JP5010453B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば撮像素子が取り付けられた可動物を駆動可能な駆動装置に関する。

従来、カメラなどの撮像装置において、撮像素子又はそのカバーに付着した埃などのゴミを除去する装置が提案されている。

特許文献１は、撮像素子を含む可動部を移動範囲端に衝突させて、その衝撃により撮像素子又はそのカバーに付着する埃などのゴミを除去する装置を開示する。
特開２００５−３４０９８８号公報

しかし、可動部を移動範囲端と単純に衝突させるだけでは、ゴミを除去するための衝撃を十分に得ることができないおそれがある。衝撃が十分でないとゴミが撮像素子又はそのカバーから除去できない。

本発明は、可動物を効率よく駆動可能な駆動装置を得ることを目的とする。

本願第１の発明による駆動装置は、可動部と、可動部の可動範囲内に設けられる固定部と、固定部に対して第１の方向に可動部を駆動する駆動手段と、可動部が固定部と衝突したときの跳ね返り方向を検出する反発検出手段とを備え、駆動手段は、可動部が固定部に衝突して跳ね返ったとき、反発検出手段が検出した跳ね返り方向に応じて可動部を駆動し、可動部を固定部に衝突させることを特徴とする。

本願第２の発明による撮像装置は、前記可動部が撮像素子を保持する前記駆動装置を備えることを特徴とする。

駆動手段は、可動部が固定部に衝突して跳ね返ったとき、反発検出手段が検出した跳ね返り方向と同じ方向に可動部を駆動することが好ましい。これにより衝突による力を利用して可動部を駆動することができる。

駆動手段は、第１の方向の正負方向へ交互に可動部を駆動することにより、固定部に可動部を衝突させるものであればなお良い。

固定部は第１の方向に設けられる枠体を備え、可動部は枠体と衝突するように構成されることが望ましい。

さらに、駆動手段は、撮像素子の撮像面内において第１の方向と独立した第２の方向に可動部を駆動可能であり、可動部を第１及び第２の方向に駆動させることにより手ブレ補正を行う手ブレ補正機能であって、固定部は、手ブレ補正を行うために可動部が駆動される手ブレ補正範囲を越えた位置に配置されるとともに、可動部は手ブレ補正範囲を超えて固定部に衝突するように構成されればなお良い。これにより、手ブレ補正機能に加えて新たな装置を撮像装置に追加することなく、ゴミ取り機能を追加することが可能になる。

撮像素子の撮像面がカバー部材によって覆われ、カバー部材の外表面に付着した異物が、可動部と固定部との衝突による衝撃により除去されるように構成されても良い。

以上のように本発明によれば、可動物を効率よく駆動可能な駆動装置を得る。

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において撮像素子の撮像面に入射する光学像を結像させる撮像光学系（撮影レンズ６７など）の光軸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。

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、像ブレ補正ボタン１４、ＬＣＤモニタ１７、ミラー絞りシャッタ部１８、ＤＳＰ１９、ＣＰＵ２１、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（図１〜３参照）。

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によって光学的に観察することも可能である。

また、Ｐｏｎボタン１１の押下に対応して、撮像装置１の主電源がオン状態にされると、第１時間（２２０ｍｓ）の間、ゴミ取り動作処理が行われる。

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部３９ａ（撮像手段）による撮像（撮像動作）が行われ、撮影像がメモリされる。

ミラー絞りシャッタ部１８は、ＣＰＵ２１のポートＰ７と接続され、レリーズスイッチ１３ａのオン状態に連動して、ミラーのＵＰ／ＤＯＷＮ、絞りの開閉（閉開）、及びシャッタの開閉動作を行う。

ＤＳＰ１９は、ＣＰＵ２１のポートＰ９、及び撮像部３９ａと接続され、ＣＰＵ２１の指示に基づいて、撮像部３９ａにおける撮像により得られた画像信号について、画像処理などの演算処理を行う。

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。また、ＣＰＵ２１は、像ブレ補正パラメータＩＳの値、レリーズ状態管理パラメータＲＰ、ゴミ取り状態管理パラメータＧＰ、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴ、及びチャンネル値ＣＨの値をメモリする。

像ブレ補正パラメータＩＳは、撮像装置１が後述する補正モードにあるか否かを示す値である。値が１であるときには撮像装置１が補正モードにあり、０であるときには補正モードにないことを示す。

レリーズ状態管理パラメータＲＰは、レリーズシーケンス動作に連動して値が切り替えられ、レリーズシーケンス動作中に値が１に設定され（図４のステップＳ２４〜Ｓ３１参照）、レリーズシーケンス動作終了の時に値が０に設定される（図４のステップＳ１３、Ｓ３２参照）。

ゴミ取り状態管理パラメータＧＰは、ゴミ取り動作処理が完了したか否かを示すパラメータであり、撮像装置１がオン状態にされた直後（第１時間（２２０ｍｓ）が経過するまで）は、ゴミ取り動作処理が完了していないとして、値が１に設定され（図４のステップＳ１４参照）、撮像装置１がオン状態にされてから第１時間（２２０ｍｓ）が経過すると、ゴミ取り動作処理が完了したとして、値が０に設定される（図４のステップＳ１６参照）。

ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴは、ゴミ取り動作処理が行われている時間を計測するために使用され、初期値が０で、ゴミ取り動作処理が行われている間、１ｍｓ経過するごとに１だけ値が加算される（図６のステップＳ７０１参照）。

チャンネル値ＣＨは、ゴミ取り動作処理において可動部がどの行程にあるかを示す値である。可動部が駆動される回数に応じてａからアルファベット順に設定される。値ａは可動部がａ行程にあることを示す値である。

ＣＰＵ２１は、像ブレ補正処理前のゴミ取り動作処理として、可動部３０ａを特定位置（本実施形態では移動範囲中心：第１方向ｘ、及び第２方向ｙの座標値が共に０）に移動させる（センタリング処理）。その後、第１方向ｘの座標を一定に保った状態で、可動部３０ａを第２方向ｙの移動範囲端の一方に衝突するように移動させ、次に、第１方向ｘの座標を一定に保った状態で、可動部３０ａを第２方向ｙの移動範囲端の他方に衝突するように移動させ、最後に、第１方向ｘの座標を一定に保った状態で、可動部３０ａを第２方向ｙの移動範囲端の一方に衝突するように移動させる。可動部３０ａの移動範囲端との衝突の衝撃で、可動部３０ａの撮像部３９ａ（撮像素子やローパスフィルタ）に付着した埃などのゴミが除去される。ゴミ取り動作処理の完了後、撮影動作に応じて像ブレ補正処理が開始される。

