(57)【要約】【課題】好適な振れ補正が可能な振れ補正装置を提供する。【解決手段】  像ブレを補正するための光学部品（３４）が備えられた第１部材（６２）と、前記第１部材を相対移動可能に支持する第２部材（５２）と、前記第１部材及び前記第２部材の一方に備えられ磁力を発生する磁石（６４，６６）と、電流が流れる導体（９４）を有し前記第１部材と前記第２部材の他方に備えられたコイル（５４，５６，１１０，１２０）とを有し、前記第１部材と前記第２部材とが相対移動するための駆動力を発生する駆動部（８２，８６）とを含み、前記コイルは、前記駆動部の駆動料発生方向において、前記導体の密度が変化していることを特徴とする振れ補正装置。【選択図】図２
2010210908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像ブレを補正するための光学部品が備えられた第１部材と、
前記第１部材を相対移動可能に支持する第２部材と、
前記第１部材及び前記第２部材の一方に備えられ磁力を発生する磁石と、電流が流れる導体を有し前記第１部材と前記第２部材の他方に備えられたコイルとを有し、前記第１部材と前記第２部材とが相対移動するための駆動力を発生する駆動部とを含み、
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向において、前記導体の密度が変化していることを特徴とする振れ補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載された振れ補正装置であって、
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向における前記導体の密度の変化が、前記駆動部の駆動力発生方向と交差する方向における前記導体の密度の変化よりも大きいことを特徴とする振れ補正装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された振れ補正装置であって、
前記コイルは、第１領域と前記第１領域よりも前記導体の密度が高い第２領域とを有し、
前記第２領域における前記導体の密度は、前記第１領域における前記導体の密度の２倍以上であることを特徴とする振れ補正装置。
【請求項４】
請求項３に記載された振れ補正装置であって、
前記コイルは環形状であり、前記第１領域は前記第２領域よりも環の中心側に備えられていることを特徴とする振れ補正装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された振れ補正装置であって、
前記コイルの前記導体は、回路基板に形成された回路パターンであることを特徴とする振れ補正装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された振れ補正装置であって、
前記第１部材と前記第２部材との相対的な位置の情報を用いることなく、像ブレを補正するために前記駆動部を制御する制御部を含むことを特徴とする振れ補正装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された振れ補正装置であって、前記光学部品は、光を透過する光学系、及び、光の像を撮像する撮像部の少なくとも一方である振れ補正装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか１項に記載された振れ補正装置を含むことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振れ補正装置および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れなどによる撮像画像のブレを抑制することができる振れ補正装置としては、たとえば、補正レンズや撮像素子を、検出されたカメラの振れに合わせて移動させる振れ補正装置がある。また、補正レンズ等を駆動させる駆動手段としては、コイルと磁石との間に発生する電磁作用を利用するいわゆるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を搭載したものが知られている（特許文献１等参照）。
【０００３】
しかし、従来技術に係る振れ補正装置に搭載されたボイスコイルモータは、コイルとマグネットの相対移動量が大きくなると、駆動力の減衰も大きくなる傾向にある。また、補正レンズ等の移動制御をオープンループで行う振れ補正装置では、駆動力の減衰が制御精度の低下につながり、コイルとマグネットの相対移動量が大きい領域において、防振性能が低下するという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８８０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適な振れ補正が可能な振れ補正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る振れ補正装置は、
