JP6611498B2 - 振れ補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、振れ補正装置に関する。

振れ補正装置は、レンズ又は撮像素子が搭載された可動部を移動させることにより、撮像装置における手振れ等の影響を補正する装置である。この振れ補正装置の構成に関し、特許文献１においては、レンズの周りに配置された３つの磁石を有する可動部と、各々の磁石と対応した３つの駆動コイルを有する固定部とから形成された３つの駆動部を有する振れ補正装置（光学補正ユニット）が提案されている。特許文献１における振れ補正装置では、３つの駆動コイルの各々は、長辺が光軸を中心とする円周の接線方向を向くように１２０°間隔で配置されている。そして、特許文献１における振れ補正装置では、可動部の位置を検出するために、３つのホール素子が駆動コイルを構成する巻線の内側に配置されている。また、特許文献２においては、レンズの周りに配置された３つの磁石を有する可動部と、各々の磁石と対応した３つの駆動コイルを有する固定部とから形成された３つの駆動部を有する振れ補正装置が提案されている。特許文献２における振れ補正装置も、可動部の位置を検出するために、３つのホール素子が駆動コイルを構成する巻線の内側に配置されている。

特開２０１０−１９７５１９号公報 特開２００６−１７４５８８号公報

振れ補正装置に３つの駆動部を配置する場合、他の部材との関係上で、３つのホール素子の各々を、駆動コイルを構成する巻線の外側に配置したほうがよい場合がある。ホール素子を巻線の外側に配置した場合には、そのホール素子と対応する位置検出用の磁石を設けることによって可動部の位置を検出することが可能である。しかしながら、この場合、駆動コイルによる駆動力の作用点とホール素子による位置の測定点は離間してしまうので、必ずしもホール素子の出力と可動部の実際の位置とが一致するとは限らない。また、ホール素子は、位置検出用の磁石からの磁界と駆動コイルから発生した磁界との両方の作用を受けることによって偽信号を発生してしまうこともある。

本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、駆動コイル巻き線の外側であって、駆動コイルにおける駆動力の作用点とホール素子の位置が一致していない位置にホール素子を配置した場合であっても、精度よく可動部の位置を制御できる振れ補正装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様の振れ補正装置は、３つの駆動コイルと前記３つの駆動コイルに対向して配置される３つの磁石とのうちの一方が配置された固定部と、光学素子及び撮像素子の一方と前記３つの駆動コイル及び前記３つの磁石のうちの他方とが配置されていて、前記固定部に対して移動する可動部と、前記固定部と前記可動部のうちの前記３つの磁石が配置されている方に配置された３つの検出用磁石と、前記固定部と前記可動部のうちの前記３つの駆動コイルが配置されている方において前記３つの検出用磁石の各々に対向して配置されていて、前記３つの駆動コイルの各々を構成する巻き線の外側の位置に配置され、前記３つの検出用磁石との距離が変化することに伴う磁束の変化を検出する３つの検出部と、前記３つの検出部からの出力に基づいて、前記３つの駆動コイルの作用点の移動量及び移動方向を演算する移動量演算部と、前記移動量演算部からの出力に基づいて、前記３つの駆動コイルに流す電流を制御して前記可動部を移動させる駆動制御部とを具備し、前記３つの駆動コイルは、各々の作用点を通り、各々の長辺に対して平行な仮想線が一点でクロスするように配置され、前記３つの検出部及び前記３つの検出用磁石は、互いに隣接する駆動コイル間に１組ずつ配置され、前記移動量演算部は、前記３つの検出部のうちの、２つの検出部からの出力または３つの検出部からの出力を用いて、前記３つの駆動コイルにおける、各駆動コイルの作用点の移動量及び作用点の移動方向を演算することを特徴とする。

本発明によれば、駆動コイル巻き線の外側であって、駆動コイルにおける駆動力の作用点とホール素子の位置が一致していない位置にホール素子を配置した場合であっても、精度よく可動部の位置を制御できる振れ補正装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略の構成を示す図である。 レンズ手振れ補正ユニットの一例のメカ構成を示す図である。 ボディ手振れ補正ユニットの一例のメカ構成を示す図である。 撮像装置における可動部の位置制御に係るブロック図である。 駆動コイル及びホール素子の配置の一例を示す図である。 図５において、Ａ_Ａ＝２１０°、Ａ_Ｂ＝３３０°、Ａ_Ｃ＝９０°、ｌ_Ａ＝ｌ_Ｂ＝ｌ_Ｃ＝ｌ、α_ａ＝３０°、α_ｂ＝１５０°、α_ｃ＝２７０°、ｒ_ａ＝ｒ_ｂ＝ｒ_ｃ＝ｒとなる配置関係の例を示す図である。 図６において、２ｒ＝ｌとなる配置関係の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略の構成を示す図である。図１に示す撮像装置１は、レンズユニット１０と、カメラボディ２０とを有している。レンズユニット１０は、カメラボディ２０に設けられた図示しないマウントを介してカメラボディ２０に装着される。レンズユニット１０がカメラボディ２０に装着されることによって、レンズユニット１０とカメラボディ２０とは通信自在に接続される。これにより、レンズユニット１０とカメラボディ２０とは協働して動作する。なお、撮像装置１は、必ずしもレンズ交換式の撮像装置でなくて良い。例えば、撮像装置１は、レンズ一体型の撮像装置であっても良い。

