JP5954069B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は防振アクチュエータに関し、特に、像振れ防止用レンズを移動させ、像を安定させる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。

特開２０１０−１８５８９３号公報（特許文献１）には、光学補正ユニットが記載されている。この光学補正ユニットは、補正レンズが取り付けられたレンズ保持枠を、３つの鋼球によりベース部材上に移動可能に支持している。また、レンズ保持枠には３つの永久磁石が取り付けられ、これらの永久磁石に対向するように固定された３つのコイルに電流を流すことにより、レンズ保持枠が駆動される。さらに、コイルの巻線の内側にはホール素子が配置されており、このホール素子が永久磁石の磁気を検出することにより、レンズ保持枠の位置が検出される。

また、３つの鋼球は夫々、レンズ保持枠に設けられた可動側鋼球受け部、及びベース部材に設けられた固定側鋼球受け部の内側に配置されている。これら可動側鋼球受け部及び固定側鋼球受け部は、夫々、円筒形の壁面として構成されている。さらに、可動側鋼球受け部を構成する円筒形の壁面は、固定側鋼球受け部を構成する円筒形の壁面の内側に挿入されている。このため、ベース部材に対してレンズ保持枠が大きく移動されると、可動側鋼球受け部の外周面が固定側鋼球受け部の内周面と干渉し、ベース部材の移動が規制される。このように、特開２０１０−１８５８９３号公報記載の光学補正ユニットでは、可動側鋼球受け部と固定側鋼球受け部が干渉する位置を、レンズ保持枠が機械的に移動可能な範囲の端部である「メカ端」とし、所定の方向における一方の「メカ端」と他方の「メカ端」の中間の位置をレンズ保持枠の基準位置としている。

このように、光学補正ユニット等の防振アクチュエータにおいては、レンズ保持枠等の可動部を機械的に移動可能な限界点まで移動させ、その位置を基準として制御の「基準位置」を設定することが行われている。或いは、一方の「メカ端」と他方の「メカ端」の間の距離に基づいて、可動部の位置を測定するセンサの較正が行われている。

特開２０１０−１８５８９３号公報

しかしながら、特開２０１０−１８５８９３号公報記載の光学補正ユニット（防振アクチュエータ）においては、レンズ保持枠（可動部）を「メカ端」に精度よく位置決めすることができないという問題がある。即ち、可動部に駆動手段により駆動力を加え、可動側鋼球受け部を固定側鋼球受け部に押しつけるように干渉させると、可動部には、これをベース部材（固定部）から引き離す方向の力の成分も作用する。これにより、可動部は固定部から微少な距離浮き上がるように変位され、ホール素子によって検出される可動部の位置精度が低下する。

これらの可動部の「浮き上がり」による検出位置のずれは極めて微少であるが、像振れ防止制御中における可動部の移動距離は、一般に、１ｍｍ以下の微少距離であり、制御に与える影響を無視することはできない。また、防振アクチュエータによる防振制御の精度は年々向上しているため、これらの誤差の与える悪影響は特に大きくなる。

従って、本発明は、制御の基準位置設定又は位置検出センサの較正を精度よく行うことができる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、像振れ防止用レンズを移動させ、像を安定させる防振アクチュエータであって、固定部と、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、固定部に対して移動可能に支持する可動部支持部材と、固定部及び可動部の何れか一方に取り付けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、これらの駆動用コイルと対向するように、固定部及び可動部の他方に取り付けられた少なくとも３つの駆動用磁石と、各駆動用コイルの、各駆動用磁石と対向していない側に配置され、各駆動用磁石との間に発生する磁力により、固定部と可動部を吸着させる吸着用部材と、可動部の変位を測定する位置検出センサと、各駆動用コイルの巻線の内側に夫々設けられ、像振れ防止用レンズの光軸とほぼ平行な方向に延びる位置決め用壁面と、固定部及び可動部のうちの、各駆動用磁石が取り付けられている方から、各駆動用コイルの巻線の内側に向けて延び、各位置決め用壁面と当接することにより、可動部を位置決めする位置決め用突起と、を有することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部が、可動部支持部材によって固定部に対して移動可能に支持される。可動部及び固定部には、駆動用コイル、駆動用磁石が取り付けられる。吸着用部材は、各駆動用コイルの、各駆動用磁石と対向していない側に配置され、固定部と可動部を吸着させる。位置検出センサは、可動部の変位を測定する。また、各駆動用コイルの巻線の内側に夫々設けられた位置決め用壁面が、各駆動用コイルの巻線の内側に向けて延びる位置決め用突起と当接することにより可動部を位置決めする。

