ位置指令信号およびコイル位置指令信号に基づいて、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに対してフィードバック制御をおこなうことで、画像安定化用レンズ１１６の位置を補正する。
（アクチュエータの並進運動時における指令信号の概要）
つぎに、図２１を参照して、移動枠１１４を並進運動させる場合のレンズ位置指令信号と、コイル位置指令信号との関係について説明する。図２１は、固定板上に配置された３つの駆動用コイルと、移動枠上に配置された３つの駆動用磁石との位置関係を示す説明図である。
つぎに、図２１を参照して、移動枠１１４を並進運動させる場合のレンズ位置指令信号と、コイル位置指令信号との関係について説明する。図２１は、固定板上に配置された３つの駆動用コイルと、移動枠上に配置された３つの駆動用磁石との位置関係を示す説明図である。
３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃ（図示せず、以下図２１において同じ）は、それぞれの中心点が点Ｑを原点とする半径Ｒの円周上の点Ｌ，Ｍ，Ｎ上にそれぞれ配置されている。また、各磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃ（図示せず、以下図２１において同じ）も、その感度中心点Ｓが点Ｌ，Ｍ，Ｎ上に位置するようにそれぞれ配置されている。
さらに、移動枠１１４が中立位置にあるとき、すなわち移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６の中心が光軸ＬＡ（図１参照）上にある場合には、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと対応した各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃの中点も、それぞれ点Ｌ，Ｍ，Ｎ上に位置する。
また、図２１における点Ｑを原点とする水平軸線をＸ軸、鉛直軸線をＹ軸、これらＸ軸およびＹ軸に対してそれぞれ１３５°の角をなす軸をＶ軸とすれば、各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃは、それぞれＸ軸、Ｙ軸およびＶ軸と重なる位置にある。
ここで、移動枠１１４が移動して、画像安定化用レンズ１１６の中心点が点Ｑ1に移り、さらに移動枠１１４が点Ｑ1を中心として反時計回りに角θだけ回転すると、各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃの中点は、点Ｌ1，Ｍ1，Ｎ1にそれぞれ移動する。
移動枠１１４がこのような位置に移動するためには、駆動用コイル１５０ａに対するコイル位置指令信号の大きさは点Ｌを中心として直線Ｑ1Ｌ1に接する円の半径に、駆動用コイル１５０ｂに対するコイル位置指令信号の大きさは点Ｍを中心として直線Ｑ1Ｍ1に接する円の半径に、さらに駆動用コイル１５０ｃに対するコイル位置指令信号の大きさは点Ｎを中心として直線Ｑ1Ｎ1に接する円の半径にそれぞれ比例する値である必要がある。
ここで、これらの円の半径をｒx，ｒy，ｒvとし、各コイル位置指令信号ｒx，ｒy，ｒvの符号を図２１に示すように定める。すなわち、点Ｌ1を第１象限に移動させるコイル位置指令信号ｒxを正、第２象限に移動させるコイル位置指令信号ｒxを負と定め、同様に点Ｍ1を第１象限に移動させるコイル位置指令信号ｒyを正、第４象限に移動させるコイル位置指令信号ｒyを負と定める。
また、点Ｎ1をＶ軸の下側に移動させるコイル位置指令信号ｒvを正、Ｖ軸の上側に移動させるコイル位置指令信号ｒvを負と定める。さらに、角度の符号は時計回りを正とする。したがって、移動枠１１４を中立位置から時計回りに回転させる場合、コイル位置指令信号ｒxは正、コイル位置指令信号ｒyは負、コイル位置指令信号ｒvは負となる。
また、点Ｑ1の座標を（ｊ，ｇ）、点Ｌ1の座標を（ｉ，ｅ）、および点Ｎ1の座標を（ｋ，ｈ）とし、Ｖ軸とＹ軸とのなす角をαとする。さらに、点Ｍを通り直線Ｑ1Ｌ1に平行な補助線Ａ、および点Ｌを通り直線Ｑ1Ｍ1に平行な補助線Ｂを引き、補助線Ａと補助線Ｂとの交点を点Ｐとする。
ここで、直角三角形ＬＭＰについて正弦定理を適用すると、
となる。したがって、
の関係が成り立つこととなる。また、座標ｅ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋをＲ，ｒx，ｒy，ｒv，θ，αであらわすと、幾何学的関係および数式（３）より、
が得られる。さらに、座標（ｋ，ｇ）、（ｊ，ｇ）、（ｋ，ｈ）を頂点とする直角三角形について、下記の関係が成り立つ。
ここで、数式（５）の関係を展開して整理すると、
の関係が得られる。さらに、移動枠１１４が並進運動する場合には、θ＝０であるから数式（６）は、
となる。また、この実施の形態１においては、α＝４５°であるから、数式（７）の関係は、
と簡略化される。
したがって、この実施の形態１においては、レンズ位置指令信号によって画像安定化用レンズ１１６の中心を座標（ｊ，ｇ）に並進運動させる場合は、駆動用コイル１５０ａに対しては座標ｊの大きさに比例したコイル位置指令信号ｒxを与える。また、駆動用コイル１５０ｂに対しては座標ｇの大きさに比例したコイル位置指令信号ｒyを与え、駆動用コイル１５０ｃに対しては数式（８）によってコイル位置指令信号ｒvを計算して与える。
なお、コイル位置指令信号ｒxは、図２０に示す演算回路１３８ａの出力信号に対応し、コイル位置指令信号ｒyは、図２０に示す演算回路１３８ｂの出力信号に対応している。また、コイル位置指令信号ｒvは、数式（８）と等価な計算をおこなう図２０に示す演算回路１７０の出力信号に対応している。
このように、レンズ位置指令信号によって得られる各コイル位置指令信号ｒx，ｒy，ｒvに基づいて、移動枠１１４および画像安定化用レンズ１１６は一意的に位置決めされるため、光軸ＬＡ回りの回転を規制する機構がなくても不随意に回転してしまうことを確実に防止することができる。
（アクチュエータの回転運動時における指令信号の概要）
つぎに、図２２を参照して、移動枠１１４を回転運動させる場合のレンズ位置指令信号と、コイル位置指令信号との関係について説明する。図２２は、移動枠が並進運動および回転運動した場合のコイル位置指令信号を説明するための説明図である。図２２に示すように、移動枠１１４が並進運動されることにより、この移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６の中心が点Ｑから点Ｑ2に移動されると、移動枠１１４に取り付けられた駆動用磁石１５２は、点Ｌ，Ｍ，Ｎから点Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2にそれぞれ移動される。
つぎに、図２２を参照して、移動枠１１４を回転運動させる場合のレンズ位置指令信号と、コイル位置指令信号との関係について説明する。図２２は、移動枠が並進運動および回転運動した場合のコイル位置指令信号を説明するための説明図である。図２２に示すように、移動枠１１４が並進運動されることにより、この移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６の中心が点Ｑから点Ｑ2に移動されると、移動枠１１４に取り付けられた駆動用磁石１５２は、点Ｌ，Ｍ，Ｎから点Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2にそれぞれ移動される。
ここで、この並進運動に対するコイル位置指令信号をｒx，ｒy，ｒvとする。これらのコイル位置指令信号の大きさは、上述した数式（８）などによって求めることができる。ここでは、移動枠１１４が、点Ｑ2を中心として角度ηだけ反時計回りに回転された場合のコイル位置指令信号ｒxη，ｒyη，ｒvηを計算する。
まず、図２１の場合と同様に、点Ｑ2の座標を（ｊ，ｇ）とし、直線Ｑ2Ｎ2と点Ｎを中心とする半径ｒvの接点の座標を（ｋ，ｈ）として、数式（４−１）〜数式（４−６）のθに０を代入すると、
の関係が得られる。
つぎに、移動枠１１４が点Ｑ2を中心に角度ηだけ反時計回りに回転されると、点Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2は点Ｌ3，Ｍ3，Ｎ3にそれぞれ移動される。また、線分Ｑ2Ｌ2と線分Ｑ2Ｌとのなす角をβとし、線分Ｑ2Ｍ2と線分Ｑ2Ｍとのなす角をδ、線分Ｑ2Ｎ2と線分Ｑ2Ｎとのなす角をγとする。
さらに、線分Ｑ2Ｌの長さをＵとし、線分Ｑ2Ｍの長さをＷ、線分Ｑ2Ｎの長さをＶとする。ここで、コイル位置指令信号ｒxη，ｒyη，ｒvηの大きさは、点Ｌ，Ｍ，Ｎを中心として直線Ｑ2Ｌ3，Ｑ2Ｍ3，Ｑ2Ｎ3と接する円の半径にそれぞれ等しいので、
の関係が成り立つ。
また、ｓｉｎβ、ｃｏｓβなどは、幾何学的関係から、つぎのようにあらわすことができる。
さらに、数式（１１−１）〜数式（１１−６）の関係を数式（１０−１）〜数式（１０−３）に代入して、β、γ、δを消去すると、