レンズユニット１０は、撮影光学系１２と、制御回路１６と、手振れ検出部１８とを有している。撮影光学系１２は、例えば複数のレンズ及び絞りを含み、図示しない被写体からの光束をカメラボディ２０のボディ手振れ補正ユニット２２の撮像素子２２１１に入射させる。図１の撮影光学系１２は、複数のレンズによって構成されているが、撮影光学系１２は、１枚のレンズで構成されていても良い。また、撮影光学系１２は、フォーカスレンズを有していても良いし、ズームレンズとして構成されていても良い。これらの場合、撮影光学系１２の少なくとも一部のレンズは、光軸Ｏに沿った方向であるＺ方向に沿って移動自在に構成されている。

また、本実施形態の撮影光学系１２は、レンズ手振れ補正ユニット１４を有している。レンズ手振れ補正ユニット１４は、撮影光学系１２を構成する光学素子としてのレンズ１４１１を備えた可動部１４１と、レンズユニット１０の本体に固定された固定部１４２とを有している。このレンズ手振れ補正ユニット１４は、可動部１４１と固定部１４２とによって形成されるＶＣＭ（ボイスコイルモータ）によって可動部１４１を移動させる。レンズ手振れ補正ユニット１４の構成については後で詳しく説明する。

制御回路１６は、例えばＣＰＵやメモリを含むＡＳＩＣで構成され、制御回路２４の制御に従ってレンズユニット１０の各種の動作を制御する。例えば、制御回路１６は、レンズ手振れ補正ユニット１４の制御を行う。

手振れ検出部１８は、例えばジャイロセンサであり、レンズユニット１０に発生したぶれを検出する。

カメラボディ２０は、ボディ手振れ補正ユニット２２と、制御回路２４と、手振れ検出部２６とを有している。

ボディ手振れ補正ユニット２２は、撮像素子２２１１を備えた可動部２２１と、カメラボディ２０の本体に対して固定された固定部２２２とを有している。撮像素子２２１１は、図示しない被写体を撮像することによって被写体に係る撮像画像を生成する。また、ボディ手振れ補正ユニット２２は、可動部２２１と固定部２２２とによって形成されるＶＣＭ（ボイスコイルモータ）によって可動部２２１を移動させる。ボディ手振れ補正ユニット２２の構成については後で詳しく説明する。

制御回路２４は、例えばＣＰＵやメモリを含むＡＳＩＣで構成され、カメラボディ２０の各種の動作を制御する。例えば、制御回路２４は、ボディ手振れ補正ユニット２２の制御を行う。

手振れ検出部２６は、例えばジャイロセンサであり、カメラボディ２０に発生したぶれを検出する。

レンズ手振れ補正ユニット１４の構成についてさらに説明する。図２は、レンズ手振れ補正ユニット１４の一例のメカ構成を示す図である。ここで、図２（ａ）は可動部１４１の構成を示し、図２（ｂ）は固定部１４２の構成を示している。

図２（ａ）に示すように、可動部１４１は、略環状の部材であって、その内周部においてレンズ１４１１を保持している。この可動部１４１の外周部には、３つの駆動コイルとしての駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃが配置されている。例えば、これらの３つの駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃは、略長方形状の巻線によって構成されており、長辺方向がレンズ１４１１の中心ＯＡを向くように、かつ、レンズ１４１１の中心ＯＡを中心として１２０度ずつの等間隔の位置に配置されている。

このとき、３つの駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃにおける駆動力の作用点（例えば、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの各々の重心位置）Ａ、Ｂ、Ｃは、同一円周上に並ぶ。また、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃを通り、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの長辺と平行な３本の仮想線ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、レンズ１４１１の中心ＯＡにおいてクロスする。