このように構成された本発明によれば、駆動用磁石と、駆動用コイルの背面側に配置された吸着用部材により、固定部と可動部が吸着され、駆動用コイルの巻線の内側に設けられた位置決め用壁面と位置決め用突起が当接されることにより可動部が位置決めされる。このため、本発明によれば、位置決め用壁面と位置決め用突起が当接された際に、可動部が固定部から浮き上がるのを防止することができ、精度良く可動部を位置決めすることができる。

本発明において、好ましくは、位置検出センサは、各駆動用コイルの巻線の内側に夫々配置された磁気センサであり、これらの磁気センサは、対向する各駆動用磁石の磁気を検出することにより、可動部の変位を測定する。

このように構成された本発明によれば、位置決め用壁面が駆動用コイルの巻線の内側に配置されると共に、位置検出センサも駆動用コイルの巻線の内側に配置されているので、位置決めを行う部分と位置を検出するセンサを近接して配置することができ、位置決めされた位置を精度良く検出することができる。

本発明において、好ましくは、各位置決め用壁面は、各駆動用コイルの巻線の内側で、各磁気センサを取り囲むように設けられている。
このように構成された本発明によれば、位置決め用壁面が磁気センサを取り囲むように設けられているので、位置決め用壁面を設けるための特別なスペースを設ける必要がなく、防振アクチュエータを小型化することができる。

本発明において、好ましくは、各駆動用コイルに夫々対向する各駆動用磁石は、各々２つの磁石片から構成されており、各位置決め用突起は、２つの磁石片の間から各駆動用コイルの巻線の内側に向けて延びる。
このように構成された本発明によれば、駆動用磁石を構成する２つの磁石片の間から位置決め用突起が延びるので、駆動用磁石の着磁境界線と位置決め用突起の位置を容易に一致させることができる。

本発明は、防振アクチュエータを備えたレンズユニットであって、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の内部に配置された撮像用レンズと、本発明の防振アクチュエータと、を有することを特徴としている。
また、本発明は、防振アクチュエータを備えたカメラであって、カメラ本体と、本発明のレンズユニットと、を有することを特徴としている。

本発明の防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、制御の基準位置設定又は位置検出センサの較正を精度よく行うことができる。

本発明の実施形態によるカメラの断面図である。 本発明の実施形態のカメラに備えられた防振アクチュエータの側面断面図である。 防振アクチュエータの可動部を固定部の側から見た背面図である。 防振アクチュエータの可動部を取り外して示す固定部の正面図である。 防振アクチュエータにおいて、各駆動用コイル、各位置決め用壁面、及び各位置決め用突起の位置関係を示す図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態によるカメラの構成を説明する。図１は本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ８と、像振れ防止用レンズ１６を所定の平面内で移動させる防振アクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６の振動を検出する振動検出手段であるジャイロ３４と、を有する。

本発明の実施形態のカメラ１は、ジャイロ３４によって振動を検出し、検出された振動に基づいて防振アクチュエータ１０を作動させて像振れ防止用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内の撮像素子Ｃに合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、ジャイロ３４として、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ防止用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。本明細書において、像振れ防止用レンズとは、画像を安定させるための１枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。

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

次に、図２乃至図４を参照して、防振アクチュエータ１０を説明する。図２は、本発明の実施形態のカメラに備えられた防振アクチュエータの側面断面図である。図３は防振アクチュエータ１０の可動部を固定部の側から見た背面図であり、図４は防振アクチュエータ１０の可動部を取り外して示す固定部の正面図である。なお、図２は、防振アクチュエータ１０を図３のII−II線に沿って破断した状態を示す断面図である。