の関係が得られる。したがって、画像安定化用レンズ１１６の中心を座標（ｊ，ｇ）に並進運動させ、さらにその点を中心として反時計回りに角度ηだけ回転運動させた位置に移動枠１１４を移動させるためには、つぎのようにすればよい。
すなわち、まず数式（８）および数式（９−１）〜数式（９−３）によってｒx，ｒy，ｒvを計算し、つぎにその値を数式（１２−１）〜数式（１２−３）に代入することによって、コイル位置指令信号ｒxη，ｒyη，ｒvηを計算し、これらの結果を各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃにそれぞれ与えてやればよい。
また、移動枠１１４を並進運動させずに、点Ｑを中心として反時計回りに角度ηだけ回転運動させる場合には、数式（１２−１）〜数式（１２−３）のｒx，ｒy，ｒvに０を代入した、
によってコイル位置指令信号ｒxη，ｒyη，ｒvηを計算すればよい。
このように、レンズ位置指令信号によって得られる各コイル位置指令信号ｒxη，ｒyη，ｒvηに基づいて、移動枠１１４および画像安定化用レンズ１１６は一意的に位置決めされるため、光軸ＬＡ回りの回転を規制する機構がなくても不随意に回転してしまうことを確実に防止することができる。
（レンズユニットにおけるコントローラの回路概要）
つぎに、図２３を参照して、レンズユニット１２０に内蔵されたコントローラ１３６の具体的な回路の一例について説明する。図２３は、駆動用コイルに出力する電流を制御する回路の一例を示す回路図である。なお、図２３に示す回路では、各オペアンプを作動させるための電源供給ラインなどの付属的な回路は省略されている。また、磁気センサ１５４ａは、ここではホール素子以外のものを用いたこととする。
つぎに、図２３を参照して、レンズユニット１２０に内蔵されたコントローラ１３６の具体的な回路の一例について説明する。図２３は、駆動用コイルに出力する電流を制御する回路の一例を示す回路図である。なお、図２３に示す回路では、各オペアンプを作動させるための電源供給ラインなどの付属的な回路は省略されている。また、磁気センサ１５４ａは、ここではホール素子以外のものを用いたこととする。
まず、図２３に示すように、電源電圧＋Ｖｃｃとアース電位ＧＮＤとの間に電気抵抗Ｒ７および電気抵抗Ｒ８が直列に接続される。また、オペアンプＯＰ４のプラス側入力端子は、電気抵抗Ｒ７と電気抵抗Ｒ８との間に接続される。さらに、オペアンプＯＰ４のマイナス側入力端子は、オペアンプＯＰ４の出力端子に接続されている。これにより、オペアンプＯＰ４の出力端子の電圧は、電気抵抗Ｒ７および電気抵抗Ｒ８によって、電源電圧＋Ｖｃｃとアース電位ＧＮＤとの間の基準電圧ＶREFに設定され、維持される。
一方、磁気センサ１５４ａの１番端子と２番端子との間には、電源電圧＋Ｖｃｃが印加される。また、磁気センサ１５４ａの３番端子は、基準電圧ＶREFに接続されている。これにより、磁気センサ１５４ａに作用する磁界が変化すると、磁気センサ１５４ａの４番端子の電圧が電源電圧＋Ｖｃｃとアース電位ＧＮＤとの間で変化する。
磁気センサ１５４ａの４番端子は、可変抵抗ＶＲ２を介してオペアンプＯＰ１のマイナス側入力端子に接続されており、可変抵抗ＶＲ２を調整することによって磁気センサ１５４ａの出力のゲインが調整される。また、可変抵抗ＶＲ１の両側固定端子は、電源電圧＋Ｖｃｃおよびアース電位ＧＮＤにそれぞれ接続されている。可変抵抗ＶＲ１の可動側端子は、電気抵抗Ｒ１を介してオペアンプＯＰ１のマイナス側入力端子に接続されている。
可変抵抗ＶＲ１を調整することによって、オペアンプＯＰ１の出力のオフセット電圧が調整される。また、オペアンプＯＰ１のプラス側入力端子は、基準電圧ＶREFに接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子は、電気抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰ１のマイナス側入力端子に接続されている。
駆動用コイル１５０ａに対するコイル位置指令信号を出力する演算回路１３８ａは、オペアンプＯＰ３のプラス側入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ３の出力端子は、オペアンプＯＰ３のマイナス側入力端子に接続されている。したがって、オペアンプＯＰ３は、コイル位置指令信号のバッファアンプとして機能する。
オペアンプＯＰ１の出力端子は、電気抵抗Ｒ３を介してオペアンプＯＰ２のマイナス側入力端子に接続されている。また、オペアンプＯＰ３の出力端子は、電気抵抗Ｒ４を介してオペアンプＯＰ２のプラス側入力端子に接続されている。このため、磁気センサ１５４ａの出力とコイル位置指令信号との差がオペアンプＯＰ２の出力端子から出力される。
また、オペアンプＯＰ２のプラス側入力端子は、電気抵抗Ｒ５を介して基準電圧ＶREFに接続され、オペアンプＯＰ２の出力端子は、電気抵抗Ｒ６を介してオペアンプＯＰ２のマイナス側入力端子に接続されている。これらの電気抵抗Ｒ５および電気抵抗Ｒ６によってマイナス側およびプラス側のゲインが設定される。
オペアンプＯＰ２の出力端子は、駆動用コイル１５０ａの一端に接続され、駆動用コイル１５０ａの他端は、基準電圧ＶREFに接続される。したがって、駆動用コイル１５０ａには、オペアンプＯＰ２の出力と基準電圧ＶREFとの電位差に応じた電流が流れる。駆動用コイル１５０ａに電流が流れると磁界が発生し、駆動用磁石１５２に磁力を作用させて駆動用磁石１５２を移動させる。
この磁力は、駆動用磁石１５２がコイル位置指令信号で指定された位置に近づく方向に作用する。駆動用磁石１５２が移動されると、磁気センサ１５４ａの４番端子から出力される電圧が変化する。駆動用磁石１５２がコイル位置指令信号で指定された位置まで移動すると、オペアンプＯＰ２のプラス側入力端子およびマイナス側入力端子にそれぞれ入力される電圧が等しくなり、駆動用コイル１５０ａには電流が流れなくなる。
なお、上述した図２３に示すオペアンプＯＰ１は、図２０に示す磁気センサアンプ１７２ａと対応し、図２３に示すオペアンプＯＰ２は、図２０に示す差動回路１７４ａと対応している。また、図２３では、駆動用コイル１５０ａに出力する電流を制御する回路について説明したが、駆動用コイル１５０ｂに出力する電流もまったく同様の回路で制御することが可能である。
さらに、駆動用コイル１５０ｃに出力する電流も上記と同様の回路で制御することはできるが、この場合には、図２０に示す演算回路１７０の出力が、図２３に示すオペアンプＯＰ３のプラス側入力端子に接続される。なお、上記演算回路１７０は、図２３に示すオペアンプＯＰ２と同様の差動回路、およびその出力を（１／２）1/2に分圧する電気抵抗などで構成することが可能である。
（カメラの動作説明）
つぎに、図１および図２０を参照して、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００の動作について説明する。まず、カメラ１００の手ぶれ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をＯＮにすることにより、レンズユニット１２０に備えられたアクチュエータ１１０が作動される。レンズユニット１２０に取り付けられたジャイロ１３４ａ，１３４ｂは、所定の周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ１３６に内蔵された演算回路１３８ａ，１３８ｂに対して出力する。
つぎに、図１および図２０を参照して、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００の動作について説明する。まず、カメラ１００の手ぶれ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をＯＮにすることにより、レンズユニット１２０に備えられたアクチュエータ１１０が作動される。レンズユニット１２０に取り付けられたジャイロ１３４ａ，１３４ｂは、所定の周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ１３６に内蔵された演算回路１３８ａ，１３８ｂに対して出力する。
ジャイロ１３４ａは、レンズユニット１２０のヨーイング方向の角速度の信号を演算回路１３８ａに対して出力し、ジャイロ１３４ｂは、レンズユニット１２０のピッチング方向の角速度の信号を演算回路１３８ｂに対して出力する。演算回路１３８ａは、入力された角速度の信号を１回時間積分してヨーイング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて水平方向のレンズ位置指令信号を生成する。