像ブレを補正するための光学部品（３４）が備えられた第１部材（６２）と、
前記第１部材を相対移動可能に支持する第２部材（５２）と、
前記第１部材及び前記第２部材の一方に備えられ磁力を発生する磁石（６４，６６）と、電流が流れる導体（９４）を有し前記第１部材と前記第２部材の他方に備えられたコイル（５４，５６，１１０，１２０）とを有し、前記第１部材と前記第２部材とが相対移動するための駆動力を発生する駆動部（８２，８６）とを含み、
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向において、前記導体の密度が変化していることを特徴とする。
【０００７】
また、例えば、前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向における前記導体の密度の変化が、前記駆動部の駆動力発生方向と交差する方向における前記導体の密度の変化よりも大きくてもよい。
【０００８】
また、例えば、前記コイルは、第１領域（１１４，１２４，１２８）と前記第１領域よりも前記導体の密度が高い第２領域（１１６，１２６）とを有してもよく、
前記第２領域における前記導体の密度は、前記第１領域における前記導体の密度の２倍以上であってもよい。
【０００９】
また、例えば、前記コイルは環形状であってもよく、前記第１領域は前記第２領域よりも環の中心（１００，１１２，１２２）側に備えられていてもよい。
【００１０】
また、例えば、前記コイルの前記導体は、回路基板に形成された回路パターンであってもよい。
【００１１】
また、例えば、本発明に係る振れ補正装置は、前記第１部材と前記第２部材との相対的な位置の情報を用いることなく、像ブレを補正するために前記駆動部を制御する制御部（７４）を含んでいてもよい。
【００１２】
また、例えば、前記光学部品は、光を透過する光学系、及び、光の像を撮像する撮像部の少なくとも一方であってもよい。
【００１３】
本発明に係る光学機器は、上記いずれかに記載された振れ補正装置を含む。
【００１４】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る振れ補正装置を備えるカメラの概略図である。
【図２】図２は、図１に示すカメラに備えられるブレ補正部の分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すブレ補正部を制御するコントローラを表すブロック図である。
【図４】図４は、図２に示すブレ補正部の要部断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図４に示すマグネットとコイルの配置を表す拡大断面図であり、図５（ｂ）はコイルの平面図である。
【図６】図６は、図５（ｂ）に示すコイルの導体の密度分布を表す模式断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態に係るブレ補正部に備えられるコイルの導体の密度分布を表す模式断面図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係るブレ補正部に備えられるコイルの導体の密度分布を表す模式断面図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正部におけるコイル周辺の磁束密度と、コイルに流れる電流との関係を表す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係るブレ補正部におけるコイル周辺の磁束密度と、コイルに流れる電流との関係を表す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態に係るブレ補正部におけるコイル周辺の磁束密度と、コイルに流れる電流との関係を表す図である。
【図１２】図１２は、ブレ補正部の相対移動量と、ボイスコイルモータの駆動力の関係を表したグラフである。
【図１３】図１３は、本発明の参考例に係るブレ補正部に備えられるコイルの導体の密度分布を表す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る振れ補正装置を備えるカメラの概略図である。カメラ１０は、レンズ等が備えられるレンズ鏡筒部２７と、撮像素子１５等が備えられるカメラ本体部１１から成る。図１に示すカメラ１０は、レンズ鏡筒部２７とカメラ本体部１１が一体となっているが、本実施形態に係る振れ補正装置が備えられる光学機器は、これに限定されない。例えば、カメラ本体部や、カメラ本体部に着脱可能なレンズ鏡筒、双眼鏡、望遠鏡、カメラ付き携帯電話等であってもよい。
【００１７】
図１に示すカメラ本体部１１には、ボディＣＰＵ１２、撮像素子１４、信号処理回路１６、ＥＥＰＲＯＭ１８、レリーズスイッチ２０、記録媒体２２、ＡＦセンサ２４および背面液晶２６等が備えられる。また、レンズ鏡筒部２７には、ブレ補正レンズ群３４、フォーカスレンズ群３８、ズームレンズ群４２等のレンズ群や、これらの光学部品を駆動する駆動機構などが備えられる。
