(57)【要約】  Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、固定ユニットに対する可動ユニットの３方向における回転駆動を制御することができるアクチュエータ及びカメラ装置を提供する。アクチュエータ（２）の駆動制御部（１１０）は、第１磁気センサ（９２ａ）及び第１ジャイロセンサ（９３ａ）の検出結果に基づいて可動ユニットのＰｉｔｃｈ方向における回転を制御する。駆動制御部（１１０）は、第２磁気センサ（９２ｂ）及び第２ジャイロセンサ（９３ｂ）の検出結果に基づいて可動ユニットのＹａｗ方向における回転を制御する。駆動制御部（１１０）は、第３ジャイロセンサ（４０１）の検出結果に基づいて可動ユニットのＲｏｌｌ方向における回転を制御する。
2018051918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象を保持する可動ユニットと、
互いに直交する第１軸、第２軸及び第３軸のそれぞれを中心として回転可能に前記可動ユニットを保持する固定ユニットと、
前記第１軸を中心としてＰｉｔｃｈ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる第１駆動部と、
前記第２軸を中心としてＹａｗ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる第２駆動部と、
前記第３軸を中心としてＲｏｌｌ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる第３駆動部と、
前記固定ユニットに設けられ、前記Ｐｉｔｃｈ方向における前記固定ユニットに対する前記可動ユニットの回転位置を検出する第１位置検出部と、
前記固定ユニットに設けられ、前記Ｙａｗ方向における前記固定ユニットに対する前記可動ユニットの回転位置を検出する第２位置検出部と、
前記Ｐｉｔｃｈ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する第１ジャイロセンサと、
前記Ｙａｗ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する第２ジャイロセンサと、
前記可動ユニットに設けられ、前記Ｒｏｌｌ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する第３ジャイロセンサと、
前記第１位置検出部及び前記第１ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第１駆動部を、前記第２位置検出部及び前記第２ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第２駆動部を、前記第３ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第３駆動部を、それぞれ制御して、前記可動ユニットの回転を制御する駆動制御部とを備える
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記第１ジャイロセンサ及び前記第２ジャイロセンサは、前記固定ユニットに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１ジャイロセンサ及び前記第２ジャイロセンサは、前記可動ユニットに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記駆動制御部は、
前記第１ジャイロセンサの検出結果に基づいて、前記第１位置検出部の検出結果から得られる前記可動ユニットの前記Ｐｉｔｃｈ方向における回転位置が前記Ｐｉｔｃｈ方向において所定の位置となるように、前記第１駆動部を制御し、
前記第２ジャイロセンサの検出結果に基づいて、前記第２位置検出部の検出結果から得られる前記可動ユニットの前記Ｙａｗ方向における回転位置が前記Ｙａｗ方向における所定の位置となるように、前記第２駆動部を制御し、
前記第３ジャイロセンサの検出結果から得られる前記可動ユニットの前記Ｒｏｌｌ方向における回転位置が前記Ｒｏｌｌ方向において所定の位置となるように、前記第３駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記駆動制御部は、
前記第１ジャイロセンサで検出された角速度を積分演算し、演算結果を用いて前記Ｐｉｔｃｈ方向における前記可動ユニットの回転角度である第１回転角度を求め、前記第１回転角度を前記第１位置検出部で検出された前記Ｐｉｔｃｈ方向における回転位置から得られる回転角度から減算して前記Ｐｉｔｃｈ方向における第１差分値を求め、
前記第２ジャイロセンサで検出された角速度を積分演算し、演算結果を用いて前記Ｙａｗ方向における前記可動ユニットの回転角度である第２回転角度を求め、前記第２回転角度を前記第２位置検出部で検出された前記Ｙａｗ方向における回転位置から得られる回転角度から減算して前記Ｙａｗ方向における第２差分値を求め、
前記第３ジャイロセンサで検出された角速度を積分演算し、演算結果を用いて前記Ｒｏｌｌ方向における前記可動ユニットの回転角度である第３回転角度を求め、前記第３回転角度を前記所定の回転位置となる回転角度から減算して第３差分値を求め、
前記第１差分値、前記第２差分値及び前記第３差分値に応じて、前記第１駆動部、前記第２駆動部及び前記第３駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記Ｐｉｔｃｈ方向において前記可動ユニットに加わる加速度を検出可能な第１加速度センサと、
前記Ｙａｗ方向において前記可動ユニットに加わる加速度を検出可能な第２加速度センサと、
前記可動ユニットに設けられ、前記Ｒｏｌｌ方向において前記可動ユニットの加速度を検出可能な第３加速度センサとを、更に備え、
前記駆動制御部は、
前記Ｐｉｔｃｈ方向、前記Ｙａｗ方向、及び前記Ｒｏｌｌ方向のうち回転の中心となる軸が重力方向と一致する方向を除く２つの方向に対応する２つの加速度センサの検出結果のそれぞれから得られる第１傾斜成分及び第２傾斜成分に基づいて、前記第１駆動部、前記第２駆動部及び前記第３駆動部のうち前記２つの方向に対応する２つの駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記駆動制御部は、
前記第１傾斜成分と、重力方向と一致する方向に対応する加速度センサの検出結果から得られる第３傾斜成分とから第１傾斜角度を、前記第２傾斜成分と前記第３傾斜成分とから第２傾斜角度を、それぞれ求め、
前記第１傾斜角度から、前記第１ジャイロセンサ、前記第２ジャイロセンサ及び前記第３ジャイロセンサのうち前記第１傾斜成分が得られた加速度センサに対応する方向である第１方向に応じたジャイロセンサで検出された角速度を積分演算した第１演算結果を減算し、減算結果から補正値を求め、前記第１演算結果に前記補正値を加算して、前記第１方向における可動ユニットの回転角度を求め、
前記第２傾斜角度から、前記第１ジャイロセンサ、前記第２ジャイロセンサ及び前記第３ジャイロセンサのうち前記第２傾斜成分が得られた加速度センサに対応する方向である第２方向に応じたジャイロセンサで検出された角速度を積分演算した第２演算結果を減算し、減算結果から別の補正値を求め、前記第２演算結果に前記別の補正値を加算して、前記第２方向における可動ユニットの回転角度を求める
ことを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記駆動制御部は、
前記第１加速度センサ、前記第２加速度センサ及び前記第３加速度センサから出力された検出結果の信号のそれぞれに対して平均化処理を施して、前記第１傾斜成分、前記第２傾斜成分及び前記第３傾斜成分を求める
ことを特徴とする請求項７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記可動ユニットは、一対の第１駆動磁石と、一対の第２駆動磁石とを有し、
前記固定ユニットは、前記一対の第１駆動磁石と対向する一対の第１磁気ヨークと、前記一対の第２駆動磁石と対向する一対の第２磁気ヨークとを有し、
前記一対の第１磁気ヨークには、前記一対の第１駆動磁石が前記Ｐｉｔｃｈ方向に回転駆動するように導線が巻かれた一対の第１駆動コイルが設けられ、
前記一対の第２磁気ヨークには、前記一対の第２駆動磁石が前記Ｙａｗ方向に回転駆動するように導線が巻かれた一対の第２駆動コイルが設けられ、
前記一対の第１磁気ヨークには前記一対の第１駆動磁石が前記Ｒｏｌｌ方向に回転駆動するように導線が巻かれた一対の第３駆動コイルが、前記一対の第２磁気ヨークには前記一対の第２駆動磁石が前記Ｒｏｌｌ方向に回転駆動するように導線が巻かれた一対の第４駆動コイルが、それぞれ設けられ、
前記第１駆動部は、前記一対の第１駆動磁石と、前記一対の第１磁気ヨークと、前記一対の第１駆動コイルとで構成され、
前記第２駆動部は、前記一対の第２駆動磁石と、前記一対の第２磁気ヨークと、前記一対の第２駆動コイルとで構成され、
前記第３駆動部は、前記一対の第１駆動磁石と、前記一対の第２駆動磁石と、前記一対の第１磁気ヨークと、前記一対の第２磁気ヨークと、前記一対の第３駆動コイルと、前記一対の第４駆動コイルとで構成される
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のアクチュエータと、
前記駆動対象としてカメラモジュールとを備える
ことを特徴とするカメラ装置。
【請求項１１】
前記カメラモジュールで撮影される画像の撮影領域において、前記撮影領域の中心位置を基準として、前記画像に含まれる特定の被写体の前記Ｐｉｔｃｈ方向における第１位置座標に基づいて前記中心位置からの第１角度と、前記Ｙａｗ方向における第２位置座標に基づいて前記中心位置からの第２角度とを、それぞれ求める画像処理部を、更に備え、
前記駆動制御部は、
前記特定の被写体が前記中心位置に位置するように、前記第１位置検出部及び前記第１ジャイロセンサの検出結果と前記画像処理部で求められた前記第１角度とに基づいて前記第１駆動部を、前記第２位置検出部及び前記第２ジャイロセンサの検出結果と前記画像処理部で求められた前記第２角度とに基づいて前記第２駆動部を、それぞれ制御する
ことを特徴とする請求項１０に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ及びカメラ装置に関し、より詳細には駆動対象を回転させるアクチュエータ及びカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動対象であるカメラを回転させるカメラ駆動装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のカメラ駆動装置は、カメラを搭載する可動ユニットと、固定ユニットと、第１の駆動部と、第２の駆動部と、検出器とを有している。第１の駆動部は、固定ユニットに対して可動ユニットをパンニング方向（Ｙａｗ（ヨー）方向）及びチルティング方向（Ｐｉｔｃｈ（ピッチ）方向）に電磁駆動により回転させる。第２の駆動部は、固定ユニットに対して可動ユニットをローリング方向（Ｒｏｌｌ（ロール）方向）に電磁駆動により回転させる。検出器は、カメラとは反対側に可動ユニットで保持された傾斜検出用磁石と、固定ユニットで保持された第１の磁気センサとを含み、可動ユニットのパンニング方向及びチルティング方向における回転角度を検出する。また、検出器は、固定ユニットで保持された一対の第２の磁気センサと、可動ユニットで保持された一対の回転検出用磁石とを含んでいる。【０００３】
上述したカメラ駆動装置（アクチュエータ）では、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に一対の第２の磁気センサ及び一対の回転検出用磁石を必要としている。需要者からは、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、３方向の回転駆動を制御したいとの要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５８０２１９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、固定ユニットに対する可動ユニットの３方向における回転駆動を制御することができるアクチュエータ及びカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る一態様のアクチュエータは、可動ユニット、固定ユニット、第１駆動部、第２駆動部、第３駆動部、第１位置検出部、第２位置検出部、第１ジャイロセンサ、第２ジャイロセンサ、第３ジャイロセンサ、及び駆動制御部を備える。前記可動ユニットは、駆動対象を保持する。前記固定ユニットは、互いに直交する第１軸、第２軸及び第３軸のそれぞれを中心として回転可能に前記可動ユニットを保持する。前記第１駆動部は、前記第１軸を中心としてＰｉｔｃｈ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる。前記第２駆動部は、前記第２軸を中心としてＹａｗ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる。前記第３駆動部は、前記第３軸を中心としてＲｏｌｌ方向に前記可動ユニットを回転駆動させる。前記第１位置検出部は、前記固定ユニットに設けられ、前記Ｐｉｔｃｈ方向における前記固定ユニットに対する前記可動ユニットの回転位置を検出する。前記第２位置検出部は、前記固定ユニットに設けられ、前記Ｙａｗ方向における前記固定ユニットに対する前記可動ユニットの回転位置を検出する。前記第１ジャイロセンサは、前記Ｐｉｔｃｈ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する。前記第２ジャイロセンサは、前記Ｙａｗ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する。前記第３ジャイロセンサは、前記可動ユニットに設けられ、前記Ｒｏｌｌ方向における前記可動ユニットの角速度を検出する。前記駆動制御部は、前記第１位置検出部及び前記第１ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第１駆動部を、前記第２位置検出部及び前記第２ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第２駆動部を、前記第３ジャイロセンサの検出結果に基づいて前記第３駆動部を、それぞれ制御して、前記可動ユニットの回転を制御する。