また、ＣＰＵ２１は、後述する第１、第２デジタル角速度信号Ｖｘ_ｎ、Ｖｙ_ｎ、第１、第２デジタル角速度ＶＶｘ_ｎ、ＶＶｙ_ｎ、第１、第２デジタル角度Ｂｘ_ｎ、Ｂｙ_ｎ、位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分Ｓｘ_ｎ、第２方向ｙ成分Ｓｙ_ｎ、第１駆動力Ｄｘ_ｎ、第２駆動力Ｄｙ_ｎ、Ａ／Ｄ変換後の位置Ｐ_ｎの第１方向ｘ成分ｐｄｘ_ｎ、第２方向ｙ成分ｐｄｙ_ｎ、第１、第２減算値ｅｘ_ｎ、ｅｙ_ｎ、第１、第２比例係数Ｋｘ、Ｋｙ、像ブレ補正処理のサンプリング周期θ、第１、第２積分係数Ｔｉｘ、Ｔｉｙ、及び第１、第２微分係数Ｔｄｘ、Ｔｄｙをメモリする。

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、ＬＣＤモニタ１７、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（ホール素子４４ａ）の信号処理回路としてのホール素子信号処理回路４５、及び撮影レンズ６７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がオン状態にされる。像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされると、撮像装置１は補正モードに移行して像ブレ補正パラメータＩＳが１に設定され、像ブレ補正スイッチ１４ａがオフ状態にされると、撮像装置１は補正モードではなくなって像ブレ補正パラメータＩＳが０に設定される。補正モードでは、測光など他の動作と独立して第２時間ごとに角速度検出部２５、及び像ブレ補正部３０が駆動されることにより像ブレ補正処理が行われる。本実施形態ではこの第２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Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４に入力される。ＡＥ部２３、ＡＦ部２４、ＬＣＤモニタ１７は、それぞれポートＰ４、Ｐ５、Ｐ６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２６ａ、２６ｂ、第１、第２ハイパスフィルタ回路２７ａ、２７ｂ、及び第１、第２アンプ２８ａ、２８ｂを有する。第１、第２角速度センサ２６ａ、２６ｂは、撮像装置１の第１方向ｘ（第２方向ｙに平行な軸周りのヨーイング）及び第２方向ｙ（第１方向ｘに平行な軸周りのピッチング）の角速度を検出する。第１角速度センサ２６ａは、第１方向ｘの角速度（ヨーイング角速度）を、第２角速度センサ２６ｂは第２方向ｙの角速度（ピッチング角速度）を検出するジャイロセンサである。第１、第２角速度センサ２６ａ、２６ｂの出力信号は、ヌル電圧やパンニング等に起因する低周波成分を有し、第１、第２ハイパスフィルタ回路２７ａ、２７ｂは、第１、第２角速度センサ２６ａ、２６ｂの信号出力から低周波成分をカットする（アナログハイパスフィルタ処理）。第１、第２アンプ２８ａ、２８ｂは、低周波成分がカットされた角速度に関する信号を増幅し、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。

低周波成分のカットは、第１、第２ハイパスフィルタ回路２７ａ、２７ｂにおけるアナログハイパスフィルタ処理、及びＣＰＵ２１におけるデジタルハイパスフィルタ処理が行われる。デジタルハイパスフィルタ処理においては、アナログハイパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数以上のカットオフ周波数が設定される。これにより、時定数（第１、第２ハイパスフィルタ時定数ｈｘ、ｈｙ）の値の変更が容易に行いうる。

ＣＰＵ２１、及び角速度検出部２５の各部への電力供給は、Ｐｏｎスイッチ１１ａがオン状態にされた（主電源がオン状態にされた）後に開始される。角速度検出部２５におけるブレ量検出演算は、Ｐｏｎスイッチ１１ａがオン状態にされた（主電源がオン状態にされた）後であって、ゴミ取り動作処理完了後に開始される。

ＣＰＵ２１は、Ａ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙをＡ／Ｄ変換して第１、第２デジタル角速度信号Ｖｘ_ｎ、Ｖｙ_ｎを生成する。次に、デジタルハイパスフィルタ処理、すなわちヌル電圧やパンニングにより生じる低周波成分をカットして第１、第２デジタル角速度ＶＶｘ_ｎ、ＶＶｙ_ｎを生成する処理を行う。そして積分演算を行い、像ブレ量（像ブレ角度）を求める。この像ブレ角度は、第１、第２デジタル角度Ｂｘ_ｎ、Ｂｙ_ｎを用いて表される。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。

ｎは、０以上の整数であり、タイマ割り込み処理開始（ｔ＝０、図４のステップＳ１２参照）から、最新のタイマ割り込み処理を行った時点（ｔ＝ｎ）までの時間（ｍｓ）を示す。

第１方向ｘに関するデジタルハイパスフィルタ処理は、第１デジタル角速度信号Ｖｘ_ｎを、第２時間（１ｍｓ）前までのタイマ割り込み処理で求められた第１デジタル角速度ＶＶｘ_０〜ＶＶｘ_ｎ―１の和ΣＶＶｘ_ｎ−１を第１ハイパスフィルタ時定数ｈｘで割ったもので減算して、第１デジタル角速度ＶＶｘ_ｎを求めることにより行われる（ＶＶｘ_ｎ＝Ｖｘ_ｎ―（ΣＶＶｘ_ｎ−１）／ｈｘ）。第２方向ｙに関するデジタルハイパスフィルタ処理は、第２デジタル角速度信号Ｖｙ_ｎを、第２時間（１ｍｓ）前までのタイマ割り込み処理で求められた第２デジタル角速度ＶＶｙ_０〜ＶＶｙ_ｎ―１の和ΣＶＶｙ_ｎ−１を第２ハイパスフィルタ時定数ｈｙで割ったもので減算して、第２デジタル角速度ＶＶｙ_ｎを求めることにより行われる（ＶＶｙ_ｎ＝Ｖｙ_ｎ―（ΣＶＶｙ_ｎ−１）／ｈｙ）。