【００１８】
ボディＣＰＵ１２は、ズーミングやフォーカシング等の撮影準備動作や露光動作など、カメラ１０全体の制御を行う。例えば、ボディＣＰＵ１２は、レリーズスイッチ２０から信号が入力された際に、ＡＦセンサ２４からの情報に基づきレンズ鏡筒部２７に備えられるフォーカスレンズ群駆動機構４０を駆動制御し、オートフォーカスを行うことができる。
【００１９】
撮像素子１４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子からなる。撮像素子１４は、不図示の撮像素子駆動回路によって駆動制御されることによって、レンズ鏡筒部２７を介して撮像素子１４に入射した光を光電変換し、信号処理回路１６に画像信号を出力する。信号処理回路１６は、撮像素子１４から入力された画像信号に対して、ノイズ処理やＡ／Ｄ変換等を行う。記録媒体２２は、ボディＣＰＵ１２によって制御され、撮像素子１４からの画像信号に基づく画像データ等を記憶する。
【００２０】
また、カメラ本体部１１の筐体背面部には、背面液晶２６が備えられる。ボディＣＰＵ１２は、撮像素子１４からの画像信号に基づくスルー画や、記録媒体２２に記憶された画像データ等を、背面液晶２６に表示させることができる。
【００２１】
レンズ鏡筒部２７に備えられるズームレンズ群４２は、カメラ１０の倍率調整を行う際に、カメラ１０の光軸αに沿って移動する。ズーム駆動機構４４は、ボディＣＰＵ１２からの制御信号等に従ってズームレンズ群４２等を移動させ、カメラ１０の倍率を調整する。フォーカスレンズ群３８は、カメラ１０のピント調整を行う際に、カメラ１０の光軸αに沿って移動する。フォーカス駆動機構４０は、ボディＣＰＵ１２からの制御信号に従ってフォーカスレンズ群３８等を移動させ、カメラ１０のピント調整を行う。シャッター・絞り部３０は、シャッター・絞り駆動機構３２によって駆動され、露光時間および露光量を制御する。
【００２２】
レンズ鏡筒部２７は、手振れ等に基づく像のブレを補正するためのブレ補正レンズ群３４を備える。ブレ補正レンズ群３４は、カメラ１０の光軸αに対して直交する方向に移動可能に保持されている。ブレ補正駆動機構３６は、ボディＣＰＵ１２からの制御信号を受けて、ブレ補正レンズ群３４を駆動する。
【００２３】
ボディＣＰＵ１２は、レンズ鏡筒部２７に備えられるジャイロセンサ２８からの角速度信号に基づき、ブレ補正駆動機構３６を制御する。また、ボディＣＰＵ１２は、ブレ補正駆動機構３６を制御する際に、ＥＥＰＲＯＭ１８から入力されたジャイロセンサ２８のゲイン値などを用いて、制御量等を調整することができる。
【００２４】
図２は、図１に示すブレ補正機構駆動機構３６の要部であるブレ補正部５０の分解斜視図である。ブレ補正部５０は、図２に示すように、光軸α方向に沿って配置される固定部５２と、可動部６２とを有する。
【００２５】
また、固定部５２および可動部６２は、図１に示す撮像素子１４側からズームレンズ群４２等のレンズ側に向かって、固定部５２、可動部６２の順に配置される。なお、本実施形態におけるカメラ１０では、光軸αに沿って、撮像素子１４側からズームレンズ群４２等のレンズ側に向かう方向を、光軸αの正方向として説明を行う。
【００２６】
図２に示す固定部５２は、ベース部材５３と、第１コイル５４と、第２コイル５６と、鋼球５８からなる。ベース部材５３は、中央付近に穴部が形成された略円板形状を有している。中央部分に形成された穴部は、ブレ補正レンズ群３４を透過した光を、光軸αの負方向側（撮像素子１４側（図１参照））に向かって通過させる。ベース部材５３は、ベース部材５３の主面５３ａが、光軸αに略直交するように配置される。
【００２７】
ベース部材５３には、第１コイル５４と第２コイル５６とが取り付けられている。第１コイル５４と第２コイル５６とは、図３に示すドライバ７２に、電気的に接続されている。ボディＣＰＵ１２（図１）は、コントローラ７４およびドライバ７２を介して、第１コイル５４および第２コイル５６に流れる電流値を制御することができる。
【００２８】
ベース部材５３には、複数のバネ掛け部６０が形成されている。図２に示すように、バネ掛け部６０には、可動部６２全体を固定部５２に向かって付勢する付勢バネ６８の端部が係合される。また、第１固定部５２のベース部材５３と、可動部６２のレンズ保持枠６３との間には、３つの鋼球５８が配置されている。鋼球５８は、ベース部材５３と、レンズ保持枠６３との間に挟まれた状態で保持される。レンズ保持枠６３は、鋼球５８を挟んで、ベース部材５３に押しつけられる形で保持されているため、ベース部材５３に対して低い摩擦力で平行移動することができる。
【００２９】