【０００７】
本発明に係る一態様のカメラ装置は、前記アクチュエータと、前記駆動対象としてカメラモジュールとを備える。
【０００８】
上述したアクチュエータ及びカメラ装置では、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出には、第３ジャイロセンサを用いている。そのため、本発明によると、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、固定ユニットに対する可動ユニットの３方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向）における回転駆動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る実施形態１のアクチュエータの構成を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、同上のアクチュエータを含むカメラ装置の斜視図である。図２Ｂは、同上のカメラ駆動装置のＸ−Ｘ（Ｙ−Ｙ）断面図である。
【図３】図３は、同上のカメラ装置の分解斜視図である。
【図４】図４は、同上のアクチュエータが備える可動ユニットの分解斜視図である。
【図５】図５は、同上のアクチュエータが備える磁気センサの配置を説明する図である。
【図６】図６Ａは、同上のアクチュエータがＰｉｔｃｈ方向に傾いた場合の一例を説明する断面図である。図６Ｂは、可動ユニットを図６Ａで示す状態からＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させた場合の断面図である。
【図７】図７Ａは、同上のアクチュエータがＰｉｔｃｈ方向に傾いた場合の別例を説明する断面図である。図７Ｂは、可動ユニットを図７Ａで示す状態からＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させた場合の断面図である。
【図８】図８は、本発明に係る実施形態２のアクチュエータの構成を示すブロック図である。
【図９】図９Ａは、同上のアクチュエータが備える第１補正部の構成を示すブロック図である。図９Ｂは、同上のアクチュエータが備える第２補正部の構成を示すブロック図である。図９Ｃは、同上のアクチュエータが備える第３補正部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０Ａは、ローパスフィルタのみを用いて信号からＡＣ成分を除去される場合を説明する図である。図１０Ｂは、ローパスフィルタと平均化処理とを用いて信号からＡＣ成分を除去される場合を説明する図である。
【図１１】図１１は、発明に係る実施形態３のカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、同上のカメラ装置が備えるアクチュエータ及び画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３Ａは、同上のカメラ装置が備える画像処理部に含まれる第１処理部の構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、同上のカメラ装置が備える画像処理部に含まれる第２処理部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】
【００１０】
以下に説明する実施形態及び変形例は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、実施形態及び変形例に限定されることなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１１】
（実施形態１）
本実施形態のカメラ装置１について、図１〜図７Ｂを用いて説明する。
【００１２】
カメラ装置１は、例えば可搬型のカメラであり、図２Ａ〜図３に示すように、アクチュエータ２とカメラモジュール３とを備える。
【００１３】
カメラモジュール３は、撮像素子３ａと、撮像素子３ａの撮像面に被写体像を結像させるレンズ３ｂと、レンズ３ｂを保持するレンズ鏡筒３ｃとを含む。カメラモジュール３は、撮像素子３ａの撮像面に形成された映像を電気信号に変換する。またカメラモジュール３には、撮像素子３ａが生成した電気信号を外部に設けられた画像処理回路（外部回路）に送信するための複数のケーブルがコネクタを介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、複数のケーブルは長さが同一である細線の同軸ケーブルであり、その本数は４０本である。複数のケーブル（４０本のケーブル）は、１０本ずつの４つのケーブル束１１に分けられている。なお、ケーブルの本数（４０本）は一例であって、この本数に限定する趣旨ではない。
【００１４】
アクチュエータ２は、図２Ａ、図３に示すように、アッパーリング４、可動ユニット１０、固定ユニット２０、駆動部３０、脱落防止部８０、第１プリント基板９０及び第２プリント基板９１を備える。
【００１５】
可動ユニット１０は、カメラホルダ４０と、可動ベース部４１とを有している（図３参照）。また、固定ユニット２０は、可動ユニット１０との間に隙間を設けて可動ユニット１０を嵌め合せる。可動ユニット１０は、固定ユニット２０に対して、カメラモジュール３のレンズの光軸１ａを中心に回転（ローリング）する。また、可動ユニット１０は、固定ユニット２０に対して、光軸１ａに直交する軸１ｂ及び軸１ｃのそれぞれを中心に回転する。ここで、軸１ｂ、軸１ｃは、可動ユニット１０が回転していない状態において可動ユニット１０を固定ユニット２０に嵌め合せる嵌合方向に直交している。さらに、軸１ｂ、軸１ｃは、互いに直交している。なお、可動ユニット１０の詳細な構成については後述する。カメラモジュール３は、カメラホルダ４０に取り付けられている。可動ベース部４１の構成については、後述する。可動ユニット１０が回転することでカメラモジュール３を回転させることができる。なお、本実施形態では、光軸１ａが軸１ｂ及び軸１ｃの双方と直交している場合に、可動ユニット１０（カメラモジュール３）は中立状態であると定義する。また、軸１ｂを中心として可動ユニット１０（カメラモジュール３）が回転する方向をＰｉｔｃｈ（ピッチ）方向と、軸１ｃを中心として可動ユニット１０（カメラモジュール３）が回転する方向をＹａｗ（ヨー）方向と、それぞれ定義する。さらに、光軸１ａを中心として可動ユニット１０（カメラモジュール３）が回転（ローリング）する方向をＲｏｌｌ（ロール）方向と定義する。
【００１６】
固定ユニット２０は、連結部５０と本体部５１とを含んでいる（図３参照）。
【００１７】
連結部５０は、中央部位から４つの連結棒が延びて設けられている。４つの連結棒のそれぞれは、互いに隣り合う連結棒と略直交している。また、４つの連結棒のそれぞれは、先端部位が、中央部位よりも下方となるように湾曲している。連結部５０は、本体部５１との間に可動ベース部４１を挟み込み、本体部５１にねじ止めされる。具体的には、４つの連結棒の先端部が本体部５１にねじ止めされる。
【００１８】
固定ユニット２０は、可動ユニット１０を電磁駆動で回転可能とするために、一対の第１コイルユニット５２と、一対の第２コイルユニット５３とを有している（図３参照）。一対の第１コイルユニット５２は、軸１ｂを中心として可動ユニット１０を回転させる。一対の第２コイルユニット５３は、軸１ｃを中心として可動ユニット１０を回転させる。
【００１９】
各第１コイルユニット５２は、磁性材料で形成された第１磁気ヨーク７１０と、駆動コイル７２０，７３０と、磁気ヨークホルダ７４０，７５０とを有している（図３参照）。各第１磁気ヨーク７１０は、回転の中心点５１０を中心とする円弧形状である（図２Ｂ参照）。後述する一対の第１駆動磁石６２０がＲｏｌｌ方向に回転駆動するように各第１磁気ヨーク７１０に、導線が軸１ｂを巻方向として巻き付けられて駆動コイル７３０が形成されている。各第１磁気ヨーク７１０に駆動コイル７３０が設けられた後、各第１磁気ヨーク７１０の軸１ｂの方向の両側に磁気ヨークホルダ７４０、７５０を、ねじで固定する。その後、可動ユニット１０が中立状態である場合の光軸１ａを巻方向として、一対の第１駆動磁石６２０がＰｉｔｃｈ方向に回転駆動するように各第１磁気ヨーク７１０に導線が巻き付けられて駆動コイル７２０が形成されている。そして、各第１コイルユニット５２を、カメラモジュール３側から見て軸１ｃに沿って対向するように、ねじでアッパーリング４と本体部５１とに固定する（図２Ａ、図３参照）。ここで、本実施形態において、コイルの巻方向とは、巻き数が増える方向（例えば、円筒コイルの場合では軸方向）である。
【００２０】
各第２コイルユニット５３は、磁性材料で形成された第２磁気ヨーク７１１と、駆動コイル７２１，７３１と、磁気ヨークホルダ７４１，７５１とを有している（図３参照）。各第２磁気ヨーク７１１は、回転の中心点５１０を中心とする円弧形状である（図２Ｂ参照）。後述する第２駆動磁石６２１がＲｏｌｌ方向に回転駆動するように各第２磁気ヨーク７１１に導線が軸１ｃを巻方向として巻き付けられて駆動コイル７３１が形成されている。各第２磁気ヨーク７１１に駆動コイル７３１が設けられた後、各第２磁気ヨーク７１１の軸１ｃの方向の両側に磁気ヨークホルダ７４１、７５１を、ねじで固定する。その後、可動ユニット１０が中立状態である場合の光軸１ａを巻方向として、一対の第２駆動磁石６２１がＹａｗ方向に回転駆動するように各第２磁気ヨーク７１１に導線が巻き付けられて駆動コイル７２１が形成されている。そして、各第２コイルユニット５３を、カメラモジュール３側から見て軸１ｂに沿って対向するように、ねじでアッパーリング４と本体部５１とに固定する（図２Ａ、図３参照）。
【００２１】
カメラホルダ４０に取り付けられたカメラモジュール３は、可動ベース部４１との間に連結部５０を挟み込み、可動ユニット１０に固定される。アッパーリング４は、本体部５１との間に可動ユニット１０に固定されたカメラモジュール３を挟み込み、ねじで本体部５１に固定される（図３参照）。
【００２２】
脱落防止部８０は、非磁性である。可動ユニット１０の落下を防止するために、脱落防止部８０は、本体部５１の開口部７０６を塞ぐように本体部５１に対して連結部５０が取り付けられる面とは反対の面にねじで固定される。
【００２３】
第１プリント基板９０は、カメラモジュール３のＰｉｔｃｈ方向及びＹａｗ方向における回転位置を検出するための複数の磁気センサ９２（ここでは４個）を有している。ここで、磁気センサ９２は、例えばホール素子である。第１プリント基板９０は、さらに駆動コイル７２０，７２１，７３０，７３１に流す電流を制御するための回路（例えば、図１に示すドライバ部１２０の機能を有する回路）等が搭載されている。
【００２４】
第２プリント基板９１には、カメラモジュール３のＰｉｔｃｈ方向及びＹａｗ方向における角速度を検出するためのセンサチップ９３、及びマイコン（マイクロコントローラ）９４等が搭載されている（図３参照）。センサチップ９３は、カメラモジュール３のＰｉｔｃｈ方向の角速度を検出する機能を有する第１ジャイロセンサ９３ａと、カメラモジュール３のＹａｗ方向の角速度を検出する機能を有する第２ジャイロセンサ９３ｂとを有している（図１参照）。マイコン９４は、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、図１に示す駆動制御部１１０の機能を実現する。プログラムは、ここではコンピュータのメモリに予め記録されている。なお、プログラムは、インターネット等の電気通信回線を通じて、あるいはメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。なお、駆動制御部１１０の詳細については、後述する。
【００２５】
次に、カメラホルダ４０及び可動ベース部４１の詳細な構成について説明する。
【００２６】
カメラホルダ４０は、可動ユニット１０のＲｏｌｌ方向の角速度を検出する第３ジャイロセンサ４０１を有している（図２Ａ、図３、図４参照）。
【００２７】
可動ベース部４１は、遊嵌空間を有し、カメラモジュール３を支持する。可動ベース部４１は、本体部６０１と、第１遊嵌部材６０２と、一対の第１磁気バックヨーク６１０と、一対の第２磁気バックヨーク６１１と、一対の第１駆動磁石６２０と、一対の第２駆動磁石６２１とを有している（図４参照）。可動ベース部４１は、さらにボトムプレート６４０と、位置検出磁石６５０とを有している（図４参照）。
【００２８】
本体部６０１は、円板部分と、円板部分の外周部からカメラモジュール３側（上側）に突出する４つの固定部（アーム）とを有している。４つの固定部のうち２つの固定部は、軸１ｂにおいて対向し、他の２つの固定部は、軸１ｃにおいて対向している。４つの固定部は、略Ｌ字の形状である。以下、当該固定部をＬ字固定部という。４つのＬ字固定部は、一対の第１コイルユニット５２及び一対の第２コイルユニット５３と１対１に対向している。
【００２９】
第１遊嵌部材６０２は、テーパー形状の貫通孔を有している。第１遊嵌部材６０２は、テーパー形状の貫通孔の内周面を第１遊嵌面６７０として有している（図４参照）。第１遊嵌部材６０２は、第１遊嵌面６７０が遊嵌空間に露出するように本体部６０１の円板部分にねじで固定される。