本実施形態では、タイマ割り込み処理における角速度検出処理は、角速度検出部２５における処理、及び角速度検出部２５からＣＰＵ２１への第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙの入力処理を言うものとする。

第１方向ｘに関する積分演算処理は、タイマ割り込み処理開始（ｔ＝０、図４のステップＳ１２参照）から、最新の時点（ｔ＝ｎ）の第１デジタル角速度ＶＶｘ_０〜ＶＶｘ_ｎの和を求めることにより行われる（Ｂｘ_ｎ＝ΣＶＶｘ_ｎ）。第２方向ｙに関する積分演算処理は、タイマ割り込み処理開始後から最新の第２デジタル角速度ＶＶｙ_０〜ＶＶｙ_ｎの和を求めることにより行われる（Ｂｙ_ｎ＝ΣＶＶｙ_ｎ）。

ＣＰＵ２１は、演算により求められた像ブレ量（像ブレ角度：第１、第２デジタル角度Ｂｘ_ｎ、Ｂｙ_ｎ）に応じた撮像部３９ａの移動すべき位置Ｓ_ｎを、焦点距離などを考慮した位置変換係数ｚｚに基づいて、第１方向ｘ、第２方向ｙごとに演算し設定する。位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分をＳｘ_ｎ、第２方向ｙ成分をＳｙ_ｎ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_ｎ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_ｎの第１方向ｘ成分を第１駆動力Ｄｘ_ｎ、第２駆動用コイル３２ａを駆動する第２方向ｙ成分を第２駆動力Ｄｙ_ｎとする。第１駆動力Ｄｘ_ｎをＰＷＭ信号に変換することにより、第１ＰＷＭデューティｄｘが得られ、第２駆動力Ｄｙ_ｎをＰＷＭ信号に変換することにより第２ＰＷＭデューティｄｙが得られる。第２駆動力Ｄｙ_ｎの値は＋ＤＤ又は−ＤＤで表される。＋ＤＤは可動部３０ａを第２方向ｙの正方向、すなわち固定部３０ｂの上端方向に駆動する値であることを示し、−ＤＤは可動部３０ａを第２方向ｙの負方向、すなわち固定部３０ｂの下端方向に駆動する値であることを示す。

但し、像ブレ補正処理前のゴミ取り動作処理の為の第１時間（２２０ｍｓ）の間の移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）は、像ブレ量と関連しない演算で求められた値が設定される（図６のステップＳ７０５他参照）。例えば、位置Ｓｎは、後述するゴミ取り動作処理におけるａ工程において固定部３０ｂの中心に設定される。つまり可動部３０ａは固定部３０ｂの中心に置かれる。そしてゴミ取り動作処理におけるｂからｄ工程では、現在、可動部３０ａが置かれている位置から第２方向ｙにおいて固定部３０ｂの最も遠い上下端に位置Ｓｎが設定される。つまり可動部３０ａは固定部３０ｂの上端又は下端方向に駆動され、衝突する。

第１方向ｘに関する位置設定演算処理は、最新の第１デジタル角度Ｂｘ_ｎに第１位置変換係数ｚｘを乗算することにより求められる（位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分Ｓｘ_ｎ＝ｚｘ×Ｂｘ_ｎ）。第２方向ｙに関する位置設定演算処理は、最新の第２デジタル角度Ｂｙ_ｎに第２位置変換係数ｚｙを乗算することにより求められる（位置Ｓ_ｎの第２方向ｙ成分Ｓｙ_ｎ＝ｚｙ×Ｂｙ_ｎ）。

像ブレ補正部３０は、露光時間内であって、像ブレ補正処理を行う場合（ＩＳ＝１）に、ＣＰＵ２１が演算した移動すべき位置Ｓ_ｎ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、像ブレを補正する像ブレ補正処理を行う装置であり、撮像部３９ａを含みｘｙ平面上に移動可能領域をもつ可動部３０ａと、可動部３０ａの移動範囲端を形成する固定部３０ｂとを備える。露光時間内であって、像ブレ補正処理を行わない場合（ＩＳ＝０）は、可動部３０ａは、特定位置（本実施形態では移動範囲中心）に固定される。撮像装置１の電源がオン状態にされた直後の第１時間（２２０ｍｓ）の間は、可動部３０ａを移動範囲中心に移動、及び第２方向ｙの移動範囲端に移動（衝突）せしめるための駆動が行われる。撮像装置１の電源がオン状態にされた直後の第１時間（２２０ｍｓ）の間と露光時間以外は、可動部３０ａの駆動は行われない。

像ブレ補正部３０は、駆動オフ状態で可動部３０ａを固定する機構を有しない。

像ブレ補正部３０の可動部３０ａの駆動（特定位置への固定を含む）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_ｎ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_ｎ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_ｎの第１方向ｘ成分、第２方向ｙ成分をそれぞれｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎとする。検出された位置Ｐ_ｎ（ｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎ）のデータと移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）のデータによりＰＩＤ制御（第１、第２駆動力Ｄｘ_ｎ、Ｄｙ_ｎの算出）が行われる。

第１駆動力Ｄｘ_ｎは、位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分Ｓｘ_ｎを、Ａ／Ｄ変換後の位置Ｐ_ｎの第１方向ｘ成分ｐｄｘ_ｎで減算した第１減算値ｅｘ_ｎ、第１比例係数Ｋｘ、サンプリング周期θ、第１積分係数Ｔｉｘ、第１微分係数Ｔｄｘに基づいて算出される（Ｄｘ_ｎ＝Ｋｘ×｛ｅｘ_ｎ＋θ÷Ｔｉｘ×Σｅｘ_ｎ＋Ｔｄｘ÷θ×（ｅｘ_ｎ―ｅｘ_ｎ−１）｝）。

第２駆動力Ｄｙ_ｎは、位置Ｓ_ｎの第２方向ｙ成分Ｓｙ_ｎを、Ａ／Ｄ変換後の位置Ｐ_ｎの第２方向ｙ成分ｐｄｙ_ｎで減算した第２減算値ｅｙ_ｎ、第２比例係数Ｋｙ、サンプリング周期θ、第２積分係数Ｔｉｙ、第２微分係数Ｔｄｙに基づいて算出される（Ｄｙ_ｎ＝Ｋｙ×｛ｅｙ_ｎ＋θ÷Ｔｉｙ×Σｅｙ_ｎ＋Ｔｄｙ÷θ×（ｅｙ_ｎ―ｅｙ_ｎ−１）｝）。