図２乃至図４に示すように、防振アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定板１２と、この固定板１２に対して並進移動及び回転移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を支持する可動部支持部材である３つのセラミックボール１８と、を有する。さらに、防振アクチュエータ１０は、固定板１２に取り付けられた第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂ、及び第３駆動用コイル２０ｃと、移動枠１４の、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに夫々対応する位置に取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、第２駆動用磁石２２ｂ、及び第３駆動用磁石２２ｃと、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの巻線の内側に夫々配置された第１、第２、第３位置検出センサである第１磁気センサ２４ａ、第２磁気センサ２４ｂ、第３磁気センサ２４ｃと、を有する。

また、防振アクチュエータ１０は、各駆動用磁石の磁力によって移動枠１４を固定板１２に吸着させるために、固定板１２の裏側に取り付けられた吸着用部材である吸着用ヨーク２６を有する。なお、第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂ、第３駆動用コイル２０ｃ、及びこれらに対応する位置に夫々取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、第２駆動用磁石２２ｂ、第３駆動用磁石２２ｃは、移動枠１４を固定板１２に対して駆動する第１、第２、第３駆動手段を夫々構成する。

さらに、図１に示すように、防振アクチュエータ１０は、ジャイロ３４によって検出された振動と、第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された移動枠１４の位置情報に基づいて、第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流す電流を制御する制御部であるコントローラ３６を有する。なお、コントローラ３６は、マイクロプロセッサ、メモリ、及びこれらを作動させるプログラム等により構成されている。

防振アクチュエータ１０は、撮像素子面Ｃに平行な平面内で、レンズ鏡筒６に固定された固定板１２に対して移動枠１４を並進移動させ、これにより、レンズ鏡筒６が振動しても撮像素子面Ｃに結像される像が乱れることがないように、移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６を移動させる。

図２及び図３に示すように、移動枠１４は概ねドーナツ板状の形状を有し、中央の開口には、像振れ防止用レンズ１６が取り付けられている。また、移動枠１４の中央開口の周囲には、像振れ防止用レンズ１６を取り囲むように、円筒状の周囲壁部１４ａが形成されている。

さらに、移動枠１４の上には、第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが配置されている。図３に示すように、これらの駆動用磁石は、その中心が、像振れ防止用レンズ１６の光軸Ａを中心とする円の円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、第２駆動用磁石２２ｂは光軸の鉛直下方に配置され、第１駆動用磁石２２ａ、第２駆動用磁石２２ｂ、第３駆動用磁石２２ｃは、等間隔に、中心角約１２０゜隔てて配置されている。

第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、夫々、概ね正方形の磁石片を２つ隣接させて配置することにより構成されている。即ち、第１駆動用磁石２２ａは２つの磁石片２２ａ１、２２ａ２から構成され、第２駆動用磁石２２ｂは磁石片２２ｂ１、２２ｂ２から構成され、第３駆動用磁石２２ｃは磁石片２２ｃ１、２２ｃ２から構成されている。また、それらの概ね正方形の磁石片の隣接している辺は、像振れ防止用レンズ１６の光軸Ａを中心とする円の半径方向に向けられるように配置されている。さらに、各磁石片は、図２に一点鎖線で示すように、その厚さ方向に着磁境界線が設けられている。このため、各磁石片は、駆動用コイルに対向しているＳ極の裏側はＮ極、駆動用コイルに対向しているＮ極の裏側はＳ極になるように着磁されている。

本実施形態においては、図３に示すように、磁石片２２ａ１はＮ極が、磁石片２２ａ２はＳ極が第１駆動用コイル２０ａに対向するように配置されている。同様に、磁石片２２ｂ１はＮ極、磁石片２２ｂ２はＳ極、磁石片２２ｃ１はＮ極、磁石片２２ｃ２はＳ極が夫々駆動用コイルに対向するように配置されている。このように、第１駆動用磁石を構成する１組の磁石片は、逆の極性に向けられているので、隣接する磁石片２２ａ１と磁石片２２ａ２の間にも磁極の境界線として着磁境界線が構成される。同様に、第２、第３駆動用磁石を構成する各組の磁石片の間にも着磁境界線が構成される。

図２及び図４に示すように、固定板１２は、概ねドーナツ板状の円盤であり、円周上の、第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃに対向する位置に第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃが夫々配置されている。第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、夫々、その巻線が角の丸い概ね矩形状に巻かれており、それらの一方の中心線が、光軸Ａを中心とする円の半径方向に向けて配置されている。