【００３０】
一対の第１磁気バックヨーク６１０は、４つのＬ字固定部のうち一対の第１コイルユニット５２と対向する２つのＬ字固定部に、１対１に設けられている。一対の第１磁気バックヨーク６１０は、一対の第１コイルユニット５２と対向する２つのＬ字固定部にねじで固定される。一対の第２磁気バックヨーク６１１は、４つのＬ字固定部のうち一対の第２コイルユニット５３と対向する２つのＬ字固定部に、１対１に設けられている。一対の第２磁気バックヨーク６１１は、一対の第２コイルユニット５３と対向する２つのＬ字固定部にねじで固定される。
【００３１】
一対の第１駆動磁石６２０は、一対の第１磁気バックヨーク６１０に１対１に設けられ、一対の第２駆動磁石６２１は、一対の第２磁気バックヨーク６１１に１対１に設けられている。これにより、一対の第１駆動磁石６２０は、一対の第１コイルユニット５２と対向し、一対の第２駆動磁石６２１は、一対の第２コイルユニット５３と対向している。
【００３２】
ボトムプレート６４０は、非磁性であり、例えば真鍮で形成されている。ボトムプレート６４０は、本体部６０１において第１遊嵌部材６０２が設けられた面とは反対側の面に設けられ、可動ユニット１０（可動ベース部４１）の底部を形成する。ボトムプレート６４０は、ねじで本体部６０１に固定される。ボトムプレート６４０は、カウンタウエイトとして機能する。ボトムプレート６４０をカウンタウエイトとして機能させることで、回転の中心点５１０と、可動ユニット１０の重心とを一致させることができる。そのため、可動ユニット１０の全体に外力が加わった場合、可動ユニット１０が軸１ｂを中心に回転するモーメント及び軸１ｃを中心に回転するモーメントは小さくなる。これにより、小さな駆動力で可動ユニット１０（カメラモジュール３）を中立状態に維持したり、軸１ｂ及び軸１ｃを中心に回転させたりすることができる。よって、カメラ装置１の消費電力が低減される。特に、可動ユニット１０を中立状態に維持するために必要な駆動電流をほとんどゼロにすることも可能である。
【００３３】
位置検出磁石６５０は、ボトムプレート６４０の露出面のうち中央部位に設けられている。
【００３４】
第１プリント基板９０に設けられた４つの磁気センサ９２は、可動ユニット１０が回転すると、可動ユニット１０の回転に応じて位置検出磁石６５０の位置が変化することで、４つの磁気センサ９２に作用する磁力が変化する。４つの磁気センサ９２は、位置検出磁石６５０の回転により作用する磁力変化を検出し、軸１ｂ、軸１ｃに対する２次元の回転角度を算出する。４つの磁気センサ９２は、軸１ｂ、１ｃを含む平面に平行に第１プリント基板９０に配置される。このとき、４つの磁気センサ９２のうち２つの磁気センサ９２は、可動ユニット１０のＰｉｔｃｈ方向における回転位置を検出するために、軸１ｃ上に配置される（図５参照）。残り２つの磁気センサ９２は、可動ユニット１０のＹａｗ方向における回転位置を検出するために、軸１ｂ上に配置される（図５参照）。Ｐｉｔｃｈ方向の回転位置を検出する２つの磁気センサ９２を第１磁気センサ９２ａ（第１位置検出部）と総称し、Ｙａｗ方向の回転位置を検出する２つの磁気センサ９２を第２磁気センサ９２ｂ（第２位置検出部）と総称する。
【００３５】
連結部５０は、連結部５０の中央部分（４つの連結棒が湾曲していることにより形成された凹部）に球状の第２遊嵌部材５０１を有している（図２Ｂ、図４参照）。第２遊嵌部材５０１は、凸状球面を有する第２遊嵌面を含んでいる。球状の第２遊嵌部材５０１は、連結部５０の中央部分（凹部）に接着剤で固定されている。
【００３６】
連結部５０と第１遊嵌部材６０２とが結合する。具体的には、第１遊嵌部材６０２の第１遊嵌面６７０は、第２遊嵌部材５０１の第２遊嵌面と僅かな隙間を介して嵌め合せるように点または線接触する。これにより、連結部５０は、可動ユニット１０が回転可能となるように可動ユニット１０をピボット支持することができる。ここで、球状の第２遊嵌部材５０１の中心が、回転の中心点５１０となる。
【００３７】
脱落防止部８０は、凹部が設けられており、この凹部に位置検出磁石６５０の下部が入り込むように本体部５１に固定される。脱落防止部８０の凹部の内周面は、ボトムプレート６４０の底部との間に隙間が設けられている。脱落防止部８０の凹部の内周面及びボトムプレート６４０の底部の外周面は、互いに対向する曲面を有している。このとき、脱落防止部８０の凹部の内周面と、位置検出磁石６５０との間にも隙間が設けられている。この隙間は、ボトムプレート６４０や位置検出磁石６５０が脱落防止部８０と接触した場合であっても、第１駆動磁石６２０及び第２駆動磁石６２１の各々の磁気により第１駆動磁石６２０及び第２駆動磁石６２１の各々が元の位置に戻ることができる距離である。これにより、カメラモジュール３が第１プリント基板９０に近づく方向に押し込まれた場合であっても、脱落を防止するとともに、一対の第１駆動磁石６２０及び一対の第２駆動磁石６２１を元の位置に戻すことができる。
【００３８】
なお、位置検出磁石６５０は、ボトムプレート６４０の底部の外周よりボトムプレート６４０の内側に配設されることが好ましい。
【００３９】
ここで、一対の第１駆動磁石６２０は、吸着用磁石として機能し、対向する第１磁気ヨーク７１０との間に第１磁気吸引力が発生する。また、一対の第２駆動磁石６２１は、吸着用磁石として機能し、対向する第２磁気ヨーク７１１との間にも第２磁気吸引力が発生する。ここで、第１磁気吸引力のベクトルの向きは、回転の中心点５１０、第１磁気ヨーク７１０の中心位置及び第１駆動磁石６２０の中心位置を結ぶ中心線と平行になっている。第２磁気吸引力のベクトルの向きは、回転の中心点５１０、第２磁気ヨーク７１１の中心位置及び第２駆動磁石６２１の中心位置を結ぶ中心線と平行になっている。
【００４０】
また、第１磁気吸引力及び第２磁気吸引力は、固定ユニット２０の第２遊嵌部材５０１の第１遊嵌部材６０２に対する垂直抗力となる。また、可動ユニット１０が中立状態である場合には、可動ユニット１０における磁気吸引力は、光軸１ａ方向の合成ベクトルとなる。第１磁気吸引力、第２磁気吸引力及び合成ベクトルにおける力のバランスは、ヤジロベエの力学構成に似ており、可動ユニット１０は安定して３軸方向に回転することができる。
【００４１】
本実施形態では、上述した一対の第１コイルユニット５２、一対の第２コイルユニット５３、一対の第１駆動磁石６２０及び一対の第２駆動磁石６２１が、駆動部３０を構成する。また、駆動部３０は、Ｐｉｔｃｈ方向に可動ユニット１０を回転させる第１駆動部３０ａ、Ｙａｗ方向に可動ユニット１０を回転させる第２駆動部３０ｂ及びＲｏｌｌ方向に可動ユニット１０を回転させる第３駆動部３０ｃを含んでいる。
【００４２】
第１駆動部３０ａは、一対の第１コイルユニット５２における一対の第１磁気ヨーク７１０及び一対の駆動コイル７２０（第１駆動コイル）と、一対の第１駆動磁石６２０とを含んでいる。第２駆動部３０ｂは、一対の第２コイルユニット５３における一対の第２磁気ヨーク７１１及び一対の駆動コイル７２１（第２駆動コイル）と、一対の第２駆動磁石６２１とを含んでいる。第３駆動部３０ｃは、一対の第１駆動磁石６２０と、一対の第２駆動磁石６２１と、一対の第１磁気ヨーク７１０と、一対の第２磁気ヨーク７１１と、一対の駆動コイル７３０（第３駆動コイル）と、一対の駆動コイル７３１（第４駆動コイル）とを含んでいる。
【００４３】
本実施形態のカメラ装置１は、一対の駆動コイル７２０と一対の駆動コイル７２１に同時に通電することで、可動ユニット１０を２次元的に回転（ピッチング、ヨーイング）させることができる。また、カメラ装置１は、一対の駆動コイル７３０と一対の駆動コイル７３１に同時に通電することで、可動ユニット１０を光軸１ａを中心に回転（ローリング）させることもできる。
【００４４】
次に、アクチュエータ２の機能構成について説明する。
【００４５】
アクチュエータ２は、上述したように、第１磁気センサ９２ａ、第２磁気センサ９２ｂ、第１ジャイロセンサ９３ａ、第２ジャイロセンサ９３ｂ及び第３ジャイロセンサ４０１を備える（図１、図２Ｂ、図５参照）。アクチュエータ２は、さらに駆動制御部１１０、ドライバ部１２０及び駆動部３０を備える（図１参照）。
【００４６】
ここでは、駆動制御部１１０及びドライバ部１２０について説明する。
【００４７】
駆動制御部１１０の機能は、上述したようにマイコン９４がプログラムを実行することで実現される。駆動制御部１１０は、図１に示すように、第１変換部２０１、第２変換部２０２、第１積分部２０３、第２積分部２０４、記憶部２０５及び第３積分部２０６を備える。駆動制御部１１０は、さらに図１に示すように、第１演算部２０７、第２演算部２０８、第３演算部２０９、第１処理部２１０、第２処理部２１１及び第３処理部２１２を備える。
【００４８】
第１変換部２０１は、第１磁気センサ９２ａが検出したＰｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｐを、Ｐｉｔｃｈ方向において可動ユニット１０が傾いている角度（回転角度）θｐに変換する。
【００４９】
第２変換部２０２は、第２磁気センサ９２ｂが検出したＹａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを、Ｙａｗ方向において可動ユニット１０が傾いている角度（回転角度）θｙに変換する。
【００５０】
第１積分部２０３は、第１ジャイロセンサ９３ａが検出したＰｉｔｃｈ方向における角速度ωｐに対して積分演算を行って角速度ωｐをＰｉｔｃｈ方向における角度Ｉωｐ（第１回転角度）に変換する。
【００５１】
第２積分部２０４は、第２ジャイロセンサ９３ｂが検出したＹａｗ方向における角速度ωｙに対して積分演算を行って角速度ωｙをＹａｗ方向における角度Ｉωｙ（第２回転角度）に変換する。
【００５２】
記憶部２０５は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の基準位置（所定の位置）を表す情報を予め記憶している。基準位置とは、例えば、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の回転角度が０度となる位置である。
【００５３】
第３積分部２０６は、第３ジャイロセンサ４０１が検出したＲｏｌｌ方向における角速度ωｒに対して積分演算を行って角速度ωｒをＲｏｌｌ方向における角度Ｉωｒ（第３回転角度）に変換する。
【００５４】
第１演算部２０７は、第１変換部２０１からの角度θｐと、第１積分部２０３からの角度Ｉωｐとを入力値として、Ｐｉｔｃｈ方向に対して可動ユニット１０を制御するための第１差分値を算出する。
【００５５】
第２演算部２０８は、第２変換部２０２からの角度θｙと、第２積分部２０４からの角度Ｉωｙとを入力値として、Ｙａｗ方向に対して可動ユニット１０を制御するための第２差分値を算出する。
【００５６】
第３演算部２０９は、記憶部２０５で記憶されている基準位置を表す情報と、第３積分部２０６からの角度Ｉωｒとを入力値として、Ｒｏｌｌ方向に対して可動ユニット１０を制御するための第３差分値を算出する。
【００５７】
第１処理部２１０は、第１差分値に対してＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御を施して、第１駆動部３０ａに含まれる一対の駆動コイル７２０に供給する電流の量を制御するための第１制御信号を生成する。ここで、ＰＩＤ制御とは、出力値と目標値との偏差、その積分及び微分によって出力値を制御する制御方法である。
【００５８】
第２処理部２１１は、第２差分値に対してＰＩＤ制御を施して、第２駆動部３０ｂに含まれる一対の駆動コイル７２１に供給する電流の量を制御するための第２制御信号を生成する。
【００５９】
第３処理部２１２は、第３差分値に対してＰＩＤ制御を施して、第３駆動部３０ｃに含まれる一対の駆動コイル７３０及び一対の駆動コイル７３１に供給する電流の量を制御するための第３制御信号を生成する。
【００６０】
ドライバ部１２０は、第１ドライバ部１２１、第２ドライバ部１２２及び第３ドライバ部１２３を備える。第１ドライバ部１２１は、第１駆動部３０ａへの信号の出力の制御を行う。第２ドライバ部１２２は、第２駆動部３０ｂへの信号の出力の制御を行う。第３ドライバ部１２３は、第３駆動部３０ｃへの信号の出力の制御を行う。
【００６１】
次に、アクチュエータ２の動作について、図１を用いて説明する。本実施形態では、駆動制御部１１０は、磁気センサ９２、センサチップ９３及び第３ジャイロセンサ４０１から検出結果を逐次取り込み、制御演算を行う。以下、カメラ装置１は所定の方向を向いている状態で、手振れ等によってカメラ装置１の方向が変化した場合にカメラモジュール３の方向を元の方向に制御する動作について説明する。なお、３つの方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向）のそれぞれの制御演算について説明する。
【００６２】
第１磁気センサ９２ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｐを検出すると、検出結果である回転位置Ｐｐを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第１変換部２０１は、第１磁気センサ９２ａからＰｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｐを受け取ると、回転位置Ｐｐを角度θｐに変換し、第１演算部２０７へ出力する。
【００６３】
第１ジャイロセンサ９３ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の角速度ωｐを検出すると、検出結果である角速度ωｐを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第１積分部２０３は、第１ジャイロセンサ９３ａからＰｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の角速度ωｐを受け取ると、角速度ωｐに対して積分演算を行って角速度ωｐを角度Ｉωｐに変換し、第１演算部２０７へ出力する。