また、可動部１４１の外周部には、３つの検出部としてのホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃが配置されている。例えば、これらの３つのホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃは、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの短辺のうちの可動部１４１の内周側の短辺（駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの先端部とする）に接する仮想円Ｃ１と、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの短辺のうちの可動部１４１の外周側の短辺（駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの後端部とする）に接する仮想円Ｃ２と、３つの駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの各々の長辺によって形成される領域内に配置されている。

このとき、３つのホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃの各々は、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃを通り、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの各々の長辺に対して垂直な垂直仮想線ＬＡＡ、ＬＢＢ、ＬＣＣ上に配置される。図２（ａ）では、垂直仮想線ＬＡＡ、ＬＢＢ、ＬＣＣは、仮想線ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの垂直２等分線である。

本実施形態においては、ホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃは、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃを構成する巻線の内側ではなく、外側に配置されている。これは、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃから発生する磁束の影響をなるべく受けないようするため、また、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの空芯部にホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃを配置する構成とすることによる、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃの大型化を防止するためである。

図２（ｂ）に示すように、固定部１４２は、可動部１４１と対応した略環状の部材であって、その内周部にはレンズ１４１１と同等の径の開口１４２１を有している。この固定部１４２における駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃと対応する位置には、３つの永久磁石１４２２ａ、１４２２ｂ、１４２２ｃが配置されている。また、固定部１４２におけるホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃと対応する位置には、３つの位置検出用の永久磁石１４２３ａ、１４２３ｂ、１４２３ｃが配置されている。

可動部１４１の駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃに電流を流すことで、永久磁石１４２２ａ、１４２２ｂ、１４２２ｃにおいて発生している磁界との相互作用により、作用点Ａ、Ｂ、Ｃにおいて図の矢印ａ、ｂ、ｃで示すような方向の駆動力が発生し、可動部１４１は、レンズ１４１１の光軸Ｏと直交する平面内を滑らかに移動する。このように、本実施形態では、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃと、永久磁石１４２２ａ、１４２２ｂ、１４２２ｃとの組み合わせにより、３つの駆動部としてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が形成される。また、駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃにおいて発生した駆動力に従って可動部１４１が移動するとき、ホール素子１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃが受ける磁界の大きさが変化する。この磁界の変化から可動部１４１の固定部１４２に対する相対位置が検出される。この位置に従って駆動コイル１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃに流す電流の大きさを制御することにより、可動部１４１の位置が制御される。

また、可動部１４１には、例えば３つのバネ１４１４ａ、１４１４ｂ、１４１４ｃが取り付けられており、これらのバネ１４１４ａ、１４１４ｂ、１４１４ｃによって可動部１４１は、固定部１４２に対して与圧されている。さらに、可動部１４１と固定部１４２との間にはボール１４１５ａ、１４１５ｂ、１４１５ｃが介在されている。これらのボール１４１５ａ、１４１５ｂ、１４１５ｃの作用により、可動部１４１は、バネ１４１４ａ、１４１４ｂ、１４１４ｃによって与圧されつつも、レンズ１４１１の光軸Ｏと直交する平面内を滑らかに移動する。

ボディ手振れ補正ユニット２２の構成についてさらに説明する。図３は、ボディ手振れ補正ユニット２２の一例のメカ構成を示す図である。ここで、図３（ａ）は固定部２２２の構成を示し、図３（ｂ）は可動部２２１の構成を示している。ただし、図３（ｂ）は、撮像素子２２１１が搭載されていない面の可動部２２１の構成を示す図である。

図３（ａ）に示すように、固定部２２２は、略矩形の部材である。この固定部２２２には、３つの駆動コイルとしての駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃが配置されている。例えば、これらの３つの駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃは、略長方形状の巻線によって構成されており、長辺方向が中心ＯＢを向くように、かつ、中心ＯＢを中心として１２０度ずつの等間隔の位置に配置されている。中心ＯＢは、光軸Ｏ近傍の固定部２２２上の位置である。

このとき、３つの駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃにおける駆動力の作用点（例えば、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの各々の重心位置）Ａ、Ｂ、Ｃは、同一円周上に並ぶ。また、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃを通り、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの長辺と平行な３本の仮想線ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、中心ＯＢにおいてクロスする。

また、固定部２２２には、３つの検出部としてのホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃが配置されている。例えば、これらの３つのホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃは、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの短辺のうちの固定部２２２の内周側の短辺（駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの先端部とする）に接する仮想円Ｃ１と、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの短辺のうちの固定部２２２の外周側の短辺（駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの後端部とする）に接する仮想円Ｃ２と、３つの駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの各々の長辺によって形成される領域内に配置されている。

このとき、３つのホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃの各々は、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃを通り、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの各々の長辺に対して垂直な垂直仮想線ＬＡＡ、ＬＢＢ、ＬＣＣ上に配置される。