第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、矩形の第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに磁気を及ぼす。これにより、各駆動用コイルに電流が流れると、対向している各駆動用磁石との間に円周方向（光軸Ａを中心とする円の接線方向）の駆動力が発生する。

図２及び図４に示すように、３つのセラミックボール１８は、固定枠１２と移動枠１４の間に挟持され、光軸Ａを中心とする円の円周上に夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて配置されている。固定枠１２には、各セラミックボール１８に対応する位置に凹部３０が形成されている。また、移動枠１４には、各セラミックボール１８に対応する位置に凹部３１が形成されている。各セラミックボール１８は、これらの凹部３０、３１の中に配置され、脱落が防止される。また、後述するように、移動枠１４は駆動用磁石により固定板１２に吸着されるので、各セラミックボール１８は固定板１２と移動枠１４の間に挟持される。これにより、移動枠１４は固定板１２に平行な平面上に支持され、各セラミックボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定板１２に対する任意の方向の並進運動及び回転運動が許容される。なお、本実施形態においては、非磁性体のセラミックボールが使用されているが、可動部支持部材として、スチール製の球体、樹脂製の球体、或いは他の形態の部材を使用することもできる。

図２に示すように、吸着用ヨーク２６は概ね長方形板状であり、固定板１２の、各駆動用コイルの裏側に夫々取り付けられている。即ち、吸着用ヨーク２６は各駆動用コイルの、各駆動用磁石と対向していない側に夫々取り付けられている。各駆動用磁石がこれらの各吸着用ヨーク２６に及ぼす磁力により、移動枠１４は固定板１２に吸着される。また、本実施形態においては、各駆動用コイルの裏側に３つの吸着用ヨーク２６が夫々取り付けられているが、これら３つの吸着用ヨークを一体化した、一枚のドーナツ板状のヨークを設けることもできる。

図２及び図４に示すように、各駆動用コイルの内側には、第１磁気センサ２４ａ、第２磁気センサ２４ｂ、第３磁気センサ２４ｃが夫々配置されており、各駆動用磁石の円周方向の変位を測定するように構成されている。これら第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された信号に基づいて、移動枠１４が固定枠１２に対して並進移動及び回転移動した位置を特定することができる。本実施形態においては、磁気センサとしてホール素子を使用している。

次に、図２乃至図４を参照して、移動枠１４の機械的な位置決め機構を説明する。
まず、図２及び図３に示すように、移動枠１４には、第１、第２、第３位置決め用突起４０ａ、４０ｂ、４０ｃが設けられている。各位置決め用突起は、第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃを夫々構成する２つの磁石片の間から、固定板１２に向けて延びる円形断面の突起である。

一方、固定板１２には、各駆動用コイルの内側に、第１、第２、第３位置決め用壁面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられている。これらの位置決め用壁面は、像振れ防止用レンズ１６の光軸Ａと平行な方向に延びる壁面であり、概ね六角形の領域を取り囲むように形成されている。

第１駆動用磁石２２ａを構成する２つの磁石片の間から延びる第１位置決め用突起４０ａは、第１駆動用コイル２０ａの内側に設けられた第１位置決め用壁面４２ａにより囲まれた内側の領域まで延びている。同様に、第２駆動用磁石２２ｂから延びる第２位置決め用突起４０ｂは、第２駆動用コイル２０ｂ内側の第２位置決め用壁面４２ｂの中へ延び、第３駆動用磁石２２ｃから延びる第３位置決め用突起４０ｃは、第３駆動用コイル２０ｃ内側の第３位置決め用壁面４２ｃの中へ延びている。各位置決め用突起は、各位置決め用壁面の内側まで延びているため、移動枠１４が所定の位置まで移動されると、位置決め用突起が位置決め用壁面に当接し、移動枠１４が機械的に位置決めされる。

次に、図５を参照して、位置決め機構の位置決め用突起及び位置決め用壁面の構成を詳細に説明する。
図５は、防振アクチュエータ１０において、各駆動用コイル、各位置決め用壁面、及び各位置決め用突起の位置関係を示す図である。