【００６４】
第１演算部２０７は、角度θｐから角度Ｉωｐを減算し、減算結果を第１処理部２１０へ出力する。第１処理部２１０は、第１演算部２０７の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第１制御信号を生成する。
【００６５】
第１ドライバ部１２１は、第１制御信号を一対の駆動コイル７２０に出力して、可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させる。
【００６６】
第２磁気センサ９２ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを検出すると、検出結果である回転位置Ｐｙを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第２変換部２０２は、第２磁気センサ９２ｂからＹａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを受け取ると、回転位置Ｐｙを角度θｙに変換し、第２演算部２０８へ出力する。
【００６７】
第２ジャイロセンサ９３ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の角速度ωｙを検出すると、検出結果である角速度ωｙを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第２積分部２０４は、第２ジャイロセンサ９３ｂからＹａｗ方向における可動ユニット１０の角速度ωｙを受け取ると、角速度ωｙに対して積分演算を行って角速度ωｙを角度Ｉωｙに変換し、第２演算部２０８へ出力する。
【００６８】
第２演算部２０８は、角度θｙから角度Ｉωｙを減算し、減算結果を第２処理部２１１へ出力する。第２処理部２１１は、第２演算部２０８の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第２制御信号を生成する。
【００６９】
第２ドライバ部１２２は、第２制御信号を一対の駆動コイル７２１に出力して、可動ユニット１０をＹａｗ方向に回転駆動させる。
【００７０】
第３ジャイロセンサ４０１は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の角速度ωｒを検出すると、検出結果である角速度ωｒを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第３積分部２０６は、第３ジャイロセンサ４０１からＲｏｌｌ方向における可動ユニット１０の角速度ωｒを受け取ると、角速度ωｒに対して積分演算を行って角速度ωｒを角度Ｉωｒに変換し、第３演算部２０９へ出力する。
【００７１】
第３演算部２０９は、記憶部２０５に記憶されている基準位置（所定の位置）を表す情報（角度θｒ）から角度Ｉωｒを減算し、減算結果を第３処理部２１２へ出力する。第３処理部２１２は、第３演算部２０９の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第３制御信号を生成する。
【００７２】
第３ドライバ部１２３は、第３制御信号を一対の駆動コイル７３０及び一対の駆動コイル７３１に出力して、可動ユニット１０をＲｏｌｌ方向に回転駆動させる。
【００７３】
以上説明したように、アクチュエータ２は、可動ユニット１０（カメラモジュール３）における３軸方向の回転位置に応じて、可動ユニット１０（カメラモジュール３）の位置を回転前の位置に補正することができる。つまり、カメラ装置１の利用者がカメラ装置１を意図せず傾けた場合であっても、アクチュエータ２はカメラモジュール３をカメラ装置１が傾けられる前の状態に戻すことができる。したがって、アクチュエータ２は、手振れを防止することができる。
【００７４】
ここで、アクチュエータ２の具体的な動作について、図２Ｂ、図６Ａ〜図７Ｂを用いて説明する。
【００７５】
本具体例では、アクチュエータ２は、図２Ｂに示すように、可動ユニット１０（カメラモジュール３）が中立状態となっており、カメラモジュール３の光軸１ａが垂直線１ｇとが一致していることを前提とする。垂直線１ｇは、第２遊嵌部材５０１の中心（回転の中心点５１０）を通る重力方向の線である。このとき、例えば軸１ｃは、中心点５１０を通り垂直線１ｇと直交する水平線１ｈ（図６Ａ〜図７Ｂ参照）と一致している。
【００７６】
カメラ装置１を、図２Ｂで示す状態から水平線１ｈに対して角度θ１傾ける、つまりＰｉｔｃｈ方向に角度θ１傾ける（図６Ａ参照）。このとき、垂直線１ｇと、軸１ｃに対する法線１ｄとのなす角はθ１となっている。駆動制御部１１０は、第１ジャイロセンサ９３ａの検出結果に対して積分演算を施して角度θ１を算出する。
【００７７】
可動ユニット１０は、上述したように、第１磁気吸引力、第２磁気吸引力及び合成ベクトルによって固定ユニット２０に対して固定されている。つまり、可動ユニット１０は、固定ユニット０２に対して完全に固定されていないので、可動ユニット１０は、カメラ装置１が傾いた時にその傾きに完全に追従するとは限らない。そのため、第１磁気センサ９２ａの検出結果が、第１ジャイロセンサ９３ａの検出結果から求められる角度と一致しない可能性がある。例えば、光軸１ａが、法線１ｄと垂直線１ｇとの間に存在する場合がある。この場合、第１磁気センサ９２ａは、検出結果として、光軸１ａと法線１ｄとのなす角度θ２を検出する（図６Ａ参照）。なお、第１磁気センサ９２ａは、法線１ｄから垂直線１ｇに向う角度を正値とし、法線１ｄから水平線１ｈに向う角度を負値として検出する。図６Ａでは、角度θ２は正値である。
【００７８】
第１演算部２０７は、角度θ２から角度θ１を減算する。第１処理部２１０は、減算結果（θ２−θ１）に基づいて、光軸１ａが垂直線１ｇと一致するように可動ユニット１０の回転を制御するための信号（第１制御信号）を生成する。
【００７９】
駆動部３０の第１駆動部３０ａは、第１制御信号に基づいて可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させる。その結果、アクチュエータ２は、図６Ｂに示すように、カメラモジュール３の光軸１ａを垂直線１ｇと、つまり重力方向と一致させることができる。つまり、アクチュエータ２は、光軸１ａを、カメラ装置１が水平線１ｈに対して角度θ１傾けられる前の状態に戻すことができる。
【００８０】
また、別の例として、光軸１ａが、法線１ｄと水平線１ｈとの間に存在する場合がある。この場合、第１磁気センサ９２ａは、検出結果として、光軸１ａと法線１ｄとのなす角度θ３を検出する（図７Ａ参照）。ここで、上述したように、第１磁気センサ９２ａは、法線１ｄから水平線１ｈに向う角度を負値として検出するので、角度θ３は負値となる。以下、θ３が負値であることを明記するために、“−θ３”と記述する。
【００８１】
第１演算部２０７は、第１磁気センサ９２ａの検出結果（−θ３）から角度θ１を減算する。第１処理部２１０は、減算結果（−θ３−θ１）に基づいて、光軸１ａが垂直線１ｇと一致するように可動ユニット１０の回転を制御するための信号（第１制御信号）を生成する。
【００８２】
駆動部３０の第１駆動部３０ａは、第１制御信号に基づいて可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させる。その結果、アクチュエータ２は、図７Ｂに示すように、カメラモジュール３の光軸１ａを垂直線１ｇと、つまり重力方向と一致させることができる。つまり、アクチュエータ２は、光軸１ａを、カメラ装置１が水平線１ｈに対して角度θ１傾けられる前の状態に戻すことができる。
【００８３】
（実施形態２）
本実施形態のカメラ装置１は、加速度センサをさらに備える点が、実施形態１と異なる。以下、本実施形態のカメラ装置１について、実施形態１とは異なる点を中心に、図８〜図１０Ｂを用いて説明する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００８４】
本実施形態のカメラ装置１のセンサチップ９３は、図８に示すように、第１ジャイロセンサ９３ａ、第２ジャイロセンサ９３ｂの他、第１加速度センサ９３ｃ、第２加速度センサ９３ｄを有している。本実施形態のカメラ装置１は、さらに、第３加速度センサ４０２を有している。
【００８５】
第１加速度センサ９３ｃは、Ｐｉｔｃｈ方向において可動ユニット１０に加わる加速度を検出可能なセンサである。
【００８６】
第２加速度センサ９３ｄは、Ｙａｗ方向において可動ユニット１０に加わる加速度を検出可能なセンサである。
【００８７】
第３加速度センサ４０２は、可動ユニット１０に設けられ、Ｒｏｌｌ方向において可動ユニット１０に加わる加速度を検出可能なセンサである。
【００８８】
本実施形態の駆動制御部１１０は、図８に示すように、実施形態１で説明した機能構成の他、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４、第３フィルタ部２１５、第１補正部２１６、第２補正部２１７及び第３補正部２１８を有している。駆動制御部１１０は、さらに、第１検知部２１９、第２検知部２２０及び第３検知部２２１を有している。
【００８９】
第１フィルタ部２１３は、ローパスフィルタを含んでいる。第１フィルタ部２１３は、第１加速度センサ９３ｃで検出された加速度αｐを表す信号に対して、ローパスフィルタにより所定の周波数より高い周波数を減衰させる。第１フィルタ部２１３は、高周波成分が減衰された信号（加速度αｐ）のピーク値とボトム値とを求める。第１フィルタ部２１３は、ピーク値とボトム値との中間値である第１値ｆαｐを重力方向に対するＰｉｔｃｈ方向における傾斜成分（傾斜方向）として出力する。これにより、第１フィルタ部２１３は、第１加速度センサ９３ｃで検出された加速度αｐを表す信号から並進成分（ＡＣ成分）が除去された信号（第１値ｆαｐを表す信号）を出力することができる。
【００９０】
第２フィルタ部２１４は、ローパスフィルタを含んでいる。第２フィルタ部２１４は、第２加速度センサ９３ｄで検出された加速度αｙを表す信号に対して、ローパスフィルタにより所定の周波数より高い周波数を減衰させる。第２フィルタ部２１４は、高周波成分が減衰された信号（加速度αｙ）のピーク値とボトム値とを求める。第２フィルタ部２１４は、ピーク値とボトム値との中間値である第２値ｆαｙを重力方向に対するＹａｗ方向における傾斜成分（傾斜方向）として出力する。これにより、第２フィルタ部２１４は、第２加速度センサ９３ｄで検出された加速度αｙを表す信号からＡＣ成分が除去された信号（第２値ｆαｙを表す信号）を出力することができる。
【００９１】
第３フィルタ部２１５は、ローパスフィルタを含んでいる。第３フィルタ部２１５は、第３加速度センサ４０２で検出された加速度αｒを表す信号に対して、ローパスフィルタにより所定の周波数より高い周波数を減衰させる。第３フィルタ部２１５は、高周波成分が減衰された信号（加速度αｒ）のピーク値とボトム値とを求める。第３フィルタ部２１５は、ピーク値とボトム値との中間値である第３値ｆαｒを重力方向に対するＲｏｌｌ方向における傾斜成分（傾斜方向）として出力する。これにより、第３フィルタ部２１５は、第３加速度センサ４０２で検出された加速度αｒを表す信号からＡＣ成分が除去された信号（第３値ｆαｒを表す信号）を出力することができる。
【００９２】
さらに、第１フィルタ部２１３は、第３フィルタ部２１５で生成された第３値ｆαｒと第２フィルタ部２１４で生成された第２値ｆαｙとから、Ｒｏｌｌ方向における傾斜方向とＹａｗ方向における傾斜方向とのなす角度（傾斜角度）を算出し、傾斜角度として第１補正値θαｐを第１補正部２１６に出力する。
【００９３】
第２フィルタ部２１４は、第１フィルタ部２１３で生成された第１値ｆαｐと第３フィルタ部２１５で生成された第３値ｆαｒとから、Ｐｉｔｃｈ方向における傾斜方向とＲｏｌｌ方向における傾斜方向とのなす角度（傾斜角度）を算出し、傾斜角度として第２補正値θαｙを第２補正部２１７に出力する。
【００９４】
第３フィルタ部２１５は、第１フィルタ部２１３で生成された第１値ｆαｐと第２フィルタ部２１４で生成された第２値ｆαｙとから、Ｐｉｔｃｈ方向における傾斜方向とＹａｗ方向における傾斜方向とのなす角度（傾斜角度）を算出し、傾斜角度として第３補正値θαｒを第３補正部２１８に出力する。
【００９５】
第１補正部２１６は、第１積分部２０３で算出された角度Ｉωｐを、第１フィルタ部２１３から出力された第１補正値θαｐを用いて補正する。第１補正部２１６は、図９Ａに示すように、２つの乗算部２５１，２５４と、３つの演算部２５０，２５２，２５５と、遅延部２５３と、スイッチ部２５６とを有している。
【００９６】
演算部２５０は、第１フィルタ部２１３で求められた第１補正値θαｐ（傾斜角度）から第１積分部２０３で求められた角度Ｉωｐを減算し、その結果を出力する。乗算部２５１は、演算部２５０の減算結果に値ｍを乗算し、その結果を出力する。演算部２５２は、乗算部２５１の乗算結果に、乗算部２５４の乗算結果を加算し、その結果を出力する。遅延部２５３は、演算部２５２から出力された加算結果である信号の位相を遅らせる。乗算部２５４は、遅延部２５３から出力された演算部２５２の加算結果に値ｎを乗算し、その結果を出力する。スイッチ部２５６は、第１検知部２１９からの指示に応じて、第１閉状態と第１開状態とを切り替えるスイッチである。第１閉状態とは、演算部２５２及び遅延部２５３と、演算部２５５との間が導通する状態である。第１開状態とは、演算部２５２及び遅延部２５３と、演算部２５５との間が非導通となる状態である。演算部２５５は、スイッチ部２５６の状態が第１閉状態である場合には、第１積分部２０３から出力された角度Ｉωｐに、演算部２５２の加算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第１演算部２０７に出力する。演算部２５５は、スイッチ部２５６の状態が第１開状態である場合には、第１積分部２０３から出力された角度Ｉωｐを、補正することなく第１演算部２０７に出力する。