同様に、演算回路１３８ｂは、入力された角速度の信号を１回時間積分してピッチング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号を生成する。このように、演算回路１３８ａ，１３８ｂ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定される位置に、移動枠１１４とともに画像安定化用レンズ１１６を時々刻々移動させることによって、カメラ本体１４０のフィルム面Ｆに合焦される画像が安定化される。
なお、演算回路１３８ａによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号は、駆動用コイル１５０ａに対するコイル位置指令信号ｒxとして差動回路１７４ａに入力される。同様に、演算回路１３８ｂによって出力された鉛直方向のレンズ位置指令信号は、駆動用コイル１５０ｂに対するコイル位置指令信号ｒyとして差動回路１７４ｂに入力される。また、演算回路１３８ａ，１３８ｂの出力は、演算回路１７０に入力され、数式（８）であらわされる演算により、駆動用コイル１５０ｃに対するコイル位置指令信号ｒvが生成される。
一方、駆動用コイル１５０ａの内側空隙部に配置された磁気センサ１５４ａは、磁気センサアンプ１７２ａに対して、駆動用コイル１５０ｂの内側空隙部に配置された磁気センサ１５４ｂは、磁気センサアンプ１７２ｂに対して、また駆動用コイル１５０ｃの内側空隙部に配置された磁気センサ１５４ｃは、磁気センサアンプ１７２ｃに対してそれぞれ検出信号を出力する。そして、磁気センサアンプ１７２ａ〜１７２ｃでそれぞれ増幅された磁気センサ１５０ａ〜１５０ｃの検出信号は、差動回路１７４ａ〜１７４ｃにそれぞれ入力される。
差動回路１７４ａ〜１７４ｃは、入力された磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃの検出信号と、コイル位置指令信号ｒx，ｒy，ｒvとの差に応じた電圧をそれぞれ発生し、この電圧に比例した電流を駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに対して出力する。各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに電流が流れると、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１５０ａ〜１５０ｃに対応して配置された各駆動用磁石１５２は、それぞれコイル位置指令信号ｒx，ｒy，ｒvによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受ける。各駆動用磁石１５２が駆動力を受けると、移動枠１１４と固定板１１２とを平行支持するピン形状体１１８が移動枠１１４の動きに応動して傾動し、駆動用磁石１５２が取り付けられた移動枠１１４を同一平面上で滑らかに並進移動または回転移動させる。
このとき、ピン形状体１１８は、固定板１１２と移動枠１１４との間で所定の間隔を保ちつつ傾動するので、固定板１１２と移動枠１１４とが当接することなく、移動に伴う当接などによる抵抗が発生しないので、移動枠１１４は小さな駆動力でスムーズに移動される。
駆動用磁石１５２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磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃの検出信号とが一致するので、差動回路１７４ａ〜１７４ｃの出力は０となり駆動力も０となる。また、外乱やコイル位置指令信号の変化などにより、各駆動用磁石１５２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１５０ａ〜１５０ｃに電流が流され、各駆動用磁石１５２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。
以上のような動作が時々刻々繰り返されることにより、各駆動用磁石１５２を備える移動枠１１４に取り付けられた画像安定化用レンズ１１６が、レンズ位置指令信号に追従するように移動枠１１４とともに移動される。これにより、レンズユニット１２０を通ってカメラ本体１４０のフィルム面Ｆに合焦される画像が安定化される。
この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００では、従来のように直交する二方向に配置されたガイド手段を使用することなく、画像安定化用のアクチュエータ１１０の移動枠１１４を任意の方向に移動させることができるので、アクチュエータ１１０を簡単な構成で実現することができる。また、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００においては、画像安定化用のアクチュエータ１１０の移動枠１１４を所定の平面内で任意の方向に並進運動または回転運動させることができる。
また、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１００では、アクチュエータ１１０に備えられた平行移動装置１１１の移動枠１１４が固定板１１２に対してピン形状体１１８によって平行支持されているので、移動枠１１４の移動の際に固定板１１２との当接などによる抵抗が実質的に発生せず、移動枠１１４を小さな駆動力でスムーズに移動させることができる。
さらに、ピン形状体１１８を支持部材として用い、平行移動装置１１１の機構を簡略化することにより、平行移動装置１１１の移動枠１１４を軽量化することができ、移動枠１１４を小さな駆動力で移動させることができるので、高速かつリニアに応答が可能なアクチュエータ１１０を実現することができる。
以上述べたように、この発明の実施の形態１について説明したが、上述した実施の形態１に種々の変更を加えることが可能であることは言うまでもない。たとえば、上述した実施の形態１では、本発明をフィルムカメラに適用した場合について説明したが、本発明はその他にもディジタルカメラやビデオカメラなど、静止画や動画の撮影用の任意のカメラに適用することも可能である。
また、本発明を、これらのカメラのカメラ本体とともに使用されるレンズユニットに適用することもできる。さらに、本発明は、カメラの画像安定化用レンズの駆動用に用いる他に、ＸＹステージなどの任意の方向へ移動させる平行移動機構に対して適用することも可能である。これらの技術については、公知技術であるため、ここでは説明を省略する。
また、上述した実施の形態１では、移動枠１１４は固定板１１２に対して３つのピン形状体１１８によって平行支持されていたが、たとえば４つ以上のピン形状体１１８によって移動枠１１４を平行支持するようにしてもよい。また、固定部材である固定板１１２に駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃが取り付けられ、可動部材である移動枠１１４に駆動用磁石１５２が取り付けられていたが、逆に固定板１１２に駆動用磁石１５２を、移動枠１１４に駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃをそれぞれ取り付けるようにしてもよい。
さらに、上述した実施の形態１では、駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと駆動用磁石１５２とをそれぞれ３組使用した場合について説明したが、たとえば４組以上の駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃと駆動用磁石１５２とを使用することも可能である。また、駆動用磁石１５２として永久磁石を用いた場合について説明したが、たとえば電磁石などを用いることも可能である。
また、上述した実施の形態１では、位置検出手段として駆動用磁石１５２の磁気を検出してその位置を測定する磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃを使用しているが、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃに対する各駆動用磁石１５２の位置を検出する磁気センサ１５４ａ〜１５４ｃ以外の構成からなる位置検出用センサを位置検出手段として使用するようにしてもよい。
さらに、上述した実施の形態１では、駆動用コイル１５０ａと１５０ｂとの間の中心角が９０°で、駆動用コイル１５０ｃと駆動用コイル１５０ａおよび駆動用コイル１５０ｂとの間の中心角が１３５°となるように各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃを固定板１１２に配置しているが、駆動用コイル１５０ｂと駆動用コイル１５０ｃとの間の中心角が（９０＋α）°（０≦α≦９０）となるように駆動用コイル１５０ｃを配置するようにしてもよい。
この場合、駆動用コイル１５０ｃに対するコイル位置指令信号は、上記数式（７）によって計算することが可能である。また、駆動用コイル１５０ａと１５０ｂとの間の中心角は９０°でなくてもよく、３つの駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの間の中心角をそれぞれ１２０°にするなど、各駆動用コイル１５０ａ〜１５０ｃの間の中心角を９０°以上１８０°以下の任意の角度に設定し、各駆動用磁石１５２を対応する位置に配置して構成することも可能である。
