(57)【要約】【課題】周波数の高い振れを効果的に抑制することができる防振アクチュエータを提供する。【解決手段】本発明は、防振アクチュエータ(10)であって、固定部(12)と、像振れ防止用レンズ(16)が取り付けられた可動部(14)と、この可動部を移動可能に支持する可動部支持手段(18)と、可動部を駆動する駆動手段(20,22)と、可動部の位置を検出する位置センサー(24)と、振れ角速度を検出する角速度センサー(34)と、加速度を検出する加速度センサー(32)と、加速度検出信号の低周波成分を除去するローカットフィルター(40)と、位置検出信号のフィードバックに基づいて、角速度センサーによって検出された振れを補正すると共に、加速度検出信号に基づいて、駆動手段に推力を発生させる制御手段(36)と、を有し、ローカットフィルターは、フィードバックにより振れ補正可能な低周波数成分を除去することを特徴としている。【選択図】図５
2013015622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータであって、
固定部と、
上記像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部を、上記像振れ防止用レンズの光軸に直交する平面内で、上記固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、
上記固定部と上記可動部の間に駆動力を作用させ、上記固定部に対して上記可動部を駆動する駆動手段と、
上記固定部に対する上記可動部の位置を検出し、位置検出信号を生成する位置センサーと、
振れ角速度を検出する角速度センサーと、
外部から作用する加速度を検出し、加速度検出信号を生成する加速度センサーと、
この加速度センサーによる検出信号の低周波成分を除去するローカットフィルターと、
上記駆動手段を制御することにより、上記位置検出信号のフィードバックに基づいて、上記角速度センサーによって検出された振れを補正すると共に、上記加速度検出信号に基づいて、上記駆動手段に推力を発生させる制御手段と、を有し、
上記ローカットフィルターは、上記位置検出信号のフィードバックにより振れ補正可能な低周波数成分を除去することを特徴とする防振アクチュエータ。
【請求項２】
上記制御手段は、上記加速度検出信号に基づいて上記駆動手段に推力を発生させることにより、上記位置検出信号のフィードバックによる振れ補正効果が低下する周波数帯域以上の振れを抑制する請求項１記載の防振アクチュエータ。
【請求項３】
上記加速度センサーは、上記像振れ防止用レンズの光軸に直交する平面内の加速度を検出する請求項１又は２に記載の防振アクチュエータ。
【請求項４】
上記加速度センサーは、上記可動部分のほぼ重心点を通る平面内の複数の方向の加速度を検出する請求項３記載の防振アクチュエータ。
【請求項５】
上記制御手段は、上記位置検出信号のフィードバックにより決定された駆動力と、上記加速度検出信号に比例した推力が重畳して発生されるように上記駆動手段を制御する請求項４記載の防振アクチュエータ。
【請求項６】
上記駆動手段は、所定方向の推力を夫々発生する複数の推力発生手段から構成され、上記制御手段は、上記各推力発生手段が発生した推力の合力が、上記加速度センサーにより検出された複数の方向の加速度の合成に比例するように、上記各推力発生手段が発生する推力を振り分ける請求項５記載の防振アクチュエータ。
【請求項７】
上記制御手段は、上記加速度センサーが検出した各方向の加速度を、各方向の加速度に所定の係数を乗じて上記各推力発生手段に振り分け、振り分けられた各方向加速度を上記各推力発生手段毎に重畳させることにより、上記各推力発生手段が発生する推力を決定する請求項６記載の防振アクチュエータ。
【請求項８】
像振れ防止機能を備えたレンズユニットであって、
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、
上記レンズ鏡筒に取り付けられた請求項１乃至７の何れか１項に記載の防振アクチュエータと、
を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項９】
像振れ防止機能を備えたカメラであって、
請求項８記載のレンズユニットと、
このレンズユニットが取り付けられたカメラボディと、
を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防振アクチュエータに関し、特に、像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１０６１７７号公報（特許文献１）には、アクチュエータが記載されている。このアクチュエータは、固定部と可動部を備え、可動部は、３つのスチールボールにより、固定部に対して並進移動可能に支持されている。また、可動部は、複数の駆動用コイル及び駆動用磁石からなる複数のリニアモータの合力により並進駆動される。また、各駆動用コイルの内側には、対向して配置された各駆動用磁石の位置を検出するためのホール素子が夫々配置されている。各ホール素子は、各リニアモータが発生する駆動力の方向の変位を検出するように構成されている。可動部の位置は、各ホール素子の検出信号に基づいて検出される。
【０００３】
また、アクチュエータはジャイロを備えており、これにより、アクチュエータが備えられたカメラの振れ角度を検出している。アクチュエータは、カメラが振れた場合でも、撮像素子上に合焦される像が安定化されるように、可動部に取り付けられた像振れ防止用レンズを駆動する。即ち、このアクチュエータでは、ジャイロによりカメラの振れを検出し、この振れに基づいて像振れ防止用レンズを移動させる目標位置を時々刻々計算している。目標位置に像振れ防止用レンズを移動させることにより、撮像素子上に合焦される像のブレが打ち消され、撮像素子に合焦される像が安定化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０６１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００６−１０６１７７号公報記載の発明においては、ジャイロが検出した振れに基づいて、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部を移動させるべき目標位置が計算される。この目標位置と、各ホール素子の検出信号に基づいて検出された可動部の位置の偏差がフィードバックされ、リニアモータは、可動部を目標位置に移動させるための駆動力を生成する。しかしながら、可動部を移動させるための駆動力は、各ホール素子により目標位置に対する可動部の位置ずれがフィードバックされることによって初めて発生するので、振れの発生に対して遅れがある。このため、周波数の高い振れに対しては、補正が間に合わず、十分に像振れを抑制することができないという問題がある。また、衝撃的なインパルス状の振れに対しては、インパルス状の振れが発生している間には補正が間に合わず、振れが収束した後に、フィードバックされた位置ずれにより遅れて可動部が駆動されることになる。このような場合には、振れが補正されないばかりか、防振アクチュエータの作用により、却って合焦される像の振れが大きくなるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明は、周波数の高い振れを効果的に抑制することができる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータであって、固定部と、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、像振れ防止用レンズの光軸に直交する平面内で、固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、固定部と可動部の間に駆動力を作用させ、固定部に対して可動部を駆動する駆動手段と、固定部に対する可動部の位置を検出し、位置検出信号を生成する位置センサーと、振れ角速度を検出する角速度センサーと、外部から作用する加速度を検出し、加速度検出信号を生成する加速度センサーと、この加速度センサーによる検出信号の低周波成分を除去するローカットフィルターと、駆動手段を制御することにより、位置検出信号のフィードバックに基づいて、角速度センサーによって検出された振れを補正すると共に、加速度検出信号に基づいて、駆動手段に推力を発生させる制御手段と、を有し、ローカットフィルターは、位置検出信号のフィードバックにより振れ補正可能な低周波数成分を除去することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部が、可動部支持手段によって、像振れ防止用レンズの光軸に直交する平面内で固定部に対して移動可能に支持される。駆動手段は、固定部と可動部の間に駆動力を作用させ、固定部に対して可動部を駆動する。位置センサーは、固定部に対する可動部の位置を検出し、位置検出信号を生成する。また、角速度センサーは振れ角速度を検出する。加速度センサーは、外部から作用する加速度を検出して加速度検出信号を生成し、加速度検出信号の低周波成分は、ローカットフィルターによって除去される。制御手段は、位置検出信号のフィードバックに基づいて、角速度センサーによって検出された振れが補正されるように駆動手段を制御する。また、同時に、制御手段は、加速度検出信号に基づいて、駆動手段に推力を発生させる。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、制御手段が加速度検出信号に基づいて駆動手段に推力を発生させるので、周波数の高い振れを効果的に抑制することができる。また、一般に、角速度センサーの検出信号と、加速度センサーの検出信号の極性は、振れの回転中心の位置により変化する。このため、振れの回転中心の位置により、角速度センサーと加速度センサーの検出信号の極性が一致した場合には、各検出信号に基づく推力が加算され、動作が不安定になりやすい。逆に、検出信号の極性が逆になった場合には、各検出信号に基づく推力は相殺され、振れ補正の効果が低下してしまう。上記のように構成された本発明によれば、ローカットフィルターが、位置検出信号のフィードバックにより振れ補正可能な低周波数成分を除去するので、各検出信号に基づく振れ補正が干渉し合うことなく、広い周波数帯域で振れを効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、制御手段は、加速度検出信号に基づいて駆動手段に推力を発生させることにより、位置検出信号のフィードバックによる振れ補正効果が低下する周波数帯域以上の振れを抑制する。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、加速度検出信号に基づく推力により、フィードバックによる振れ補正効果が低下する周波数帯域以上の振れが抑制されるので、加速度検出信号による補正とフィードバックによる補正が補間し合い、振れを効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、加速度センサーは、像振れ防止用レンズの光軸に直交する平面内の加速度を検出する。
このように構成された本発明によれば、加速度センサーによる加速度検出信号に基づいて、簡単な演算により推力を決定することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、加速度センサーは、可動部分のほぼ重心点を通る平面内の複数の方向の加速度を検出する。
このように構成された本発明によれば、加速度センサーによる加速度検出信号に対する回転角速度の影響を除去することができ、推力の演算に必要な加速度を容易に求めることができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、制御手段は、位置検出信号のフィードバックにより決定された駆動力と、加速度検出信号に比例した推力が重畳して発生されるように駆動手段を制御する。
このように構成された本発明によれば、位置検出信号のフィードバックによる駆動力と、加速度検出信号に比例した推力が重畳されるので、推力により外乱初期の振れを軽減すると共に、軽減された振れをフィードバックにより速やかに収束させることができ、即応性と、安定性を兼ね備えた良好な防振効果を得ることができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、駆動手段は、所定方向の推力を夫々発生する複数の推力発生手段から構成され、制御手段は、各推力発生手段が発生した推力の合力が、加速度センサーにより検出された複数の方向の加速度の合成に比例するように、各推力発生手段が発生する推力を振り分ける。
このように構成された本発明によれば、各加速度センサーによる加速度の検出方向と、各推力発生手段が発生する推力の方向を任意に設定することができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、制御手段は、加速度センサーが検出した各方向の加速度を、各方向の加速度に所定の係数を乗じて各推力発生手段に振り分け、振り分けられた各方向加速度を各推力発生手段毎に重畳させることにより、各推力発生手段が発生する推力を決定する。
このように構成された本発明によれば、加速度センサーの数と、推力発生手段の数を任意に設定することができる。
【００１７】
また、本発明は、像振れ防止機能を備えたレンズユニットであって、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、レンズ鏡筒に取り付けられた本発明の防振アクチュエータと、を有する。
さらに、本発明は、像振れ防止機能を備えたカメラであって、本発明のレンズユニットと、このレンズユニットが取り付けられたカメラボディと、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、周波数の高い振れを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるカメラに備えられている防振アクチュエータの側面断面図である。
【図３】防振アクチュエータの可動部を取り外した状態を示す正面図である。
【図４】防振アクチュエータの可動部の正面図である。
【図５】コントローラにおける信号処理を模式的に示すブロック図である。
【図６】コントローラの等価回路の一例を示す図である。
【図７】コントローラに内蔵されたローカットフィルターの周波数特性を示す図である。
【図８】コントローラに内蔵された演算回路により制御された移動枠の位置の伝達特性を示す図である。
【図９】コントローラにより位置制御された移動枠の伝達特性を示す図である。
【図１０】加速度センサーによる検出信号と、駆動用コイルと駆動用磁石の間に発生する推力との関係を模式的に示す図である。
【図１１】外乱に対する防振アクチュエータの応答の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例における加速度信号の振り分けを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１乃至図１１を参照して、本発明の実施形態によるカメラを説明する。図１は本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ８と、像振れ防止用レンズ１６を所定の平面内で移動させる防振アクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６に作用する加速度を検出する加速度センサー３２ａ、３２ｂ（図１には３２ａのみ図示）と、レンズ鏡筒６の振れ角速度を検出する角速度センサーであるジャイロ３４ａ、３４ｂ（図１には３４ａのみ図示）と、を有する。
【００２１】
本発明の第１実施形態のカメラ１は、加速度センサー３２ａ、３２ｂによって加速度を検出し、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって角速度を検出し、検出された加速度及び角速度に基づいて防振アクチュエータ１０を作動させて像振れ防止用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内の撮像素子７に合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、加速度センサー３２ａ、３２ｂとして、圧電型加速度センサーを使用し、ジャイロ３４ａ、３４ｂとして、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ防止用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。本明細書において、像振れ防止用レンズとは、画像を安定させるための１枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。
【００２２】
レンズユニット２は、カメラ本体４に取り付けられ、入射した光を撮像素子７に結像させるように構成されている。
概ね円筒形のレンズ鏡筒６は、内部に複数の撮像用レンズ８を保持しており、一部の撮像用レンズ８を移動させることによりピント調整を可能としている。
【００２３】
次に、図２乃至図４を参照して、防振アクチュエータ１０を説明する。図２は防振アクチュエータ１０の側面断面図である。図３は防振アクチュエータ１０の可動部を取り外した状態を示す正面図であり、図４は防振アクチュエータ１０の可動部の正面図である。なお、図２は、防振アクチュエータ１０を図３のII−II線に沿って破断した状態を示す断面図である。
【００２４】
図２乃至図４に示すように、防振アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定板１２と、この固定板１２に対して並進移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を支持する可動部支持手段である３つのスチールボール１８と、を有する。さらに、防振アクチュエータ１０は、固定板１２に取り付けられた第１駆動用コイル２０ａ、及び第２駆動用コイル２０ｂと、移動枠１４の、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに夫々対応する位置に取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、及び第２駆動用磁石２２ｂと、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂの内側に夫々配置された位置センサーである第１磁気センサ２４ａ、及び第２磁気センサ２４ｂと、を有する。
【００２５】
また、防振アクチュエータ１０は、各駆動用磁石の磁力によって移動枠１４を固定板１２に吸着させるために、固定板１２の裏側に取り付けられた２つの吸着用ヨーク２６と、各駆動用磁石の磁力を固定板１２の方に効果的に差し向けるように、各駆動用磁石の反対側の面に取り付けられたバックヨーク２８と、を有する。なお、第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂ、及びこれらに対応する位置に夫々取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、第２駆動用磁石２２ｂは、所定方向の推力を発生する第１、第２推力発生手段を夫々構成する。また、第１、第２推力発生手段は、固定板１２と移動枠１４の間に駆動力を作用させ、固定板１２に対して移動枠１４を駆動する駆動手段を構成する。
【００２６】
さらに、図１に示すように、防振アクチュエータ１０は、制御手段であるコントローラ３６を有する。コントローラ３６は、第１、第２磁気センサ２４ａ、２４ｂによって検出された位置検出信号をフィードバックして、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって検出された振れが補正されるように、駆動手段を制御して移動枠１４を移動させる。また、コントローラ３６は、加速度センサー３２ａ、３２ｂによって検出された加速度検出信号に基づいて、駆動手段に推力を発生させ、移動枠１４を移動させる。
【００２７】
防振アクチュエータ１０は、光軸に直交する平面内において、レンズ鏡筒６に固定された固定板１２に対して移動枠１４を並進移動させ、これにより移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６を移動させてレンズ鏡筒６が振動しても撮像素子７に結像される像が乱れることがないように駆動される。
【００２８】
固定板１２は概ねドーナツ板状の形状を有し、その上に第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂが配置されている。図３に示すように、これら２つの駆動用コイルは、その中心が、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、第２駆動用コイル２０ｂは光軸の鉛直上方に配置され、第１駆動用コイル２０ａは鉛直に対して直角の位置に配置されている。従って、第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂは互いに直角をなすように配置されている。
【００２９】
第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、夫々、その巻線が角の丸い矩形状に巻かれている。第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、夫々同一の概ね長方形状であり、その長辺を横切る中心線が、水平軸線、鉛直軸線と夫々一致するように配置されている。即ち、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、その長辺が、光軸Ａを中心とする円の円周方向に向くように配置されている。
【００３０】
移動枠１４は、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定板１２と平行に、固定板１２と重なるように配置されている。移動枠１４の中央の開口には、像振れ防止用レンズ１６が取り付けられている。移動枠１４には、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに対応する位置に、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂが夫々配置されている。第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、概ね長方形状であり、その長辺を横切る中心線が、水平軸線、鉛直軸線と夫々一致するように配置されている。また、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、その短辺を横切る中心線が着磁境界線Ｃとなるように着磁されている。即ち、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂとも、着磁境界線Ｃが光軸Ａを中心とする円の円周方向に向くように配置されている。
【００３１】
図２及び図３に示すように、３つのスチールボール１８は、固定枠１２と移動枠１４の間に挟持され、光軸Ａを中心とする円の円周上に夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて配置されている。各スチールボール１８は、固定枠１２の、各スチールボール１８に対応する位置に形成された凹部３０の中に配置され、脱落が防止される。また、後述するように、移動枠１４は駆動用磁石により固定板１２に吸着されるので、各スチールボール１８は固定板１２と移動枠１４の間に挟持される。これにより、移動枠１４は固定板１２に平行な平面上に支持され、各スチールボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定板１２に対する任意の方向の並進運動が許容される。
【００３２】
また、本実施形態においては、スチールボール１８として鋼製の球体を使用しているが、スチールボール１８は必ずしも球体でなくても良い。即ち、防振アクチュエータ１０の作動中において固定板１２及び移動枠１４と接触する部分が概ね球面の形状を有する形態であればスチールボール１８として使用することができる。なお、本明細書において、このような形態を球状体という。
【００３３】
バックヨーク２８は概ね長方形状であり、移動枠１４の駆動用磁石が取り付けられていない側の面の、各駆動用磁石に対応する位置に夫々取り付けられている。これらのバックヨーク２８により、各駆動用磁石の磁束が、固定板１２の方に効率良く差し向けられる。
【００３４】
吸着用ヨーク２６は概ね長方形状であり、固定板１２の駆動用コイルが取り付けられていない側の面の、各駆動用コイルに対応する位置に夫々取り付けられている。各駆動用磁石がこれらの吸着用ヨーク２６に及ぼす磁力により、移動枠１４は固定板１２に吸着される。
【００３５】
図２に示すように、第２駆動用磁石２２ｂの着磁境界線Ｃは、長方形の第２駆動用磁石２２ｂの各短辺の中点を通るように位置すると共に、第２駆動用磁石２２ｂの厚さ方向にも極性が変化している。本実施形態においては、図２における左下の角がＳ極、右下がＮ極、左上がＮ極、右上がＳ極になっている。また、第１駆動用磁石２２ａも同様に着磁されており、移動枠１４への取り付け方向が第２駆動用磁石２２ｂに対して９０゜回転されている（図４）。なお、本明細書において、着磁境界線Ｃとは、駆動用磁石の両端を夫々Ｓ極、Ｎ極としたとき、その中間のＳ極からＮ極に極性が変化する点を連ねた線を言うものとする。
【００３６】
このように着磁されていることにより、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、長方形の第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂの長辺の部分に磁気を及ぼす。これにより、第１駆動用コイル２０ａに電流が流れると、第１駆動用磁石２２ａとの間に水平方向の駆動力が発生し、第２駆動用コイル２０ｂに電流が流れると、鉛直方向の駆動力が発生する。
【００３７】
即ち、第１駆動用コイル２０ａ及び第１駆動用磁石２２ａにより構成される第１推力発生手段による推力の作用線、第２駆動用コイル２０ｂ及び第２駆動用磁石２２ｂにより構成される第２推力発生手段による推力の作用線は、光軸Ａを中心とする円の半径方向に向けられている。さらに、第１、第２推力発生手段による推力の作用線は、互いに、約９０゜の角度を為している。
【００３８】
図２及び図３に示すように、各駆動用コイルの内側には、位置センサーである第１磁気センサー２４ａ、第２磁気センサー２４ｂが夫々配置されている。第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂは、第１、第２推力発生手段が発生する推力（駆動力）の作用線に平行な方向の、固定板１２に対する移動枠１４の変位を測定するように構成されている。また、各磁気センサーは、移動枠１４が中立位置にあるとき（レンズユニット２の光軸と像振れ防止用レンズの光軸が一致し、移動枠１４が回転されていないとき）、その感度中心点Ｓが、各駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上に位置するように配置されている。本実施形態においては、磁気センサーとしてホール素子を使用している。