【００９７】
第１演算部２０７は、第１変換部２０１から出力された角度θｐから、第１補正部２１６から出力された角度を減算する。これにより、可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させるためのＰｉｔｃｈ方向におけるより正確な角度を算出することができる。
【００９８】
ここで、値ｍと値ｎとにおいて、値ｍが値ｎより小さく、かつ値ｍと値ｎとの加算値（ｍ＋ｎ）が１以下となることが好ましい。加算値（ｍ＋ｎ）が１より大きい場合には、角度Ｉωｐの補正に用いられる補正値、つまり演算部２５２の加算結果が、補正に必要な値よりも大きくなる可能性があり、好ましくない。加算値（ｍ＋ｎ）を１以下とし、フィードバック制御することで、演算部２５２の加算結果を補正に必要な値に徐々に近づけることができる。また、値ｎが値ｍ以上である場合には、演算部２５２の加算結果が補正に必要な値に到達するまでの収束性が早くなる。しかしながら、一般に加速度センサの検知結果において並進成分が大きいため、検出結果の信頼性は低い。そのため、値ｍを値ｎより小さくして、演算部２５２の加算結果が補正に必要な値に到達するまでの収束性を遅くすることが好ましい。
【００９９】
第２補正部２１７は、第２積分部２０４で算出された角度Ｉωｙを、第２フィルタ部２１４から出力された第２補正値θαｙを用いて補正する。第２補正部２１７は、図９Ｂに示すように、２つの乗算部２６１，２６４と、３つの演算部２６０，２６２，２６５と、遅延部２６３と、スイッチ部２６６とを有している。
【０１００】
演算部２６０は、第２フィルタ部２１４で求められた第２補正値θαｙ（傾斜角度）から第２積分部２０４で求められた角度Ｉωｙを減算し、その結果を出力する。乗算部２６１は、演算部２６０の減算結果に値ｍを乗算し、その結果を出力する。演算部２６２は、乗算部２６１の乗算結果に、乗算部２６４の乗算結果を加算し、その結果を出力する。遅延部２６３は、演算部２６２から出力された加算結果である信号の位相を遅らせる。乗算部２６４は、遅延部２６３から出力された演算部２６２の加算結果に値ｎを乗算し、その結果を出力する。スイッチ部２６６は、第２検知部２２０からの指示に応じて、第２閉状態と第２開状態とを切り替えるスイッチである。第２閉状態とは、演算部２６２及び遅延部２６３と、演算部２６５との間が導通する状態である。第２開状態とは、演算部２６２及び遅延部２６３と、演算部２６５との間が非導通となる状態である。演算部２６５は、スイッチ部２６６の状態が第２閉状態である場合には、第２積分部２０４から出力された角度Ｉωｙに、演算部２６２の加算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第２演算部２０８に出力する。演算部２６５は、スイッチ部２６６の状態が第２開状態である場合には、第２積分部２０４から出力された角度Ｉωｙを、補正することなく第２演算部２０８に出力する。
【０１０１】
第２演算部２０８は、第２変換部２０２から出力された角度θｙから、第２補正部２１７から出力された角度を減算する。これにより、可動ユニット１０をＹａｗ方向に回転駆動させるためのＹａｗ方向におけるより正確な角度を算出することができる。
【０１０２】
第３補正部２１８は、第３積分部２０６で算出された角度Ｉωｒを、第３フィルタ部２１５から出力された第３補正値θαｒを用いて補正する。第３補正部２１８は、図９Ｃに示すように、２つの乗算部２７１，２７４と、３つの演算部２７０，２７２，２７５と、遅延部２７３と、スイッチ部２７６とを有している。
【０１０３】
演算部２７０は、第３フィルタ部２１５で求められた第３補正値θαｒ（傾斜角度）から第３積分部２０６で求められた角度Ｉωｒを減算し、その結果を出力する。乗算部２７１は、演算部２７０の減算結果に値ｍを乗算し、その結果を出力する。演算部２７２は、乗算部２７１の乗算結果に、乗算部２７４の乗算結果を加算し、その結果を出力する。遅延部２７３は、演算部２７２から出力された加算結果である信号の位相を遅らせる。乗算部２７４は、遅延部２７３から出力された演算部２７２の加算結果に値ｎを乗算し、その結果を出力する。スイッチ部２７６は、第３検知部２２１からの指示に応じて、第３閉状態と第３開状態とを切り替えるスイッチである。第３閉状態とは、演算部２７２及び遅延部２７３と、演算部２７５との間が導通する状態である。第３開状態とは、演算部２７２及び遅延部２７３と、演算部２７５との間が非導通となる状態である。演算部２７５は、スイッチ部２７６の状態が第３閉状態である場合には、第３積分部２０６から出力された角度Ｉωｒに、演算部２７２の加算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第３演算部２０９に出力する。演算部２７５は、スイッチ部２７６の状態が第３開状態である場合には、第３積分部２０６から出力された角度Ｉωｒを、補正することなく第３演算部２０９に出力する。
【０１０４】
第３演算部２０９は、記憶部２０５に記憶されている基準位置（所定の位置）を表す情報（角度θｒ）から、第３補正部２１８から出力された角度を減算する。これにより、可動ユニット１０をＲｏｌｌ方向に回転駆動させるためのＲｏｌｌ方向におけるより正確な角度を算出することができる。
【０１０５】
第１検知部２１９は、第１フィルタ部２１３から出力された第１値ｆαｐに基づいて、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の姿勢（傾き）を検知する。具体的には、第１検知部２１９は、Ｐｉｔｃｈ方向の回転軸（軸１ｂ）の傾きを検知する。第１検知部２１９は、軸１ｂが重力方向と一致している場合には、スイッチ部２５６の状態を第１開状態とするようスイッチ部２５６に指示する。第１検知部２１９は、軸１ｂが重力方向と一致しない場合には、スイッチ部２５６の状態を第１閉状態とするようスイッチ部２５６に指示する。
【０１０６】
第２検知部２２０は、第２フィルタ部２１４から出力された第２値ｆαｙに基づいて、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の姿勢（傾き）を検知する。具体的には、第２検知部２２０は、Ｙａｗ方向の回転軸（軸１ｃ）の傾きを検知する。第２検知部２２０は、軸１ｃが重力方向と一致している場合には、スイッチ部２６６の状態を第２開状態とするようスイッチ部２６６に指示する。第２検知部２２０は、軸１ｃが重力方向と一致しない場合には、スイッチ部２６６の状態を第２閉状態とするようスイッチ部２６６に指示する。
【０１０７】
第３検知部２２１は、第３フィルタ部２１５から出力された第３値ｆαｒに基づいて、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の姿勢（傾き）を検知する。具体的には、第３検知部２２１は、Ｒｏｌｌ方向の回転軸（光軸１ａ）の傾きを検知する。第３検知部２２１は、光軸１ａが重力方向と一致している場合には、スイッチ部２７６の状態を第３開状態とするようスイッチ部２７６に指示する。第３検知部２２１は、光軸１ａが重力方向と一致しない場合には、スイッチ部２７６の状態を第３閉状態とするようスイッチ部２６６に指示する。
【０１０８】
次に、アクチュエータ２の動作について、図８を用いて説明する。本実施形態では、駆動制御部１１０は、磁気センサ９２、センサチップ９３、第３ジャイロセンサ４０１、第３加速度センサ４０２から検出結果を逐次取り込み、制御演算を行う。以下、カメラ装置１は所定の方向を向いている状態で、手振れ等によってカメラ装置１の方向が変化した場合にカメラモジュール３の方向を元の方向に制御する動作について説明する。なお、３つの方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向）のそれぞれの制御演算について説明する。
【０１０９】
第１磁気センサ９２ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｐを検出すると、検出結果である回転位置Ｐｐを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第１変換部２０１は、回転位置Ｐｐを角度θｐに変換し、第１演算部２０７へ出力する。
【０１１０】
第１ジャイロセンサ９３ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の角速度ωｐを検出すると、検出結果である角速度ωｐを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第１積分部２０３は、角速度ωｐに対して積分演算を行って角速度ωｐを角度Ｉωｐに変換し、第１補正部２１６へ出力する。
【０１１１】
第１加速度センサ９３ｃは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の加速度αｐを検出すると、検出した加速度αｐを第１フィルタ部２１３へ出力する。第１フィルタ部２１３は、加速度αｐからＡＣ成分が除去された第１値ｆαｐを生成する。第１フィルタ部２１３は、第３フィルタ部２１５で生成された第３値ｆαｒ及び第２フィルタ部２１４で生成された第２値ｆαｙに基づいて第１補正値θαｐを生成し、第１補正部２１６へ出力する。
【０１１２】
第１補正部２１６は、第１補正値θαｐを用いて角度Ｉωｐを補正して第１補正値（補正後の角度）を求め、第１演算部２０７へ出力する。
【０１１３】
第１演算部２０７は、角度θｐから第１補正値を減算し、減算結果を第１処理部２１０へ出力する。
【０１１４】
第１検知部２１９は、軸１ｂと重力方向とが一致するか否かを判断し、スイッチ部２５６を制御する。一致しないと判断する場合には、第１検知部２１９は、演算部２５５が、第１積分部２０３から出力された角度Ｉωｐに、演算部２５２の演算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第１演算部２０７に出力するように、スイッチ部２５６を制御する。一致すると判断する場合には、第１検知部２１９は、演算部２５５が、第１積分部２０３から出力された角度Ｉωｐを、第１演算部２０７に出力するように、スイッチ部２５６を制御する。
【０１１５】
第１処理部２１０は、第１演算部２０７の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第１制御信号を生成し、第１ドライバ部１２１へ出力する。
【０１１６】
第１ドライバ部１２１は、第１制御信号を一対の駆動コイル７２０に出力して、可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させる。
【０１１７】
第２磁気センサ９２ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを検出すると、検出結果である回転位置Ｐｙを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第２変換部２０２は、第２磁気センサ９２ｂからＹａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを受け取ると、回転位置Ｐｙを角度θｙに変換し、第２演算部２０８へ出力する。
【０１１８】
第２ジャイロセンサ９３ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の角速度ωｙを検出すると、検出結果である角速度ωｙを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第２積分部２０４は、第２ジャイロセンサ９３ｂからＹａｗ方向における可動ユニット１０の角速度ωｙを受け取ると、角速度ωｙに対して積分演算を行って角速度ωｙを角度Ｉωｙに変換し、第２補正部２１７へ出力する。
【０１１９】
第２加速度センサ９３ｄは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の加速度αｙを検出すると、検出した加速度αｙを第２フィルタ部２１４へ出力する。第２フィルタ部２１４は、加速度αｙからＡＣ成分が除去された第２値ｆαｙを生成する。第２フィルタ部２１４は、第１フィルタ部２１３で生成された第１値ｆαｐ及び第３フィルタ部２１５で生成された第３値ｆαｒに基づいて第２補正値θαｙを生成し、第２補正部２１７へ出力する。
【０１２０】
第２補正部２１７は、第２補正値θαｙを用いて角度Ｉωｙを補正して第２補正値（補正後の角度）を求め、第２演算部２０８へ出力する。
【０１２１】
第２演算部２０８は、角度θｙから第２補正値を減算し、減算結果を第２処理部２１１へ出力する。
【０１２２】
第２検知部２２０は、軸１ｃと重力方向とが一致するか否かを判断し、スイッチ部２６６を制御する。一致しないと判断する場合には、第２検知部２２０は、演算部２６５が、第２積分部２０４から出力された角度Ｉωｙに、演算部２６２の演算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第２演算部２０８に出力するように、スイッチ部２６６を制御する。一致すると判断する場合には、第２検知部２２０は、演算部２６５が、第２積分部２０４から出力された角度Ｉωｙを、第２演算部２０８に出力するように、スイッチ部２６６を制御する。
【０１２３】
第２処理部２１１は、第２演算部２０８の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第２制御信号を生成し、第２ドライバ部１２２へ出力する。
【０１２４】
第２ドライバ部１２２は、第２制御信号を一対の駆動コイル７２１に出力して、可動ユニット１０をＹａｗ方向に回転駆動させる。
【０１２５】
第３ジャイロセンサ４０１は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の角速度ωｒを検出すると、検出結果である角速度ωｒを駆動制御部１１０へ出力する。駆動制御部１１０の第３積分部２０６は、第３ジャイロセンサ４０１からＲｏｌｌ方向における可動ユニット１０の角速度ωｒを受け取ると、角速度ωｒに対して積分演算を行って角速度ωｒを角度Ｉωｒに変換し、第３補正部２１８へ出力する。
【０１２６】
第３加速度センサ４０２は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の加速度αｒを検出すると、検出した加速度αｒを第３フィルタ部２１５へ出力する。第３フィルタ部２１５は、加速度αｒからＡＣ成分が除去された第３値ｆαｒを生成する。第３フィルタ部２１５は、第２フィルタ部２１４で生成された第２値ｆαｙ及び第１フィルタ部２１３で生成された第１値ｆαｐに基づいて第３補正値θαｒを生成し、第３補正部２１８へ出力する。
【０１２７】
第３補正部２１８は、第３補正値θαｒを用いて角度Ｉωｒを補正して第３補正値（補正後の角度）を求め、第３演算部２０９へ出力する。
【０１２８】
第３演算部２０９は、角度θｒから第３補正値を減算し、減算結果を第３処理部２１２へ出力する。
【０１２９】
第３検知部２２１は、光軸１ａと重力方向とが一致するか否かを判断し、スイッチ部２７６を制御する。一致しないと判断する場合には、第３検知部２２１は、演算部２７５が、第３積分部２０６から出力された角度Ｉωｒに、演算部２７２の演算結果を加算し、その結果（補正後の角度）を第３演算部２０９に出力するように、スイッチ部２７６を制御する。一致すると判断する場合には、第３検知部２２１は、演算部２７５が、第３積分部２０６から出力された角度Ｉωｒを、第３演算部２０９に出力するように、スイッチ部２７６を制御する。
【０１３０】
第３処理部２１２は、第３演算部２０９の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第３制御信号を生成し、第３ドライバ部１２３へ出力する。
【０１３１】
第３ドライバ部１２３は、第３制御信号を一対の駆動コイル７３０及び一対の駆動コイル７３１に出力して、可動ユニット１０をＲｏｌｌ方向に回転駆動させる。
【０１３２】
カメラ装置１は、光軸１ａ、軸１ｂ及び軸１ｃのうち１つの軸が、重力方向と一致して設けられる場合がある。例えば、軸１ｃが重力方向と一致している場合に、可動ユニット１０（カメラモジュール３）がＹａｗ方向に回転駆動しても、第２加速度センサ９３ｄは、Ｙａｗ方向において可動ユニット１０に加わる加速度を検出することはできない。光軸１ａが重力方向と一致している場合に、可動ユニット１０（カメラモジュール３）がＲｏｌｌ方向に回転駆動しても、第３加速度センサ４０２は、Ｒｏｌｌ方向において可動ユニット１０に加わる加速度を検出することはできない。つまり、光軸１ａ、軸１ｂ及び軸１ｃのうち１つの軸が重力方向と一致している場合には、その一致する軸に基づく回転駆動における加速度は検出されない。そのため、重力方向と一致する軸の回転駆動の方向を検知する加速度センサの検出結果を可動ユニット１０の回転駆動の制御から除外する必要がある。そこで、本実施形態では、駆動制御部１１０は、第１検知部２１９、第２検知部２２０及び第３検知部２２１の検知結果から、重力方向と一致する軸を求めている。そして、本実施形態では、駆動制御部１１０は、重力方向と一致する軸に応じた回転方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向のいずれか）を除く残りの２軸に応じた回転方向に対して可動ユニット１０の回転駆動を制御している。これにより、アクチュエータ２は、３軸のうち重力方向と一致する１つの軸を除く２つの軸を中心とする回転駆動によって２つの軸に対応する２つの加速度センサから得られる傾斜成分（傾斜方向）を用いて、可動ユニット１０を回転駆動させることができる。
【０１３３】
なお、第１補正値θαｐは、第１フィルタ部２１３で生成される構成としたが、第１補正部２１６で生成されてもよい。また、第２補正値θαｙは第２補正部２１７で、第３補正値θαｒは第３補正部２１８で、それぞれ生成されてもよい。
【０１３４】
また、本実施形態において、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、ローパスフィルタのみから構成されてもよい。この場合においても、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、加速度センサの検出結果に含まれるＡＣ成分を除去することができる。より正確な検出結果を得るためには、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、検出結果に対してローパスフィルタを適用した後、ピーク値とボトム値との中間値を求めることが好ましい。以下にその理由を図１０Ａ，１０Ｂを用いて説明する。なお、図１０Ａ，１０Ｂにおいて、縦軸は加速度を、横軸は時間をそれぞれ表している。
【０１３５】
図１０Ａにおいて、線Ｌ１は、ローパスフィルタを通過する前の加速度センサの検出結果を表す信号を示しており、線Ｌ２は、ローパスフィルタを通過した後の加速度センサの検出結果を表す信号を示している。ローパスフィルタのみを適用しただけでは、ＡＣ成分が残ってしまう。一方、本実施形態の第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、ローパスフィルタを通過した信号に対して、ピーク値とボトム値とを求め、さらにピーク値とボトム値との中間値を求めている。これにより、さらにＡＣ成分を除去することが可能となる（図１０Ｂ参照）。なお、図１０Ｂにおける黒い丸印がピーク値を、白い丸印がボトム値を表している。また、図１０Ｂにおいて、線Ｌ３は、ピーク値とボトム値との中間値を表す信号を示している。線Ｌ３では、ＡＣ成分は、ほとんど除去されている。そのため、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、ローパスフィルタのみを通過させた信号（線Ｌ２に相当）よりも正確な検出結果を出力することができる。
【０１３６】
また、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、ローパスフィルタを用いることなく、加速度センサの検出結果のピーク値及びボトム値を求めて、さらにピーク値とボトム値との中間値を求めてもよい。または、フィルタ等を用いて加速度センサの検出結果から中間値を求めてもよい。これらの場合においても、第１フィルタ部２１３、第２フィルタ部２１４及び第３フィルタ部２１５は、加速度センサの検出結果からＡＣ成分を除去することができる。
【０１３７】
なお、本実施形態において、第１補正部２１６は、スイッチ部２５６を有する構成としたが、この構成に限定されない。第１補正部２１６は、スイッチ部２５６を有しなくてもよい。この場合、第１補正部２１６は、軸１ｂが重力方向と一致していると第１検知部２１９が判断する場合には、値ｍを０にしてもよい。第２補正部２１７は、同様に、スイッチ部２６６を有する代わりに、軸１ｃが重力方向と一致していると第２検知部２２０が判断する場合には、値ｍを０にしてもよい。第３補正部２１８は、同様に、スイッチ部２７６を有する代わりに、光軸１ａが重力方向と一致していると第３検知部２２１が判断する場合には、値ｍを０にしてもよい。
【０１３８】
（実施形態３）
本実施形態のカメラ装置１は、撮影された画像に含まれる特定の被写体を自動追従する機能をさらに備える点が、実施形態１と異なる。以下、本実施形態にカメラ装置１について、実施形態１とは異なる点を中心に、図１１〜図１３Ｂを用いて説明する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【０１３９】
本実施形態のカメラ装置１は、画像処理マイコン３００と表示部３０１と入力部３０２とを、さらに備える。
【０１４０】
画像処理マイコン３００は、例えば第２プリント基板９１に設けられており、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、図１１に示す画像処理部３１０の機能を実現する。プログラムは、ここではコンピュータのメモリに予め記録されている。なお、プログラムは、インターネット等の電気通信回線を通じて、あるいはメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。なお、画像処理部３１０の詳細については、後述する。
【０１４１】
表示部３０１は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイのような薄型のディスプレイ装置である。表示部３０１は、カメラモジュール３で撮影された画像を表示する。
【０１４２】
入力部３０２は、カメラ装置１の操作者の操作を受け付ける機能を有している。本実施形態では、カメラ装置１がタッチパネルディスプレイを搭載しており、タッチパネルディスプレイが表示部３０１及び入力部３０２として機能する。ただし、入力部３０２は、タッチパネルディスプレイに限らず、例えばキーボードやポインティングデバイス、メカニカルなスイッチ等であってもよい。
【０１４３】
操作者が表示部３０１で表示されている画像において自動追従の対象となる特定の被写体の像をタッチすることで、入力部３０２は、タッチされた特定の被写体を自動追従の対象として受け付ける。
【０１４４】
次に、画像処理部３１０について説明する。画像処理部３１０は、図１２に示すように、第１角度取得部３１１と第２角度取得部３１２とを有している。
【０１４５】
第１角度取得部３１１は、カメラモジュール３で撮影された画像に含まれる特定の被写体と、撮影領域の中心位置（光軸１ａと一致する位置）との間でのＰｉｔｃｈ方向における角度を求める。第１角度取得部３１１は、図１３Ａに示すように、位置取得部３２０と、角度変換部３２１と、２つの演算部３２３，３２４とを有している。位置取得部３２０は、顔認識、物体認識等の被写体認識技術を用いて、自動追従の対象である特定の被写体の第１位置情報を取得する。ここで、第１位置情報は、撮影領域において、撮影領域の中心位置を基準としたＰｉｔｃｈ方向の座標（第１位置座標）である。
【０１４６】
ここで、カメラモジュール３は、特定の被写体に焦点を合せている。このとき、カメラ装置１から特定の被写体までの距離が、画像処理部３１０において算出されている。
【０１４７】
角度変換部３２１は、位置取得部３２０で取得された第１位置情報を用いて、特定の被写体と中心位置の間でのＰｉｔｃｈ方向における第１角度を求める。例えば、第１位置情報で表される特定の被写体のＰｉｔｃｈ方向における座標をｙとし、カメラ装置１から特定の被写体までの距離をＬとすると、特定の被写体と中心位置の間でのＰｉｔｃｈ方向における第１角度は、ａｔａｎ（ｙ／Ｌ）と表される。
【０１４８】
演算部３２３は、角度変換部３２１で求められた角度に、演算部３２４の演算結果を加算し、その結果を駆動制御部１１０に出力する。演算部３２４は、角度変換部３２１で求められた角度から、駆動制御部１１０の第１演算部２０７から出力された角度を減算し、その結果を出力する。
【０１４９】
この構成により、第１角度取得部３１１は、角度θｐを用いて、追従すべき特定の被写体と、撮影領域の中心位置（光軸１ａ）とのＰｉｔｃｈ方向のずれ量を求め、当該ずれ量を加味した補正量を駆動制御部１１０に出力することができる。
【０１５０】
第２角度取得部３１２は、カメラモジュール３で撮影された画像に含まれる特定の被写体と、撮影領域の中心位置（光軸１ａと一致する位置）との間でのＹａｗ方向における角度を求める。第２角度取得部３１２は、図１３Ｂに示すように、位置取得部３３０と、角度変換部３３１と、２つの演算部３３３，３３４とを有している。位置取得部３３０は、顔認識、物体認識等の被写体認識技術を行い、自動追従の対象である特定の被写体の第２位置情報を取得する。ここで、第２位置情報は、撮影領域において、撮影領域の中心位置を基準としたＹａｗ方向の座標（第２位置座標）である。
【０１５１】
角度変換部３３１は、位置取得部３３０で取得された第２位置情報を用いて、特定の被写体と中心位置の間でのＹａｗ方向における第２角度を求める。例えば、第２位置情報で表される特定の被写体のＹａｗ方向における座標をｘとし、カメラ装置１から特定の被写体までの距離をＬとすると、特定の被写体と中心位置の間でのＹａｗ方向における第２角度は、ａｔａｎ（ｘ／Ｌ）と表される。
【０１５２】
演算部３３３は、角度変換部３３１で求められた角度に、演算部３３４の演算結果を加算し、その結果を駆動制御部１１０に出力する。演算部３３４は、角度変換部３３１で求められた角度から、駆動制御部１１０の第２演算部２０８から出力された角度を減算し、その結果を出力する。
【０１５３】
この構成により、第２角度取得部３１２は、角度θｙを用いて、追従すべき特定の被写体と、撮影領域の中心位置（光軸１ａ）とのＹａｗ方向のずれ量を求め、当該ずれ量を加味した補正量を駆動制御部１１０に出力することができる。
【０１５４】
本実施形態の駆動制御部１１０は、実施形態１で示す機能構成の他、第４演算部２３０、第５演算部２３１を備える。第４演算部２３０は、第１積分部２０３の結果に、画像処理部３１０の第１角度取得部３１１の処理結果を加算し、その結果を第１演算部２０７に出力する。第５演算部２３１は、第２積分部２０４の結果に、画像処理部３１０の第２角度取得部３１２の処理結果を加算し、その結果を第２演算部２０８に出力する。
【０１５５】
次に、本実施形態のカメラ装置１の動作について、図１２を用いて説明する。
【０１５６】
第１磁気センサ９２ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｐを検出し、駆動制御部１１０へ出力する。第１変換部２０１は、回転位置Ｐｐを角度θｐに変換する。
【０１５７】
第１ジャイロセンサ９３ａは、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット１０の角速度ωｐを検出し、駆動制御部１１０へ出力する。第１積分部２０３は、角速度ωｐに対して積分演算を行って角速度ωｐを角度Ｉωｐに変換し、第４演算部２３０へ出力する。
【０１５８】
第４演算部２３０は、角度Ｉωｐに、第１角度取得部３１１の演算部３２３の演算結果Ｏｐを加算し、その結果を第１演算部２０７に出力する。
【０１５９】
第１演算部２０７は、角度θｐから第４演算部２３０の演算結果を減算し、減算結果を第１処理部２１０及び画像処理部３１０の第１角度取得部３１１へ出力する。第１処理部２１０は、第１演算部２０７の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第１制御信号を生成して第１ドライバ部１２１に出力する。第１ドライバ部１２１は、第１制御信号を一対の駆動コイル７２０に出力して、可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させる。
【０１６０】
第２磁気センサ９２ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の回転位置Ｐｙを検出し、駆動制御部１１０へ出力する。第２変換部２０２は、回転位置Ｐｙを角度θｙに変換する。
【０１６１】
第２ジャイロセンサ９３ｂは、Ｙａｗ方向における可動ユニット１０の角速度ωｙを検出し、駆動制御部１１０へ出力する。第２積分部２０４は、角速度ωｙに対して積分演算を行って角速度ωｙを角度Ｉωｙに変換し、第５演算部２３１へ出力する。
【０１６２】
第５演算部２３１は、角度Ｉωｙに、第２角度取得部３１２の演算部３３３の演算結果Ｏｙを加算し、その結果を第２演算部２０８に出力する。
【０１６３】
第２演算部２０８は、角度θｙから第５演算部２３１の演算結果を減算し、減算結果を第２処理部２１１及び画像処理部３１０の第２角度取得部３１２へ出力する。第２処理部２１１は、第２演算部２０８の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第２制御信号を生成して、第２ドライバ部１２２へ出力する。
【０１６４】
第２ドライバ部１２２は、第２制御信号を一対の駆動コイル７２１に出力して、可動ユニット１０をＹａｗ方向に回転駆動させる。
【０１６５】
第３ジャイロセンサ４０１は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット１０の角速度ωｒを検出し、駆動制御部１１０へ出力する。第３積分部２０６は、角速度ωｒに対して積分演算を行って角速度ωｒを角度Ｉωｒに変換し、第３演算部２０９へ出力する。
【０１６６】
第３演算部２０９は、記憶部２０５に記憶されている基準位置（所定の位置）を表す情報（角度θｒ）から角度Ｉωｒを減算し、減算結果を第３処理部２１２へ出力する。第３処理部２１２は、第３演算部２０９の減算結果に対してＰＩＤ制御を施して第３制御信号を生成して、第３ドライバ部１２３へ出力する。
【０１６７】
第３ドライバ部１２３は、第３制御信号を一対の駆動コイル７３０及び一対の駆動コイル７３１に出力して、可動ユニット１０をＲｏｌｌ方向に回転駆動させる。
【０１６８】
例えば、特定の被写体が撮影領域の中心から左側に位置しているとする。このときの特定の被写体のＰｉｔｃｈ方向における角度をθとする。カメラ装置１の手振れ等によるずれを考慮せず、特定の被写体が撮影領域の中心位置となるように追従する場合には、アクチュエータ２は、可動ユニット１０（カメラモジュール３）をＰｉｔｃｈ方向に“−θ”だけ回転駆動させればよい。しかしながら、カメラ装置１の手振れ等により、カメラ装置１自体が、図６Ａに示すようにＰｉｔｃｈ方向θ１だけ傾いたとすると、上記の回転駆動では、特定の被写体は、撮影領域の中心に位置しない。特定の被写体を撮影領域の中心に位置させるためには、アクチュエータ２は、“θ２−（θ１＋θ）”だけ可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転させる必要がある。
【０１６９】
また、特定の被写体が撮影領域の中心から右側に位置しているとする。このときの特定の被写体のＰｉｔｃｈ方向における角度をθ’とする。カメラ装置１の手振れ等によるずれを考慮せず、特定の被写体が撮影領域の中心位置となるように追従する場合には、アクチュエータ２は、可動ユニット１０（カメラモジュール３）をＰｉｔｃｈ方向に“＋θ”だけ回転駆動させればよい。しかしながら、カメラ装置１の手振れ等により、カメラ装置１自体が、図６Ａに示すようにＰｉｔｃｈ方向θ１だけ傾いたとすると、上記の回転駆動では、特定の被写体は、撮影領域の中心に位置しない。特定の被写体を撮影領域の中心に位置させるためには、アクチュエータ２は、“θ２−（θ１＋（−θ’））”だけ可動ユニット１０をＰｉｔｃｈ方向に回転させる必要がある。ここでは、特定の被写体が撮影領域の中心から右側に位置している場合のＰｉｔｃｈ方向における角度を負値とし、特定の被写体が撮影領域の中心から左側に位置している場合のＰｉｔｃｈ方向における角度を正値としている。
【０１７０】
また、Ｙａｗ方向においても、第２磁気センサ９２ｂで検出された結果から、第２ジャイロセンサ９３ｂで検出結果から得られる角度と特定の被写体のＹａｗ方向における角度との合計角度を減算した結果を用いることで、特定の被写体を撮影領域の中心に位置させることができる。
【０１７１】
つまり、本実施形態のカメラ装置１は、画像処理部３１０から出力される特定の被写体のＰｉｔｃｈ方向における角度をオフセット値として可動ユニット１０（カメラモジュール３）をＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させることができる。また、同様に、本実施形態のカメラ装置１は、画像処理部３１０から出力される特定の被写体のＹａｗ方向における角度をオフセット値として可動ユニット１０（カメラモジュール３）をＹａｗ方向に回転駆動させることができる。したがって、本実施形態のカメラ装置１は、特定の被写体を撮影領域の中心に位置するよう特定の被写体を追従することができる。
【０１７２】
なお、本実施形態では、表示部３０１及び入力部３０２をカメラ装置１が備え、カメラモジュール３が撮影した画像を表示し、特定の被写体の指定を受け付ける構成とした。しかしながら、この構成に限定されない。カメラ装置１は、表示部３０１及び入力部３０２を備える情報端末装置に、撮影した画像を無線または有線で送信する構成であってもよい。ここで、情報端末装置は、例えば汎用のコンピュータ、タブレット端末、携帯電話機、スマートフォン等の装置である。この場合、情報端末装置は、カメラ装置１から送信された画像を表示部３０１で表示し、追従対象である特定の被写体の指定を受け付ける。情報端末装置は、画像が表示部３０１で表示されている領域、つまりは撮影領域における特定の被写体についての第１位置情報及び第２位置情報を求めて、カメラ装置１に送信する。カメラ装置１は、第１位置情報及び第２位置情報を用いて、特定の被写体と、撮影領域の中心位置（光軸１ａと一致する位置）との間でのＰｉｔｃｈ方向における角度及びＹａｗ方向における角度を求める。以降のカメラ装置１の動作は、上述した動作と同様であるので、ここでの説明は省略する。これにより、情報端末装置の操作者は、カメラ装置１と離れた場所であっても、カメラ装置１に特定の被写体を追従させることができる。
【０１７３】
または、カメラ装置１は、撮影した画像を無線または有線で、外部の装置に送信してもよい。外部の装置とは、可動ユニット１０を回転駆動させるための指示を送信し、表示部３０１を有する装置である。外部の装置の操作者は、表示部３０１で表示される画像を見ながら、追従対象の特定の被写体が光軸１ａに一致するように、可動ユニット１０（カメラモジュール３）の回転駆動を指示することができる。
【０１７４】
また、本実施形態で説明した第１角度取得部３１１及び第２角度取得部３１２を駆動制御部１１０に含めてもよい。この場合、画像処理部３１０は、撮影された画像を駆動制御部１１０に出力する。
【０１７５】
また、本実施形態で説明した自動追従の機能は、実施形態２のカメラ装置１に適用してもよい。
【０１７６】
（変形例）
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記各実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。
【０１７７】
上記各実施形態において、センサチップ９３は、固定ユニット２０に設けられる構成としたが、この構成に限定されない。センサチップ９３は、可動ユニット１０に設けられてもよい。つまり、実施形態１及び実施形態３において、第１ジャイロセンサ９３ａ及び第２ジャイロセンサ９３ｂは、可動ユニット１０に設けられてもよい。また、実施形態２において、第１ジャイロセンサ９３ａ、第２ジャイロセンサ９３ｂ、第１加速度センサ９３ｃ及び第２加速度センサ９３ｄは、可動ユニット１０に設けられてもよい。
【０１７８】
センサチップ９３は、可動ユニット１０及び固定ユニット２０のいずれに設けられてもよい。
【０１７９】
センサチップ９３が可動ユニット１０に設けられた場合には、カメラモジュール３の傾きを直接検出することができるので、カメラモジュール３の傾きをより正確に検出することができるという利点がある。
【０１８０】
一方、センサチップ９３が固定ユニット２０に設けられた場合には、可動ユニット１０（カメラモジュール３）の傾きとしてカメラ装置１のそれ自体の傾きを検出している。そのため、センサチップ９３が固定ユニット２０に設けることは、カメラ装置１全体を制御する場合に有効である。
【０１８１】
上記各実施形態のアクチュエータ２は、カメラ装置１に適用した構成としたが、この構成に限定されない。アクチュエータ２は、レーザポインタ、照明器具、プロジェクタ等に適用してもよい。
【０１８２】
上記各実施形態のアクチュエータ２は、固定ユニット２０に対する可動ユニット１０の回転位置を検出するために、磁気センサ９２（第１磁気センサ９２ａ、第２磁気センサ９２ｂ）を備える構成としたが、この構成に限定されない。アクチュエータ２は固定ユニット２０に対する可動ユニット１０の回転位置を検出することができるセンサを固定ユニット２０に備えていればよい。例えば、可動ユニット１０の底部にレーザを取り付け、固定ユニット２０の光検出器（フォトディテクタ）を設ける。この場合、レーザから出力された光信号を、光検出器が受信して、可動ユニット１０の回転位置を検出する。
【０１８３】
（まとめ）
以上説明したように、第１の態様のアクチュエータ（２）は、可動ユニット（１０）、固定ユニット（２０）、第１駆動部（３０ａ）、第２駆動部（３０ｂ）及び第３駆動部（３０ｃ）を備える。アクチュエータ（２）は、第１位置検出部（例えば、第１磁気センサ９２ａ）、第２位置検出部（例えば、第２磁気センサ９２ｂ）、第１ジャイロセンサ（９３ａ）、第２ジャイロセンサ（９３ｂ）、第３ジャイロセンサ（４０１）及び駆動制御部（１１０）を備える。固定ユニット（２０）は、互いに直交する第１軸（例えば、軸１ｂ）、第２軸（例えば、軸１ｃ）及び第３軸（例えば、光軸１ａ）のそれぞれを中心として、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向に回転可能に可動ユニット（１０）を保持する。第１位置検出部及び第２位置検出部は、固定ユニット（２０）に設けられる。第３ジャイロセンサ（４０１）は、可動ユニット（１０）に設けられる。駆動制御部（１１０）は、第１位置検出部及び第１ジャイロセンサ（９３ａ）の検出結果に基づいて第１駆動部（３０ａ）を制御して、可動ユニット（１０）のＰｉｔｃｈ方向における回転を制御する。駆動制御部（１１０）は、第２位置検出部及び第２ジャイロセンサ（９３ｂ）の検出結果に基づいて第２駆動部（３０ｂ）を制御して、可動ユニット（１０）のＹａｗ方向における回転を制御する。駆動制御部（１１０）は、第３ジャイロセンサ（４０１）の検出結果に基づいて第３駆動部（３０ｃ）を制御して、可動ユニット（１０）のＲｏｌｌ方向における回転を制御する。
【０１８４】
この構成によると、アクチュエータ（２）は、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出には、第３ジャイロセンサ（４０１）を用いている。そのため、アクチュエータ（２）は、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、固定ユニット（２０）に対する可動ユニット（１０）の３方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向）における回転駆動を制御することができる。
【０１８５】
第２の態様のアクチュエータ（２）では、第１の態様において、第１ジャイロセンサ（９３ａ）及び第２ジャイロセンサ（９３ｂ）は、固定ユニット（２０）に設けられる。この構成によると、アクチュエータ（２）は、可動ユニット（１０）（カメラモジュール３）の傾きとしてカメラ装置（１）のそれ自体の傾きを検出している。そのため、センサチップ（９３）が固定ユニット（２０）に設けることは、カメラ装置（１）全体を制御する場合に有効である。
【０１８６】
第３の態様のアクチュエータ（２）では、第１の態様において、第１ジャイロセンサ（９３ａ）及び第２ジャイロセンサ（９３ｂ）は、可動ユニット（１０）に設けられる。この構成によると、アクチュエータ（２）は、カメラモジュール（３）の傾きを直接検出するので、カメラモジュール（３）の傾きをより正確に検出することができる。
【０１８７】