まず、上述したように、第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光軸Ａを中心とする円周上に、中心角１２０゜ずつ隔てて配置されている。図５においては、各駆動用コイルは、光軸Ａから１２０゜の間隔で放射状に延びる放射軸線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３上に夫々配置されている。また、各駆動用コイルの内側に設けられた各位置決め用壁面も、夫々放射軸線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３上に設けられており、位置決め用壁面によって囲まれた六角形の領域は、その対角線が各放射軸線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と一致するように形成されている。即ち、第１位置決め用壁面４２ａによって囲まれた六角形の領域は、その最も長い対角線と、放射軸線Ｄ１が一致するように形成されている。同様に、第２位置決め用壁面４２ｂによって囲まれた六角形領域の最も長い対角線と放射軸線Ｄ２が一致し、第３位置決め用壁面４２ｃによって囲まれた六角形領域の最も長い対角線と放射軸線Ｄ３が一致する。

また、各位置決め用壁面が囲む六角形領域の最も長い対角線が通る頂点から両側に延びる辺は、その六角形領域を通らない他の放射軸線と直交する方向に向けられている。即ち、放射軸線Ｄ１は第１位置決め用壁面４２ａによって囲まれた六角形領域を通り、この放射軸線Ｄ１が通る六角形領域の頂点から延びる辺４４ａ及び４４ｃは、放射軸線Ｄ２と直交する方向に向けられ、また、辺４４ｂ及び４４ｄは、放射軸線Ｄ３と直交する方向に向けられている。同様に、放射軸線Ｄ２が通る第２位置決め用壁面４２ｂの六角形領域の頂点から延びる辺４６ａ及び４６ｃは、放射軸線Ｄ３と直交する方向に向けられ、また、辺４６ｂ及び４６ｄは、放射軸線Ｄ１と直交する方向に向けられている。さらに、放射軸線Ｄ３が通る第３位置決め用壁面４２ｃの六角形領域の頂点から延びる辺４８ａ及び４８ｃは、放射軸線Ｄ１と直交する方向に向けられ、また、辺４８ｂ及び４８ｄは、放射軸線Ｄ２と直交する方向に向けられている。

各位置決め用壁面が、このように構成されているため、移動枠１４が何れかの放射軸線の方向に移動されると、その放射軸線上にない２組の位置決め用突起と位置決め用壁面が当接し、残りの１組の位置決め用突起と位置決め用壁面は当接しない状態となる。具体的には、移動枠１４が放射軸線Ｄ１の方向に移動された場合、第２位置決め用突起４０ｂと、第２位置決め用壁面４２ｂの辺４６ｂ又は４６ｄが当接し、第３位置決め用突起４０ｃと、第３位置決め用壁面４２ｃの辺４８ａ又は４８ｃが当接する。これに対して、第１位置決め用突起４０ａは、最も長い対角線の方向（放射軸線Ｄ１の方向）に移動されるため、第１位置決め用壁面４２ａと当接しない。同様に、移動枠１４が放射軸線Ｄ２の方向に移動された場合、第１位置決め用突起４０ａと、第１位置決め用壁面４２ａの辺４４ａ又は４４ｃが当接し、第３位置決め用突起４０ｃと、第３位置決め用壁面４２ｃの辺４８ｂ又は４８ｄが当接する。また、移動枠１４が放射軸線Ｄ３の方向に移動された場合、第１位置決め用突起４０ａと、第１位置決め用壁面４２ａの辺４４ｂ又は４４ｄが当接し、第２位置決め用突起４０ｂと、第２位置決め用壁面４２ｂの辺４６ａ又は４６ｃが当接する。

さらに、第２位置決め用壁面４２ｂの六角形領域の辺４６ｂ及び４６ｄ、及び第３位置決め用壁面４２ｃの辺４８ａ及び４８ｃは、放射軸線Ｄ１と直交する方向に向けられているため、移動枠１４が放射軸線Ｄ１方向に移動可能な距離は常に一定になる。即ち、位置決め用突起と当接する上記の各辺が、放射軸線Ｄ１と直交する方向に向けられているため、第１位置決め用突起４０ａが放射軸線Ｄ１上にある状態で放射軸線Ｄ１方向に移動された場合も、第１位置決め用突起４０ａが放射軸線Ｄ１上から僅かにずれた状態で移動された場合も、放射軸線Ｄ１方向の移動可能な距離は同じになる。同様に、移動枠１４が放射軸線Ｄ２方向に移動可能な距離、及び放射軸線Ｄ３方向に移動可能な距離も常に一定になる。なお、本実施形態においては、各位置決め用壁面は、概ね六角形の領域全体を取り囲むように連続的に形成されているが、位置決め用壁面は全周に亘って連続的に形成されていなくても良く、例えば、位置決め用壁面の一部がスリット状に切り欠かれていても良い。