本実施形態においては、ホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃは、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃを構成する巻線の内側ではなく、外側に配置されている。これは、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃから発生する磁束の影響をなるべく受けないようするため、また、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの空芯部にホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃを配置する構成とすることによる、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃの大型化を防止するためである。

図３（ｂ）に示すように、可動部２２１は、固定部２２２と対応した略矩形の部材であって、撮像素子２２１１を有している。この可動部２２１における駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃと対応する位置には、３つの永久磁石２２１２ａ、２２１２ｂ、２２１２ｃが配置されている。また、可動部２２１におけるホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃと対応する位置には、３つの位置検出用の永久磁石２２１３ａ、２２１３ｂ、２２１３ｃが配置されている。

固定部２２２の駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃに電流を流すことで、永久磁石２２１２ａ、２２１２ｂ、２２１２ｃにおいて発生している磁界との相互作用により、作用点Ａ、Ｂ、Ｃにおいて図の矢印ａ、ｂ、ｃで示すような方向の駆動力が発生し、可動部２２１は、レンズ１４１１の光軸Ｏと直交する平面内を滑らかに移動する。このように、本実施形態では、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃと、永久磁石２２１２ａ、２２１２ｂ、２２１２ｃとの組み合わせにより、３つの駆動部としてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が形成される。また、駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃにおいて発生した駆動力に従って可動部２２１が移動するとき、ホール素子２２２３ａ、２２２３ｂ、２２２３ｃが受ける磁界の大きさが変化する。この磁界の変化から可動部２２１の固定部２２２に対する相対位置が検出される。この位置に従って駆動コイル２２２２ａ、２２２２ｂ、２２２２ｃに流す電流の大きさを制御することにより、可動部２２１の位置が制御される。

また、可動部２２１には、例えば３つのバネ２２１４ａ、２２１４ｂ、２２１４ｃが取り付けられており、これらのバネ２２１４ａ、２２１４ｂ、２２１４ｃによって可動部２２１は、固定部２２２に対して与圧されている。さらに、可動部２２１と固定部２２２との間にはボール２２１５ａ、２２１５ｂ、２２１５ｃが介在されている。これらのボール２２１５ａ、２２１５ｂ、２２１５ｃの作用により、可動部２２１は、バネ２２１４ａ、２２１４ｂ、２２１４ｃによって与圧されつつも、レンズ１４１１の光軸Ｏと直交する平面内を滑らかに移動する。

図４は、本実施形態に係る撮像装置１における可動部の位置制御に係るブロック図である。図４の構成は、制御回路１６と制御回路２４のそれぞれに設けられている。ここで、レンズ手振れ補正ユニット１４とボディ手振れ補正ユニット２２とで可動部の位置制御に係るブロック図に相違はない。したがって、以下では両者を特に区別せずに説明する。

また、以下の説明のために、駆動コイル１４１２ａと駆動コイル２２２２ａとをまとめて駆動コイル３１ａ、駆動コイル１４１２ｂと駆動コイル２２２２ｂとをまとめて駆動コイル３１ｂ、駆動コイル１４１２ｃと駆動コイル２２２２ｃとをまとめて駆動コイル３１ｃとする。また、ホール素子１４１３ａとホール素子２２２３ａとをまとめてホール素子３２ａ、ホール素子１４１３ｂとホール素子２２２３ｂとをまとめてホール素子３２ｂ、ホール素子１４１３ｃとホール素子２２２３ｃとをまとめてホール素子３２ｃとする。また、位置検出用の永久磁石１４２３ａと永久磁石２２１３ａとをまとめて永久磁石３３ａ、位置検出用の永久磁石１４２３ｂと永久磁石２２１３ｂとをまとめて永久磁石３３ｂ、位置検出用の永久磁石１４２３ｃと永久磁石２２１３ｃとをまとめて永久磁石３３ｃとする。

