JPH1062676A

JPH1062676A - 駆動制御装置

Info

Publication number: JPH1062676A
Application number: JP24105296A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Noguchi; 和宏野口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】コイル励磁状態で検出される被駆動体の偽の
位置信号を打ち消して当該被駆動体の位置決めを高精度
に行うようにする。【解決手段】被駆動体１１を駆動する駆動手段１９の
コイル励磁状態で位置検出手段１２が出力する被駆動体
１１の位置信号を打消し可能に同位置検出手段１２への
コイル励磁信号の帰還量を調整自在とした帰還量調整手
段３０ａを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子などの
磁気検出素子を利用して検出される被駆動体の位置信号
とその被駆動体の駆動位置を設定するための位置指令信
号を基に被駆動体の駆動位置を制御する駆動制御装置に
関し、特に、カメラやビデオカメラなどの撮影装置にお
いて高精度の位置決めを要求される駆動機構の駆動制御
装置として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホール素子などの磁気検出素子を
利用して検出される被駆動体の位置信号とその被駆動体
の駆動位置を設定するための位置指令信号を基に被駆動
体の駆動位置を制御する駆動制御装置として、例えば、
ビデオレンズの絞り量を制御する駆動制御装置がある。
図７にその駆動制御装置の構成を示す。

【０００３】上記駆動制御装置は、軸を対象にしてＳ極
とＮ極の２極に着磁されたローター１１３を有し、この
ローター１１３の外側を２つのボビン１１４ａ，１１４
ｂで包囲し、この２つのボビン１１４ａ，１１４ｂに夫
々コイル１１５ａ，１１５ｂを巻回し、更に、その２つ
のボビン１１４ａ，１１４ｂの外周をリング状に形成さ
れたヨーク１１９により包囲している。これにより、コ
イル１１５ａ，１１５ｂに直流電流を流すことで当該コ
イル１１５ａ，１１５ｂが発生する磁界の影響をロータ
ー１１３が受けて軸を中心に所定の方向へ回転するよう
になっている。

【０００４】また、ローター１１３の軸と絞り羽根（被
駆動体）１１７ａ，１１７ｂに連結されるアーム１１６
には、コイル状のバネ１１８が取り付けられており、こ
のバネ１１８によって絞り羽根１１７ａ，１１７ｂに閉
方向の力を働かせている。

【０００５】そして、ホール素子などの磁気検出素子１
２８によりローター１１３の角度位置を検出すると共
に、この検出信号を基にコイル１１５ａ，１１５ｂへの
通電量を決定し、この通電量に応じてローター回転角を
制御して絞り羽根１１７ａ，１１７ｂの駆動を行うよう
になっている。

【０００６】図８は上記駆動制御装置の基本的な制御回
路を示すものであって、外部からの目標信号（位置指令
信号）とホール素子などの磁気検出素子１４１で検出さ
れ検出回路１４２を介して得られる位置（回転角）信号
との差（偏差）を減算回路１４３により求め、この減算
回路１４３の出力を増幅回路１４４により増幅し、ドラ
イバー回路１４５を介して駆動装置１４６の不図示のコ
イルに電圧を印加するようになっている。つまり、磁気
検出素子の検出位置信号と目標信号との差が零となるよ
うに駆動制御装置のコイルに電圧を印加している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記駆
動制御装置にあっては、前述したとおり、コイル励磁に
よる磁束分布の変化により電磁力を発生させ、ローター
とコイルを相対的に回転させている。また、磁気検出素
子はローターの磁束を検出して位置信号とする為に、そ
の磁気検出素子をコイル励磁による磁気変化が発生する
位置に配置せざるを得ない。

【０００８】しかして、上述の如く、ホール素子などの
磁気検出素子を利用して検出したローターの位置（回転
角）信号と駆動対象となる被駆動体の駆動位置を設定す
るための位置指令信号を基に被駆動体の駆動位置を制御
する駆動制御装置においては、磁性体が変位する前にコ
イル励磁による磁気変化を磁気検出素子が検出して被駆
動体の偽の位置信号を出力してしまう。この為に、下記
の如く問題が発生する。１）コイル励磁により発生する磁束は、それによって磁
性体が移動（変位）したときの位置信号として磁気検出
素子により検出される磁束変化の方向と一致しているの
で、駆動装置内部、或いは被駆動体の移動支持機構部な
どの摩擦により、所定量以下の偏差では被駆動体が全く
駆動されていないにも拘らず、コイルの発生磁束を磁気
検出素子が検出して被駆動体を所定の駆動位置に変位さ
せた如きの偽の位置信号を出力してしまうことから、被
駆動体の微小量の位置決めが困難になる。２）被駆動体の負荷（慣性量、粘性、バネ力）が環境条
件によって変化してしまう場合、例えば、撮影時の姿勢
によって構成部材に対する重力の働き方が変わったり、
温度や湿度などの環境変化により潤滑剤の粘性やバネ部
材のバネ力などが変化したりするような場合に、被駆動
体を所定の位置に位置決めしている時のコイルへの印加
電圧は、上述の如き環境条件によって設計値とは異なる
値になってしまい、その電圧変化分の影響が被駆動体の
位置決め精度の劣化に繋がってしまう。３）フィードバック制御により被駆動体の位置決めを行
う場合、オープンループゲインがφ（ゼロ）ｄＢと交差
するゲイン交点以上の周波数で偏差が大きくなる（被駆
動体の動きが追いつかなくなる）ために、コイルの印加
電圧が急激に大きくなり、コイル励磁による上記偽の位
置信号が磁性体の動きによる真の位置信号に対して急激
にその割合を増してくる。その為に、位置検出素子の出
力のゲイン交点付近のゲインのピーク値を所定値以下に
なるように設定したとしても、実際の被駆動体の動きの
ピーク値はその設定値よりも大きな値となってしまい、
外部からの目標信号（位置指令信号）にステップ信号を
入力したような場合のオーバーシュート量や整定時間な
どを小さく抑えることが困難となる。