次に、図１を参照して、本発明の実施形態によるカメラ１の作用を説明する。まず、撮影者が、カメラ１の像振れ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をオンにすることにより、レンズユニット２に備えられた防振アクチュエータ１０による像振れ防止制御が開始される。

像振れ防止制御においては、レンズユニット２に取り付けられたジャイロ３４が、所定周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ３６に内蔵された演算回路（図示せず）に出力する。ジャイロ３４は角速度の信号を演算回路に出力し、演算回路は、入力された角速度信号を時間で積分して、振れ角度を算出し、これに所定の修正信号を加えてレンズ位置指令信号を生成する。演算回路によって時系列で出力されるレンズ位置指令信号によって指令される位置に、像振れ防止用レンズ１６を時々刻々移動させることによって、カメラ本体４の撮像素子Ｃに合焦される像が安定化される。

コントローラ３６は、各磁気センサの検出信号と、各方向のレンズ位置指令信号の差に応じた電流を各駆動用コイルに流す。各駆動用コイルに電流が流れると電流に比例した磁界が発生する。この磁界により第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対応して配置された第１、第２、第３駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは夫々駆動力を受け、移動枠１４が移動される。移動枠１４が駆動力によって移動され、各駆動用コイルがレンズ位置指令信号により指定された位置に到達すると、駆動力は０になる。また、外乱、又は、レンズ位置指令信号の変化等により、移動枠１４がレンズ位置指令信号により指定された位置から外れると、再び各駆動用コイルに電流が流され、移動枠１４はレンズ位置指令信号により指定された位置に戻される。

以上の作用が時々刻々繰り返されることにより、移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６が、レンズ位置指令信号に追従するように移動される。これにより、カメラ本体４の撮像素子面Ｃに合焦される像が安定化される。

次に、図５を参照して、位置測定用の磁気センサの較正手順を説明する。
第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃの較正は、防振アクチュエータ１０を備えたカメラ１又はレンズユニット２の製造工程において実施される。各磁気センサは、各駆動用磁石の磁気を検出し、所定の電気信号を出力するように構成されている。しかしながら、磁気センサの個体差、駆動用磁石の個体差、磁気センサ及び駆動用磁石の取り付け位置の誤差等により、移動枠１４の移動距離に対する、磁気センサの出力信号の変化量にはバラツキが生じる。このため、本実施形態の防振アクチュエータ１０においては、防振アクチュエータ１０が組み立てられた状態で磁気センサの較正が行われる。

磁気センサの較正は、移動枠１４を所定の方向に、既知の所定距離移動させたときの、磁気センサの出力信号に基づいて行われる。本実施形態の防振アクチュエータ１０においては、位置決め用突起が一方の位置決め用壁面と当接されている状態から、対向する位置決め用壁面に当接されるまでの移動距離に基づいて、磁気センサの較正を行っている。

まず、コントローラ３６は各駆動用コイルに電流を流し、移動枠１４を放射軸線Ｄ１の方向に駆動して、第２位置決め用突起４０ｂと第２位置決め用壁面４２ｂの辺４６ｂが当接し、第３位置決め用突起４０ｃと第３位置決め用壁面４２ｃの辺４８ａが当接する状態とする。この状態における第２磁気センサ２４ｂ、及び第３磁気センサ２４ｃの出力信号の値がコントローラ３６のメモリ（図示せず）に記憶される。また、移動枠１４を放射軸線Ｄ１の方向に駆動する際、第１駆動用コイル２０ａに流す電流は、第１駆動用磁石２２ａの着磁境界線が第１磁気センサ２４ａ上に位置するように制御される。