さらに、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃから延びる仮想線ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの交点ＯＣを原点として図５に示すようにＸＹ座標系を定義しておく。ここで、Ｘ軸及びＹ軸の回転量をθとする。また、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの駆動力の働く方向をそれぞれＡ座標方向、Ｂ座標方向、Ｃ座標方向とし、ホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの検出方向をそれぞれａ座標方向、ｂ座標方向、ｃ座標方向とする。このとき、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃの位置ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ及びホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの中心の位置ｐａ、ｐｂ、ｐｃは極座標表示でそれぞれ以下のように表される。
ＰＡ：（ｌ_ＡｃｏｓＡ_Ａ，ｌ_ＡｓｉｎＡ_Ａ）
ＰＢ：（ｌ_ＢｃｏｓＡ_Ｂ，ｌ_ＢｓｉｎＡ_Ｂ）
ＰＣ：（ｌ_ＣｃｏｓＡ_Ｃ，ｌ_ＣｓｉｎＡ_Ｃ）
ｐａ：（ｒ_aｃｏｓα_ａ，ｒ_aｓｉｎα_ａ）
ｐｂ：（ｒ_bｃｏｓα_ｂ，ｒ_bｓｉｎα_ｂ）
ｐｃ：（ｒ_cｃｏｓα_ｃ，ｒ_cｓｉｎα_ｃ）
ここで、ｌ_Ａは位置ＰＡと原点ＯＣとの距離であり、ｌ_Ｂは位置ＰＢと原点ＯＣとの距離であり、ｌ_Ｃは位置ＰＣと原点ＯＣとの距離である。また、Ａ_ＡはＸ軸と仮想線ＬＡとのなす角であり、Ａ_ＢはＸ軸と仮想線ＬＢとのなす角であり、Ａ_ＣはＸ軸と仮想線ＬＣとのなす角である。また、ｒ_ａは位置ｐａと原点ＯＣとの距離であり、ｒ_ｂは位置ｐｂと原点ＯＣとの距離であり、ｒ_ｃは位置ｐｃと原点ＯＣとの距離である。また、α_ａはＸ軸と位置ｐａと原点ＯＣとを結ぶ仮想線Ｌａとのなす角であり、α_ｂはＸ軸と位置ｐｂと原点ＯＣとを結ぶ仮想線Ｌｂとのなす角であり、α_ｃはＸ軸と位置ｐｃと原点ＯＣとを結ぶ仮想線Ｌｃとのなす角である。

図４に示すように、制御回路は、３つのフィードバック回路３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有している。フィードバック回路３０ａは、駆動コイル３１ａの電流制御のためのフィードバック回路である。また、フィードバック回路３０ｂは、駆動コイル３１ｂの電流制御のためのフィードバック回路である。さらに、フィードバック回路３０ｃは、駆動コイル３１ｃの電流制御のためのフィードバック回路である。これらのフィードバック回路３０ａ、３０ｂ、３０ｃには、駆動指示入力部３４から可動部の駆動目標の情報が入力される。駆動目標の情報は、目標とするＸ方向の移動量Δｘ、目標とするＹ方向の移動量Δｙ、回転量Δθを含む。これらの駆動目標の情報は、例えば手振れ検出部１８又は２６で検出される手振れ量に応じて設定される。

フィードバック回路３０ａは、駆動指示生成部３０１ａと、駆動制御部３０２ａと、駆動回路３０３ａと、アンプ３０４ａと、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３０５ａと、移動量演算部３０６ａとを有している。フィードバック回路３０ｂは、駆動指示生成部３０１ｂと、駆動制御部３０２ｂと、駆動回路３０３ｂと、アンプ３０４ｂと、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３０５ｂと、移動量演算部３０６ｂとを有している。フィードバック回路３０ｃは、駆動指示生成部３０１ｃと、駆動制御部３０２ｃと、駆動回路３０３ｃと、アンプ３０４ｃと、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３０５ｃと、移動量演算部３０６ｃとを有している。

駆動指示生成部３０１ａは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ａ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＡ_ｔに変換する。駆動指示生成部３０１ｂは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ｂ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＢ_ｔに変換する。駆動指示生成部３０１ｃは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ｃ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＣ_ｔに変換する。これらの変換は、以下の（式１）に従って行われる。

駆動制御部３０２ａは、複数のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタの組み合わせによって構成されるデジタルフィルタを有し、駆動指示生成部３０１ａから出力されたＡ座標方向を基準とした駆動目標と移動量演算部３０６ａから出力された現在位置との偏差に基づいて生成した駆動電流値を駆動回路３０３ａに対して出力する。駆動制御部３０２ｂは、複数のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタの組み合わせによって構成されるデジタルフィルタを有し、駆動指示生成部３０１ｂから出力されたＢ座標方向を基準とした駆動目標と移動量演算部３０６ｂから出力された現在位置との偏差に基づいて生成した駆動電流値を駆動回路３０３ｂに対して出力する。駆動制御部３０２ｃは、複数のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタの組み合わせによって構成されるデジタルフィルタを有し、駆動指示生成部３０１ｃから出力されたＣ座標方向を基準とした駆動目標と移動量演算部３０６ｃから出力された現在位置との偏差に基づいて生成した駆動電流値を駆動回路３０３ｃに対して出力する。これらの駆動電流値は、可動部を目標位置まで駆動するために駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃに流す必要のある電流値を表しており、例えば偏差に対してデジタルフィルタを適用することで生成される。