【０００９】本発明は、上述したような問題に鑑みて為
されたものであって、コイル励磁による偽の位置信号を
打ち消すことができて被駆動体の位置決めを高精度に行
うことのできる駆動制御装置を提供することを第１の目
的とする。

【００１０】第２の目的は、コイル励磁による偽の位置
信号を打ち消すための調整を容易に、かつ簡単に行うこ
とのできて被駆動体の位置決めを高精度に行うことので
きる駆動制御装置を提供することにある。

【００１１】第３の目的は、コイル励磁による偽の位置
信号を高い精度で打ち消すことができて被駆動体の位置
決めをより高精度に行うことのできる駆動制御装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の駆動制御装置
は、上記第１の目的を達成するため、〔１〕：駆動対象となる被駆動体と、複数極に着磁され
た磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変位させ
ることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段と、この
駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界部の磁束
を検出して前記被駆動体の位置信号を出力する位置検出
手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定するための設定
手段と、前記位置検出手段からの位置信号と前記設定手
段で設定した被駆動体の位置指令信号を基に前記被駆動
体の位置を制御するためのコイル励磁信号を生成して前
記駆動手段に出力する制御手段と、この制御手段のコイ
ル励磁信号を前記位置検出手段に帰還する帰還手段と、
前記駆動手段のコイル励磁状態で前記位置検出手段が出
力する被駆動体の位置信号を打消し可能に前記位置検出
手段へのコイル励磁信号の帰還量を調整自在とした帰還
量調整手段とを備えていることを特徴としている。

【００１３】また、上記第２の目的を達成するため、〔２〕：駆動対象となる被駆動体と、複数極に着磁され
た磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変位させ
ることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段と、この
駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界部の磁束
を検出して前記被駆動体の位置信号を出力する位置検出
手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定するための設定
手段と、前記位置検出手段からの位置信号と前記設定手
段で設定した被駆動体の位置指令信号を基に前記被駆動
体の位置を制御するためのコイル励磁信号を生成して前
記駆動手段に出力する制御手段と、この制御手段のコイ
ル励磁信号を前記位置検出手段に帰還する帰還手段と、
前記駆動手段のコイル励磁状態で前記位置検出手段が出
力する被駆動体の位置信号を打消し可能に同位置検出手
段へのコイル励磁信号の帰還量を調整自在とした帰還量
調整手段とを備えており、前記位置検出手段は、前記駆
動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁部境界部の磁束
を検出する磁気検出素子と当該磁気検出素子に所定の定
電流を供給して同磁気検出素子を駆動させる定電流駆動
手段とを有し、前記定電流駆動手段が磁気検出素子に供
給する定電流値を前記帰還量調整手段により変化させ前
記磁気検出素子の入力端子間電圧を所定値に設定するこ
とによって前記位置検出手段へのコイル励磁信号の帰還
量を調整していることを特徴としている。

【００１４】また、上記第３の目的を達成するため、〔３〕：駆動対象となる被駆動体と、複数極に着磁され
た磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変位させ
ることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段と、この
駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界部の磁束
を検出して前記被駆動手段の位置信号を出力する位置検
出手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定するための設
定手段と、前記位置検出手段からの位置信号と前記被駆
動体を不動に固定した状態で前記設定手段より入力した
被駆動体の位置指令信号を基に前記被駆動体の位置を制
御するためのコイル励磁信号を生成して前記駆動手段に
出力する制御手段と、この制御手段のコイル励磁信号を
前記位置検出手段に帰還する帰還手段と、前記駆動手段
のコイル励磁状態において前記被駆動体を不動に固定し
た状態に前記位置検出手段が出力する被駆動体の位置信
号を打消し可能に前記位置検出手段へのコイル励磁信号
の帰還量を調整自在とした帰還量調整手段とを備えてい
ることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る駆動制御装置
を添付図面に示す実施形態に基づいて、更に詳しく説明
する。

【００１６】〔第１実施形態〕先ず、本発明に係る駆動
制御装置の第１実施形態を、図１乃至図３を参照して説
明する。図１は本発明の駆動制御装置をレンズ駆動制御
装置に適用した場合の説明図、図２は図１に示すレンズ
駆動制御装置の位置検出器の出力信号と被駆動体の位置
との説明図、図３は図１に示すレンズ駆動制御装置の駆
動制御回路図である。

【００１７】図１において、１は磁性体としての永久磁
石、２は第１のステータ、３は第２のステータ、４はコ
イル、５はアーム、６は回転軸、７は摺動軸、８は移動
体であるレンズ鏡筒、９，１０は夫々ガイド手段である
第１と第２のガイドバー、１１は被駆動体としての撮影
レンズ、１２は磁気検出素子としてのホール素子、１３
は増幅回路、１４は制御手段としての制御回路、１５は
ドライブ回路、１６は第１と第２のガイドバー９，１０
を保持する固定鏡筒、１７はバネ、１８はメーター、１
９は駆動手段としてのローター、２０は帰還手段として
の帰還回路である。

【００１８】また、同図において、Ｒはアーム５の長さ
であってローター１９の回転中心と摺動軸７の中心の距
離を表し、Ｌは被駆動体としての撮影レンズ１１のスト
ローク量を示し、θはアーム５の回転角度を示してい
る。

【００１９】永久磁石１は、例えば、ネオジウム系のプ
ラスチック永久磁石を円筒形状に成形して作製されてい
る。この永久磁石１は、その外径部がＮ極とＳ極の２極
に着磁されており、中心から放射方向の磁束密度の成分
を円周方向に測定すると正弦波に近い分布になってい
る。この正弦波状の磁束分布は、永久磁石１の外径に対
し内径を小さくして、平行磁場中で着磁することにより
得ることができる。

【００２０】第１のステーター２は、例えば、ケイ素鋼
板をプレス加工で打ち抜き積層して作製されており、前
記永久磁石１と対向する磁極部２ａと伸長部２ｂとを有
する。

【００２１】第２のステーター３は、例えば、ケイ素鋼
板をプレス加工で打ち抜き積層して作製されており、前
記永久磁石１と対向する磁極部３ａを有する。

【００２２】コイル４は、中空のボビン（不図示）に銅
線を捲回して作製されており、第１のステーター２の伸
長部２ｂに貫装されている。

【００２３】アーム５は、例えば、ポリカーボネート樹
脂を成形して作製されている。このアーム５は、回転軸
６と摺動軸７が一体に設けられ永久磁石１が固定されて
ローター１９の一部を構成している。

【００２４】回転軸６は、アーム５と一体に作製されて
不図示のケースの軸受に回動自在に軸支されている。

【００２５】前記ローター１９、第１のステーター２、
第２のステーター３、コイル４及びアーム５は、例え
ば、特開平６−１８６６１３号に開示されたメーター１
８を構成している。

【００２６】レンズ鏡筒８は、例えば、ポリカーボネー
ト樹脂を成形して作製されている。このレンズ鏡筒８に
は、第１の摺動溝８ａ、摺動穴８ｂ、第２の摺動溝８ｃ
及びバネ係止部８ｄが夫々設けられ、更に被駆動体とし
ての撮影レンズ１１が固定されている。レンズ鏡筒８の
第１の摺動溝８ａには、前述のアーム５と一体に形成さ
れた摺動軸７が嵌合している。また、レンズ鏡筒８のバ
ネ係止部８ｄには、例えば、りん青銅をプレス加工して
作製されたガタ取りバネ１７が固定されている。このガ
タ取りバネ１７は、摺動軸７をレンズ鏡筒８の摺動溝８
ａの側面に付勢している。

【００２７】第１のガイドバー９は、例えば、ステンレ
ス鋼で作製されており、その両端が固定鏡筒１６に圧入
等の周知の手段により固定されている。また、第１のガ
イドバー９は、撮影レンズ１１の光軸方向に平行に配置
されている。そして、レンズ鏡筒８の摺動穴８ｂと嵌合
して当該レンズ鏡筒８を長手方向に移動自在に支持して
いる。

【００２８】第２のガイドバー１０は、例えば、ステン
レス鋼で作製されており、その両端が固定鏡筒１６に圧
入等の周知の手段により固定されている。また、第２の
ガイドバー１０は、第１のガイドバー９と同様に撮影レ
ンズ１１の光軸方向に平行に配置されている。そして、
レンズ鏡筒８の摺動溝８ｃと嵌合して当該レンズ鏡筒８
を長手方向に移動自在に支持している。

【００２９】ホール素子１２は、永久磁石１の外周部と
僅かな空隙を介して対向する位置となるように不図示の
ケースに固定されている。このホール素子１２は、永久
磁石１の表面の磁束密度に比例した信号を出力する。

【００３０】ところで、本第１実施形態の駆動制御装置
のように、ホール素子１２などの磁気検出素子で検出し
たローター１９の位置（回転角）信号を利用して駆動対
象となるレンズ鏡筒８の駆動位置を制御するものにあっ
ては、一般に、ホール素子１２の出力信号と、被駆動体
としての撮影レンズ１１を具備するレンズ鏡筒８の動き
が線形性を示さなければ、レンズ鏡筒８を正確に位置制
御することが困難である。

【００３１】そこで、本第１実施形態の駆動制御装置に
あっては、永久磁石１に正弦波状の着磁を施すと共に、
アーム５とホール素子１２の取付け角度を工夫すること
により、レンズ鏡筒８の位置とホール素子１２の出力電
圧に線形性を持たせることで、レンズ鏡筒８の位置制御
を容易にしている。

【００３２】ここで、レンズ鏡筒８の位置とホール素子
１２の出力電圧に線形性を持たせる為の永久磁石１と、
アーム５と、ホール素子１２の取付け角度について、図
１及び図２を参照して説明する。

【００３３】図１において、アーム５の取付け方向は、
永久磁石１の磁極の境界Ｚの方向に一致している。ホー
ル素子１２は、アーム５が第１及び第２のガイドバー
９，１０の長手方向の方向と直角な位置をなす角度に在
る際に、永久磁石１の磁極の境界Ｚと対向する位置に配
置されている。

【００３４】次に、ホール素子１２の出力信号とロータ
ー１９の回転角度とレンズ鏡筒８の位置について、図２
を参照して説明する。

【００３５】図２において、θはローター１９の回転角
度をアーム５が第１及び第２のガイドバー９，１０の長
手方向と直角な方向にある位置を０として表している。
また、ｅｏｕｔはホール素子１２の出力信号を表してい
る。更に、Ｘはレンズ鏡筒８の位置をアーム５が第１及
び第２のガイドバー９，１０の長手方向と直角な方向に
ある位置を０として表している。

【００３６】しかして、永久磁石１に正弦波状の着磁が
施されている為に、ローター１９の回転角度θに対する
ホール素子１２の出力電圧ｅｏｕｔは、図２（ａ）に示
すように正弦波状となる。また、ローター１９の回転角
度θに対するレンズ鏡筒８の位置Ｘは、図１を参照して
説明した前述の構成により、摺動軸７によりアーム５が
回動して第１及び第２のガイドバー９，１０の長手方向
の成分と等しくなることから、図２（ｂ）に示すように
正弦波状になる。

【００３７】また、ローター１９の回転角度θに対し
て、ホール素子１２の出力電圧ｅｏｕｔとレンズ鏡筒８
の位置Ｘがそれぞれ正弦波状になることにより、レンズ
鏡筒８の位置Ｘに対するホール素子１２の出力電圧ｅｏ
ｕｔは、図２（ｃ）に示すように直線となり、ホール素
子１２の出力電圧ｅｏｕｔを基にレンズ鏡筒８の位置を
容易に制御することができる。

【００３８】次に、前述のレンズ駆動制御装置を駆動制
御する駆動制御回路を図３に基づいて説明する。

【００３９】図３において、１２は前述のホール素子、
４はコイルである。ホール素子１２は定電流駆動手段と
しての定電流駆動回路３０により定電流駆動される。３
０ａは定電流駆動回路３０に設けられた帰還量調整手段
としての可変抵抗であって、ホール素子１２に供給する
定電流値を変化させ当該ホール素子１２の入力端子間電
圧Ｖｉｎを所定の値に設定することにより、ホール素子
１２の磁束に対する検出感度を調整するものである。

【００４０】３１は第１の差動増幅回路であって、入力
端子にはホール素子１２の出力端子が接続されており、
ホール素子出力電圧ＶＨ（ロータ１９の回転位置）を増
幅する。３１ａは可変抵抗であって、ホール素子１２の
出力信号のオフセットを調整するものである。

【００４１】３２は制御手段の一部を構成するホール素
子出力増幅回路である。このホール素子出力増幅回路３
２は、前記第１の差動増幅回路３１で得た位置信号（ホ
ール素子出力電圧）を増幅すると共に可変抵抗３２ａで
ローター１９の回転に対する出力電圧のゲインを調整し
て、同制御手段の一部を構成する次段の第２の差動増幅
回路３３に出力する。

【００４２】第２の差動増幅回路３３は、第１の入力端
子３３ａと第２の入力端子３３ｂを有する。第１の入力
端子３３ａは、外部の、例えば、ビデオカメラにおける
不図示の自動焦点検出装置（設定手段）のような指令信
号発生装置に接続されており、この指令信号発生装置よ
り被駆動体としての撮影レンズ１１を具備するレンズ鏡
筒８の駆動位置を設定するための位置指令信号を入力す
るようになっている。第２の入力端子３３ｂには、前記
ホール素子出力増幅回路３２よりホール素子出力信号が
入力される。そして、前記第２の差動増幅回路３３は、
外部より与えられるレンズ鏡筒８の位置指令信号とロー
ター１９の回転位置に相当するホール素子１２の出力信
号との増幅の差（偏差）をコイル励磁信号として、同制
御手段の一部を構成する次段の反転増幅回路３４に出力
する。

【００４３】反転増幅回路３４は、第２の差動増幅回路
３３からのコイル励磁信号を増幅して、第１のドライブ
回路３８及び第２のドライブ回路３９に出力する。

【００４４】そして、第１のドライブ回路３８及び第２
のドライブ回路３９は、反転増幅器３４からのコイル励
磁信号を基にコイル４に電圧を印加する。

【００４５】４０はコイル４の印加電圧をホール素子出
力増幅回路３２に帰環する帰還手段としての帰環回路で
あり、抵抗及びコンデンサで構成されるローパスフィル
タ４０ａと同ホール素子出力増幅回路３２へのコイル４
の印加電圧の帰環量を決定する帰環抵抗４０ｂより成
る。

【００４６】このような構成の駆動制御回路にあって
は、コイル励磁によりホール素子１２にて検出される偽
の位置信号はコイル４が発生する磁束に比例しており、
コイル励磁により発生する磁束はコイル４に流れる電流
値に比例している。従って、コイルに流れる電流はコイ
ルのインダクタンスＬと抵抗Ｒの影響でカットオフ周波
数ｆｃを、ｆｃ＝Ｒ／２πＬ（Ｈｚ）とする一次のローパスフィルターと同じ特性を示す。

【００４７】そこで、本第１実施形態では、コイル４の
印加電圧を帰環回路４０のローパスフィルタ４０ａに通
すことにより、偽の位置信号と同様な特性の信号を得て
いる。

【００４８】また、かゝる構成の駆動制御回路にあって
は、帰還回路４０の帰環抵抗４０ｂは、ホール素子１２
より得られる第１の差動増幅回路３１の出力信号（位置
信号）に含まれる偽の位置信号とホール素子出力増幅回
路３２への帰還信号が同じ量となるように抵抗値が設定
してあるが、その量はホール素子１２の磁束に対する感
度、ホール素子１２と磁束の発生源との位置関係、或い
は各回路中の抵抗の抵抗値等のバラツキにより、レンズ
鏡筒８を所定の位置に位置決めする際に変化してしま
う。

【００４９】そこで、本第１実施形態では、帰還回路４
０の帰環抵抗４０ｂを固定値としてホール素子出力増幅
回路３２へのコイル励磁信号の帰環量を一定にし、ホー
ル素子１２の定電流駆動回路３０内の可変抵抗（帰還量
調整手段）３０ａを利用してホール素子１２に供給する
定電流値を変化させて磁束に対するホール素子１２の検
出感度を変えることにより、ホール素子出力増幅回路３
２へのコイル励磁信号の帰環量と偽の位置信号とをバラ
ンスさせて当該偽の位置信号を打ち消す構成としてい
る。

【００５０】一般に、ホール素子の磁束に対する出力Ｖ
ＨはＫをホール素子の比感度、Ｂを磁束密度、Ｒｄを入
力端子間抵抗、Ｉｃを駆動電流とすると、ＶＨ＝Ｋ・Ｒ
ｄ・Ｉｃ・Ｂの関係式で表される。かゝる関係式におい
て、駆動電流Ｉｃは一定値であるが、ホール素子の比感
度Ｋはバラツキの小さな値であり、また入力端子間抵抗
Ｒｄは±２０％程度のバラツキの大きな値である。しか
るに、上述の関係式から明らかなように、入力端子間抵
抗Ｒｄが小さいと、ホール素子の磁束に対する検出感度
は低くなり、入力端子間抵抗Ｒｄが大きいと、ホール素
子の磁束に対する検出感度は高くなる。ここで、ホール
素子の入力端子間電圧をＶｉｎとすると、オームの法則
により、Ｖｉｎ＝Ｒｄ・Ｉｃである。

【００５１】そこで、本第１実施形態では、レンズ鏡筒
８を所定の位置に位置決めする場合、個々の位置につい
て上述の可変抵抗３０ａを調整し、ホール素子１２の入
力端子間電圧Ｖｉｎを所定の値に設定することによっ
て、偽の位置信号の量のバラツキを大きくする要因とな
っている入力端子間抵抗Ｒｄのバラツキを吸収するとい
う簡単な回路構成を採用することで、偽の位置信号とコ
イル励磁信号の帰環量のバランスを良くして、より精度
の高い位置信号を得ている。

【００５２】本第１実施形態にあっては、駆動制御回路
を構成する各回路をアナログ回路により構成した例を説
明したが、同駆動制御回路の各回路のうちの一部、或い
は全てをマイコンなどによるデジタル制御とすることも
可能である。また、温度などによってコイル励磁による
偽の位置信号の信号レベルが変化することも考えられる
が、感温抵抗などを利用して信号レベルを補正するよう
にしてもよい。

【００５３】また、本第１実施形態にあっては、コイル
励磁による偽の位置信号に対するコイル励磁信号の帰環
量のバランス調整において、レンズ鏡筒８を移動可能と
した状態でホール素子１２の感度バラツキを吸収するよ
うに構成したが、レンズ鏡筒８を図示しない固定具を用
いて外部より移動不能に固定し、その状態でホール素子
出力増幅回路３２の第１の入力端子３３ａに位置指令信
号を入力し、ホール素子増幅回路３２の出力がある所定
値以下になるように、定電流駆動回路３０の可変抵抗３
０ａを調整するか、帰還回路４０の帰環抵抗４０ｂを定
電流駆動回路３０の可変抵抗３０ａと同様なものに置き
換えてその可変抵抗を調整するかすれば、より高い精度
で偽の位置信号と帰環信号のバランス調整を行うことが
できる。

【００５４】〔第２実施形態〕次に、本発明に係る駆動
制御装置の第２実施形態を、図４乃至図６を参照して説
明する。図４は本発明に係る駆動制御装置を像ぶれ補正
装置に適用した場合の説明図、図５は図４に示す像ぶれ
補正装置の可動部分の分解斜視図、図６は図４に示す像
ぶれ補正装置の駆動制御回路図である。

【００５５】図４及び図５において、５１は本発明の駆
動制御装置における被駆動体としての可変頂角プリズム
である。この可変頂角プリズム５１は、ガラスなどによ
り形成された透明板５１−１Ｖ及び５１−１Ｍと、これ
らの透明板５１−１Ｖ及び５１−１Ｍを支持する支持枠
５１−２Ｖ及び５１−２Ｍと、これらの支持枠５１−２
Ｖ及び５１−２Ｍを連結している補強リング５１−３Ｖ
及び５１−３Ｍと、前記支持枠５１−２Ｖと５１−２Ｍ
を連結している上下一対の蛇腹状フィルム５１−４Ｍ
と、これらの各部材５１−１Ｖ及び５１−１Ｍ、５１−
２Ｖ及び５１−２Ｍ、５１−３Ｖ及び５１−３Ｍ、５１
−４Ｍにより形成された内部空間に充填された図示しな
い高屈折率の透明液体とから構成されている。

【００５６】５２は上述の可変頂角プリズム５１を用い
た像ぶれ補正装置を組み込むレンズ鏡筒の一部であり、
５３ａ，５３ｂ及び５３ｃは夫々レンズ鏡筒５２の光学
系を構成するレンズ群の一部である。

【００５７】５４はレンズ鏡筒５２に固定された支持
体、５５は可変頂角プリズム５１の片面を支持体５４に
固定するための固定枠である。

【００５８】５６は可変頂角プリズム５１の他方の面に
固着された支持枠である。この支持枠５６には、コイル
５７Ｐ及び５７Ｙ（図４には図示せず）が直角を成して
接着等により固着されている。

【００５９】前記コイル５７Ｐの両面には、所定のギャ
ップを保って上ヨーク５８Ｐ−１とマグネット（永久磁
石）５８Ｐ−２と当該マグネット５８Ｐ−２のバックヨ
ークである下ヨーク５８Ｐ−３とが夫々配置されて、磁
気回路よりなるアクチュエータ５８Ｐを構成している。
なお、上ヨーク５８Ｐ−１、マグネット５８Ｐ−２及び
下ヨーク５８Ｐ−３は、図示しないスペース部材により
保持されている。

【００６０】また、前記コイル５７Ｙの両面には、上述
のコイル５７Ｐと同様な構成で上ヨーク５８Ｙ−１とマ
グネット（永久磁石）５８Ｙ−２と当該マグネット５８
Ｙ−２のバックヨークである下ヨーク５８Ｙ−３とが夫
々配置されて、磁気回路よりなるアクチュエータ５８Ｙ
を構成している。かゝる構成の駆動制御装置は、コイル
５７Ｐ及び５７Ｙに通電するとローレンツ力が発生して
支持枠５６を回転駆動する。即ち、アクチュエータ５８
Ｐ及び５８Ｙの合成力が支持枠５６に作用して当該支持
枠５６を所定の方向へ回転駆動させる。

【００６１】５９Ｐ及び５９Ｙ（図４には図示せず）は
夫々コイル５７Ｐ及び５７Ｙの中央部分に位置する磁気
検出素子であるホール素子であって、アクチュエータ５
８Ｐ及び５８Ｙのギャップ内の磁束を検出して可変頂角
プリズム５１のピッチ及びヨー方向の頂角を検出する。

【００６２】次に、ホール素子５９Ｐ及び５９Ｙによる
可変頂角プリズム５１の頂角検出について、図５（ｂ）
を参照して説明する。図５（ｂ）はマグネット５８Ｐ−
２とホール素子５９Ｐをアクチュエータ５８Ｐのギャッ
プ方向より見た平面図である。図示のホール素子５９Ｐ
の位置は初期位置（可変頂角プリズム５１の頂角がφ
（零））を示し、可変頂角プリズム５１の可動面の回動
により矢印方向へ移動する。

【００６３】次に、図６を参照して前述の可変頂角プリ
ズム５１を利用した像ぶれ補正装置の駆動制御回路を説
明する。

【００６４】同図において、５１は可変頂角プリズム、
６０は可変頂角プリズム５１をその最前部に配置する撮
影光学系である。

【００６５】６１は角度センサーである振動ジャイロで
あって像ぶれ補正装置の固定部材に固定されている。こ
の振動ジャイロ６１は、像ぶれ補正装置の角速度を検出
して角速度信号を次段の信号処理回路６２に出力する。
この角速度信号は信号処理回路６２によりＢＰＦなどの
処理を受け、積分回路６３により積分されて、像ぶれ補
正装置の角度信号ａとなる。

【００６６】６４は前述のホール素子である頂角センサ
であって、可変頂角プリズム５１の頂角に比例した信号
（ホール素子出力電圧）を出力する。この信号は、本発
明の駆動制御装置における制御手段の一部を構成する第
１の加算回路７０を介して信号処理回路６５に出力さ
れ、同制御手段の一部を構成する信号処理回路６５で増
幅及びフィルター処理などを受けることにより頂角信号
ｂとなる。そして、同制御手段の一部を構成する第２の
加算回路６６は、積分回路６３からの角度信号ａと第２
の信号処理回路６５からの可変頂角プリズム５１の頂角
信号ｂを逆極性で加算して、可変頂角プリズム５１のプ
リズム頂角を変化させる信号、即ち、前述のコイル励磁
信号に相当する信号ｃを生成する。この信号ｃは、増幅
回路６７により増幅され、駆動回路６８で駆動信号に変
換されて、アクチュエータ６９を駆動することにより可
変頂角プリズム５１のプリズム頂角を変化させる。

【００６７】また、前記第１の加算回路７０では、駆動
回路６８で変換された駆動信号が帰環回路７１を介し前
述の頂角センサ６４の出力に逆極性で加算される。従っ
て、頂角センサー６４で得た可変頂角プリズム５１の頂
角信号（ホール素子出力電圧）から帰環回路７１の帰環
電圧を差し引いた偏差信号が出力される。

【００６８】前記帰環回路７１は、コイル５７Ｐ及び５
７ＹのインダクタンスＬ及び抵抗Ｒにより、カットオフ
周波数ｆｃを、ｆｃ＝Ｒ／２πＬ（Ｈｚ）とした１次のローパスフィルターとしている。それ故、
第１の加算回路７０への頂角信号の帰環量を第１実施形
態と同様に調整でき、コイル励磁による磁気変化の磁気
検出素子への影響をキャンセルすることができる。

【００６９】かゝる構成の駆動制御装置にあっては、信
号ｃがゼロになるように、即ち、像ぶれ補正装置の角度
信号ａと可変頂角プリズム５１の頂角信号（プリズム頂
角信号）ｂが等しくなるように、頂角センサ６４からア
クチュエータ６９まで可変頂角プリズム５１を含めたフ
ィードバック回路を構成している。それ故、像ぶれ補正
装置の動きを打ち消す方向に可変頂角プリズム５１を駆
動することができ、よって、撮影光学系６０に入射する
光束の状態が変化せず、像ぶれ補正が可能となるもので
ある。

【００７０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の駆動制
御装置は、被駆動体を駆動する駆動手段のコイル励磁状
態で位置検出手段が出力する被駆動体の位置信号を打消
し可能に同位置検出手段へのコイル励磁信号の帰還量を
調整自在とした帰還量調整手段を備えるものであるの
で、この帰還量調整手段を調整して磁性体の偽の位置信
号を打ち消すことが可能となり、よって、位置検出手段
が出力する被駆動体の真の位置信号と同被駆動体に対す
る位置指令信号を基に駆動手段のコイルを励磁すること
ができることから、被駆動体の位置決めを高精度に行う
ことができる。

【００７１】また、被駆動体を駆動する駆動手段のコイ
ル励磁状態で位置検出手段が出力する被駆動体の位置信
号を帰還量調整手段を調整して打ち消す場合、その帰還
量調整手段により位置検出手段を構成する定電流駆動手
段が磁気検出素子に供給する定電流値を変化させ同磁気
検出素子の入力端子間電圧を所定値に設定して前記位置
検出手段へのコイル励磁信号の帰還量を調整するという
手段を採用すれば、コイル励磁による偽の位置信号を打
ち消すための調整を容易に、かつ簡単に行うことができ
る上、位置検出手段が出力する被駆動体の真の位置信号
と被駆動体に対する位置指令信号を基に駆動手段のコイ
ルを励磁することができて被駆動体の位置決めを高精度
に行うことができる。

【００７２】また、被駆動体を駆動する駆動手段のコイ
ル励磁状態で位置検出手段が出力する被駆動体の位置信
号を帰還量調整手段を調整して打ち消す場合、その帰還
量調整手段により駆動手段のコイル励磁状態において被
駆動体を不動に固定した状態に位置検出手段が出力する
当該被駆動体の位置信号を打ち消すように位置検出手段
へのコイル励磁信号の帰還量を調整するという手段を採
用すれば、コイル励磁による偽の位置信号を高い精度で
打ち消すことができて被駆動体の位置決めをより高精度
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動制御装置をレンズ駆動制御装
置に適用した場合の説明図である。

【図２】図１に示すレンズ駆動制御装置の位置検出器の
出力信号と被駆動体の位置との説明図である。

【図３】図１に示すレンズ駆動制御装置の駆動制御回路
図である。

【図４】本発明に係る駆動制御装置を像ぶれ補正装置に
適用した場合の説明図である。

【図５】図４に示す像ぶれ補正装置の可動部分の分解斜
視図である。

【図６】図４に示す像ぶれ補正装置の駆動制御回路図で
ある。

【図７】従来の絞り駆動制御装置の説明図である。

【図８】図７に示す絞り駆動制御装置の駆動制御回路図
である。

【符号の説明】

１永久磁石（磁性体）４コイル（駆動手段）１１撮影レンズ（被駆動体）１２ホール素子（位置検出手段）１９ローター（駆動手段）１４制御回路（制御手段）２０帰還回路（帰還手段）３０定電流駆動回路（定電流駆動手段）３０ａ可変抵抗（帰還量調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動対象となる被駆動体と、複数極に着
磁された磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変
位させることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段
と、この駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界
部の磁束を検出して前記被駆動体の位置信号を出力する
位置検出手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定するた
めの設定手段と、前記位置検出手段からの位置信号と前
記設定手段で設定した被駆動体の位置指令信号を基に前
記被駆動体の位置を制御するためのコイル励磁信号を生
成して前記駆動手段に出力する制御手段と、この制御手
段のコイル励磁信号を前記位置検出手段に帰還する帰還
手段と、前記駆動手段のコイル励磁状態で前記位置検出
手段が出力する被駆動体の位置信号を打消し可能に前記
位置検出手段へのコイル励磁信号の帰還量を調整自在と
した帰還量調整手段とを備えていることを特徴とする駆
動制御装置。
【請求項２】駆動対象となる被駆動体と、複数極に着
磁された磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変
位させることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段
と、この駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界
部の磁束を検出して前記被駆動体の位置信号を出力する
位置検出手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定するた
めの設定手段と、前記位置検出手段からの位置信号と前
記設定手段で設定した被駆動体の位置指令信号を基に前
記被駆動体の位置を制御するためのコイル励磁信号を生
成して前記駆動手段に出力する制御手段と、この制御手
段のコイル励磁信号を前記位置検出手段に帰還する帰還
手段と、前記駆動手段のコイル励磁状態で前記位置検出
手段が出力する被駆動体の位置信号を打消し可能に同位
置検出手段へのコイル励磁信号の帰還量を調整自在とし
た帰還量調整手段とを備えており、前記位置検出手段
は、前記駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁部境
界部の磁束を検出する磁気検出素子と当該磁気検出素子
に所定の定電流を供給して前記磁気検出素子を駆動させ
る定電流駆動手段とを有し、前記定電流駆動手段が磁気
検出素子に供給する定電流値を前記帰還量調整手段によ
り変化させ前記磁気検出素子の入力端子間電圧を所定値
に設定することによって前記位置検出手段へのコイル励
磁信号の帰還量を調整していることを特徴とする駆動制
御装置。
【請求項３】駆動対象となる被駆動体と、複数極に着
磁された磁性体をコイル励磁による電磁力を利用して変
位させることにより前記被駆動体を駆動する駆動手段
と、この駆動手段のコイル励磁状態で磁性体の着磁境界
部の磁束を検出して前記被駆動手段の位置信号を出力す
る位置検出手段と、前記被駆動体の駆動位置を設定する
ための設定手段と、前記位置検出手段からの位置信号と
前記被駆動体を不動に固定した状態で前記設定手段より
入力した被駆動体の位置指令信号を基に前記被駆動体の
位置を制御するためのコイル励磁信号を生成して前記駆
動手段に出力する制御手段と、この制御手段のコイル励
磁信号を前記位置検出手段に帰還する帰還手段と、前記
駆動手段のコイル励磁状態において前記被駆動体を不動
に固定した状態に前記位置検出手段が出力する被駆動体
の位置信号を打消し可能に前記位置検出手段へのコイル
励磁信号の帰還量を調整自在とした帰還量調整手段とを
備えていることを特徴とする駆動制御装置。