また、上述した実施の形態１では、各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃは、すべて半径方向に向けられていたが、各駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃは、任意の方向に向けることもできる。ただし、好ましくは少なくとも一つの駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃをほぼ半径方向に向けて配置した構成とするのがよい。
（駆動用磁石の配置態様の変形例）
図２４は、上述した実施の形態１において、駆動用磁石１５２の配置態様を変形した場合について説明するための図である。図２４は、駆動用コイル１５０ａおよび１５０ｂに対応する駆動用磁石１５２の着磁境界線を、点Ｑを中心とする円の接線方向に向け、駆動用コイル１５０ｃに対応する駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃを半径方向に向けた場合の変形例を示している。なお、図示は省略するが、駆動用コイル１５０ａは点Ｌに、駆動用コイル１５０ｂは点Ｍに、駆動用コイル１５０ｃは点Ｎにそれぞれ配置されていることとする。
図２４は、上述した実施の形態１において、駆動用磁石１５２の配置態様を変形した場合について説明するための図である。図２４は、駆動用コイル１５０ａおよび１５０ｂに対応する駆動用磁石１５２の着磁境界線を、点Ｑを中心とする円の接線方向に向け、駆動用コイル１５０ｃに対応する駆動用磁石１５２の着磁境界線Ｃを半径方向に向けた場合の変形例を示している。なお、図示は省略するが、駆動用コイル１５０ａは点Ｌに、駆動用コイル１５０ｂは点Ｍに、駆動用コイル１５０ｃは点Ｎにそれぞれ配置されていることとする。
この変形例では、点Ｌに配置された駆動用コイル１５０ａに対するコイル位置指令信号ｒxが、点Ｍに配置された駆動用コイル１５０ｂに対するコイル位置指令信号ｒyが、点Ｎに配置された駆動用コイル１５０ｃに対するコイル位置指令信号ｒvがそれぞれ与えられていることとする。これらのコイル位置指令信号によって、移動枠１１４の中立位置において点Ｌ，Ｍ，Ｎ上に位置していた各駆動用磁石１５２の着磁境界線の中点は、点Ｌ4，Ｍ4，Ｎ4にそれぞれ移動され、画像安定化用レンズ１１６の中心点は、点Ｑから点Ｑ3に移動される。
なお、この変形例では、レンズ位置指令信号の水平方向成分に対応するコイル位置指令信号ｒxが点Ｍに配置された駆動用コイル１５０ｂに与えられ、レンズ位置指令信号の鉛直方向成分に対応するコイル位置指令信号ｒyが点Ｌに配置された駆動用コイル１５０ａに与えられる。また、図２４に示す変形例では、コイル位置指令信号ｒx，ｒyを数式（８）にそれぞれ代入し、求められたコイル位置指令信号ｒvを駆動用コイル１５０ｃに与えると、点ＱはＸ軸方向に−ｒx、Ｙ軸方向にｒy並進運動される。
このように、レンズ位置指令信号によって得られる各コイル位置指令信号ｒx，ｒy，ｒvに基づいて、移動枠１１４および画像安定化用レンズ１１６は一意的に位置決めされるため、光軸ＬＡ回りの回転を規制する機構がなくても不随意に回転してしまうことを確実に防止することができる。
（アクチュエータの変形例）
つぎに、図２５を参照して、この発明の実施の形態１のさらなる変形例について説明する。図２５は、この発明の実施の形態１にかかるカメラに備えられたアクチュエータのさらなる変形例を説明するための図である。この変形例のアクチュエータ１１０Ａは、移動枠１１４の制御をおこなわないときに、移動枠１１４を固定板１１２に対して係止固定するための係止機構を備える点が、先の実施の形態１で説明したアクチュエータ１１０とは異なっている。
つぎに、図２５を参照して、この発明の実施の形態１のさらなる変形例について説明する。図２５は、この発明の実施の形態１にかかるカメラに備えられたアクチュエータのさらなる変形例を説明するための図である。この変形例のアクチュエータ１１０Ａは、移動枠１１４の制御をおこなわないときに、移動枠１１４を固定板１１２に対して係止固定するための係止機構を備える点が、先の実施の形態１で説明したアクチュエータ１１０とは異なっている。
図２５に示すように、この変形例のアクチュエータ１１０Ａでは、たとえば移動枠１１４の外周側に外側に突出する形状の３つの係合突起１１５が形成されている。また、固定板１１２（一部のみ図示）には、移動枠１１４の外周側を取り囲むように配置された環状部材１４６が取り付けられており、この環状部材１４６の内周側には、上記係合突起１１５とそれぞれ係合可能な形状で形成された３つの係合部１４７が設けられている。さらに、移動枠１１４の外周近傍には、３つの可動側保持用磁石１４８が取り付けられている。
また、環状部材１４６の内周部における可動側保持用磁石１４８とそれぞれ対応する位置には、可動側保持用磁石１４８と磁力を及ぼし合うように位置決めされた３つの固定側保持用磁石１４９がそれぞれ取り付けられている。さらに、手動により動作する手動係止用部材１７６が、環状部材１４６の外側からアクチュエータ１１０Ａの半径方向に向けて延びるように、環状部材１４６の円周方向に移動可能な状態で設けられている。
この手動係止用部材１７６の先端側には、たとえば水平方向断面がＵ字型の凹部１７７が形成されている。なお、移動枠１１４の外周近傍には、移動枠１１４の係止固定時にこのＵ字型の凹部１７７の内側に嵌って手動係止用部材１７６と係合するように形成された係合ピン１７８が設けられている。
（アクチュエータの変形例における動作説明）
つぎに、アクチュエータ１１０Ａの動作について簡単に説明する。まず、図２５に示すアクチュエータ１１０Ａの移動枠１１４を反時計回りに回転駆動することにより、移動枠１１４の外周側の係合突起１１５が環状部材１４６の係合部１４７とそれぞれ係合し、移動枠１１４が固定板１１２に対して係止固定される。
つぎに、アクチュエータ１１０Ａの動作について簡単に説明する。まず、図２５に示すアクチュエータ１１０Ａの移動枠１１４を反時計回りに回転駆動することにより、移動枠１１４の外周側の係合突起１１５が環状部材１４６の係合部１４７とそれぞれ係合し、移動枠１１４が固定板１１２に対して係止固定される。
なお、移動枠１１４に設けられた可動側保持用磁石１４８と、環状部材１４６に設けられた固定側保持用磁石１４９とは、図２５に示すような状態ではほとんど互いに磁力を及ぼし合うことはない。たとえば、移動枠１１４が反時計回りに回転駆動され、可動側保持用磁石１４８が固定側保持用磁石１４９に近づくと、固定側保持用磁石１４９は、移動枠１１４を時計回りに回転させる方向の磁力を移動枠１１４に対して及ぼすように構成されている。
この磁力に抗して、移動枠１１４が反時計回りに回転駆動され、可動側保持用磁石１４８が固定側保持用磁石１４９を通り過ぎると、固定側保持用磁石１４９は、移動枠１１４を反時計回りに回転させる方向の磁力を移動枠１１４に対して及ぼす。この磁力により、係合突起１１５は係合部１４７に押し付けられ、係合突起１１５と係合部１４７との係合状態が保持される。これにより、アクチュエータ１１０Ａの電源が切られて駆動力がなくなった状態であっても、係合突起１１５と係合部１４７との係合状態は保持され、移動枠１１４が固定板１１２に対して係止固定される。
また、手動係止用部材１７６を、図２５において反時計回りに手動で回転移動させると、移動枠１１４の係合ピン１７８がＵ字型の凹部１７７と係合して、移動枠１１４も反時計回りに回転移動される。これにより、係合突起１１５と係合部１４７とが手動で係合される。
逆に、手動係止用部材１７６を、図２５において時計回りに手動で回転移動させると、移動枠１１４が時計回りに回転移動され、係合突起１１５と係合部１４７との係合状態が解除される。上述した実施の形態１のアクチュエータ１１０は、移動枠１１４を回転移動させることもできるので、この変形例のアクチュエータ１１０Ａのような係止機構を容易かつ簡単な構造で実現することができる。
（実施の形態２）
つぎに、図２６〜図２８を参照して、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置について説明する。この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置は、たとえば上述した実施の形態１にかかるカメラ１００に使用されていたアクチュエータ１１０から駆動手段を除いたものに相当する構成を備えている。したがって、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を附して説明を省略する。