可動部６２は、ブレ補正レンズ群３４を保持するレンズ保持枠６３と、第１マグネット６４および第２マグネット６６を有する。レンズ保持枠６３にはバネ掛け部７０が形成されており、付勢バネ６８の他方の端部がバネ掛け部７０に係合される。また、レンズ保持枠６３には、略矩形の開口を有する２つの貫通穴が形成されている。第１マグネット６４および第２マグネット６６は、レンズ保持枠６３に形成された２つの貫通穴のそれぞれを塞ぐように、レンズ保持枠６３に固定されている。
【００３０】
第１マグネット６４は、ベース部材５３に固定されている第１コイル５４に対向するように配置されている。したがって、第１マグネット６４は、第１コイル５４とともに、レンズ保持枠６３を光軸αに略直交するＸ軸方向に移動させる第１ボイスコイルモータ８２を構成している。それに対して、第２マグネット６６は、第２コイル５６に対向するように配置されており、第２コイル５６とともに、レンズ保持枠６３を光軸αおよびＸ軸に直交するＹ軸方向に移動させる第２ボイスコイルモータ８６を構成している。
【００３１】
レンズ保持枠６３およびブレ補正レンズ群３４は、第１コイル５４と第１マグネット６４、第２コイル５６と第２マグネット６６によって構成される２つのボイスコイルモータ８２，８６によって、光軸αに直交する平面に沿って移動することができる。
【００３２】
レンズ保持枠６３に固定されている第１マグネット６４は、光軸αに略直交する面に対して平行に配置された面であって、２極着磁された面を有している。また、第１マグネット６４は、第１マグネット６４の分極方向（矢印Ｃで表す方向）がＸ軸方向に略一致するように配置されている。さらに、第１マグネット６４は、Ｎ極部８４とＳ極部８０との間に備えられる中間部８８を有する。なお、マグネット６４，６６の分極方向とは、光軸αに略垂直な面でみてマグネット６４，６６が分極している方向を意味する。
【００３３】
第２マグネット６６は、第２マグネット６６の分極方向がＹ軸方向に略一致するように配置されており、第１マグネット６４と配置が異なる他は、第１マグネット６４と同様の構成である。また、第２マグネット６６とともに第２ボイスコイルモータ８６を構成する第２コイル５６も、配置が異なる他は、第１コイル５４と同様である。したがって、実施形態の説明では、主として第１マグネット６４と第１コイル５４からなる第１ボイスコイルモータ８２について説明を行い、第２ボイスコイルモータ８６については説明を省略する。
【００３４】
図３は、図２に示すブレ補正部５０を制御するコントローラ７４等を表すブロック図である。コントローラ７４には、目標位置項算出部７６と、姿勢項算出部７７と、温度項算出部７８および加算器が備えられる。
【００３５】
振れ補正の制御を行う場合、ＣＰＵ１２では、ジャイロセンサ２８や、不図示のサーミスタ等によって検出された検出信号を基に、制御信号が演算される。ＣＰＵ１２で演算された制御信号は、コントローラ７４に入力される。コントローラ７４の目標位置項算出部７６、姿勢項算出部７７および温度項算出部７８は、ＣＰＵ１２からの制御信号を基に、ブレ補正レンズの駆動量における目標位置項、姿勢項、温度項を算出する。さらに、コントローラ７４は、算出された目標位置項、姿勢項、温度項を加算して振れ補正レンズの駆動量を算出し、ドライバ７２に出力する。ドライバ７２は、入力された駆動量に基づき、ブレ補正部５０に備えられるコイル５４，５６（図２参照）に流す電流値を算出し、コイル５４，５６に流れる電流の大きさを変更する。このようにして、コントローラ７４は、像ブレを補正するために第１および第２ボイスコイルモータ８２，８６を制御する。
【００３６】
コントローラ７４は、図２に示すブレ補正レンズ群３４を備えるレンズ保持枠６３と、ベース部材５３との相対的な位置の情報を用いることなく、いわゆるオープンループ制御によって、第１および第２ボイスコイルモータ８２，８６を制御する。オープンループ制御によってブレ補正レンズ群３４を駆動する振れ補正装置は、ブレ補正レンズ群３４の相対位置を検出する検出部を必要としないため、振れ補正部５０の小型化に適している。ただし、振れ補正装置に備えられるコントローラとしては、図３に示すものに限定されず、いわゆるクローズドループ制御によってブレ補正レンズ群３４等を制御するものであってもよい。
【００３７】
図４は、図２に示すブレ補正部５０における第１ボイスコイルモータ８２の周辺を表す断面図である。第１ボイスコイルモータ８２は、レンズ保持枠６３に固定された第１マグネット６４と、ベース部材５３に固定された第１コイル５４からなり、ブレ補正レンズ群３８をＸ軸方向に移動させる。
【００３８】
図５（ａ）は、図４に示す第１マグネット６４と第１コイル５４の配置を表す拡大断面図である。第１マグネット６４は、第１コイル５４に対向するコイル対向面９２を有している。コイル対向面９２には、磁石のＮ極であるＮ極部８４と、磁石のＳ極であるＳ極部８０と、中間部８８が形成されている。中間部８８は、Ｎ極部８４およびＳ極部８０より配向度が低い領域であり、Ｎ極部８４およびＳ極部８０より弱く着磁されていてもよく、あるいは、着磁されていなくてもよい。
【００３９】