サンプリング周期θの値は、第２時間：１ｍｓに設定される。

像ブレ補正処理すなわちＰＩＤ制御による像ブレ補正に対応した移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）への可動部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（ＩＳ＝１）の時に行われる。像ブレ補正パラメータＩＳが０の時には、可動部３０ａは、像ブレ補正処理に対応しない特定位置へのＰＩＤ制御が行われ、移動中心位置に移動せしめられる。

撮像装置１がオン状態にされた後、像ブレ補正処理が開始されるまでの間の、ゴミ取り処理動作の間は、可動部３０ａは、移動中心位置、第２方向ｙの移動範囲端の一方、第２方向ｙの移動範囲端の他方、第２方向ｙの移動範囲端の一方の順に移動せしめられる。この間、可動部３０ａの第１方向ｘの座標は中心位置に保持される。

可動部３０ａ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、撮像素子を有する撮像部３９ａ、及び磁界変化検出素子部としてのホール素子部４４ａを有する。本実施形態では、撮像素子がＣＣＤであるとして説明するが、ＣＭＯＳなど他の撮像素子であってもよい。

撮像素子の撮像面は、移動制御が行われない状態において、第１方向ｘ、または第２方向ｙに平行な辺を有し、第１方向ｘの辺が第２方向ｙの辺よりも長い矩形形状を有する。

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を有する。

固定部３０ｂは、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。

固定部３０ｂは、移動により可動部３０ａが接触する部分（移動範囲端）に衝撃を吸収する緩衝材を有する。緩衝材の硬度は、ゴミ取り動作処理において可動部３０ａと緩衝材とが接触したとき、衝撃により可動部３０ａ等が破損せず、且つ接触により可動部３０ａに付着したゴミが除去できる程度の値が設定される。

緩衝材は、可動部３０ａに取り付けられても良い。

撮像素子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。撮像素子の中心とは、撮像素子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には、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１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂは、軟磁性体材料で構成され、固定部３０ｂ上に取り付けられる。第１位置検出及び駆動用ヨーク４３１ｂ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、及び第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、軟磁性体材料で構成され、固定部３０ｂ上に取り付けられる。第２位置検出及び駆動用ヨーク４３２ｂ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、及び第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_ｎ（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。

ホール素子信号処理回路４５は、第１ホール素子信号処理回路４５０及び第２ホール素子信号処理回路４６０から成る。第１ホール素子信号処理回路４５０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を検出して信号処理を行い、第１方向ｘの位置を特定する第１検出位置信号ｐｘを算出する。そして、第１検出位置信号ｐｘをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２に出力する。第２ホール素子信号処理回路４６０は、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を検出して信号処理を行い、第２方向ｙの位置を特定する第２検出位置信号ｐｙを算出する。そして、第２検出位置信号ｐｙをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ３に出力する。

次に、撮像装置１のメイン動作について図４のフローチャートを用いて説明する。

撮像装置１の電源がオンにされると、ステップＳ１１では、角速度検出部２５に電力が供給され、電源オン状態にされる。ステップＳ１２では、第２時間（１ｍｓ）間隔でタイマ割り込み処理が開始される。タイマ割り込み処理はメイン動作とは別に、言い換えるとメイン動作と平行してＣＰＵ２１において繰り返し実行される。ステップＳ１３で、レリーズ状態管理パラメータＲＰの値が０に設定される。タイマの割り込み処理の詳細については、図５のフローチャートを用いて後述する。

ステップＳ１４では、ゴミ取り状態管理パラメータＧＰの値が１に、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値が０に、チャンネル値ＣＨがａにそれぞれ設定される。

ステップＳ１５では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値が２２０を超えたか否かが判断される。ステップＳ１５はタイマ割り込み処理の終了を待つために設けられる処理である。ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値は、タイマ割り込み処理が終了するに必要な時間に応じた値２２０ｍｓが用いられる。本実施形態では、タイマ割り込み処理が終了するために必要な時間に像ブレ補正部３０の個体差による誤差を加味することにより、２２０ｍｓが用いられる。

ステップＳ１５においてゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値が２２０を超えていない場合は、ステップＳ１５が繰り返され、超えた場合は、ステップＳ１６に進められる。ステップＳ１６では、ゴミ取り状態管理パラメータＧＰの値が０に設定される。

ステップＳ１７では、測光スイッチ１２ａがオン状態にされているか否かが判断される。オン状態にされていない場合は、ステップＳ１７が繰り返され、オン状態にされている場合は、ステップＳ１８に進められる。

ステップＳ１８では、像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされたか否かが判断される。像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされていない場合は、ステップＳ１９で、像ブレ補正パラメータＩＳの値が０に設定される。像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされている場合は、ステップＳ２０で、像ブレ補正パラメータＩＳの値が１に設定される。

ステップＳ２１では、ＡＥ部２３においてＡＥセンサが駆動されて測光が行われ、絞り値や露光時間が演算される。ステップＳ２２では、ＡＦ部２４のＡＦセンサが駆動されて測距が行われ、ＡＦ部２４のレンズ制御回路駆動により合焦動作が行われる。

ステップＳ２３では、レリーズスイッチ１３ａがオン状態にされたか否かが判断される。レリーズスイッチ１３ａがオン状態にされていない場合、処理はステップＳ１７に戻る（ステップＳ１７〜２２を繰り返す）。レリーズスイッチ１３ａがオン状態にされている場合、処理はステップＳ２４に進み、レリーズシーケンス動作が開始される。

ステップＳ２４では、レリーズ状態管理パラメータＲＰの値が１に設定される。ステップＳ２５では、ミラー絞りシャッタ部１８においてミラーアップ動作、及び絞りの絞り込み動作が行われる。ステップＳ２６では、ミラー絞りシャッタ部１８においてシャッタ開動作（先幕動作）が行われる。