第４の態様のアクチュエータ（２）では、第１〜第３のいずれかの態様において、駆動制御部（１１０）は、第１ジャイロセンサ（９３ａ）及び第１磁気センサ（９２ａ）の検出結果に基づいて、可動ユニット（１０）のＰｉｔｃｈ方向における回転位置がＰｉｔｃｈ方向において所定の位置となるように、第１駆動部（３０ａ）を制御する。駆動制御部（１１０）は、第２ジャイロセンサ（９３ｂ）及び第２磁気センサ（９２ｂ）の検出結果に基づいて、可動ユニット（１０）のＹａｗ方向における回転位置がＹａｗ方向における所定の位置となるように、第２駆動部（３０ｂ）を制御する。駆動制御部（１１０）は、可動ユニットのＲｏｌｌ方向における回転位置がＲｏｌｌ方向において所定の位置となるように、第３駆動部（３０ｃ）を制御する。この構成によると、アクチュエータ（２）は、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向における回転角度に基づいて、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向における所定の位置に可動ユニット（１０）を回転駆動させることができる。
【０１８８】
第５の態様のアクチュエータ（２）では、第４の態様において、駆動制御部（１１０）は、Ｐｉｔｃｈ方向における可動ユニット（１０）の回転角度（角度Ｉωｐ）を、Ｐｉｔｃｈ方向における回転位置から得られる回転角度（角度θｐ）から減算してＰｉｔｃｈ方向における第１差分値を求める。駆動制御部（１１０）は、Ｙａｗ方向における可動ユニット（１０）の回転角度（角度Ｉωｙ）を、Ｙａｗ方向における回転位置から得られる回転角度（角度θｙ）から減算してＹａｗ方向における第２差分値を求める。駆動制御部（１１０）は、Ｒｏｌｌ方向における可動ユニット（１０）の回転角度（角度Ｉωｒ）を所定の回転位置となる回転角度（角度θｒ）から減算して第３差分値を求める。駆動制御部（１１０）は、第１差分値、第２差分値及び第３差分値に応じて、第１駆動部（３０ａ）、第２駆動部（３０ｂ）及び第３駆動部（３０ｃ）を制御する。この構成によると、アクチュエータ（２）は、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向において可動ユニット（１０）を回転駆動させるための各方向における角度を算出することができる。
【０１８９】
第６の態様のアクチュエータ（２）では、第５の態様において、アクチュエータ（２）は、第１加速度センサ（９３ｃ）と、第２加速度センサ（９３ｄ）と、第３加速度センサ（４０２）とを、更に備える。駆動制御部（１１０）は、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、及びＲｏｌｌ方向のうち回転の中心となる軸が重力方向と一致する方向を除く２つの方向に対応する２つの加速度センサの検出結果のそれぞれから得られる第１傾斜成分（第１傾斜方向）及び第２傾斜成分（第２傾斜方向）に基づいて、当該２つの方向に対応する２つの駆動部を制御する。この構成によると、アクチュエータ（２）は、重力方向と一致する方向の加速度を検出可能な加速度センサの検出結果を除くことで、より正確に可動ユニット（１０）を回転駆動させることができる。
【０１９０】
第７の態様のアクチュエータ（２）では、第６の態様において、駆動制御部（１１０）は、第１傾斜成分と、重力方向と一致する方向に対応する加速度センサの検出結果から得られる第３傾斜成分（第３傾斜方向）とから第１傾斜角度を求める。駆動制御部（１１０）は、第２傾斜成分と第３傾斜成分（第３傾斜方向）とから第２傾斜角度を求める。駆動制御部（１１０）は、第１傾斜角度から、第１傾斜成分が得られた加速度センサに対応する方向（第１方向）に応じたジャイロセンサで検出された角速度が積分演算された第１演算結果を減算する。駆動制御部（１１０）は、減算結果から補正値を求め、第１演算結果に補正値を加算して、第１方向における可動ユニット（１０）の回転角度を求める。駆動制御部（１１０）は、第２傾斜角度から、第２傾斜成分が得られた加速度センサに対応する方向（第２方向）に応じたジャイロセンサで検出された角速度が積分演算された第２演算結果を減算する。駆動制御部（１１０）は、減算結果から別の補正値を求め、第２演算結果に別の補正値を加算して、第２方向における可動ユニット（１０）の回転角度を求める。
【０１９１】
この構成によると、アクチュエータ（２）は、加速度センサの検出結果から得られる傾斜角度を基にジャイロセンサの検出結果を補正することができる。
【０１９２】
第８の態様のアクチュエータ（２）では、第７の態様において、駆動制御部（１１０）は、第１加速度センサ（９３ｃ）、第２加速度センサ（９３ｄ）及び第３加速度センサ（４０２）から出力された検出結果の信号のそれぞれに対して平均化処理を施して、第１傾斜成分、第２傾斜成分及び第３傾斜成分を求める。この構成によると、アクチュエータ（２）は、第１加速度センサ（９３ｃ）、第２加速度センサ（９３ｄ）及び第３加速度センサ（４０２）の検出結果からＡＣ成分を除去するので、より正確な各方向における傾斜成分（傾斜方向）を得ることができる。
【０１９３】
第９の態様のアクチュエータ（２）では、第１〜第８のいずれかの態様において、可動ユニット（１０）は、一対の第１駆動磁石（６２０）と、一対の第２駆動磁石（６２１）とを有する。固定ユニット（２０）は、一対の第１駆動磁石（６２０）と対向する一対の第１磁気ヨーク（７１０）と、一対の第２駆動磁石（６２１）と対向する一対の第２磁気ヨーク（７１１）とを有する。一対の第１磁気ヨーク（７１０）には、一対の第１駆動コイル（例えば、駆動コイル７２０）が設けられる。一対の第２磁気ヨーク（７１１）には、第２駆動コイル（例えば、駆動コイル７２１）が設けられる。一対の第１磁気ヨーク（７１０）には一対の第３駆動コイル（例えば、駆動コイル７３０）が、一対の第２磁気ヨーク（７１１）には一対の第４駆動コイル（例えば、駆動コイル７３１）が、それぞれ設けられる。第１駆動部（３０ａ）は、一対の第１駆動磁石（６２０）と、一対の第１磁気ヨーク（７１０）と、一対の第１駆動コイルとで構成される。第２駆動部（３０ｂ）は、一対の第２駆動磁石（６２１）と、一対の第２磁気ヨーク（７１１）と、一対の第２駆動コイルとで構成される。第３駆動部（３０ｃ）は、一対の第１駆動磁石（６２０）と、一対の第２駆動磁石（６２１）と、一対の第１磁気ヨーク（７１０）と、一対の第２磁気ヨーク（７１１）と、一対の第３駆動コイルと、一対の第４駆動コイルとで構成される。この構成によると、アクチュエータ（２）は、電磁駆動により可動ユニット（１０）を３方向において回転させることができる。
【０１９４】
第１０の態様のカメラ装置（１）は、第１〜第９のいずれかの態様のアクチュエータ（２）と、駆動対象としてカメラモジュール（３）とを備える。この構成によると、カメラ装置（１）は、カメラモジュール（３）のＰｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向における傾きをより正確に検出する。また、検出した傾きに応じて可動ユニット（１０）（カメラモジュール３）を回転駆動させることで、手振れを防止することができる。さらに、カメラ装置（１）は、Ｒｏｌｌ方向の回転角度の検出に必要な部品の数を抑えつつ、固定ユニット（２０）に対する可動ユニット（１０）の３方向（Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向及びＲｏｌｌ方向）における回転駆動を制御することができる。
【０１９５】
第１１の態様のカメラ装置（１）は、第１０の態様において、画像処理部（３１０）を、更に備える。画像処理部（３１０）は、画像に含まれる特定の被写体のＰｉｔｃｈ方向における撮影領域の中心位置からの第１角度と、Ｙａｗ方向における撮影領域の中心位置からの第２角度とを、それぞれ求める。駆動制御部（１１０）は、特定の被写体が撮影領域の中心位置に位置するように、第１位置検出部及び第１ジャイロセンサ（９３ａ）の検出結果と第１角度とに基づいて第１駆動部（３０ａ）を制御する。駆動制御部（１１０）は、第２位置検出部及び第２ジャイロセンサ（９３ｂ）の検出結果と第２角度とに基づいて第２駆動部（３０ｂ）を制御する。この構成によると、カメラ装置（１）は、特定の被写体を撮影領域の中心位置に位置するように、可動ユニット（１０）（カメラモジュール３）を回転駆動させる。これにより、カメラ装置（１）は、特定の被写体の自動追従を行うことができる。
【符号の説明】
【０１９６】
１    カメラ装置
１ａ  光軸（第３軸）
１ｂ  軸（第１軸）
１ｃ  軸（第２軸）
２    アクチュエータ
３    カメラモジュール
１０    可動ユニット
２０    固定ユニット
３０ａ  第１駆動部
３０ｂ  第２駆動部
３０ｃ  第３駆動部
９２ａ  第１磁気センサ（第１位置検出部）
９２ｂ  第２磁気センサ（第２位置検出部）
９３ａ  第１ジャイロセンサ
９３ｂ  第２ジャイロセンサ
９３ｃ  第１加速度センサ
９３ｄ  第２加速度センサ
１１０    駆動制御部
３１０    画像処理部
４０１    第３ジャイロセンサ
４０２    第３加速度センサ
６２０    第１駆動磁石
６２１    第２駆動磁石
７１０    第１磁気ヨーク
７１１    第２磁気ヨーク
７２０    駆動コイル（第１駆動コイル）
７２１    駆動コイル（第２駆動コイル）
７３０    駆動コイル（第３駆動コイル）
７３１    駆動コイル（第４駆動コイル）
【図１】
2018051918.tif 000003
【図２】
2018051918.tif 000004
【図３】
2018051918.tif 000005
【図４】
2018051918.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2018051918.tif 000009
【図８】
2018051918.tif 000010
【図９】
2018051918.tif 000011
【図１０】
2018051918.tif 000012
【図１１】
2018051918.tif 000013
【図１２】
2018051918.tif 000014
【図１３】
2018051918.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月6日(2019.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る実施形態１のアクチュエータの構成を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、同上のアクチュエータを含むカメラ装置の斜視図である。図２Ｂは、同上のカメラ装置のＸ−Ｘ（Ｙ−Ｙ）断面図である。
【図３】図３は、同上のカメラ装置の分解斜視図である。
【図４】図４は、同上のアクチュエータが備える可動ユニットの分解斜視図である。
【図５】図５は、同上のアクチュエータが備える磁気センサの配置を説明する図である。
【図６】図６Ａは、同上のアクチュエータがＰｉｔｃｈ方向に傾いた場合の一例を説明する断面図である。図６Ｂは、可動ユニットを図６Ａで示す状態からＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させた場合の断面図である。
【図７】図７Ａは、同上のアクチュエータがＰｉｔｃｈ方向に傾いた場合の別例を説明する断面図である。図７Ｂは、可動ユニットを図７Ａで示す状態からＰｉｔｃｈ方向に回転駆動させた場合の断面図である。
【図８】図８は、本発明に係る実施形態２のアクチュエータの構成を示すブロック図である。
【図９】図９Ａは、同上のアクチュエータが備える第１補正部の構成を示すブロック図である。図９Ｂは、同上のアクチュエータが備える第２補正部の構成を示すブロック図である。図９Ｃは、同上のアクチュエータが備える第３補正部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０Ａは、ローパスフィルタのみを用いて信号からＡＣ成分を除去される場合を説明する図である。図１０Ｂは、ローパスフィルタと平均化処理とを用いて信号からＡＣ成分を除去される場合を説明する図である。
【図１１】図１１は、発明に係る実施形態３のカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、同上のカメラ装置が備えるアクチュエータ及び画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３Ａは、同上のカメラ装置が備える画像処理部に含まれる第１処理部の構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、同上のカメラ装置が備える画像処理部に含まれる第２処理部の構成を示すブロック図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
可動ユニット１０は、上述したように、第１磁気吸引力、第２磁気吸引力及び合成ベクトルによって固定ユニット２０に対して固定されている。つまり、可動ユニット１０は、固定ユニット２０に対して完全に固定されていないので、可動ユニット１０は、カメラ装置１が傾いた時にその傾きに完全に追従するとは限らない。そのため、第１磁気センサ９２ａの検出結果が、第１ジャイロセンサ９３ａの検出結果から求められる角度と一致しない可能性がある。例えば、光軸１ａが、法線１ｄと垂直線１ｇとの間に存在する場合がある。この場合、第１磁気センサ９２ａは、検出結果として、光軸１ａと法線１ｄとのなす角度θ２を検出する（図６Ａ参照）。なお、第１磁気センサ９２ａは、法線１ｄから垂直線１ｇに向う角度を正値とし、法線１ｄから水平線１ｈに向う角度を負値として検出する。図６Ａでは、角度θ２は正値である。
【国際調査報告】
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