第１マグネット６４に対向するように配置されている第１コイル５４の周辺部には、第１マグネット６４による磁場が形成される。磁場に電流を流すと力を発生するため、第１コイル５４に電流を流すと、第１コイル５４と第１マグネット６４との間に、レンズ保持枠６３およびブレ補正レンズ３４を移動させる駆動力が発生する。
【００４０】
図５（ｂ）は、第１コイル５４を、光軸αの正方向側からみた平面図である。第１コイル５４は、コイル中心１００を環の中心とする環形状である。図６は、第１コイル５４の断面図である。図６に示すように、第１コイル５４は、電流が流れる導体９４と、絶縁体によって構成される積層材９６およびコート材９８を有する。導体９４は、第１コイル５４の内部において電流が流れる部分であり、導電性の高い金属等によって構成される。
【００４１】
導体９４は、図５（ｂ）に示す第１コイル５４の環形状に沿って、コイル中心１００の周りを回転しながら連続しており、コイルを形成している。また、本実施形態に係る第１コイル５４は、コイル中心１００付近が空芯となっている空芯コイルである。
【００４２】
さらに、第１コイル５４は、駆動方向であるＸ軸方向にコイル中心１００を挟んで互いに略平行に配置されるＮ極対向部５４ａと、Ｓ極対向部５４ｂとを有する。図５（ａ）に示すように、Ｎ極対向部５４ａは、第１マグネット６４のＮ極部８４に対向しており、Ｓ極対向部５４ｂは、第１マグネット６４のＳ極部８０に対向している。また、第１コイル５４のコイル中心１００は、第１マグネット６４の中間部８８に対向している。
【００４３】
第１コイル５４の導体９４（図６）に電流を流した場合、Ｎ極対向部５４ａには、Ｓ極対向部５４ｂとは反対向きの電流が流れる。しかし、Ｎ極対向部５４ａ周辺に形成されている磁場は、Ｓ極対向部５４ｂ周辺に形成されている磁場に対して、磁場の向きが略逆方向である。したがって、Ｎ極対向部５４ａの導体９４を流れる電流によって発生する力の向きと、Ｓ極対向部５４ｂの導体９４を流れる電流によって発生する力の向きが一致し、第１ボイスコイルモータ８２は、レンズ保持枠６３をＸ軸方向に移動させることができる。
【００４４】
また、第１ボイスコイルモータ８２は、第１コイル５４に流れる電流の向きと、磁界の向きが上述のような関係になっているため、図５（ａ）に示すように、第１マグネット６４の分極方向Ｃと、第１ボイスコイルモータ８２による固定部５２と可動部６２の相対移動方向（Ｘ軸方向）とが、略一致する。
【００４５】
図６に示すように、第１ボイスコイルモータ８２の第１コイル５４は、固定部５２と可動部６２の相対移動方向（Ｘ軸方向）において、導体９４の密度が変化している。すなわち、第１コイル５４は、Ｘ軸方向の導体ピッチｄが、コイル中心１００側からコイル外周１０１側に向かって、徐々に密になるように構成されている。なお、導体９４の断面積（電流の向きに直交する断面における断面積）は、略一定である。
【００４６】
図６に示す第１コイル５４は、導体９４および積層材９６等を、回路基板等にパターン形成することによって製造することができる。第１コイル５４の導体９４としては、巻き線であっても良いが、本実施形態のように、回路基板に形成された回路パターンであってもよい。導体９４を、回路基板に形成された回路パターンとすることによって、図６に示すように、コイルの各部分で導体９４の密度が変化するコイルを、容易に製造することができる。
【００４７】
このように、第１ボイスコイルモータ８２は、第１ボイスコイルモータ８２の駆動力発生方向であって、固定部５２と可動部６２の相対移動方向であるＸ軸方向において、導体９４の密度が変化しているため、相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。図９に、第１コイル５４周辺の磁束密度Ｂと第１コイル５４を流れる電流Ｉとを、固定部５２と可動部６２の相対移動方向（Ｘ軸方向）に対してプロットしたグラフを示す。また、図１０には、第１マグネット６４および第１コイル５４のグラフ上における位置関係を併せて示す。
【００４８】
曲線１０７は、第１マグネット６４によって第１コイル５４の周辺に発生する磁場の磁束密度Ｂを表したものである。曲線１０７によって示されるように、第１コイル５４の周辺には、磁束密度ＢのＸ軸方向の変化が比較的小さい安定領域１０４と、磁束密度ＢのＸ軸方向の変化が大きい減衰領域１０２が形成される。安定領域１０４は、第１マグネット６４におけるＮ極部８４の中央部（分極方向Ｃの中央部）に対向する位置近傍と、Ｓ極部８０の中央部（分極方向Ｃの中央部）に対向する位置近傍に形成される。また、減衰領域１０２は、第１マグネット６４の中間部８８に対向する位置近傍に形成される。
【００４９】
折れ線１０８は、第１コイル５４の導体９４に電流を流した際に、第１コイル５４の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図６に示す導体９４は、第１コイル５４の内部において連続しているため、第１コイル５４を流れる電流の大きさは、導体ピッチｄ（図６参照）がコイル中心１００側からコイル外周１０１側に向かって狭くなっている影響を受ける。すなわち、図９に示すように、第１コイル５４を流れる電流は、コイル外周１０１側で大きく、コイル中心１００側で小さい。