つぎに、図２６〜図２８を参照して、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置について説明する。この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置は、たとえば上述した実施の形態１にかかるカメラ１００に使用されていたアクチュエータ１１０から駆動手段を除いたものに相当する構成を備えている。したがって、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を附して説明を省略する。
（平行移動装置の全体構成）
図２６は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の正面部分破断図である。また、図２７は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の側方断面図である。また、図２８は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の背面図である。なお、図２６は、固定板２１２の側から平行移動装置２００を見た状態をあらわす図であり、固定板２１２を部分的に破断して示しているが、ここでは便宜的にこれを正面図と呼ぶこととする。
図２６は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の正面部分破断図である。また、図２７は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の側方断面図である。また、図２８は、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置の背面図である。なお、図２６は、固定板２１２の側から平行移動装置２００を見た状態をあらわす図であり、固定板２１２を部分的に破断して示しているが、ここでは便宜的にこれを正面図と呼ぶこととする。
図２６〜図２８に示すように、平行移動装置２００は、固定部材である固定板２１２と、この固定板２１２に対して移動可能に支持された可動部材である移動枠２１４と、これら固定板２１２および移動枠２１４を平行支持する支持部材である３つのピン形状体２１８とを備えて構成されている。なお、移動枠２１４の中央部には画像安定化用レンズ１１６が取り付けられている。
また、平行移動装置２００は、移動枠２１４に取り付けられた３つの部材用磁石２５２と、固定板２１２における各部材用磁石２５２とそれぞれ対応する位置に取り付けられた吸着用ヨーク２５６と、各部材用磁石２５２の磁束を吸着用ヨーク２５６に差し向けるために部材用磁石２５２の背面にそれぞれ取り付けられた３つのバックヨーク２５８とを備えて構成されている。なお、これら部材用磁石２５２、吸着用ヨーク２５６およびバックヨーク２５８は、可動部材吸着手段を構成する。
そして、これら部材用磁石２５２、吸着用ヨーク２５６およびバックヨーク２５８は、固定板２１２および移動枠２１４の所定の円周上に、たとえばそれぞれ中心角１２０°隔てた間隔で配置されている。また、これら部材用磁石２５２、吸着用ヨーク２５６およびバックヨーク２５８は、ほぼ同一の寸法や形状を有する長方形板状部材からなり、それぞれにおける長辺が所定の円周の接線と平行となるように位置決めされている。
図２７に示すように、これら部材用磁石２５２、吸着用ヨーク２５６およびバックヨーク２５８は、それぞれ光軸ＬＡ（図示せず）方向に重なり合うように固定板２１２および移動枠２１４に配置されているため、バックヨーク２５８によって部材用磁石２５２の磁束が対応する位置の吸着用ヨーク２５６にそれぞれ差し向けられ、移動枠２１４が固定板２１２に吸着される。
また、３つのピン形状体２１８は、その軸方向両端部が、固定板２１２および移動枠２１４とそれぞれ当接する曲面を備えて形成され、固定板２１２および移動枠２１４の間に所定の間隔を形成するように配置されている。なお、各ピン形状体２１８は、たとえばそれぞれ隣接するピン形状体２１８と中心角１２０°隔てた位置に配置されている。
この実施の形態２にかかる平行移動装置２００を使用する際には、たとえば任意の駆動手段によって移動枠２１４に対して駆動力を発生させ、移動枠２１４を固定板２１２に対して平行な平面内で移動させるようにすればよい。この際、移動枠２１４は、３つのピン形状体２１８が移動方向に傾動することによって、固定板２１２に対して平行移動される。
移動枠２１４は、３つのピン形状体２１８によって平行支持されているので、移動枠２１４に対しては移動の際に当接による抵抗などはほとんど作用しない。したがって、この発明の実施の形態２にかかる平行移動装置２００によれば、移動枠２１４の移動に対する各種抵抗がほとんど作用しないので、小さな駆動力で移動枠２１４を移動させることが可能となる。
（実施の形態３）
つぎに、図２９〜図３１を参照して、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータについて説明する。この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータは、たとえば上述した実施の形態１にかかるカメラ１００に使用されていたアクチュエータ１１０に相当するが、弾性部材の弾性によって移動枠を固定板に対して吸着している点が異なっている。
つぎに、図２９〜図３１を参照して、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータについて説明する。この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータは、たとえば上述した実施の形態１にかかるカメラ１００に使用されていたアクチュエータ１１０に相当するが、弾性部材の弾性によって移動枠を固定板に対して吸着している点が異なっている。
（アクチュエータの全体構成）
図２９は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの正面部分破断図である。また、図３０は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの側方断面図である。また、図３１は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの背面図である。なお、図２９は、固定板３１２の側からアクチュエータ３００を見た状態をあらわす図であり、固定板３１２を部分的に破断して示しているが、ここでは便宜的にこれを正面図と呼ぶこととする。
図２９は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの正面部分破断図である。また、図３０は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの側方断面図である。また、図３１は、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータの背面図である。なお、図２９は、固定板３１２の側からアクチュエータ３００を見た状態をあらわす図であり、固定板３１２を部分的に破断して示しているが、ここでは便宜的にこれを正面図と呼ぶこととする。
図２９〜図３１に示すように、アクチュエータ３００は、固定部材である固定板３１２と、画像安定化用レンズ１１６が取り付けられた可動部材である移動枠３１４と、支持部材である３つのピン形状体３１８とを備えて構成されている。なお、３つのピン形状体３１８は、移動枠３１４を固定板３１２に対して固定する可動部材支持手段を構成している。
アクチュエータ３００は、固定板３１２に取り付けられた３つの駆動用コイル３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ（３５０ｃは図示せず）と、移動枠３１４における各駆動用コイル３５０ａ〜３５０ｃとそれぞれ対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石３５２（２つのみ図示）と、各駆動用コイル３５０ａ〜３５０ｃの内側空隙部に配置された位置検出手段である磁気センサ３５４ａ，３５４ｂ，３５４ｃ（３５４ｃは図示せず）とを備えて構成されている。
また、アクチュエータ３００は、各駆動用磁石３５２の磁力を固定板３１２の方に効果的に差し向けるように、駆動用磁石３５２の裏側にそれぞれ取り付けられたバックヨーク３５８を備えている。なお、各駆動用コイル３５０ａ〜３５０ｃおよび各駆動用磁石３５２は、移動枠３１４を固定板３１２に対して並進運動させ、あるいは回転運動させることができる駆動手段を構成する。
図２９に示すように、３つのピン形状体３１８は、固定板３１２の各駆動用コイル３５０ａ〜３５０ｃを配置した円周よりも外側の円周上にそれぞれ配置されている。３つのピン形状体３１８は、それぞれたとえば中心角１２０°の間隔を隔てて配置され、各ピン形状体３１８は、各駆動用コイル３５０ａ〜３５０ｃの間に位置するように配置されている。