ステップＳ２７では、ＣＣＤの電荷蓄積すなわち露光が所定の露光時間のあいだ行われる。露光が終了した後、ステップＳ２８では、ミラー絞りシャッタ部１８においてシャッタ閉動作（後幕動作）、ミラーダウン動作、及び絞り開放動作が行われる。ステップＳ２９では、ＣＣＤ入力、すなわち露光時間内にＣＣＤに蓄積された電荷がＤＳＰ１９へ移動せしめられる。ステップＳ３０では、ＣＰＵ２１とＤＳＰ１９との間で通信が行われ、ステップＳ２９で移動された電荷に基づいて画像信号処理が行われ、画像信号処理により作成された画像信号が撮像装置１内の映像メモリに記憶される。ステップＳ３１で、記憶された画像信号は、ＬＣＤモニタ１７によって表示される。ステップＳ３２で、レリーズ状態管理パラメータＲＰの値が０に設定され、レリーズシーケンス動作が完了する。その後、処理はステップＳ１７に戻り、撮像装置１は次の撮像動作が可能な状態となる。

次に、図４のステップＳ１２で開始され、第２時間（１ｍｓ）間隔で行われるタイマ割り込み処理について図５のフローチャートを用いて説明する。

タイマ割り込み処理では、まずステップＳ５０において、ゴミ取り状態管理パラメータＧＰの値が１に設定されているか否かが判断される。１に設定されている場合はステップＳ５１に処理が進み、１に設定されていない、つまりゴミ取り状態管理パラメータＧＰの値が０である場合は、ステップＳ５２に処理が進む。

ステップＳ５１では、ゴミ取り動作処理が行われる。このゴミ取り動作処理の詳細については、図６のフローチャートを用いて後述する。

ステップＳ５２では、角速度検出部２５から出力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙが、Ａ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１を介してＣＰＵ２１に入力され、Ａ／Ｄ変換される（角速度検出処理）。Ａ／Ｄ変換により第１、第２デジタル角速度信号Ｖｘ_ｎ、Ｖｙ_ｎが生成される。そして、第１、第２デジタル角速度信号Ｖｘ_ｎ、Ｖｙ_ｎからヌル電圧やパンニングにより生じる低周波成分がカットされ（デジタルハイパスフィルタ処理）、第１、第２デジタル角速度ＶＶｘ_ｎ、ＶＶｙ_ｎが算出される。

ステップＳ５３では、レリーズ状態管理パラメータＲＰの値が１に設定されているか否かが判断される。１に設定されていない場合は、ステップＳ５４において、可動部３０ａの駆動がオフ状態、すなわち可動部３０ａが駆動制御されない状態となる。１に設定されている場合はステップＳ５５に処理が進む。

ステップＳ５５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Ａ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介してＣＰＵ２１に入力され、Ａ／Ｄ変換される。ＣＰＵ２１は、入力されたこれらの信号を用いて現在位置Ｐ_ｎ（ｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎ）を求める。

ステップＳ５６で、像ブレ補正パラメータＩＳの値が０か否かが判断される。ＩＳが値０、すなわち撮像装置１が補正モードでない場合は、ステップＳ５７において可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）が可動部３０ａの移動中心位置と同じ位置に設定される。ＩＳが値１、すなわち補正モードの場合は、ステップＳ５８において、ステップＳ５２で求められた第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙを用いて可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）が演算及び設定される。

ステップＳ５９では、ステップＳ５７又はＳ５８で設定した位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）と現在位置Ｐ_ｎ（ｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎ）を用いて、可動部３０ａの移動に必要な駆動力Ｄ_ｎ、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駆動力Ｄｘ_ｎ（第１ＰＷＭデューティｄｘ）と、第２駆動力Ｄｙ_ｎ（第２ＰＷＭデューティｄｙ）とが演算される。ステップＳ６０では、第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙを用いて駆動用ドライバ回路２９が第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａに通電し、これにより可動部３０ａが駆動される。ステップＳ５９、Ｓ６０の動作は、比例、積分、微分演算を行う一般的なＰＩＤ自動制御で用いられる自動制御演算である。

次に、図５のステップＳ５１で開始されるゴミ取り動作処理について図６から９を用いて説明する。

ゴミ取り動作処理が開始されると、ステップＳ７０１においてゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値が１つ加算される。次のステップＳ７０２において、ホール素子部４４ａの出力信号を用いてホール素子信号処理回路４５が第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙを演算し、ＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３に入力する。ＣＰＵ２１は第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙをＡ／Ｄ変換し、現在位置Ｐ_ｎ（ｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎ）を求める。

ステップＳ７０３で、チャンネル値ＣＨが値ａであるか否かが判断される。チャンネル値ＣＨは、メイン処理のステップＳ１４において値ａが代入されている。そこで、処理はステップＳ７０４に移り、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが６５以下であるか否かが判断される。可動部３０ａが現在位置から固定部３０ｂの中央まで移動するために必要な時間の最大時間、すなわち可動部３０ａが固定部３０ｂの角部から中央まで移動する時間に像ブレ補正部３０の個体差を加味することにより、この閾値は６５に設定される。チャンネル値ＣＨが値ａであり、かつゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが６５以下であるときには、可動部３０ａが固定部３０ｂの中央に未だ置かれていない可能性がある。一方、チャンネル値ＣＨが値ａであり、かつゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが６５より大きいときには、可動部３０ａは固定部３０ｂの中央に置かれている。

ステップＳ７０４において、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが６５以下であるとき、処理はステップＳ７０５に進む。

ステップＳ７０５では、可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ_ｎ（Ｓｘ_ｎ、Ｓｙ_ｎ）が可動部３０ａの移動中心位置と同じ位置に設定される。次のステップＳ７０６では、ステップＳ７０５で設定した位置Ｓ_ｎと現在位置Ｐ_ｎとを用いて、可動部３０ａの移動に必要な駆動力Ｄ_ｎを演算する。この処理はタイマ割り込み処理におけるステップＳ５９と同様である。ステップＳ７０７では、タイマ割り込み処理におけるステップＳ６０と同様の処理を行って可動部３０ａを駆動する。そしてゴミ取り動作処理は終了し、処理はタイマ割り込み処理に戻る（サブルーチンリターン）。タイマ割り込み処理は第２時間（１ｍｓ）間隔で繰り返し実行される。そのため、メイン処理のステップＳ１６においてゴミ取りパラメータＧＰが０に設定されるまでゴミ取り処理もまた反復して実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されるとステップＳ７０１では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされ、値２となる。次にステップＳ７０２及びＳ７０３が実行される。このとき、チャンネル値ＣＨは未だ値ａであるから、処理はステップＳ７０４に進む。ステップＳ７０４では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが値６５以下であるか否かが判断される。前述のように、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴは２であるから、処理はステップＳ７０５へ移行し、ステップＳ７０５、Ｓ７０６及びＳ７０７を実行した後に終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

そしてゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが値６５よりも大きくなるまでステップＳ７０１からＳ７０７が反復して実行される。ステップＳ７０４においてゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが６５より大きくなったとき、処理はステップＳ７０８に進む。なお、このとき可動部３０ａは固定部３０ｂの中央に置かれている。

ステップＳ７０８では、第２ＰＷＭデューティｄｙの値が−ＤＤに設定される。ＤＤの値、つまり＋ＤＤ及び−ＤＤの絶対値は、第２方向ｙの移動範囲端に可動部３０ａを衝突させたとき、撮像素子等に付着しているゴミを衝突の衝撃によって除去可能な程度に可動部３０ａを第２方向ｙへ加速する加速度を実現するような値に設定される。なお、前述のように、−ＤＤは可動部３０ａを第２方向ｙの負方向、すなわち固定部３０ｂの下端方向に駆動する値である。

次のステップＳ７０９では、チャンネル値ＣＨに値ｂが代入される。値ｂは、可動部３０ａが図７におけるｂ行程にあることを示す値である。なお、このとき可動部３０ａは図７におけるａ行程にあるが、処理の都合上この時点でチャンネル値ＣＨに値ｂが代入される。そして処理はステップＳ７１０に進む。

ステップＳ７１０では、可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分：Ｓｘ_ｎが可動部３０ａの第１方向ｘの移動中心位置と同じに設定される。

ステップＳ７１１では、ステップＳ７１０で設定した位置Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分：Ｓｘ_ｎと現在位置Ｐ_ｎの第１方向ｘ成分：ｐｄｘ_ｎとを用いて、可動部３０ａの第１方向ｘの移動（中心固定）に必要な駆動力Ｄ_ｎ、すなわち第１駆動用コイル３１ａに通電して可動部３０ａを駆動するために必要な第１駆動力Ｄｘ_ｎ（第１ＰＷＭデューティｄｘ）が演算される。

ステップＳ７１２では、第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙの値に応じ駆動用ドライバ回路２９を介して第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａに通電し、これにより可動部３０ａが駆動される。これにより、可動部３０ａは、第１方向ｘにおいては移動可能範囲の中心方向に駆動されて固定され（図９参照）、第２方向ｙにおいては負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向に向かって移動を開始する。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されるとステップＳ７０１では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされ、値６６となる。次にステップＳ７０２、Ｓ７０３、及びＳ７２０が実行される。このとき、チャンネル値ＣＨは値ｂであるから、処理はステップＳ７２１に進む。

ステップＳ７２１では、可動部３０ａの移動方向を検知する。移動方向の検出は、鉛直方向ホール素子ｈｖ１０からの出力信号を用いて特定された、第２方向ｙに対する可動部３０ａの位置変化をＣＰＵ２１が検出することにより行われる。前回のステップＳ７１２において、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端方向に向けて移動を開始している。そこで、可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの負方向であるとき、つまり固定部３０ｂの下端方向であるときは、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端方向に向けて移動中であると判断できるため、ステップＳ７２２及びＳ７２３は実行されず、第２ＰＷＭデューティｄｙの値はステップＳ７０８において設定された−ＤＤのまま維持される。そしてステップＳ７１２で可動部３０ａは再度第２方向ｙの負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向に向かって駆動される。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。これらの処理を繰り返すと、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端と衝突する（図７参照）。

可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突すると、可動部３０ａは衝突の衝撃により跳ね返る。そのため可動部３０ａの移動方向は第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向となる。さらにごみ取り動作処理が実行されると、この跳ね返りを検知するために、ステップＳ７２１において可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向であるか否かが判断される。移動方向の検出は、鉛直方向ホール素子ｈｖ１０からの出力信号を用いて特定された、第２方向ｙに対する可動部３０ａの位置変化をＣＰＵ２１が検出することにより行われる。可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの正方向であるときは、可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突して跳ね返ったと判断できるため、ステップＳ７２２及びＳ７２３を実行する。

ステップＳ７２１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの上端方向であると判断されたとき、ステップＳ７２２では、第２ＰＷＭデューティｄｙの値が＋ＤＤに設定される。前述のように、＋ＤＤは可動部３０ａを第２方向ｙの正方向、すなわち固定部３０ｂの上端方向に駆動する値であることを示す。

次のステップＳ７２３では、チャンネル値ＣＨに値ｃが代入される。値ｃは、可動部３０ａが図７におけるｃ行程にあることを示す値である。すなわち、衝突の衝撃により跳ね返った可動部３０ａは図７におけるｃ行程にある。そして処理はステップＳ７１０に進み、前述と同様にステップＳ７１０からＳ７１１が実行される。

次のステップＳ７１２では、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に通電され可動部３０ａが駆動される。ステップＳ７２１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの上端方向であると判断されたとき、ステップＳ７１２で可動部３０ａが第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向に向かって駆動される。すなわち、可動部３０ａの加速度は、前回のステップＳ７１２において可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突して跳ね返ることにより生じた加速度に、ステップＳ７２１の処理により生じた加速度が加えられたもの、すなわち同じ方向の２つの加速度が加えられたものとなる（図７、８参照）。これにより、第２駆動用コイル３２ａ単独で駆動したときよりも大きな加速度で可動部３０ａを第２方向ｙへ駆動することが可能になる。なお、ステップＳ７１０からＳ７１２を経ることにより、可動部３０ａは第１方向ｘにおける移動可能範囲の中心に固定されている（図９参照）。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されると、ステップＳ７０１ではゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされ、ステップＳ７０２において現在位置Ｐ_ｎ（ｐｄｘ_ｎ、ｐｄｙ_ｎ）が求められる。このときチャンネル値ＣＨは値ｃであるから、チャンネル値ＣＨが値ｃであるか否かというステップＳ７３０の判別を経て処理はステップＳ７３１に進む。