次に、コントローラ３６は、移動枠１４を放射軸線Ｄ１に沿って反対の方向に駆動する。これにより、各位置決め用突起は、当接していた位置決め用壁面と対向する壁面に当接される状態となる。即ち、第２位置決め用突起４０ｂと第２位置決め用壁面４２ｂの辺４６ｄが当接し、第３位置決め用突起４０ｃと第３位置決め用壁面４２ｃの辺４８ｃが当接する状態となる。この状態において、第２磁気センサ２４ｂ、及び第３磁気センサ２４ｃの出力信号の値がコントローラ３６のメモリ（図示せず）に再び記憶される。

ここで、各位置決め用壁面の一方の辺から対向する辺までの距離、及び各位置決め用突起の直径は既知であるため、移動枠１４が放射軸線Ｄ１の方向に移動可能な距離も既知である。この距離と、コントローラ３６のメモリ（図示せず）に記憶されている各磁気センサの出力信号の値に基づいて、磁気センサのゲイン誤差、オフセット誤差等を較正することができる。

同様に、コントローラ３６は、移動枠１４を放射軸線Ｄ２及びＤ３の方向に夫々駆動し、その際に検出された各磁気センサの出力信号の値に基づいて、各磁気センサが較正される。なお、移動枠１４を各放射軸線の方向に移動させ、各位置決め用突起と各位置決め用壁面が当接された状態における各磁気センサの出力信号に基づいて、像振れ防止制御の基準位置等を計算することもできる。

なお、移動枠１４は、各駆動用磁石と、これらに対応して配置された各吸着用ヨーク２６との間の磁力により固定板１２に吸着されている。このため、位置決め用突起が位置決め用壁面に押しつけられている状態においても、移動枠１４が固定板１２から浮き上がるのを防止することができる。即ち、当接する位置決め用突起と位置決め用壁面は、吸着力を発生している駆動用磁石と吸着用ヨークの間に、これらに取り囲まれるように配置されている。このため、位置決め用突起を位置決め用壁面へ押しつけることによって発生する移動枠１４を固定板１２から引き離す方向の力の成分は、吸着力により効果的に相殺され、移動枠１４が浮き上がるのを防止することができる。

本発明の実施形態の防振アクチュエータ１０によれば、駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、各駆動用の背面側に夫々配置された吸着用ヨーク２６により、固定板１２と移動枠１４が吸着され（図２）、駆動用コイルの巻線の内側に設けられた位置決め用壁面４２ａ、４２ｂ、４２ｃと位置決め用突起４０ａ、４０ｂ、４０ｃが当接されることにより移動枠１４が位置決めされる。このため、本実施形態によれば、位置決め用壁面と位置決め用突起が当接された際に、移動枠１４が固定板１２から浮き上がるのを防止することができ、精度良く移動枠１４を位置決めすることができる。

また、本実施形態の防振アクチュエータ１０によれば、位置決め用壁面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの巻線の内側に夫々配置されると共に、磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃも各駆動用コイルの巻線の内側に配置されている（図４）ので、位置決めを行う部分と位置を検出するセンサを近接して配置することができ、精度良く位置を検出することができる。

さらに、本実施形態の防振アクチュエータ１０によれば、位置決め用壁面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを取り囲むように設けられている（図４）ので、位置決め用壁面４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けるための特別なスペースを設ける必要がなく、防振アクチュエータを小型化することができる。

また、本実施形態の防振アクチュエータ１０によれば、駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃを夫々構成する２つの磁石片の間から位置決め用突起４０ａ、４０ｂ、４０ｃが延びる（図３）ので、各駆動用磁石の着磁境界線Ｂと位置決め用突起の位置を容易に一致させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明をデジタルカメラに適用していたが、本発明は、フィルムカメラ、ビデオカメラ等、静止画又は動画撮像用の任意のカメラに適用することができる。また、本発明を、これらのカメラのカメラ本体と共に使用されるレンズユニットに適用することもできる。

また、上述した実施形態においては、各駆動用コイルが固定板１２に取り付けられ、各駆動用磁石が移動枠１４に取り付けられていたが、各駆動用コイルを移動枠１４に、各駆動用磁石を固定板１２に取り付けることもできる。

さらに、上述した実施形態においては、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは像振れ防止用レンズ１６を取り囲むように配置され、各駆動用磁石は、像振れ防止用レンズ１６の光軸Ａを中心とする円のほぼ半径方向に向くように着磁境界線Ｂが設けられていたが（図３）、他の配置の防振アクチュエータにも本発明を適用することができる。

１ 本発明の実施形態のカメラ
２ レンズユニット
４ カメラ本体
６ レンズ鏡筒
８ 撮像用レンズ
１０ 防振アクチュエータ
１２ 固定板（固定部）
１４ 移動枠（可動部）
１４ａ 周囲壁部
１６ 像振れ防止用レンズ
１８ セラミックボール（可動部支持部材）
２０ａ 第１駆動用コイル
２０ｂ 第２駆動用コイル
２０ｃ 第３駆動用コイル
２２ａ 第１駆動用磁石
２２ｂ 第２駆動用磁石
２２ｃ 第３駆動用磁石
２４ａ 第１磁気センサ（第１位置検出センサ）
２４ｂ 第２磁気センサ（第２位置検出センサ）
２４ｃ 第３磁気センサ（第３位置検出センサ）
２６ 吸着用ヨーク（吸着用部材）
３０ 凹部
３１ 凹部
３４ ジャイロ
３６ コントローラ（制御部）
４０ａ 第１位置決め用突起
４０ｂ 第２位置決め用突起
４０ｃ 第３位置決め用突起
４２ａ 第１位置決め用壁面
４２ｂ 第２位置決め用壁面
４２ｃ 第３位置決め用壁面

Claims (6)

1. 像振れ防止用レンズを移動させ、像を安定させる防振アクチュエータであって、
   固定部と、
   上記像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、
   この可動部を、上記固定部に対して移動可能に支持する可動部支持部材と、
   上記固定部及び上記可動部の何れか一方に取り付けられた少なくとも３つの駆動用コイルと、
   これらの駆動用コイルと対向するように、上記固定部及び上記可動部の他方に取り付けられた少なくとも３つの駆動用磁石と、
   上記各駆動用コイルの、上記各駆動用磁石と対向していない側に配置され、上記各駆動用磁石との間に発生する磁力により、上記固定部と上記可動部を吸着させる吸着用部材と、
   上記可動部の変位を測定する位置検出センサと、
   上記各駆動用コイルの巻線の内側に夫々設けられ、上記像振れ防止用レンズの光軸とほぼ平行な方向に延びる位置決め用壁面と、
   上記固定部及び上記可動部のうちの、上記各駆動用磁石が取り付けられている方から、上記各駆動用コイルの巻線の内側に向けて延び、上記各位置決め用壁面と当接することにより、上記可動部を位置決めする位置決め用突起と、
   を有し、
   上記各位置決め用壁面及び上記各位置決め用突起は、上記可動部が上記固定部に対して可動端まで移動されたとき、少なくとも３組の上記位置決め用壁面及び上記位置決め用突起のうち、２組の上記位置決め用壁面及び上記位置決め用突起が夫々当接するように形成されていることを特徴とする防振アクチュエータ。
2. 上記位置検出センサは、上記各駆動用コイルの巻線の内側に夫々配置された磁気センサであり、これらの磁気センサは、対向する上記各駆動用磁石の磁気を検出することにより、上記可動部の変位を測定する請求項１記載の防振アクチュエータ。
3. 上記各位置決め用壁面は、上記各駆動用コイルの巻線の内側で、上記各磁気センサを取り囲むように設けられている請求項２記載の防振アクチュエータ。
4. 上記各駆動用コイルに夫々対向する上記各駆動用磁石は、各々２つの磁石片から構成されており、上記各位置決め用突起は、上記２つの磁石片の間から上記各駆動用コイルの巻線の内側に向けて延びる請求項１乃至３の何れか１項に記載の防振アクチュエータ。
5. 防振アクチュエータを備えたレンズユニットであって、
   レンズ鏡筒と、
   このレンズ鏡筒の内部に配置された撮像用レンズと、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の防振アクチュエータと、
   を有することを特徴とするレンズユニット。
6. 防振アクチュエータを備えたカメラであって、
   カメラ本体と、
   請求項５記載のレンズユニットと、
   を有することを特徴とするカメラ。

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