図３０に示すように、各ピン形状体３１８は、固定板３１２と移動枠３１４との間に両者を平行支持する状態で配置される。これにより、移動枠３１４は固定板３１２に対して平行な平面上に支持され、各ピン形状体３１８が移動枠３１４の移動方向へ傾動することによって、移動枠３１４の固定板３１２に対する任意の方向への並進運動または回転運動を許容する構造を備えている。また、各ピン形状体３１８は、固定板３１２および移動枠３１４の間で所定の間隔を形成したまま傾動するため、移動枠３１４が固定板３１２に対して移動する場合にも、両者の間に当接による抵抗が生じることはない。
固定板３１２は、たとえば中心部に空間を有するドーナツ形状の円板状部材からなり、この固定板３１２と同心円上の所定位置に同様にドーナツ形状の円板状部材からなる固定板側基板３１９が取り付けられている。また、移動枠３１４も概ねドーナツ形状の円板状部材からなり、同心円上の所定位置に同様にドーナツ形状の円板状部材からなる移動枠側基板３３９が取り付けられている。
図３０に示すように、固定板３１２および移動枠３１４の円周上には、たとえば中心角１２０°の間隔で３つの貫通穴３１２ａおよび３１４ａがそれぞれ設けられており、各貫通穴３１２ａおよび３１４ａの位置はそれぞれ整合がとられている。各貫通穴３１２ａおよび３１４ａの内部には、たとえば弾性体であるバネ３３２がそれぞれ配置されている。
各バネ３３２の一端は、バネ３３２の軸線方向に直線状に延び、他端にはフック（図示せず）が形成されている。各バネ３３２の直線状の端部は、固定板側基板３１９の各貫通穴３１２ａと対応した位置に空けられた小孔（図示せず）に通され、固定板側基板３１９に直接半田３３２ａなどによって接続されている。一方、各バネ３３２のフックが形成された端部は、移動枠側基板３３９の各貫通孔３１４ａに対応した位置に形成された爪部３３９ａに引っ掛けられ、移動枠側基板３３９に直接半田３３２ａなどによって接続される。
各バネ３３２のフックは、引き伸ばされた状態で爪部３３９ａに引っ掛けられるので、移動枠３１４は、各バネ３３２の弾性力によって固定板３１２の方に引っ張られて、吸着される。これにより、各ピン形状体３１８の軸方向両端部の曲面が、固定板３１２と移動枠３１４との間で両者と当接することにより十分にその機能を実現することができる構造を実現する。
また、貫通穴３１２ａおよび３１４ａは、実際の使用の範囲で移動枠３１４が固定板３１２に対して平行移動したとき、バネ３３２が貫通穴３１２ａおよび３１４ａの内壁部に接触することがないように、十分な直径を有する大きさに形成されている。さらに、移動枠３１４に取り付けられた移動枠側基板３３９と、固定板３１２に取り付けられた固定板側基板３１９とは、バネ３３２によって連結されているので、このバネ３３２を、たとえば固定板側基板３１９と移動枠側基板３３９との間で電気信号を伝達するための導体として利用することも可能となる。
この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータ３００の動作は、移動枠３１４がバネ３３２によって固定板３１２に吸着される点以外は、この発明の実施の形態１にかかるアクチュエータ１１０と同様であるのでここでは説明を省略する。なお、この発明の実施の形態３にかかるアクチュエータ３００によれば、移動枠３１４に対する当接による抵抗などが発生しないので、小さな駆動力でスムーズに移動枠３１４を移動させることができる。
また、上述したピン形状体１１８，２１８，３１８は、たとえば硬質材や硬質樹脂材料、金属材料などによって形成されているものであるが、樹脂材料、軟質樹脂材料、ゴム系材料や可撓性材料によって形成されていてもよい。この場合は、ピン形状体１１８，２１８，３１８の厚さを厚くしたり外周径の大きさを大きくしたりするなどして、適度な強度が得られるような形状に形成すればよい。
以上のように、この発明にかかる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は、たとえばフィルムカメラ、ディジタルカメラ、監視カメラ、ビデオカメラ、望遠鏡および顕微鏡などの各種の光学機器や、筒状部材、固定部材および可動部材を有する各種装置に適用することができる。
１００ カメラ
１０４ 凹部
１１０，１１０Ａ，３００ アクチュエータ
１１１，２００ 平行移動装置
１１２，２１２，３１２ 固定板
１１４，２１４，３１４ 移動枠
１１５ 係合突起
１１６ 画像安定化用レンズ
１１８，２１８，３１８ ピン形状体
１２０ レンズユニット
１２８ａ，１２８ｂ 曲面
１３４ａ，１３４ｂ ジャイロ
１３６ コントローラ
１３８ａ，１３８ｂ，１７０ 演算回路
１４０ カメラ本体
１４６ 環状部材
１４７ 係合部
１４８ 可動側保持用磁石
１４９ 固定側保持用磁石
１５０ａ〜１５０ｃ，３５０ａ〜３５０ｃ 駆動用コイル
１５２，３５２ 駆動用磁石
１５４ａ〜１５４ｃ，３５４ａ〜３５４ｃ 磁気センサ
１５８，２５８，３５８ バックヨーク
１６０ レンズ鏡筒
１７２ａ〜１７２ｃ 磁気センサアンプ
１７４ａ〜１７４ｃ 差動回路
１７６ 手動係止用部材
１７８ 係合ピン
１０４ 凹部
１１０，１１０Ａ，３００ アクチュエータ
１１１，２００ 平行移動装置
１１２，２１２，３１２ 固定板
１１４，２１４，３１４ 移動枠
１１５ 係合突起
１１６ 画像安定化用レンズ
１１８，２１８，３１８ ピン形状体
１２０ レンズユニット
１２８ａ，１２８ｂ 曲面
１３４ａ，１３４ｂ ジャイロ
１３６ コントローラ
１３８ａ，１３８ｂ，１７０ 演算回路
１４０ カメラ本体
１４６ 環状部材
１４７ 係合部
１４８ 可動側保持用磁石
１４９ 固定側保持用磁石
１５０ａ〜１５０ｃ，３５０ａ〜３５０ｃ 駆動用コイル
１５２，３５２ 駆動用磁石
１５４ａ〜１５４ｃ，３５４ａ〜３５４ｃ 磁気センサ
１５８，２５８，３５８ バックヨーク
１６０ レンズ鏡筒
１７２ａ〜１７２ｃ 磁気センサアンプ
１７４ａ〜１７４ｃ 差動回路
１７６ 手動係止用部材
１７８ 係合ピン
Claims (10)
- 筐体側に設けられた固定部材と、
光学系側に設けられた可動部材と、
前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記光学系の光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とする平行移動装置。 - 前記支持部材は、前記両端部のうち、前記固定部材と当接する一方の端部と、前記可動部材と当接する他方の端部とが、それぞれ異なる曲率からなる前記曲面を有するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平行移動装置。
- 前記支持部材は、前記両端部のうち、前記固定部材と当接する一方の端部の前記曲面の曲率が、前記可動部材と当接する他方の端部の前記曲面の曲率よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の平行移動装置。
- 前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石とを有し、磁界の作用によって前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された位置検出結果に基づいて、前記可動部材を外部からの振動を打ち消すように移動制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の平行移動装置。 - 前記支持部材は、前記固定部材および前記可動部材の間に所定の間隔を形成するとともに両者の間に複数配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の平行移動装置。
- 前記支持部材は、前記可動部材の動きに応動して傾動する際に、前記所定の間隔における距離を保った状態で前記可動部材を平行支持することを特徴とする請求項５に記載の平行移動装置。
- 前記可動部材の移動に際して前記支持部材の前記光軸に平行な軸を中心とした回転方向への回転を防止する回転防止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の平行移動装置。
- 筐体側に設けられた固定部材と、
光学系側に設けられた可動部材と、
前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記光学系の光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、
前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、
前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石と、
前記駆動用コイルに対する前記駆動用磁石の位置を磁界の作用によってそれぞれ検出する位置検出手段と、