ステップＳ７３１では、可動部３０ａの移動方向を検知する。前回のステップＳ７１２において、可動部３０ａは固定部３０ｂの上端方向に向けて移動を開始している。そこで、可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの正方向であるとき、つまり固定部３０ｂの上端方向であるときは、可動部３０ａは固定部３０ｂの上端方向に向けて移動中であると判断できるため、ステップＳ７３２及びＳ７３３は実行されず、第２ＰＷＭデューティｄｙの値はステップＳ７２２において設定された＋ＤＤのまま維持される。そしてステップＳ７１２で可動部３０ａは再度第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向に向かって駆動される。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。これらの処理を繰り返すと、可動部３０ａは固定部３０ｂの上端と衝突する（図７参照）。

可動部３０ａが固定部３０ｂの上端と衝突すると、可動部３０ａは衝突の衝撃により跳ね返る。そのため可動部３０ａの移動方向は第２方向ｙの負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向となる。さらにごみ取り動作処理が実行されると、この跳ね返りを検知するために、ステップＳ７３１において可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの負方向であるか否かが判断される。可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの負方向であるときは、可動部３０ａが固定部３０ｂの上端と衝突して跳ね返ったと判断できるため、ステップＳ７３２及びＳ７３３を実行する。

ステップＳ７３１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの下端方向であると判断されたとき、ステップＳ７３２では、第２ＰＷＭデューティｄｙの値が−ＤＤに設定される。前述のように、−ＤＤは可動部３０ａを第２方向ｙの負方向、すなわち固定部３０ｂの下端方向に駆動する値であることを示す。次のステップＳ７３３では、チャンネル値ＣＨに値ｄが代入される。値ｄは、可動部３０ａが図７におけるｄ行程にあることを示す値である。すなわち、衝突の衝撃により跳ね返った可動部３０ａは図７におけるｄ行程にある。そして処理はステップＳ７１０に進み、前述と同様にＳ７１０からＳ７１１が実行される。

次のステップＳ７１２では、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に通電され可動部３０ａが駆動される。ステップＳ７３１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの下端方向であると判断されたとき、ステップＳ７１２で可動部３０ａが第２方向ｙの負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向に向かって駆動される。すなわち、可動部３０ａの加速度は、前回のステップＳ７１２において可動部３０ａが固定部３０ｂの上端と衝突して跳ね返ることにより生じた加速度に、ステップＳ７２１の処理により生じた加速度が加えられたもの、すなわち同じ方向の２つの加速度が加えられたものとなる（図７参照）。これにより、第２駆動用コイル３２ａ単独で駆動したときよりも大きな加速度で可動部３０ａを第２方向ｙへ駆動することが可能になる。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されるとステップＳ７０１では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされる。チャンネル値ＣＨは値ｄであるから、処理はステップＳ７４０を経てステップＳ７４１に進む。

ステップＳ７４１では、可動部３０ａの移動方向を検知する。前回のステップＳ７１２において、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端方向に向けて移動を開始している。そこで、可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの負方向であるとき、つまり固定部３０ｂの下端方向であるときは、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端方向に向けて移動中であると判断できるため、ステップＳ７４２及びＳ７４３は実行されず、第２ＰＷＭデューティｄｙの値はステップＳ７３２において設定された−ＤＤのまま維持される。そしてステップＳ７１２で可動部３０ａは再度第２方向ｙの負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向に向かって駆動される。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。これらの処理を繰り返すと、可動部３０ａは固定部３０ｂの下端と衝突する（図７参照）。

可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突すると、可動部３０ａは衝突の衝撃により跳ね返る。そのため可動部３０ａの移動方向は第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向となる。さらにごみ取り動作処理が実行されると、この跳ね返りを検知するために、ステップＳ７４１において可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの正方向、つまり固定部３０ｂの上端方向であるか否かが判断される。可動部３０ａの移動方向が第２方向ｙの正方向であるときは、可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突して跳ね返ったと判断できるため、ステップＳ７４２及びＳ７４３を実行する。

ステップＳ７４１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの上端方向であると判断されたとき、ステップＳ７４２では、第２ＰＷＭデューティｄｙの値が＋ＤＤに設定される。次のステップＳ７４３では、チャンネル値ＣＨに値ｅが代入され、第２ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴ２に現在のゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴの値が代入される。値ｅは、可動部３０ａが図７におけるｅ行程にあることを示す値である。すなわち、衝突の衝撃により跳ね返った可動部３０ａは図７におけるｅ行程にある。そして処理はステップＳ７１０に進み、前述と同様にＳ７１０からＳ７１１が実行される。

次のステップＳ７１２では、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に通電され可動部３０ａが駆動される。ステップＳ７４１において可動部３０ａの移動方向が固定部３０ｂの上端方向であると判断されたとき、ステップＳ７１２で可動部３０ａが第２方向ｙの負方向、つまり固定部３０ｂの下端方向に向かって駆動される。すなわち、可動部３０ａの加速度は、前回のステップＳ７１２において可動部３０ａが固定部３０ｂの下端と衝突して跳ね返ることにより生じた加速度に対し、ステップＳ７２１の処理により生じた加速度が加えられたもの、すなわち異なる方向の加速度が加えられたものとなる（図７参照）。これにより、固定部３０ｂの下端と衝突することにより生じる可動部３０ａの跳ね返りを減衰させることが可能になる。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されるとステップＳ７０１では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされる。このとき、チャンネル値ＣＨは値ｅであるから、処理はステップＳ７５０に進む。

ステップＳ７５０では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴから第２ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴ２を減じた値が２０以下であるか否かが判断される。２０以下である場合、再度ステップＳ７１０からＳ７１２が実行され、可動部３０ａが固定部３０ｂの下端方向に駆動される。その後、処理は終了する（サブルーチンリターン）。そしてタイマ割り込み処理においてゴミ取り処理が再度実行される。

再度ごみ取り動作処理が実行されるとステップＳ７０１では、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴが１だけ増やされ、ステップＳ７０２、Ｓ７０３、Ｓ７２０、Ｓ７３０、Ｓ７４０、及びＳ７５０を経てステップＳ７５０が実行される。そして再度、ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴから第２ゴミ取り時間計測パラメータＣＮＴ２を減じた値が２０以下であるか否かが判断される。２０より大きいと判断されると処理はステップＳ７６０に移行する。これにより可動部３０ａは固定部３０ｂの下端と係合する。