【００５０】
第１ボイスコイルモータ８２の駆動力は、磁束密度Ｂと電流Ｉの積に比例する。そのため、第１コイル５４のＮ極およびＳ極対向部５４ａ、５４ｂが、磁束密度Ｂの変化が大きい減衰領域１０２に対して、より多く重複するほど、第１ボイスコイルモータ８２の減衰が大きくなる。しかし、安定領域１０４のみを使用した場合、ボイスコイルモータの駆動力が小さくなり、駆動力を確保するためにはマグネットを大型化しなければならず、ボイスコイルモータの小型化が困難になる。
【００５１】
第１ボイスコイルモータ８２は、図９に示すように、第１コイル５４のＮ極およびＳ極対向部５４ａ、５４ｂの一部を減衰領域１０２に重複させつつも、当該重複部分に流れる電流Ｉを小さくすることによって、駆動力を確保しながら、相対移動に伴う減衰を抑制している。第１ボイスコイルモータ８２の駆動力と、固定部５２と可動部６２の相対移動量との関係を図１２に示す。
【００５２】
図１２において実線で示されているように、第１ボイスコイルモータ８２は、固定部５２と可動部６２の相対移動量が増加した場合でも、駆動力の減衰が抑制されている。したがって、第１ボイスコイルモータ８２を備える振れ補正装置は、ブレ補正レンズ群３４を精度良く制御することができる。これに対して、導体９４の密度が略均一であるコイル１３０（図１３）を備える参考例に係るボイスコイルモータは、図１２において点線で示されているように、駆動力の減衰が大きい。
【００５３】
図９に示す第１ボイスコイルモータ８２において、第１マグネット６４のＮ極部８４およびＳ極部８０のＸ軸方向の長さＬ１は、第１コイル５４のＮ極対向部５４ａおよびＳ極対向部５４ｂのＸ軸方向の長さＬ２よりも長いことが好ましい。第１コイル５４のより多くの部分を、安定領域１０４に配置することができるからである。また、ブレ補正レンズ群３４の光軸を、カメラの光軸αと一致させることができる位置である基準位置に、可動部６２が位置するとき、第１コイル５４のＮ極対向部５４ａおよびＳ極対向部５４ｂは、磁束密度Ｂの変化がなるべく少ない領域に位置することが好ましい。すなわち、第１ボイスコイルモータ８２には、Ｎ極およびＳ極部８４，８０の中間部８８側端部と、Ｎ極およびＳ極対向部５４ａ，５４ｂのコイル中心１００側端部とのＸ軸方向の位置ずれ量である内側マージンＬ３が形成されている。また、Ｎ極およびＳ極部８４，８０の外周側端部と、Ｎ極およびＳ極対向部５４ａ，５４ｂのコイル外周１０１側端部とのＸ軸方向の位置ずれ量である外側マージンＬ４も形成されている。
【００５４】
第１ボイスコイルモータ８２では、内側マージンＬ３と、外側マージンＬ４とが、略一致するように設計されており、第１コイル５４と第１マグネット６４の相対移動に伴う駆動力の減衰が、より効果的に抑制されている。
【００５５】
また、図６および図９に示すように、第１コイル５４における導体９４の密度の変化は、コイル中心１００を中心として対称となっている。これにより、図１２に示すように、駆動力の減衰傾向が、基準位置（図１２における原点）を中心として対称となるため、第１ボイスコイルモータ８２を備えるブレ補正部５０は、駆動量の制御が容易である。
【００５６】
さらに、図６に示すように、第１コイル５４において、導体９４の密度を変化させて駆動力の減衰を抑制できるのは、駆動力発生方向（Ｘ軸方向、図５参照）においてのみであり、Ｙ軸方向やα軸方向に関しては同様の効果を得ることができない。したがって、Ｙ軸方向やα軸方向における導体９４の密度は一定とするか、導体９４の密度の変化をＸ軸方向における変化より小さくすることが、第１コイル５４を小型化する観点から好ましい。
【００５７】
本実施形態に係る振れ補正装置は、図３に示すように、いわゆるオープンループ制御によって、ブレ補正レンズ群３４の移動量を制御する。オープンループ制御によってブレ補正レンズ群３４の移動量を制御する場合は、ボイスコイルモータ８２，８６の駆動力の減衰を抑制することが、ブレ補正レンズ群３４の制御精度向上に対して顕著な効果を有する。したがって、本実施形態に係る振れ補正装置は、小型で補正効果の高い振れ補正装置を実現することができる。
【００５８】
第２実施形態
図７は、本発明の第２実施形態に係る振れ補正装置に備えられる第１コイル１１０の断面図である。第２実施形態に係る振れ補正装置は、第１コイル１１０および第２コイルが、図６に示す第１コイル５４および第２コイルと異なる他は、第１実施形態に係る振れ補正装置と同様である。
【００５９】
第１コイル１１０は、第１マグネット６４（図５）のＮ極部８４に対向するＮ極対向部１１０ａと、第１マグネット６４のＳ極部８０に対向するＳ極対向部１１０ｂとを有する。第１コイル１１０は、図６に示す第１コイル５４と同様に、ボイスコイルモータの駆動力発生方向であって、固定部５２と可動部６２の相対移動方向であるＸ軸方向において、導体９４の密度が変化している。すなわち、図７に示す第１コイル１１０は、Ｘ軸方向の導体ピッチがｄ１である第１領域１１４と、Ｘ軸方向の導体ピッチがｄ２である第２領域１１６とを有する。
【００６０】
第２領域１１６の導体ピッチｄ２は、第１領域１１４の導体ピッチｄ１より小さく、第２領域１１６における導体９４の密度は、第１領域１１４における導体９４の密度より大きい。第２領域１１６における導体９４の密度は、第１領域１１４における導体９４の密度の２倍以上であることが、ボイスコイルモータ８２，８６の駆動力の減衰を抑制する観点から好ましい。なお、図７に示すように、マグネットの分極方向（矢印Ｃで表す方向）に沿って第１コイル１１０を切断したとき、第１領域１１４と第２領域１１６とが現れる。この場合、第１領域１１４における導体７２の密度は、第１領域１１４の断面積に占める各導体７４の断面積の合計と考えることができる。第２領域１１６についても、第１領域と同様に考えることができる。
【００６１】
図７に示す第１コイル１１０も、第１実施形態に係る第１コイル５４と同様に、コイル中心１１２を中心とする環形状である。図１０に、第１コイル１１０周辺の磁束密度Ｂと第１コイル１１０を流れる電流Ｉとを、Ｘ軸方向に対してプロットしたグラフを示す。また、図１０には、第１マグネット６４および第１コイル１１０のグラフ上における位置関係を併せて示す。
【００６２】
曲線１０７は、第１マグネット６４によって第１コイル１１０の周辺に発生する磁場の磁束密度Ｂを表したものである。また、折れ線１１８は、第１コイル１１０の導体９４に電流を流した際に、第１コイル１１０の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図７に示すように、第１領域１１４における導体９４の密度は、第２領域１１６における導体９４の密度より小さい。そのため、図１０に示すように、第１コイル１１０の第１領域１１４を流れる電流は、第２領域１１６に比べて小さい。
【００６３】
第１コイル１１０の第１領域１１４は、第２領域１１６よりもコイル中心１１２側に備えられているため、磁束密度ＢのＸ軸方向の変化が大きい減衰領域１０２に位置する頻度が高い。しかし、第１領域１１４に流れる電流は、図１０に示すように、第２領域１１６よりも小さいため、第１コイル１１０を備えるボイスコイルモータは、減衰が大きくなる減衰領域１０２において発生する駆動力を抑制できる。したがって、図７に示す第１コイル１１０を備えるボイスコイルモータも、第１実施形態に係るボイスコイルモータ８２，８６と同様に、固定部５２と可動部６２の相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。また、図７に示す第１コイル１１０を備える振れ補正装置は、第１実施形態に係る振れ補正装置と同様の効果を有する。
【００６４】
第３実施形態
図８は、本発明の第３実施形態に係る振れ補正装置に備えられる第１コイル１２０の断面図である。第３実施形態に係る振れ補正装置は、第１コイル１２０および第２コイルが、図６に示す第１コイル５４および第２コイルと異なる他は、第１実施形態に係る振れ補正装置と同様である。
【００６５】
第１コイル１２０は、第１マグネット６４（図５）のＮ極部８４に対向するＮ極対向部１２０ａと、第１マグネット６４のＳ極部８０に対向するＳ極対向部１２０ｂとを有する。第１コイル１２０は、図６に示す第１コイル５４と同様に、固定部５２と可動部６２の相対移動方向（Ｘ軸方向）において、導体９４の密度が変化している。すなわち、図８に示す第１コイル１２０は、Ｘ軸方向の導体ピッチがｄ１である第１領域１２４と、Ｘ軸方向の導体ピッチがｄ２である第２領域１２６と、Ｘ軸方向の導体ピッチがｄ３である第３領域１２８とを有する。
【００６６】
第２領域１２６の導体ピッチｄ２は、第１領域１２４の導体ピッチｄ１および第３領域１２８の導体ピッチｄ３より小さく、第２領域１２６における導体９４の密度は、第１および第３領域１２４，１２８における導体９４の密度より大きい。このように、第１コイル１２０のＮ極対向部１２０ａとＳ極対向部１２０ｂは、導体の密度が低い第１および第３領域１２４，１２８の間に、導体の密度が高い第２領域１２６を備える。また、第１〜第３領域１２４，１２６，１２８は、駆動方向であるＸ軸方向にそって配置される。なお、第２領域１２６における導体９４の密度は、第１領域１２４および第３領域１２８における導体９４の密度の２倍以上であることが、ボイスコイルモータ８２，８６の駆動力の減衰を抑制する観点から好ましい。
【００６７】
図８に示す第１コイル１２０も、第１実施形態に係る第１コイル５４と同様に、コイル中心１２２を中心とする環形状である。図１１に、第１コイル１２０周辺の磁束密度Ｂと第１コイル１２０を流れる電流Ｉとを、Ｘ軸方向に対してプロットしたグラフを示す。また、図１１には、第１マグネット６４および第１コイル１２０のグラフ上における位置関係を併せて示す。
【００６８】
曲線１０７は、第１マグネット６４によって第１コイル１２０の周辺に発生する磁場の磁束密度Ｂを表したものである。また、折れ線１２９は、第１コイル１２０の導体９４に電流を流した際に、第１コイル１２０の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図８に示すように、第１領域１２４および第３領域１２８における導体９４の密度は、第２領域１２６における導体９４の密度より小さい。そのため、図１１に示すように、第１コイル１２０の第１領域１２４および第３領域１２８を流れる電流は、第２領域１２６に比べて小さい。
【００６９】
第１コイル１２０の第１領域１２４は、第２領域１２６よりもコイル中心１１２側に備えられているため、磁束密度ＢのＸ軸方向の変化が大きい減衰領域１０２に位置する頻度が高い。また、図１１に示すように、第１コイル１２０におけるＮ極対向部５４ａおよびＳ極対向部５４ｂのＸ軸方向の長さＬ２は、第１実施形態に係る第１コイル５４より長いため、第１コイル１２０の外側マージンＬ４は、第１実施形態に係る第１コイル５４より小さい。このため、第１コイル１２０の第３領域１２８は、安定領域１０４より外側（コイル中心１２２から遠ざかる方向）に形成されており、磁束密度ＢのＸ軸方向の変化が比較的大きい領域に位置する頻度が高い。
【００７０】
しかし、第１領域１２４および第３領域１２８に流れる電流Ｉは、図１１に示すように、第２領域１２６よりも小さい。したがって、安定領域１０４以外の領域で発生する駆動力が抑制される。このため、第１コイル１２０を備えるボイスコイルモータでは、安定領域１０４で発生する駆動力がボイスコイルモータ全体の駆動力に対して占める割合が、増加する。したがって、図８に示す第１コイル１２０を備えるボイスコイルモータも、第１実施形態に係るボイスコイルモータ８２，８６と同様に、固定部５２と可動部６２の相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。
【００７１】
また、第１コイル１２０におけるＮ極対向部１２０ａおよびＳ極対向部１２０ｂのＸ軸方向の長さＬ２は、第１実施形態に係る第１コイル５４における長さＬ２より長い。これにより、第１コイル１２０は、第１実施形態に係る第１コイル５４より大きい駆動力を発生させることができる。したがって、第１コイル１２０を備えるボイスコイルモータを用いることによって、第１マグネット６４をさらに小型化することができ、振れ補正装置の小型化を実現できる。なお、第１コイル１２０では、内側マージンＬ３より外側マージンＬ４が小さい。図１０に示すように、磁束密度Ｂの変動は、第１マグネット６４の中間部８８に対向する領域で最も大きくなる傾向にあるため、内側マージンＬ１を外側マージンＬ２より大きくすることによって、駆動力の減衰を抑制できる。また、図８に示す第１コイル１２０を備える振れ補正装置は、第１実施形態に係る振れ補正装置と同様の効果を有する。
【００７２】
その他の実施形態
上述の第１〜第３実施形態では、ブレ補正レンズを光軸αに直交する方向に移動させる振れ補正装置を用いて説明したが、本発明に係る振れ補正装置としてはこれに限定されず、例えば、光の像を撮像する撮像部を光軸αに直交する方向に移動させる振れ補正装置であってもよい。この場合、可動部には、ブレ補正レンズ群３４の代わりに、撮像素子等が備えられる。
【００７３】
また、上述の第１〜第３実施形態では、可動部にマグネットが備えられるムービングマグネット型のボイスコイルモータを例に説明を行ったが、本発明に係る振れ補正装置としてはこれに限定されず、可動部にコイルが備えられるムービングコイル型のボイスコイルモータを備えるものであってもよい。この場合、可動部の移動方向に沿って、可動部に備えられるコイルの導体の密度を変化させることができる。
【符号の説明】
【００７４】
５０…  ブレ補正部
３４…  ブレ補正レンズ群
５２…  固定部
６２…  可動部
６４，６６…  マグネット
５４，５６，１１０，１２０…  コイル
８２，８６…  ボイスコイルモータ
１１４，１２４…  第１領域
１１６，１２６…  第２領域
１００，１１２，１２２…  コイル中心
【図１】
2010210908.tif 000003
【図２】
2010210908.tif 000004
【図３】
2010210908.tif 000005
【図４】
2010210908.tif 000006
【図５】
2010210908.tif 000007
【図６】
2010210908.tif 000008
【図７】
2010210908.tif 000009
【図８】
2010210908.tif 000010
【図９】
2010210908.tif 000011
【図１０】
2010210908.tif 000012
【図１１】
2010210908.tif 000013
【図１２】
2010210908.tif 000014
【図１３】
2010210908.tif 000015