外部からの振動を打ち消すように前記可動部材の移動すべき位置を指令する信号に基づきそれぞれの前記駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成し、当該コイル位置指令信号および前記位置検出手段によってそれぞれ検出された位置検出結果に基づいて前記駆動用コイルに流す電流をそれぞれ制御する制御手段と、
を備え、
前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とするアクチュエータ。 - レンズを収容するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に取り付けられた固定部材と、
画像安定化用レンズが取り付けられた可動部材と、
前記固定部材および前記可動部材の間に設けられ一方の端部が前記固定部材と当接し他方の端部が前記可動部材と当接して両者を支持するとともに、前記画像安定化用レンズの光軸に対して略直交する方向への前記可動部材の移動を可能とする支持部材と、
前記固定部材および前記可動部材のいずれか一方に設けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、
前記固定部材および前記可動部材のいずれか他方の前記駆動用コイルとそれぞれ対応する位置に設けられた駆動用磁石と、
前記駆動用コイルに対する前記駆動用磁石の位置を磁界の作用によってそれぞれ検出する位置検出手段と、
前記レンズ鏡筒の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段によって検出された振動検出結果に基づいて、前記画像安定化用レンズを移動させる位置を指令するレンズ位置指令信号を生成するレンズ位置指令信号生成手段と、
前記レンズ位置指令信号生成手段によって生成されたレンズ位置指令信号に基づきそれぞれの前記駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成し、当該コイル位置指令信号および前記位置検出手段によってそれぞれ検出された位置検出結果に基づいて前記駆動用コイルに流す駆動電流をそれぞれ制御する制御手段と、
を備え、
前記支持部材は、前記可動部材を前記固定部材に対して平行支持するとともに、前記固定部材および前記可動部材とそれぞれ当接する前記両端部が曲面を有し、かつ、前記両端部の曲面の曲率半径の中心点が共通しており、前記固定部材および前記可動部材の間で当該可動部材の動きに応動して前記一方の端部を支点としつつ前記略直交する方向へ傾動するピン形状部材からなり、前記固定部材と前記可動部材の光軸方向の変位がないことを特徴とするレンズユニット。 - 請求項９に記載のレンズユニットを備えることを特徴とするカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005350346A JP4740726B2 (ja) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | 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 |
| US11/566,490 US7539404B2 (en) | 2005-12-05 | 2006-12-04 | Camera with vibration-proofing device that includes movable and fixed member with pin-shaped support member between them with curved surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005350346A JP4740726B2 (ja) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007156063A JP2007156063A (ja) | 2007-06-21 |
| JP4740726B2 true JP4740726B2 (ja) | 2011-08-03 |
Family
ID=38118872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005350346A Expired - Fee Related JP4740726B2 (ja) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | 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 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7539404B2 (ja) |
| JP (1) | JP4740726B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7773119B2 (en) * | 2006-04-28 | 2010-08-10 | Konica Minolta Opto, Inc. | Drive apparatus, image pickup unit and image pickup apparatus |
| JP2008015349A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Tamron Co Ltd | 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 |
| JP4991497B2 (ja) * | 2007-11-28 | 2012-08-01 | 三星電子株式会社 | 像ぶれ補正装置 |
| JP5096496B2 (ja) * | 2008-07-24 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | カメラ駆動装置 |
| TW201030370A (en) * | 2008-09-29 | 2010-08-16 | Nidec Copal Corp | Image blur correction device, imaging lens unit, and camera unit |
| JP5347193B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-11-20 | 株式会社タムロン | 防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ |
| KR101575630B1 (ko) * | 2009-03-17 | 2015-12-08 | 삼성전자주식회사 | 손떨림 보정장치 |
| CN101895677A (zh) * | 2009-05-18 | 2010-11-24 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 相机模组 |
| JP2011095435A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Sony Corp | 光学部材駆動装置、光学部材鏡筒、および撮像装置 |
| JP5821120B2 (ja) * | 2011-10-07 | 2015-11-24 | 株式会社タムロン | 防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ |
| US20150322929A1 (en) * | 2012-02-07 | 2015-11-12 | Konica Minolta Inc. | Drive device and lens unit |
| JP5427264B2 (ja) | 2012-03-28 | 2014-02-26 | オリンパス株式会社 | 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置 |
| JP5722265B2 (ja) | 2012-03-28 | 2015-05-20 | オリンパス株式会社 | 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置 |
| US9235061B2 (en) * | 2013-09-12 | 2016-01-12 | Olympus Corporation | Retention mechanism, driving apparatus, and blur correction apparatus |
| JP6143622B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-06-07 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| JP2017083582A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | Hoya株式会社 | 撮像装置 |