次のステップＳ７６０では、可動部３０ａは駆動オフ状態にされる。

本実施形態によれば、固定部３０ｂとの衝突による跳ね返りを利用して可動部３０ａを駆動するため、駆動コイルの能力よりも大きい加速度で可動部３０ａを加速することが可能になる。

また、従来の撮像装置においては、可動部３０ａと固定部３０ｂとの衝突から次回の可動部駆動までに一定のウェイト時間を設けることがある。これは、装置の個体差により生じる可動部駆動時間のばらつきに対応するためである。本実施形態によれば、一回の駆動毎にウェイト時間を設ける必要がなくなるため、ごみ取り処理全体の実行時間が短縮される。

なお、可動部３０ａと固定部３０ｂとの衝突は３回に限定されず、１回以上何回でもよい。例えば１７回であってもよい。このとき、ステップＳ７２０からＳ７２３まで、又はステップＳ７３０からＳ７３３までの処理が衝突回数に応じて実行される。

また、ゴミ取り動作処理として、可動部３０ａを移動範囲の長い第１方向ｘにおいては移動範囲中心に保持し、移動範囲の短い第２方向ｙにおいては上下端方向に移動させて第２方向ｙの移動範囲端に衝突を繰り返す形態を説明したが、第１方向ｘにおいて移動範囲端に衝突させ、第２方向ｙにおいては移動範囲中心に保持する形態であってもよい。但し、撮像素子の撮像面の長手方向（第１方向ｘ）は中心位置に保持した状態で第２方向ｙに移動させる本実施形態の方が、衝撃により除去されたゴミが再度付着する可能性を低下させることが可能になる。

また、ゴミ取り動作処理の最初に、可動部３０ａを移動させる位置は移動範囲中心に限らず、可動部３０ａが移動範囲端のいずれかに接触しない位置であればよい。

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３０ａ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本実施形態と同様の効果が得られる。

本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。 撮像装置のメイン動作処理を示すフローチャートである。 割り込み処理を示すフローチャートである。 ゴミ取り動作処理を示すフローチャートである。 ゴミ取り動作処理における第２方向ｙに対する可動部の移動軌跡を示す図である。 図７における破線円VIII部を拡大した図である。 ゴミ取り動作処理における第１方向ｘに対する可動部の移動軌跡を示す図である。

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
１８ ミラー絞りシャッタ部
１９ ＤＳＰ
２１ ＣＰＵ
２３ ＡＥ部
２４ ＡＦ部
２５ 角速度検出部
２６ａ、２６ｂ 第１、第２角速度センサ
２７ａ、２７ｂ 第１、第２ハイパスフィルタ回路
２８ａ、２８ｂ 第１、第２アンプ回路
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
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
６７ 撮影レンズ
Ｂｘ_ｎ、Ｂｙ_ｎ 第１、第２デジタル角度位置
ＣＮＴ ゴミ取り時間計測パラメータ
ｄｘ、ｄｙ 第１、第２ＰＷＭデューティ
Ｄｘ_ｎ、Ｄｙ_ｎ 第１、第２駆動力
ｅｘ_ｎ、ｅｙ_ｎ 第１、第２減算値
ＧＰ ゴミ取り状態管理パラメータＧＰ
ｈｈ１０ 水平方向ホール素子
ｈｖ１０ 鉛直方向ホール素子
ｈｘ、ｈｙ 第１、第２ハイパスフィルタ時定数
Ｋｘ、Ｋｙ 第１、第２比例係数
ＬＸ 撮影レンズの光軸
ｐｄｘ_ｎ Ａ／Ｄ変換後の位置Ｐ_ｎの第１方向ｘ成分
ｐｄｙ_ｎ Ａ／Ｄ変換後の位置Ｐ_ｎの第２方向ｙ成分
ＰＰｘ、ＰＰｙ 第１、第２現在位置パラメータ
ｐｘ、ｐｙ 第１、第２検出位置信号
ＲＰ レリーズ状態管理パラメータ
Ｓｘ_ｎ Ｓ_ｎの第１方向ｘ成分
Ｓｙ_ｎ Ｓ_ｎの第２方向ｙ成分
Ｔｄｘ、Ｔｄｙ 第１、第２微分係数
Ｔｉｘ、Ｔｉｙ 第１、第２積分係数
ｖｘ、ｖｙ 第１、第２角速度
Ｖｘ_ｎ、Ｖｙ_ｎ 第１、第２デジタル角速度信号
ＶＶｘ_ｎ、ＶＶｙ_ｎ 第１、第２デジタル角速度
θ サンプリング周期

Claims (7)

1. 可動部と、
   前記可動部の可動範囲内に設けられる固定部と、
   前記固定部に対して第１の方向に前記可動部を駆動する駆動手段と、
   前記可動部が前記固定部と衝突したときの跳ね返り方向を検出する反発検出手段とを備え、
   前記駆動手段は、前記可動部が前記固定部に衝突して跳ね返ったとき、前記反発検出手段が検出した跳ね返り方向に応じて前記可動部を駆動し、前記可動部を前記固定部に衝突させる駆動装置。
2. 前記可動部が撮像素子を保持する請求項１に記載の駆動装置を備える撮像装置。
3. 前記駆動手段は、前記可動部が前記固定部に衝突して跳ね返ったとき、前記反発検出手段が検出した跳ね返り方向と同じ方向に前記可動部を駆動する請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記駆動手段は、前記第１の方向の正負方向へ交互に前記可動部を駆動することにより、前記固定部に前記可動部を衝突させる請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記固定部は前記第１の方向に設けられる枠体を備え、前記可動部は前記枠体と衝突する請求項２に記載の撮像装置。
6. 前記駆動手段は、前記撮像素子の撮像面内において前記第１の方向と独立した第２の方向に前記可動部を駆動可能であり、前記可動部を前記第１及び第２の方向に駆動させることにより手ブレ補正を行う手ブレ補正機能であって、
   前記固定部は、前記手ブレ補正を行うために前記可動部が駆動される手ブレ補正範囲を越えた位置に配置されるとともに、前記可動部は前記手ブレ補正範囲を超えて前記固定部に衝突する請求項２に記載の撮像装置。
7. 前記撮像素子の撮像面がカバー部材によって覆われ、前記カバー部材の外表面に付着した異物が、前記可動部と前記固定部との衝突による衝撃により除去される請求項２に記載の撮像装置。

Images