駆動回路３０３ａは、駆動制御部３０２ａから出力された駆動電流値に基づいて、駆動コイル３１ａに電流を供給する。駆動回路３０３ｂは、駆動制御部３０２ｂから出力された駆動電流値に基づいて、駆動コイル３１ｂに電流を供給する。駆動回路３０３ｃは、駆動制御部３０２ｃから出力された駆動電流値に基づいて、駆動コイル３１ｃに電流を供給する。

アンプ３０４ａは、ホール素子３２ａから出力された第１の磁束情報信号を増幅する。アンプ３０４ｂは、ホール素子３２ｂから出力された第１の磁束情報信号を増幅する。アンプ３０４ｃは、ホール素子３２ｃから出力された第１の磁束情報信号を増幅する。アンプの３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃの増幅率は、可動部の位置検出分解能に応じて設定される。例えば、高分解能が必要な場合には、大きな増幅率が設定される。

ここで、ホール素子３２ａから出力される第１の磁束情報信号は、位置検出用の永久磁石３３ａからの磁束に基づく磁束情報信号を含む。さらに、ホール素子３２ａから出力される第１の磁束情報信号は、駆動コイル３１ａに電流が流れることによって生じた第２の磁束に基づく信号を含む。図４では、第２の磁束は、駆動コイル３１ａに対応した仮想的な磁束発生部３０７ａから発生されるものとして示されている。そして、ホール素子３２ａは、永久磁石３３ａからの磁束に磁束発生部３０７ａで発生された第２の磁束が重畳された状態の第１の磁束情報信号を出力するものとして示されている。同様に、ホール素子３２ｂは、永久磁石３３ｂからの磁束に磁束発生部３０７ｂで発生された第２の磁束が重畳された状態の第１の磁束情報信号を出力するものとして示され、ホール素子３２ｃは、永久磁石３３ｃからの磁束に磁束発生部３０７ｃで発生された第２の磁束が重畳された状態の第１の磁束情報信号を出力するものとして示されている。

Ａ／Ｄ変換部３０５ａは、アンプ３０４ａで増幅された第１の磁束情報信号をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部３０５ｂは、アンプ３０４ｂで増幅された第１の磁束情報信号をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部３０５ｃは、アンプ３０４ｃで増幅された第１の磁束情報信号をデジタル値に変換する。

移動量演算部３０６ａは、Ａ／Ｄ変換部３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃからの第１の磁束情報信号に基づいて可動部の現在位置を算出する。移動量演算部３０６ｂは、Ａ／Ｄ変換部３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃからの第１の磁束情報信号に基づいて可動部の現在位置を算出する。移動量演算部３０６ｃは、Ａ／Ｄ変換部３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃからの第１の磁束情報信号に基づいて可動部の現在位置を算出する。これらの算出された現在位置に基づいて駆動制御部３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃは、駆動電流値を更新する。

以下、図４で示した撮像装置１の動作を説明する。例えば、手ぶれが発生したときに駆動指示入力部３４は、駆動目標を出力する。すなわち、駆動指示入力部３４は、手ぶれ等に起因する像ぶれを打ち消す位置に可動部が駆動されるように駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を生成する。

駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）は、ＸＹ座標を基準とした可動部の全体としての駆動目標である。後の演算のため、駆動指示生成部３０１ａは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ａ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＡ_ｔに変換する。駆動指示生成部３０１ｂは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ｂ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＢ_ｔに変換する。駆動指示生成部３０１ｃは、駆動指示入力部３４から入力された可動部の駆動目標（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、Ｃ座標方向を基準とした駆動目標ΔＰＣ_ｔに変換する。

駆動制御部３０２ａは、駆動指示生成部３０１ａからの目標位置と移動量演算部３０６ａからの現在位置との偏差に基づいて駆動電流値を生成し、生成した駆動電流値を駆動回路３０３ａに対して設定する。駆動回路３０３ａは、駆動電流値に対応した電流を駆動コイル３１ａに出力する。駆動制御部３０２ｂは、駆動指示生成部３０１ｂからの目標位置と移動量演算部３０６ｂからの現在位置との偏差に基づいて駆動電流値を生成し、生成した駆動電流値を駆動回路３０３ｂに対して設定する。駆動回路３０３ｂは、駆動電流値に対応した電流を駆動コイル３１ｂに出力する。駆動制御部３０２ｃは、駆動指示生成部３０１ｃからの目標位置と移動量演算部３０６ｃからの現在位置との偏差に基づいて駆動電流値を生成し、生成した駆動電流値を駆動回路３０３ｃに対して設定する。駆動回路３０３ｃは、駆動電流値に対応した電流を駆動コイル３１ｃに出力する。これらの駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの各々で発生した駆動力の合力に従って可動部は移動する。

可動部が移動すると、ホール素子３２ａは、永久磁石３３ａからの磁束と駆動コイル３１ａへの電流の供給に伴う第２の磁束とを含む第１の磁束を検出する。また、ホール素子３２ｂは、永久磁石３３ｂからの磁束と駆動コイル３１ｂへの電流の供給に伴う第２の磁束とを含む第１の磁束を検出する。また、ホール素子３２ｃは、永久磁石３３ｃからの磁束と駆動コイル３１ｃへの電流の供給に伴う第２の磁束とを含む第１の磁束を検出する。これらのような第１の磁束に基づいて可動部の位置制御がされると、第２の磁束の分だけ誤った位置制御がされてしまうことになる。本実施形態ではコイルの外側にホール素子を配置して第２の磁束の影響を小さくしているが、この第２の磁束を検出しその影響を除く補正処理を行っても良い。

ホール素子３２ａから第１の磁束情報信号が出力されると、アンプ３０４ａは、第１の磁束情報信号を所定の増幅率で増幅する。そして、Ａ／Ｄ変換部３０５ａは、アンプ３０４ａで増幅された第１の磁束情報信号をサンプリングしてデジタル値に変換する。同様に、アンプ３０４ｂは、第１の磁束情報信号を所定の増幅率で増幅する。そして、Ａ／Ｄ変換部３０５ｂは、アンプ３０４ｂで増幅された第１の磁束情報信号をサンプリングしてデジタル値に変換する。また、アンプ３０４ｃは、第１の磁束情報信号を所定の増幅率で増幅する。そして、Ａ／Ｄ変換部３０５ｃは、アンプ３０４ｃで増幅された第１の磁束情報信号をサンプリングしてデジタル値に変換する。

Ａ／Ｄ変換部３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃにおいて第１の磁束情報信号が取り込まれると、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃの移動量及び移動方向を演算する。以下この演算について説明する。

まず、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、第１の磁束情報信号からそれぞれのホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの現在位置Δｐａ、Δｐｂ、Δｐｃを算出する。例えば、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃには、磁束と位置とを対応付けたテーブルが記憶されている。移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、入力された第１の磁束情報信号からテーブルを参照してホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの中心位置Δｐａ、Δｐｂ、Δｐｃを算出する。

次に、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、ホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの位置を基準として得られた現在位置Δｐａ、Δｐｂ、Δｐｃを、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用点Ａ、Ｂ、Ｃの位置を基準とした現在位置ΔＰＡ、ΔＰＢ、ΔＰＣに変換する。この変換は以下の（式２）に従って行われる。

駆動目標ΔＰＡ_ｔと現在位置ΔＰＡとの偏差に基づいて駆動コイル３１ａに出力される電流が制御され、駆動目標ΔＰＢ_ｔと現在位置ΔＰＢとの偏差に基づいて駆動コイル３１ｂに出力される電流が制御され、駆動目標ΔＰＣ_ｔと現在位置ΔＰＣとの偏差に基づいて駆動コイル３１ｃに出力される電流が制御される。

以上説明したように本実施形態によれば、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの各々において、３つのホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの出力を用いて対応する駆動コイルの駆動力の作用点の移動量及び移動方向が算出される。これにより、駆動力の作用点とホール素子の位置が一致していなくても、ホール素子出力から駆動力の作用点での移動量を算出することにより正確な可動部の位置を検出することが可能である。

［変形例］
以下、本実施形態の変形例を説明する。前述した駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及びホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの配置は、駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃを構成する巻線の内側にホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが配置されない限りにおいては、特に限定されない。しかしながら、図５において、Ａ_Ａ＝２１０°、Ａ_Ｂ＝３３０°、Ａ_Ｃ＝９０°、かつ、ｌ_Ａ＝ｌ_Ｂ＝ｌ_Ｃ＝ｌとなるように駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃが配置され、α_ａ＝３０°、α_ｂ＝１５０°、α_ｃ＝２７０°、かつ、ｒ_ａ＝ｒ_ｂ＝ｒ_ｃ＝ｒとなるようにホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが配置されているとき、すなわち、図６のような配置関係（図２の配置関係と同じ）のときには、（式２）は、以下の（式３）のように簡略化される。

（式３）の演算によって現在位置が求められることにより、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃにおける計算量の軽減が図られる。これにより、計算処理時間、メモリリソース、消費電力の削減が図られる。

さらに、図６において、２ｒ＝ｌとなるように駆動コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃを構成する巻線の内側にホール素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが配置されているとき、すなわち図２及び図３で示したような構成であり、図７のような配置関係（図３の配置関係と同じ）のときには、（式３）は、以下の（式４）のように簡略化される。

（式４）の演算によって現在位置が求められることにより、移動量演算部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃにおけるさらなる計算量の軽減が図られる。これにより、計算処理時間、メモリリソース、消費電力のさらなる削減が図られる。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、前述した実施形態において、レンズ手振れ補正ユニットにおいては、可動部に駆動コイルとホール素子が設けられ、固定部に永久磁石が設けられているが、レンズ手振れ補正ユニット１４の構成として、可動部に永久磁石が設けられ、固定部に駆動コイルとホール素子が設けられる構成が採用されてもよい。また、ボディ手振れ補正ユニットにおいては、可動部に永久磁石が設けられ、固定部に駆動コイルとホール素子が設けられているが、ボディ手振れ補正ユニットの構成として、可動部に駆動コイルとホール素子が設けられ、固定部に永久磁石が設けられる構成が採用されてもよい。

また、本実施形態においては、撮像装置は、レンズ手振れ補正ユニットとボディ手振れ補正ユニットの両方を有しているが、何れか一方のみを有していてもよい。

また、本実施形態においては、ホール素子の数は３つであるが、ホール素子の数は４つ以上であってもよい。

さらに、前記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

１ 撮像装置、１０ レンズユニット、１２ 撮影光学系、１４ レンズ手振れ補正ユニット、１６ 制御回路、１８ 手振れ検出部、２０ カメラボディ、２２ ボディ手振れ補正ユニット、２４ 制御回路、２６ 手振れ検出部、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ フィードバック回路、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 駆動コイル、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ ホール素子、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 永久磁石、３４ 駆動指示入力部、１４１ 可動部、１４２ 固定部、２２１ 可動部、２２２ 固定部、３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ 駆動指示生成部、３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ 駆動制御部、３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ 駆動回路、３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ アンプ、３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部、３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ 移動量演算部、３０７ａ，３０７ｂ，２０７ｃ 磁束発生部、１４１１ レンズ、１４１２ａ，１４１２ｂ，１４１２ｃ 駆動コイル、１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃ ホール素子、１４１４ａ，１４１４ｂ，１４１４ｃ バネ、１４１５ａ，１４１５ｂ，１４１５ｃ ボール、１４２１ 開口、１４２２ａ，１４２２ｂ，１４２２ｃ 永久磁石、１４２３ａ，１４２３ｂ，１４２３ｃ 永久磁石、２２１１ 撮像素子、２２１２ａ，２２１２ｂ，２２１２ｃ 永久磁石、２２１３ａ，２２１３ｂ，２２１３ｃ 永久磁石、２２１４ａ，２２１４ｂ，２２１４ｃ バネ、２２１５ａ，２２１５ｂ，２２１５ｃ ボール、２２２２ａ，２２２２ｂ，２２２２ｃ 駆動コイル、２２２３ａ，２２２３ｂ，２２２３ｃ ホール素子

Claims (1)

1. ３つの駆動コイルと前記３つの駆動コイルに対向して配置される３つの磁石とのうちの一方が配置された固定部と、
   光学素子及び撮像素子の一方と前記３つの駆動コイル及び前記３つの磁石のうちの他方とが配置されていて、前記固定部に対して移動する可動部と、
   前記固定部と前記可動部のうちの前記３つの磁石が配置されている方に配置された３つの検出用磁石と、
   前記固定部と前記可動部のうちの前記３つの駆動コイルが配置されている方において前記３つの検出用磁石の各々に対向して配置されていて、前記３つの駆動コイルの各々を構成する巻き線の外側の位置に配置され、前記３つの検出用磁石との距離が変化することに伴う磁束の変化を検出する３つの検出部と、
   前記３つの検出部からの出力に基づいて、前記３つの駆動コイルの作用点の移動量及び移動方向を演算する移動量演算部と、
   前記移動量演算部からの出力に基づいて、前記３つの駆動コイルに流す電流を制御して前記可動部を移動させる駆動制御部と、
   を具備し、
   前記３つの駆動コイルは、各々の作用点を通り、各々の長辺に対して平行な仮想線が一点でクロスするように配置され、
   前記３つの検出部及び前記３つの検出用磁石は、互いに隣接する駆動コイル間に１組ずつ配置され、
   前記移動量演算部は、前記３つの検出部のうちの、２つの検出部からの出力または３つの検出部からの出力を用いて、前記３つの駆動コイルにおける、各駆動コイルの作用点の移動量及び作用点の移動方向を演算することを特徴とする振れ補正装置。