| CN211741621U (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-23 | 台湾东电化股份有限公司 | 光学元件驱动机构 |
| CN110501797B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-09-06 | 合肥英睿系统技术有限公司 | 一种可自动检测识别视场的红外镜头装置 |
| US11294196B2 (en) | 2019-12-10 | 2022-04-05 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10319464A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Canon Inc | 振れ補正装置 |
| JP2003307761A (ja) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2004177530A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2005156893A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2005184122A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Nikon Corp | 手ぶれ補正機能付きカメラ |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2641172B2 (ja) | 1989-12-18 | 1997-08-13 | キヤノン株式会社 | 像ぶれ補正装置 |
| US5266988A (en) * | 1989-12-18 | 1993-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image shake suppressing device for camera |
| US5717960A (en) * | 1995-09-06 | 1998-02-10 | Nikon Corporation | Image vibration correcting device |
| JP4006178B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2007-11-14 | キヤノン株式会社 | レンズ鏡筒、撮影装置および観察装置 |
| JP2003075881A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Pentax Corp | 像振れ補正装置 |
| TWI397765B (zh) * | 2004-07-26 | 2013-06-01 | Pentax Ricoh Imaging Co Ltd | 平台設備及使用該平台設備的相機震動校正設備 |
| CN100403774C (zh) * | 2005-08-10 | 2008-07-16 | 亚洲光学股份有限公司 | 影像感测模块 |
-
2005
- 2005-12-05 JP JP2005350346A patent/JP4740726B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-12-04 US US11/566,490 patent/US7539404B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10319464A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Canon Inc | 振れ補正装置 |
| JP2003307761A (ja) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2004177530A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2005156893A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sigma Corp | 画像振れ防止装置 |
| JP2005184122A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Nikon Corp | 手ぶれ補正機能付きカメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007156063A (ja) | 2007-06-21 |
| US7539404B2 (en) | 2009-05-26 |
| US20070127907A1 (en) | 2007-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4740726B2 (ja) | 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 | |
| JP2007156062A (ja) | 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 | |
| JP4011576B2 (ja) | アクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット及びカメラ | |
| JP4133990B2 (ja) | アクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット及びカメラ | |
| JP3952207B2 (ja) | アクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット及びカメラ | |
| EP1659435B1 (en) | Actuator, lens unit and camera having the same | |
| JP5109450B2 (ja) | ブレ補正装置及び光学機器 | |
| JP6271974B2 (ja) | 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、および撮像装置 | |
| JP4503008B2 (ja) | 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 | |
| JP2008152034A (ja) | 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 | |
| JP2010286810A (ja) | ブレ補正装置および光学機器 | |
| US20170003516A1 (en) | Lens barrel and optical device | |
| JP4893953B2 (ja) | 像振れ防止用アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ | |
| JP5884242B2 (ja) | アクチュエータ、レンズユニット、及びカメラ | |
| JP2014089357A (ja) | 手振れ補正装置 | |
| JP2014228623A (ja) | ブレ補正装置、レンズ鏡筒および撮影装置 | |
| JP4951801B2 (ja) | 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 | |
| JP4951802B2 (ja) | 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 | |
| US10416411B2 (en) | Optical apparatus | |
| JP2007156064A (ja) | アクチュエータおよびこれを備えたレンズユニットならびにカメラ | |
| JPH02162320A (ja) | 補正光学系の光学系支持機構 | |
| WO2022123880A1 (ja) | 振れ補正機構およびそれを含むカメラモジュール | |
| CN116547577A (zh) | 抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101221 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110218 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110419 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110502 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |