(57)【要約】【課題】ホール素子が出力する検出信号における偽の位置信号を精度よく検出し、適応的に検出信号の補正をすることができる駆動装置及びその制御方法を提供すること。【解決手段】駆動装置は、可動部を駆動するための駆動電流に高周波駆動信号が重畳された駆動信号が駆動コイルに付与されたときにホール素子２１２で検出された検出信号から高周波駆動信号の周波数を含む所定の周波数帯の振幅を取得し、取得した振幅に基づいて検出信号に含まれる偽の位置信号を演算する偽の位置信号算出ブロック２２０を有する。減算部２２２は、ホール素子２１２の検出信号から偽の位置信号を減算することによって補正信号を生成する。【選択図】図１９
2018116092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動コイルと前記駆動コイルに対向して配置される磁石とのうちの一方が配置された固定部と、
前記駆動コイルと前記磁石とのうちの他方が配置されていて、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とのうちの前記駆動コイルが配置されているほうに配置されていて、前記磁石の磁束に応じた検出信号を出力する検出部と、
前記駆動コイルに流す電流より発生する磁束に相当するノイズ信号を演算するノイズ信号演算部と、
前記ノイズ信号に基づいて、前記検出部で検出された検出信号を補正する信号補正部と、
前記信号補正部による補正で得られた補正信号に基づいて、前記駆動コイルに付与する駆動信号を制御して前記可動部を前記補正信号に対応する位置へ駆動する駆動制御部と、
を具備し、
前記ノイズ信号演算部は、前記可動部を駆動するための駆動電流に高周波駆動信号が重畳された駆動信号が前記駆動コイルに付与されたときに前記検出部で検出された検出信号から前記高周波駆動信号の周波数を含む所定の周波数帯の振幅を取得し、取得した振幅に基づいて前記検出信号に含まれるノイズ信号を演算する駆動装置。
【請求項２】
前記検出信号に含まれるノイズ信号は、前記駆動コイルに流す電流Ｉと偽の位置信号係数Ｇとの積で表され、
前記高周波駆動信号の振幅をＡとし、前記取得された前記所定の周波数帯の振幅をＨとすると、前記偽の位置信号係数Ｇは、以下の式で表される請求項１に記載の駆動装置。
Ｇ＝Ｈ／Ａ
【請求項３】
前記補正信号をＨ´とすると、前記補正信号Ｈ´は、前記検出部より取得された補正前の検出信号Ｂに対して以下の式で表される請求項２に記載の駆動装置。
Ｈ´＝Ｂ−Ｉ×Ｇ
【請求項４】
前記駆動装置は、前記可動部に配置され、被写体に係る映像信号を生成する撮像素子と、前記映像信号に基づく画像を表示する表示部とを有する撮像装置であって、
前記高周波駆動信号の前記所定の周波数は、前記可動部の移動量が前記撮像素子の１画素以内となる周波数である請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記駆動装置は、前記可動部に配置され、被写体に係る映像信号を生成する撮像素子と、前記映像信号に基づく画像を表示する表示部とを有する撮像装置であって、前記駆動装置は、
前記ノイズ信号演算部は、前記偽の位置信号係数Ｇの値が所定範囲内でない場合に、前記駆動コイルに流す電流Ｉを補正できないとして前記表示部にエラー表示をする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項６】
駆動コイルと前記駆動コイルに対向して配置される磁石とのうちの一方が配置された固定部と、前記駆動コイルと前記磁石とのうちの他方が配置されていて、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とのうちの前記駆動コイルが配置されているほうに配置されていて、前記磁石の磁束に応じた検出信号を出力する検出部とを有する駆動装置の制御方法であって、
前記可動部を駆動する電流に高周波駆動信号を重畳させた駆動信号を前記駆動コイルに付与することと、
前記検出部で検出された検出信号から前記高周波駆動信号の周波数を含む所定の周波数帯の振幅を取得することと、
前記取得された振幅に基づいて前記検出信号に含まれるノイズ信号を演算することと、
前記ノイズ信号に基づいて、前記検出部で検出された検出信号を補正することと、
前記補正で得られた補正信号に基づいて、前記駆動コイルに付与する駆動信号を制御して前記可動部を前記補正信号に対応する位置へ駆動することと、
を具備する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等において、レンズや撮像素子を移動させることで手ぶれ等に起因して撮像素子で生成される映像信号に生じる像ぶれを抑制するぶれ補正機能が知られている。この種のぶれ補正機能を実現するための駆動装置として、レンズ又は撮像素子を有する可動部を駆動コイルと駆動用の磁石とを用いたＶＣＭ（ボイスコイルモータ）によって固定部に対して移動させるように構成されたものが知られている。
【０００３】
ところで、ＶＣＭにおいては、固定部に対する可動部の位置を検出するための検出部としてホール素子が用いられている。例えば、固定部に駆動用の磁石とは別の位置検出用の磁石を配置し、可動部にホール素子を配置することで、固定部に対する可動部の移動に伴ってホール素子で検出される位置検出用の磁石からの磁束の変化により、固定部に対する可動部の位置が検出される。
【０００４】
ここで、駆動装置の小型化等を図る目的で、駆動用の磁石と位置検出用の磁石とを兼用する構成や、駆動用の磁石と位置検出用の磁石とを近づけて配置する構成が採られることがある。これらの構成では、駆動コイルとホール素子との距離も近くなる。このため、ホール素子は、位置検出用の磁石からの磁束だけでなく、駆動コイルからの磁束も検出する。この駆動コイルからの磁束によってホール素子の検出信号には偽の位置信号が含まれてしまう。このような偽の位置信号を含んだ状態の検出信号に基づいて位置検出がなされると位置検出に誤差が生じることになる。特許文献１においては、このような駆動コイルからの磁束による位置の検出誤差をキャンセルするために、駆動電流に応じてホール素子の検出信号を補正するためにあらかじめ係数化した磁界ノイズ係数及び時定数を用いて検出信号の補正信号を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０８８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１における磁界ノイズ係数及び時定数は駆動コイルを駆動するための駆動信号とホール素子の検出信号との関係から予め係数化された固定値である。しかしながら、ホール素子の検出信号に含まれる偽の位置信号は、単純に駆動コイルに付与した駆動信号の電流量だけで決まるものではない。このため、固定値によって検出信号を補正してしまうと位置の検出誤差をキャンセルできず精度よく正しい位置に駆動できない場合がある。
【０００７】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、ホール素子が出力する検出信号における偽の位置信号を精度よく検出し、適応的に検出信号の補正をすることができる駆動装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の駆動装置は、駆動コイルと前記駆動コイルに対向して配置される磁石とのうちの一方が配置された固定部と、前記駆動コイルと前記磁石とのうちの他方が配置されていて、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とのうちの前記駆動コイルが配置されているほうに配置されていて、前記磁石の磁束に応じた検出信号を出力する検出部と、前記駆動コイルに流す電流より発生する磁束に相当するノイズ信号を演算するノイズ信号演算部と、前記ノイズ信号に基づいて、前記検出部で検出された検出信号を補正する信号補正部と、前記信号補正部による補正で得られた補正信号に基づいて、前記駆動コイルに付与する駆動信号を制御して前記可動部を前記補正信号に対応する位置へ駆動する駆動制御部とを具備し、前記ノイズ信号演算部は、前記可動部を駆動するための駆動電流に高周波駆動信号が重畳された駆動信号が前記駆動コイルに付与されたときに前記検出部で検出された検出信号から前記高周波駆動信号の周波数を含む所定の周波数帯の振幅を取得し、取得した振幅に基づいて前記検出信号に含まれるノイズ信号を演算する。
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の駆動装置の制御方法は、駆動コイルと前記駆動コイルに対向して配置される磁石とのうちの一方が配置された固定部と、前記駆動コイルと前記磁石とのうちの他方が配置されていて、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とのうちの前記駆動コイルが配置されているほうに配置されていて、前記磁石の磁束に応じた検出信号を出力する検出部とを有する駆動装置の制御方法であって、前記可動部を駆動する電流に高周波駆動信号を重畳させた駆動信号を前記駆動コイルに付与することと、前記検出部で検出された検出信号から前記高周波駆動信号の周波数を含む所定の周波数帯の振幅を取得することと、前記取得された振幅に基づいて前記検出信号に含まれるノイズ信号を演算することと、前記ノイズ信号に基づいて、前記検出部で検出された検出信号を補正することと、前記補正で得られた補正信号に基づいて、前記駆動コイルに付与する駆動信号を制御して前記可動部を前記補正信号に対応する位置へ駆動することとを具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ホール素子が出力する検出信号における偽の位置信号を精度よく検出し、適応的に検出信号の補正をすることができる駆動装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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２】図２は、本発明の一実施形態に係る駆動装置の一例としての手ぶれ補正ユニットの構成を示す図である。
【図３】図３は、固定部の構成を示す図である。
【図４】図４は、可動部の構成を示す図である。
【図５】図５は、ヨークの構成を示す図である。
【図６】図６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の原理的な構成を示す図である。
【図７】図７は、変形例のＶＣＭの構成を示す図である。
【図８】図８は、偽の位置信号の発生原理について示す図である。
【図９】図９は、駆動コイルに付与される電流量に対してホール素子が出力する偽の位置信号の量を示す図である。
【図１０】図１０は、偽の位置信号の発生に伴う位置の検出ずれを示した図である。
【図１１】図１１は、固定部に対して可動部がＸＹ方向に移動（シフト）した状態の磁石と、駆動コイルと、ホール素子との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、偽の位置信号の量のシフト量依存性を示す図である。
【図１３】図１３は、可動部のシフト量を考慮した、駆動コイルに付与される電流量に対してホール素子が出力する偽の位置信号の量を示す図である。
【図１４】図１４は、固定部に対する可動部のギャップのずれが生じた状態の磁石と、駆動コイルと、ホール素子との関係を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、ギャップのずれについて説明するための図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、ギャップのずれについて説明するための図である。
【図１６】図１６は、偽の位置信号の量のギャップ依存性を示す図である。
【図１７】図１７は、モータ（ＶＣＭ）の駆動特性（伝達特性）を示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、（１）低周波数帯の駆動電流、（２）中周波数帯の駆動電流、（３）高周波数帯の駆動電流をそれぞれ示した図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａで示した駆動電流をモータに付与したときの可動部の変位を示した図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態における撮像装置における手ぶれ補正ユニットの位置制御系の構成を示すブロック図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、モータドライバから出力される駆動信号を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図２０Ａの駆動電流がモータに付与されたときの可動部の変位を示す図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、図２０Ａの駆動電流がモータに付与されたときのアナログ増幅アンプの出力を示す図である。
【図２１】図２１は、高周波検知部の一例の構成を示す図である。
【図２２】図２２は、ＢＰＦの周波数特性を示す図である。
【図２３】図２３は、磁石と駆動コイルとの距離とＢＰＦ出力との関係を示す図である。
【図２４】図２４は、偽の位置信号ゲインの算出処理について示したフローチャートである。
【図２５】図２５は、図１９で示した撮像装置におけるフィードバック制御について示したフローチャートである。
【図２６】図２６は、現在位置算出処理について示したフローチャートである。
【図２７】図２７は、偽の位置信号補正処理について示したフローチャートである。
【図２８】図２８は、従来の撮像装置における手ぶれ補正ユニットの位置制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、交換レンズ１０と、本体２０とを有している。交換レンズ１０は、本体２０に設けられたマウント２１を介して本体２０に装着される。交換レンズ１０が本体２０に装着されることによって、交換レンズ１０と本体２０とは通信自在に接続される。これにより、交換レンズ１０と本体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よい。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よい。また、図１に示す撮像装置は、デジタルカメラ等の、手ぶれ補正ユニット２３を備えた各種の撮像装置でよい。
【００１３】
交換レンズ１０は、光学系１１を有している。光学系１１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本体２０の手ぶれ補正ユニット２３に入射させる。図１の光学系１１は、複数のレンズによって構成されているが、光学系１１は、１枚のレンズで構成されていてもよい。また、光学系１１は、フォーカスレンズの他、ズームレンズを有して構成されていてもよい。これらの場合、光学系１１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。
【００１４】
本体２０は、シャッタ２２と、手ぶれ補正ユニット２３と、モニタ２４と、操作部２５と、制御回路２６とを有している。
【００１５】
シャッタ２２は、例えば手ぶれ補正ユニット２３の前側（Ｚ方向の正の側とする）に配置されるフォーカルプレーンシャッタである。このシャッタ２２は、開かれることにより、手ぶれ補正ユニット２３を露出状態にする。また、シャッタ２２は、閉じられることにより、手ぶれ補正ユニット２３を遮光状態にする。
【００１６】
駆動装置の一例としての手ぶれ補正ユニット２３は、撮像素子を有し、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映像信号を生成する。また、手ぶれ補正ユニット２３は、可動部をコイルと磁石とを用いたＶＣＭ（ボイスコイルモータ）によって固定部に対して移動させることにより、撮像素子に入射する被写体光を補正して手ぶれ等によって映像信号に生じる像ぶれを補正する。手ぶれ補正ユニット２３の構成については後で詳しく説明する。
【００１７】
モニタ２４は、例えば液晶ディスプレイであり、手ぶれ補正ユニット２３で生成された映像信号に基づく画像を表示する。また、モニタ２４は、ユーザが撮像装置１の各種の設定を行うためのメニュー画面を表示する。なお、モニタ２４は、タッチパネルを有していてもよい。
【００１８】
操作部２５は、例えばレリーズボタンである。レリーズボタンは、ユーザが撮像装置１による撮影開始を指示するためのボタンである。なお、操作部２５は、レリーズボタン以外の各種の操作部も含む。
【００１９】
制御回路２６は、例えばＣＰＵやメモリを含み、撮像装置１における撮影動作等の撮像装置１の全体の動作を制御する。
【００２０】
次に、手ぶれ補正ユニット２３についてさらに説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る駆動装置の一例としての手ぶれ補正ユニット２３の構成を示す図である。図２の左側は手ぶれ補正ユニット２３の正面図を示しており、右側は手ぶれ補正ユニット２３の側面図を示している。また、図２に示す手ぶれ補正ユニット２３は、撮像素子に入射する被写体光を補正するための装置で、像ぶれによって映像信号にノイズが生じることを抑制するように当該撮像素子をその像面と平行な方向（図１のＸＹ方向）に駆動するぶれ補正駆動を行う駆動装置である。このような構成において、手ぶれ補正ユニット２３の正面は、図１のＺ方向の正側を向く面のことであるとする。また、図２のようにして手ぶれ補正ユニット２３が配置されたときに左右方向となる方向が図１のＸ方向であり、上下方向となる方向が図１のＹ方向である。
【００２１】
図２に示す手ぶれ補正ユニット２３は、概略的には、固定部１０２と、可動部１０４と、ヨーク１０６とを有している。固定部１０２は、撮像装置１の本体２０に固定されている。そして、側面図に示すように、ヨーク１０６は、固定部１０２との間に所定の間隙を有するように固定部１０２に固定される。そして、可動部１０４は、固定部１０２とヨーク１０６との間に配置され、付勢ばね１０８によって固定部１０２の方向に付勢された状態で固定部１０２に取り付けられている。また、可動部１０４の裏面には、３個のボール１１０が配置されている。この３個のボール１１０によって可動部１０４は、固定部１０２の表面上を滑らかに移動できるように構成されている。
【００２２】
図３は、固定部１０２の構成を示す図である。図３の左側は固定部１０２の正面図を示しており、右側は固定部１０２の側面図を示している。図３に示すように、固定部１０２には、３つの磁石１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃが配置されている。
【００２３】
磁石１１２ａは、固定部１０２の正面の左上隅に配置されている。この磁石１１２ａは、第１の磁石と第２の磁石とを有する。第１の磁石は、Ｙ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＮ極が向くように配置された磁石である。第２の磁石は、Ｙ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＳ極が向くように配置された磁石である。
【００２４】
磁石１１２ｂは、固定部１０２の正面の左下隅に配置されている。この磁石１１２ｂは、第１の磁石と第２の磁石とを有する。第１の磁石は、Ｙ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＮ極が向くように配置された磁石である。第２の磁石は、Ｙ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＳ極が向くように配置された磁石である。
【００２５】
磁石１１２ｃは、固定部１０２の正面の中央下隅に配置されている。この磁石１１２ｃは、第１の磁石と第２の磁石とを有する。第１の磁石は、Ｘ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＮ極が向くように配置された磁石である。第２の磁石は、Ｘ方向が長手方向となるように、かつ、可動部１０４の側にＳ極が向くように配置された磁石である。
【００２６】
ここで、磁石１１２ａと磁石１１２ｂは、図３で示す「Ｘ方向」に駆動するための磁石であり、磁石１１０ｃは図３で示す「Ｙ方向」に駆動するための磁石である。
【００２７】
図４は、可動部１０４の構成を示す図である。図４の左側は可動部１０４の正面図を示しており、右側は可動部１０４の側面図を示している。図４に示すように、可動部１０４には、撮像素子１１４と、３つの駆動コイル１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、３つの検出部であるホール素子１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃとが配置されている。
【００２８】
撮像素子１１４は、可動部１０４の中央部に設けられた開口に搭載されている。撮像素子１１４は、被写体を撮像して被写体に係る画像信号を生成する。また、撮像素子１１４は、画像信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００２９】
駆動コイル１１６ａは、固定部１０２に配置された磁石１１２ａと対応するように、可動部１０４の正面の左上隅に配置されている。この駆動コイル１１６ａは、電流の付与によって磁束を発生させる。
【００３０】
駆動コイル１１６ｂは、固定部１０２に配置された磁石１１２ｂと対応するように、可動部１０４の正面の左下隅に配置されている。この駆動コイル１１６ｂは、電流の付与によって磁束を発生させる。
【００３１】
駆動コイル１１６ｃは、固定部１０２に配置された磁石１１２ｃと対応するように、可動部１０４の正面の中央下隅に配置されている。この駆動コイル１１６ｃは、電流の付与によって磁束を発生させる。
【００３２】
ホール素子１１８ａは、駆動コイル１１６ａの駆動力の作用点である、巻き線の略中心部に配置され、磁石１１２ａからの磁束に応じた検出信号を固定部１０２に対する可動部１０４の位置を示す位置信号として出力する。
【００３３】
ホール素子１１８ｂは、駆動コイル１１６ｂの駆動力の作用点である、巻き線の略中心部に配置され、磁石１１２ｂからの磁束に応じた検出信号を固定部１０２に対する可動部１０４の位置を示す位置信号として出力する。
【００３４】
ホール素子１１８ｃは、駆動コイル１１６ｃの駆動力の作用点である、巻き線の略中心部に配置され、磁石１１２ｃからの磁束に応じた検出信号を固定部１０２に対する可動部１０４の位置を示す信号として出力する。
【００３５】
図５は、ヨーク１０６の構成を示す図である。図５の左側はヨーク１０６の正面図を示しており、右側はヨーク１０６の側面図を示している。図５に示すように、ヨーク１０６は、図３に記載された固定部１０２の磁石１１２ａ、磁石１１２ｂ、磁石１１２ｃと対向するような略Ｌ字状をしている。ヨーク１０６は、鉄等の強磁性材料によって構成されており、磁石１１２ａ、磁石１１２ｂ、磁石１１２ｃとの間で磁気回路を形成することによって、駆動コイル１１８ａ、駆動コイル１１８ｂ、駆動コイル１１８ｃの受ける磁束を増加させる機能を有する。
【００３６】
図６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の原理的な構成を示す図である。ここで、図６は、磁石１１２ａ及び駆動コイル１１６ａで構成されるＶＣＭを示している。ここで、磁石１１２ｂ及び駆動コイル１１６ｂで構成されるＶＣＭ並びに磁石１１２ｃ及び駆動コイル１１６ｃで構成されるＶＣＭも磁石の磁極の配置の仕方が異なるだけで基本的な構成は磁石１１２ａ及び駆動コイル１１６ａで構成されるＶＣＭと同一である。このため、図６では、磁石１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを総称して磁石１１２と、駆動コイル１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃを駆動コイル１１６と、ホール素子１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃをホール素子１１８として示している。また、図６は、電源投入直後等の、駆動が開始されていない初期状態であるＶＣＭにおける磁石１１２、駆動コイル１１６、ホール素子１１８の配置を示している。
【００３７】
初期状態では、図６に示すように、駆動コイル１１６を構成する巻き線の中心部が、磁石１１２の第１の磁石１１２１と第２の磁石１１２２の境界線上であって当該境界線を二等分する中心位置に配置される。この場合、ホール素子１１８も第１の磁石１１２１と第２の磁石１１２２の境界線上の中心位置に配置される。このような構成では、磁石１１２は、駆動コイル１１６を移動させるための磁束を発生する駆動用の磁石としてだけでなく、ホール素子１１８による位置検出のための磁束を発生する位置検出用の磁石としても機能する。
【００３８】
図７は、変形例のＶＣＭの構成を示す図である。図７の変形例の磁石１１２は、第１の磁石１１２１、第２の磁石１１２２に加えて、第３の磁石１１２３を有する。第３の磁石１１２３は、第２の磁石１１２２に対する異極が可動部１０４の側を向くように、すなわち磁石１１２ａの場合にはＮ極が可動部１０４の側を向くように配置される。そして、初期状態では、図７に示すように、駆動コイル１１６を構成する巻き線の中心部が、磁石１１２の第１の磁石１１２１と第２の磁石１１２２の境界線上の中心位置に配置される。一方、ホール素子１１８は、駆動コイル１１６の巻き線の中心部ではなく、第１の磁石１１２１の第２の磁石１１２２と第３の磁石１１２３の境界線上の中心位置に配置される。このような構成では、磁石１１２の第１の磁石１１２１と第２の磁石１１２２の組が、駆動コイル１１６を移動させるための磁束を発生する駆動用の磁石として機能する。また、磁石１１２の第２の磁石１１２２と第３の磁石１１２３の組が、ホール素子１１８による位置検出のための磁束を発生する位置検出用の磁石として機能する。すなわち、図７の例では、第２の磁石１１２２は、駆動用及び位置検出用の磁石として兼用されている。
【００３９】
図６又は図７の構成において、駆動コイル１１６が通電されると、駆動コイル１１６に流れる電流の量と向きに応じた磁束と駆動力が発生する。この駆動コイル１１６に発生した駆動力に基づいて駆動コイル１１６は移動する。駆動コイル１１６が移動すると、ホール素子１１８と位置検出用の磁石との位置関係が変化する。したがって、ホール素子１１８が受ける磁束の量も変化し、ホール素子１１８が出力する検出信号の量も変化する。すなわち、ホール素子１１８が出力する検出信号により、駆動コイル１１６とホール素子１１８の相対位置を検出することができる。
【００４０】
以上の動作が、磁石１１２ａ及び駆動コイル１１６ａで構成されるＶＣＭ、磁石１１２ｂ及び駆動コイル１１６ｂで構成されるＶＣＭ並びに磁石１１２ｃ及び駆動コイル１１６ｃで構成されるＶＣＭについても同様にして行われる。このとき、駆動コイル１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃに付与する駆動電流の量を適切に設定することにより、可動部１０４は、固定部１０２に対して相対移動又は回転する。また、ホール素子１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃが出力する検出信号から、固定部１０２に対する可動部１０４の相対位置が検出される。
【００４１】
ここで、図６のＶＣＭでは、駆動コイル１１６の巻き線中心部にホール素子１１８が配置されている。この場合、図７のような位置検出用の磁石である第３の磁石１１２３を配置する必要がなく、ＶＣＭを小型化することができる。一方、駆動コイル１１６の巻き線中心部にホール素子１１８が配置されているため、図８に示すように、ホール素子１１８は、実際には、第１の磁石１１２１及び第２の磁石１１２２からの磁束だけでなく、駆動コイル１１６からの磁束も受ける。このため、ホール素子１１８が出力する検出信号には、駆動コイル１１６からの磁束に応じた偽の位置信号がノイズ信号として含まれてしまう。
【００４２】
図８は、図６の構成における偽の位置信号の発生原理を示しているが、図７のような位置検出用の磁石を配置する構成であっても、駆動コイル１１６とホール素子１１８との距離が近ければ、図６の構成と同様にホール素子１１８が出力する検出信号には、駆動コイル１１６からの磁束に応じた偽の位置信号が含まれる。
【００４３】
図９は、駆動コイルに付与される電流量に対してホール素子が出力する偽の位置信号の量を示す図である。一般に、コイルにおいて発生する磁束の量は、コイルに付与される電流量に比例することが知られている。したがって、図９に示すように、偽の位置信号の量も電流量に比例する。例えば、コイルに付与する電流量が１００ｍＡであれば、ホール素子は１００ｍＡ相当の偽の位置信号を出力することになる。
【００４４】
図１０は、偽の位置信号の発生に伴う位置の検出ずれを示した図である。図１０の横軸は、検出信号に基づいて検出される可動部１０４の位置を示す。図１０の縦軸は、検出信号の量を示す。図９で示したように、ホール素子１１８が出力する検出信号は、駆動コイルに流れる電流量に応じた偽の位置信号を含む。したがって、可動部１０４の位置が同じ位置にあったとしても、駆動コイル１１６に流れる電流が１００ｍＡのときの検出信号は、駆動コイルに流れる電流が０ｍＡのときの検出信号に対して１００ｍＡ相当の偽の位置信号を含むことになる。同様に、駆動コイル１１６に流れる電流が−１００ｍＡのときの検出信号は、駆動コイル１１６に流れる電流が０ｍＡのときの位置信号に対して−１００ｍＡ相当の偽の位置信号を含むことになる。これらの偽の位置信号が含まれた検出信号に応じて位置検出が行われると、検出される位置は本来の位置に対するずれを含むことになる。したがって、精度のよい可動部１０４の位置検出を行うためには、ホール素子１１８から出力される検出信号から偽の位置信号を除く必要がある。
【００４５】
図２８は、従来の撮像装置１における手ぶれ補正ユニット２３の位置制御系の構成を示すブロック図である。図２８に示すように、撮像装置１は、コントローラ２０２と、モータドライバ２０４と、モータ（ＶＣＭ）２０６と、位置検出用の磁石２０８と、ホール素子２１２と、アナログ増幅アンプ２１４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１６と、ＡＤコンバータ２１８と、偽の位置信号算出ブロック２２０と、減算部２２２と、位置補正ブロック２２４と、減算部２２６とを有している。これらのうちの一部はソフトウェアで構成されていてもよい。また、図２８の構成はＶＣＭの数だけ設けられているものであるが、図２８では１つのＶＣＭに対応する構成のみ示している。また、図２８においては、手ぶれ補正ユニット２３に設けられているＶＣＭ（駆動コイルと駆動用の磁石とによって構成されている）のうちの１つがモータ２０６として、ＶＣＭを構成する位置検出用の磁石（図６では駆動用の磁石も兼ねている）の１つが磁石２０８として、また、ホール素子の１つがホール素子２１２として示されている。
【００４６】
コントローラ２０２は、例えばＰＩＤ制御によって可動部１０４の位置のフィードバック制御を行う駆動制御部である。具体的には、コントローラ２０２は、ＩＩＲフィルタを含み、減算部２２６から入力された偏差信号に対してフィルタ処理を施してモータ２０６を駆動するための駆動電流の値を示す信号を生成し、生成した駆動電流の値をモータドライバ２０４に出力する。
【００４７】
モータドライバ２０４は、コントローラ２０２から入力された駆動電流の値に応じた駆動信号をモータ２０６（実際には駆動コイル１１６）に付与することによって可動部１０４を変位させる。
【００４８】
アナログ増幅アンプ２１４は、ホール素子２１２からの検出信号を取り込み、取り込んだ検出信号をＡＤコンバータ２１８におけるＡＤ変換レンジに収めるようにアナログ増幅する。ここで、前述したように、ホール素子２１２から出力される検出信号には、磁石２０８からの磁束に基づく信号だけでなく、モータ２０６（実際には駆動コイル１１６）からの磁束に基づく偽の位置信号２１０も含まれる。アナログ増幅アンプ２１４は、偽の位置信号を含んだ状態の検出信号をアナログ増幅する。
【００４９】
ＬＰＦ２１６は、アナログ増幅アンプ２１４から出力される検出信号をＡＤ変換する際の折り返し歪みを抑制するために検出信号の高周波成分を除去するためのＬＰＦ処理を行う。
【００５０】
ＡＤコンバータ２１８は、ＬＰＦ２１６から出力される検出信号をデジタル信号に変換する。
【００５１】
偽の位置信号算出ブロック２２０は、位置信号に含まれている偽の位置信号の量を算出する。前述したように、偽の位置信号は、モータ２０６を構成する駆動コイルに流れる電流の量に比例する。したがって、偽の位置信号算出ブロック２２０は、コントローラ２０２によって算出される駆動電流の値に、駆動コイルの特性等によって定まる所定の比例係数である偽の位置信号ゲインを乗じることによって偽の位置信号の量を算出する。
【００５２】
減算部２２２は、ＡＤコンバータ２１８から入力される検出信号のＡＤ値（偽の位置信号を含む）から偽の位置信号算出回路２２０で算出された偽の位置信号の値を減算する。そして、減算部２２２は、減算結果を補正ＡＤ値として位置補正ブロック２２４に出力する。
【００５３】
位置補正ブロック２２４は、減算部２２２から入力された補正ＡＤ値に基づいて、可動部１０４を正しい位置に制御することができるようにデジタル的に補正を行うための現在位置信号を生成する。そして、位置補正ブロック２２４は、生成した現在位置信号を減算部２２６に出力する。また、ホール素子２１２等は温度特性を持っており、同じ可動部１０４の位置に対して異なる検出信号を出力し得る。位置補正ブロック２２４は、図示しない温度センサを用いてこのような温度特性等に起因する誤差の補正を行ってもよい。
なお、本実施形態では、位置補正ブロック２２４はソフトウェア処理をおこなっているが、一部又は全てをアナログ的な回路で構成しても良い。
【００５４】
減算部２２６は、例えば制御回路２６から入力された可動部１０４の駆動目標位置を示す駆動目標位置信号と位置補正ブロック２２４で生成された現在位置信号との偏差信号をコントローラ２０２に出力する。この偏差信号に基づいてコントローラ２０２による駆動電流の算出が行われる。これにより、可動部１０４の位置は駆動目標位置に近づいていく。
【００５５】
ここで、駆動コイル１１６で発生した磁束には、ホール素子１１８が駆動コイル１１６から直接受けるものもあれば、駆動コイル１１６から駆動用の磁石１１２を経由して受けるものもある。
【００５６】
駆動コイル１１６とホール素子１１８とはともに可動部１０４に配置されており、その相対位置は変化しない。このため、ホール素子１１８が駆動コイル１１６から直接受ける磁束の量はほぼ変わらないと考えることができる。このため、ホール素子１１８が駆動コイル１１６から直接受ける磁束の量に基づいてホール素子１１８が出力する偽の位置信号は、前述したように駆動電流に一定の偽の位置信号ゲインを乗じることによって算出することができる。
【００５７】
一方、磁石１１２と、駆動コイル１１６及びホール素子１１８との相対位置は変化し得る。このような相対位置の変化により、駆動コイル１１６から駆動用の磁石１１２を経由する磁束の量は変化する。この磁束の変化による偽の位置信号は、駆動電流に一定の偽の位置信号ゲインを乗じることでは算出することはできない。
【００５８】
図１１は、固定部１０２に対して可動部１０４がＸＹ方向に移動（シフト）した状態の磁石１１２と、駆動コイル１１６と、ホール素子１１８との関係を示す図である。前述したように、駆動コイル１１６に対して通電をすることにより、可動部１０４は、固定部１０２に対して相対移動する。この場合であっても、可動部１０４に設けられている駆動コイル１１６とホール素子１１８との相対位置は変化しない。一方、固定部１０２に設けられている磁石１１２と、駆動コイル１１６及びホール素子１１８との相対位置は固定部１０２に対する可動部１０４の移動量（シフト量）に応じて変化する。このとき、磁石１１２が駆動コイル１１６から受ける磁束が減少する。
【００５９】
図１２は、偽の位置信号の量のシフト量依存性を示す図である。ここで、図１２の横軸は、磁石１１２に対する駆動コイル１１６のシフト量を示している。このシフト量は、図１１に示す磁石１１２の第１の磁石１１２１と第２の磁石１１２２の境界線の中心位置Ｏからのシフト量である。また、図１２の縦軸は、単位電流当たりの偽の位置信号の量を示している。図１２に示すように、駆動コイルに付与される電流の量が同じであっても、シフト量が大きくなって磁石１１２が駆動コイル１１６から受ける磁束が減少することで、ホール素子１１８が出力する偽の位置信号の量は増加する。例えば、シフト量がＡであるときの偽の位置信号の量は、シフト量がゼロであるときの偽の位置信号の量ＳＯよりも大きな値ＳＡとなる。
【００６０】
図１３は、可動部１０４のシフト量を考慮した、駆動コイル１１６に付与される電流量に対してホール素子が出力する偽の位置信号の量を示す図である。図９で示したように、駆動コイル１１６からの偽の位置信号の量は電流量に比例する。しかしながら、シフト量が異なれば同じ電流が駆動コイル１１６に付与されたとしても、ホール素子１１８が出力する偽の位置信号の量が変化する。
【００６１】
図１１は、ＸＹ方向に沿った固定部１０２と可動部１０４との移動に伴う偽の位置信号の変化である。実際には、固定部１０２と可動部１０４との間にはＺ方向のずれ（ギャップのずれ）も生じ得る。図１４に示すようなギャップのずれが生じてしまうと、磁石１１２と、駆動コイル１１６及びホール素子１１８とのギャップにもずれが生じる。
【００６２】
ここで、ギャップの考え方について説明する。図１５Ａは、ギャップについて示した図である。固定部１０２と可動部１０４とは一定のギャップを有するようにボール１１０を介して配置され、固定部１０２に取り付けられた付勢ばね１０８によって可動部１０４を固定部１０２の方向に付勢されている。すなわち、ギャップは、基本的には付勢ばね１０８の付勢力によってボール１１０が常に固定部１０２と可動部１０４に接触するように構成される。しかしながら、厳密に固定部１０２に対して可動部１０４を平行に取り付けることは困難であり、例えば固定部１０２と可動部１０４との製造時において、図１５Ｂに示す可動部１０４とボール１１０が接触する面と固定部１０２とボール１１０が接触する面との間に傾きが生じてしまうことが多い。この傾きにより、固定部１０２と可動部１０４との位置により、ギャップの量が異なることになる。固定部１０２と可動部１０４とのギャップの量の異なりにより、磁石１１２が駆動コイル１１６から受ける磁束の量が変化する。この磁束の変化は、ホール素子１１８が出力する偽の位置信号として現れることになる。
【００６３】
図１６は、偽の位置信号の量のギャップ依存性を示す図である。ここで、図１６の横軸は、磁石１１２と駆動コイル１１６とのギャップの量を示している。図１６の縦軸は、単位電流当たりの偽の位置信号の量を示している。図１６に示すように、磁石１１２と駆動コイル１１６とのギャップの量が大きくなるほどに、偽の位置信号の量は減少する。
【００６４】
図１７は、モータ（ＶＣＭ）２０６の駆動特性（伝達特性）を示す図である。ここで、図１７において、横軸は駆動コイル１１６に流す電流の周波数であり、縦軸は単位電流当たりの可動部１０４の変位である。図１７に示す特性は、式（１）で示す伝達関数で示される特性である。ここで、式（１）のＸ（ｓ）／Ｉ（ｓ）は単位電流当たりの変位（１次元）を示し、ｓはラプラス変換子を示し、ζは減衰係数を示し、ωｎは周波数を示している。なお、実際の可動部１０４の変位は、駆動電流の振幅にも依存する。すなわち、実際の可動部１０４の変位は、単位電流当たりの変位と駆動電流の振幅の積になる。
【数１】
2018116092.tif 000003
【００６５】
図１７に示すように、モータ２０６は、（１）低周波数帯、（２）中周波数帯、（３）高周波数帯のそれぞれで異なる駆動特性を有する。低周波数帯は単位電流当たりの可動部１０４の変位が大きい周波数帯であり、中周波数帯は単位電流当たりの可動部１０４の変位が中程度の周波数帯であり、低周波数帯は単位電流当たりの可動部１０４の変位が小さい周波数帯である。
【００６６】
図１８Ａは、（１）低周波数帯の駆動電流、（２）中周波数帯の駆動電流、（３）高周波数帯の駆動電流をそれぞれ示した図である。ここで、図１８Ａでは、それぞれの駆動電流の振幅は揃えられている。また、図１８Ｂは、図１８Ａで示した駆動電流をモータ２０６（駆動コイル１１６）に付与したときの可動部１０４の変位を示した図である。
【００６７】
図１７で示したように低周波数帯では単位電流当たりの変位が大きいので、図１８Ａで示す振幅の駆動電流がモータ２０６に付与されたときに図１８Ｂに示すように大きな変位が生じる。同様に、図１７で示したように中周波数帯では単位電流当たりの変位が中程度であるので、図１８Ａで示す振幅の駆動電流がモータ２０６に付与されたときに図１８Ｂに示すような中程度の変位が生じる。一方、図１７で示した高周波数帯の駆動電流に対しては、モータ２０６は追従できなくなる。このため、高周波数帯については駆動電流の振幅を大きくしたとしても、図１８Ｂに示すように殆ど変位は生じない。詳しくは後で説明するが、本実施形態においては高周波数帯の駆動電流を用いて固定部１０２と可動部１０４との間のシフトやギャップのずれに伴う偽の位置信号を検出する。このとき、偽の位置信号を検出するための駆動電流による可動部１０４の変位が撮像素子１１４を介して生成される画像に影響を与えることは好ましくない。したがって、本実施形態における「高周波」は、可動部１０４の変位が撮像素子１１４を介して生成される画像に影響を与えない程度の変位となる周波数であることが望ましい。具体的には、本実施形態における「高周波」は、可動部１０４の変位が撮像素子１１４の１画素以内の変位となる周波数であることが望ましい。
【００６８】
図１９は、本実施形態における撮像装置１における手ぶれ補正ユニット２３の位置制御系の構成を示すブロック図である。ここで、図２８と同様の構成については図２８と同様の参照符号を付すことで適宜に説明を省略する。
【００６９】
本実施形態におけるモータドライバ２０４は、高周波重畳部２０４ａを有している。高周波重畳部２０４ａは、例えば高周波発振器を含み、コントローラ２０２からの駆動信号に応じた駆動電流に対して高周波駆動電流（高周波駆動信号）を重畳した駆動信号をモータ２０６に付与する。図２０Ａは、本実施形態においてモータドライバ２０４から出力される駆動信号を示す。図２０Ａの破線は高周波駆動電流の重畳前の駆動電流を示し、図２０Ａの実線は高周波駆動電流の重畳後の駆動電流を示す。前述したように、モータ２０６を駆動するための駆動電流は、図１７の（１）で示した低周波数帯の駆動電流であり、高周波駆動電流は、図１７の（３）で示した高周波数帯の駆動電流である。本実施形態では、（１）低周波数帯の駆動電流とは数十Ｈｚまでを想定し、２）中周波数帯の駆動電流とは１ｋＨｚまでを想定し、３）高周波数帯の駆動電流とは１ｋＨｚより大きい値でかつ可動部１０４の変位が画素ピッチ未満となる場合、すなわち、可動部１０４の変位が殆どない場合を想定している。勿論、低、中、高周波数帯とは相対的な値であるので、上記の数値に限定されるものではない。
【００７０】
モータ２０６は、高周波駆動電流が重畳された駆動信号に従って駆動される。ただし、前述したように、高周波駆動電流は可動部１０４の変位に殆ど影響を与えない。図２０Ｂは、図２０Ａの駆動電流がモータ２０６に付与されたときの可動部１０４の変位を示す図である。図２０Ｂの破線は高周波駆動電流の重畳前の駆動電流がモータ２０６に付与されたときの可動部１０４の変位を示し、図２０Ｂの実線は高周波駆動電流の重畳後の駆動電流がモータ２０６に付与されたときの可動部１０４の変位を示す。前述したように、高周波駆動電流は、可動部１０４の変位に殆ど影響を与えないので、可動部１０４の変位は、高周波駆動電流の重畳の前後で殆ど変わらない。
【００７１】
図２０Ｃは、図２０Ａの駆動電流がモータ２０６に付与されたときのアナログ増幅アンプ２１４の出力を示す図である。前述したように、ホール素子２１２は、固定部１０２に対する可動部１０４の変位に基づく磁束変化を検出するだけでなく、駆動コイル１１６からの磁束も検出する。ここで、モータ２０６に高周波駆動電流を付与しても可動部１０４は殆ど変位しないが、駆動コイル１１６には高周波駆動電流に基づく磁束が発生する。ホール素子２１２は、高周波駆動電流の付与によって駆動コイル１１６によって発生した磁束に基づく検出信号も含めた検出信号を出力する。アナログ増幅アンプ２１４は、ホール素子２１２から出力される検出信号をその高周波成分も含めて増幅する。図２０Ｃの破線は高周波駆動電流の重畳前の駆動電流がモータ２０６に付与されたときのアナログ増幅アンプ２１４の出力を示し、図２０Ｃの実線は高周波駆動電流の重畳後の駆動電流がモータ２０６に付与されたときのアナログ増幅アンプ２１４の出力を示す。
【００７２】
アナログ増幅アンプ２１４の出力は、ＬＰＦ２１６に入力される。ＬＰＦ２１６は、アナログ増幅アンプ２１４の出力から高周波成分を除去して出力する。
【００７３】
アナログ増幅アンプ２１４の出力は、高周波検知部２２８にも入力される。図２１は、高周波検知部２２８の一例の構成を示している。図２１に示すように、高周波検知部２２８は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２８ａと、ＡＤコンバータ２２８ｂとを有している。ＢＰＦ２２８ａは、図２２に示すような高周波駆動電流の周波数の信号を通過させるように周波数特性が設定されたフィルタである。すなわち、ＢＰＦ２２８ａは、アナログ増幅アンプ２１４の出力から、低周波又は低周波と中周波とのミックス波に、重畳した高周波駆動電流の周波数に対応した所定の高周波信号を取得する。ＡＤコンバータ２２８ｂは、ＢＰＦ２２８ａから出力される高周波信号をデジタル信号に変換する。そして、ＡＤコンバータ２２８ｂは、高周波信号のＡＤ値を偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０に出力する。
【００７４】
偽の位置信号算出ブロック２２０とともにノイズ信号演算部として機能する偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０は、高周波検知部２２８で抽出された高周波信号のＡＤ値から、偽の位置信号を補正するための偽の位置信号ゲインを算出する。ここで、偽の位置信号のゲインは、最大値が１である。偽の位置信号算出ブロック２２０は、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０において算出された偽の位置信号ゲイン及びコントローラ２０２の出力である駆動信号つまり駆動電流量に従って偽の位置信号を算出する。信号補正部としての減算部２２２は、偽の位置信号算出ブロック２２０で算出された偽の位置信号の値を減算する。そして、減算部２２２は、減算結果を補正ＡＤ値として位置補正ブロック２２４に出力する。
【００７５】
以上説明した以外の図１９の構成は、図２８と同様である。したがって、説明を省略する。
【００７６】
以下、本実施形態における偽の位置信号ゲインの算出手法について説明する。前述したように高周波駆動電流をモータ２０６に付与しても可動部１０４の変位は殆ど生じないので、高周波駆動電流の周波数帯域の検出信号は、可動部１０４の変位には依存せず、駆動コイル１１６に流した駆動電流の量と駆動用の磁石１１２と駆動コイル１１６との距離（シフト量及びギャップ量）に依存する信号である。すなわち、駆動電流の量が同じであったとしても、図２３に示すように駆動用の磁石１１２と駆動コイル１１６との距離が遠い場合と近い場合とでＢＰＦ２２８ａから出力される信号の振幅は異なる。この信号の振幅から偽の位置信号ゲインを算出することができる。
【００７７】
図２４は、偽の位置信号ゲインの算出処理を示すフローチャートである。ここで、図２４の処理は、高周波駆動電流の周波数の２倍以上の周波数で行われる。これは、検出信号の高周波成分をＡＤコンバータ２２８ｂにおいて正しくＡＤ変換するためには、ＡＤコンバータ２２８ｂのサンプリング周波数を高周波駆動電流の周波数の２倍以上にする必要があるためである。
【００７８】
ステップＳ１において、高周波検知部２２８では、ホール素子２１２から出力されてアナログ増幅アンプ２１４で増幅された検出信号の高周波成分が検知される。すなわち、高周波検知部２２８は、ＢＰＦ２２８ａにより検出信号における高周波駆動電流の周波数に対応した高周波成分を取得し、取得した検出信号の高周波成分をＡＤコンバータ２２８ｂにおいてデジタル信号に変換して偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０に出力する。
【００７９】
ステップＳ２において、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０では、１周期分の高周波成分の取得が完了したか否かが判定される。ステップＳ２において、１周期分の高周波成分の取得が完了していないと判定されたときには、処理は終了する。ステップＳ２において、１周期分の高周波成分の取得が完了したと判定されたときには、処理はステップＳ３に移行する。
【００８０】
ステップＳ３において、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０では、偽の位置信号ゲインが算出される。偽の位置信号係数としての偽の位置信号ゲインＧは、モータドライバ２０４の高周波重畳部２０４ａで生成された高周波駆動信号による駆動電流振幅をＡとし、高周波検知部２２８から出力される検出信号の振幅のＡＤ値Ｈとしたときに以下の（式２）に従って算出される。なお、駆動電流振幅Ａは所定の振幅となるように設定された信号であり、あらかじめ設定された固定値でよい。（式２）より、検出信号の高周波成分は、可動部１０４の変位によらない偽の位置信号そのものであると考えることができるので、検出信号の高周波成分の振幅から偽の位置信号ゲインを算出することができる。偽の位置信号ゲインの算出後、処理は終了する。  
Ｇ＝Ｈ／Ａ                                              （式２）
【００８１】
以下、図１９で示した位置制御系の動作を説明する。図２５は、図１９で示した位置制御系におけるフィードバック制御について示したフローチャートである。図２５の処理中に図２４で示した偽の位置信号ゲインの算出処理が行われる。ただし、図２５の処理は、図２４の処理のように高速で行われる必要はない。図２５の処理は、例えばフィードバック制御が行える程度の周波数で行われてよい。
【００８２】
ステップＳ１１において、目標位置が取得される。目標位置は、例えば制御回路２６から減算部２２６に対して入力されるものである。例えば、目標位置は、手振れ量に応じて設定される。
【００８３】
ステップＳ１２において、現在位置算出処理が行われる。以下、図２６を参照して現在位置算出処理を説明する。
【００８４】
ステップＳ２１において、ＬＰＦ２１６においてＬＰＦ処理された後のＡＤ値が減算部２２２において取得される。前述したように、このＡＤ値は、高周波駆動信号に基づく検出信号成分を含まない検出信号のＡＤ値である。
【００８５】
ステップＳ２２において、偽の位置信号補正処理が行われる。以下、図２７を参照して偽の位置信号補正処理を説明する。
【００８６】
ステップＳ３１において、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０において偽の位置信号ゲインが算出される。ステップＳ３１の処理は、図２４で示した処理である。
【００８７】
ステップＳ３２において、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０において算出された偽の位置信号ゲインが偽の位置信号算出ブロック２２０により取得される。ステップＳ３２においては、ステップＳ３１において逐次に算出される偽の位置信号ゲインのうちで最新のものが取得される。そして、偽の位置信号ゲイン算出ブロック２３０では、取得された偽の位置信号ゲインが所定範囲内か否かが判定される。ステップＳ３２において、取得された偽の位置信号ゲインが所定範囲内でないと判定されたときには、処理はステップＳ３３に移行する。ステップＳ３２において、取得された偽の位置信号ゲインが所定範囲内であると判定されたときには、処理はステップＳ３４に移行する。
【００８８】
ステップＳ３２において、偽の位置信号ゲインが所定範囲を超えているときとは、偽の位置信号の振幅の変動が大きすぎるとき又は小さすぎるときである。シフト量やギャップ量の変動はある程度の範囲内で発生すると考えられる。したがって、偽の位置信号の振幅の変動が大きすぎるとき又は小さすぎるときには、偽の位置信号の振幅の変動がシフト量やギャップ量の変動以外の要因、例えばモータ２０６自体の故障等で生じていると考えられる。このような場合には、処理はステップＳ３３に移行し、例えばモニタ２４を用いてのエラー通知が行われる。エラー通知の後、処理はステップＳ３４に移行する。ここで、エラー通知は、例えば手振れ補正を行うことができない旨又は駆動電流の補正を行うことができない旨を通知するメッセージを含む。また、ステップＳ３３において、フィードバック制御自体を停止させるようにしてもよい。この場合もエラー通知は行われることが望ましい。
【００８９】
ステップＳ３４において、偽の位置信号算出ブロック２２０により、偽の位置信号が算出される。偽の位置信号Ｆは、駆動電流量をＩとすると、以下の（式３）に従って表される。  
Ｆ＝Ｉ×Ｇ                                          （式３）
ステップＳ３５において、減算部２２２により、補正ＡＤ値が算出される。補正ＡＤ値Ｈ´は、ＡＤコンバータ２１８の出力であるＬＰＦ処理された後のＡＤ値Ｂを用いて以下の（式４）に従って算出される。その後、処理は終了する。  
Ｈ´＝Ｂ−Ｆ                                        （式４）
【００９０】
ここで、図２６の説明に戻る。ステップＳ２２において偽の位置信号補正がなされた後のステップＳ２３において、位置補正ブロック２２４において、補正ＡＤ値の補正が行われる。その後、処理は終了する。位置補正ブロック２２４は、補正ＡＤ値に対する温度特性等に起因する誤差を補正して現在位置信号を生成する。
【００９１】
ここで、図２５の説明に戻る。ステップＳ１２において現在位置信号が算出された後のステップＳ１３において、減算部２２６により、目標位置と現在位置との偏差が算出される。減算部２２６で算出される偏差信号は、コントローラ２０２に入力される。ステップＳ１４において、コントローラ２０２により、モータ２０６を駆動するための駆動電流の値を示す駆動信号が生成される。ステップＳ１５において、コントローラ２０２からモータドライバ２０４に対して駆動信号が入力される。これにより、モータドライバ２０４の駆動電流量が設定され、この駆動電流量に従ってモータ２０６（実際には駆動コイル１１６）は駆動される。図２５で示したフィードバック制御が繰り返し行われることにより、可動部１０４の位置は目標位置に到達する。
【００９２】
以上説明したように本実施形態によれば、モータ２０６の駆動電流に高周波駆動電流を重畳してモータ２０６が駆動される。ホール素子２１２から出力される検出信号は、可動部１０４の変位に基づく磁束の変化による検出信号に加えて、駆動コイル１１６から発生した磁束による検出信号を含んでいる。しかしながら、検出信号の高周波帯については駆動コイル１１６から発生した磁束の変化による検出信号の影響が支配的になる。したがって、検出信号の高周波帯の振幅成分を取得することにより、仮に磁石１１２と駆動コイル１１６との距離（シフト量及びギャップ量）の変動が生じたとしても正確な偽の位置信号を検出することができる。このため、磁石１１２と駆動コイル１１６との距離（シフト量及びギャップ量）の変動を含む正確な偽の位置信号ゲインを算出することができる。したがって、位置信号の補正は、現在の磁石１１２と駆動コイル１１６との距離（シフト量及びギャップ量）の変動を考慮して適応的に、かつ、精度よく行われる。
【００９３】
ここで、高周波駆動電流の周波数は、可動部１０４の移動量が撮像素子１１４の１画素以内となる周波数であるとしている。これにより、駆動電流に高周波駆動電流を重畳することによる画質への影響を無くすことができる。
【００９４】
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、前述した手ぶれ補正ユニット２３の構成は一例であって適宜変更され得る。例えば、ＶＣＭの構成が異なっていてもよい。例えば、前述の例では、固定部に磁石が設けられ、可動部にホール素子が設けられている。これに対して、可動部に磁石が設けられ、固定部にホール素子が設けられてもよい。また、手ぶれ補正ユニット２３は、撮像素子１１４ではなく、光学系１１を移動させるように構成されていてもよい。さらに、手ぶれ補正ユニット２３は、手ぶれ補正処理以外に用いられてもよい。例えば、手ぶれ補正ユニット２３は、超解像処理に用いられてもよい。
【００９５】
さらに、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。
【００９６】
また、前述した実施形態による各処理は、コンピュータとしてのＣＰＵ等に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、メモリカード、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、ＣＰＵ等は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
【００９７】
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。
【符号の説明】
【００９８】
１  撮像装置、１０  交換レンズ、１１  光学系、２０  本体、２１  マウント、２２  シャッタ、２３  手ぶれ補正ユニット、２４  モニタ、２５  操作部、２６  制御回路、１０２  固定部、１０４  可動部、１０６  ヨーク、１１０  ボール、１１２，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ  磁石、１１４  撮像素子、１１６，１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ  駆動コイル、１１８，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ  ホール素子、２０２  コントローラ、２０４  モータドライバ、２０４ａ  高周波重畳部、２０６  モータ、２０８  磁石、２１２  ホール素子、２１４  アナログ増幅アンプ、２１６  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２１８  ＡＤコンバータ、２２０  偽の位置信号算出ブロック、２２２  減算部、２２４  位置補正ブロック、２２６  減算部、２２８  高周波検知部、２２８ａ  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２２８ｂ  ＡＤコンバータ、２３０  偽の位置信号ゲイン算出ブロック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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