【００３９】
磁気センサーからの出力信号は、磁気センサーの感度中心点Ｓが駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上に位置する場合には０であり、駆動用磁石が移動し、磁気センサーの感度中心点Ｓが駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上から外れると、磁気センサーの出力信号が変化する。防振アクチュエータ１０の通常の作動中においては、駆動用磁石の移動量は微小であり、磁気センサーは、駆動用磁石の着磁境界線Ｃに直交する方向の移動距離にほぼ比例した信号を出力する。
【００４０】
このため、第１磁気センサー２４ａは水平方向の移動枠１４の並進移動量にほぼ比例した信号を出力し、第２磁気センサー２４ｂは鉛直方向の移動枠１４の並進移動量にほぼ比例した信号を出力する。これら第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによって検出された信号に基づいて、移動枠１４の固定枠１２に対する変位を検出することができる。
【００４１】
ジャイロ３４ａ、３４ｂは、レンズユニット２に取り付けられ、カメラ１の回転角速度を検出するように構成されている。また、ジャイロ３４ａは、光軸Ａに直交する平面内のＹ軸を中心とする回転角速度（ヨー角速度）を検出し、ジャイロ３４ｂは、Ｘ軸を中心とする回転角速度（ピッチ角速度）を検出するように配置されており、各方向の回転角速度を検出できるように構成されている。ジャイロ３４ａ、３４ｂにより検出された角速度信号は、コントローラ３６に入力される。
【００４２】
加速度センサー３２ａ、３２ｂは、レンズユニット２に取り付けられ、カメラ１の加速度を検出するように構成されている。また、加速度センサー３２ａは、光軸Ａに直交する平面内のＸ軸方向の加速度を検出し、加速度センサー３２ｂは、光軸Ａに直交する平面内のＹ軸方向の加速度を検出するように配置されており、各方向の加速度を検出することができる。また、加速度センサー３２ａ、３２ｂは、移動枠１４等の可動部分全体の重心点を通り、光軸Ａに直交する平面内の加速度を測定するように構成されている。加速度センサー３２ａ、３２ｂにより検出された加速度信号は、コントローラ３６に入力される。
【００４３】
コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂ及び加速度センサー３２ａ、３２ｂの検出信号に基づいて、防振アクチュエータ１０を制御し、撮像素子７上に形成される画像の振れを抑制するように構成されている。コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂから入力された信号に基づいて、像振れ防止用レンズ１６を移動させるべき位置を計算する。さらに、コントローラ３６は第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流し、像振れ防止用レンズ１６を計算された位置に向けて移動させる。移動された像振れ防止用レンズ１６の位置は、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによって検出され、コントローラ３６にフィードバックされる。
【００４４】
加えて、コントローラ３６には、加速度センサー３２ａ、３２ｂにより検出された加速度検出信号が入力され、コントローラ３６は、この加速度検出信号に基づいて第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流す。この電流は、像振れ防止用レンズ１６を計算された位置に向けて移動させるために第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流される電流に重畳される。
なお、コントローラ３６は、各種演算回路、フィルター等のアナログ回路によって構成することができる。或いは、コントローラ３６を、各検出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、各種演算を行うマイクロプロセッサ、デジタルデータをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器等によって構成することもできる。
【００４５】
次に、図５乃至１１を参照して、コントローラ３６による防振アクチュエータ１０の制御を説明する。図５はコントローラ３６における信号処理を模式的に示すブロック図である。
図５に示すように、コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂ、加速度センサー３２ａ、３２ｂ、及び第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによる検出信号を入力し、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流し、移動枠１４を駆動するように構成されている。まず、ジャイロ３４ａ、３４ｂから夫々入力された角速度信号は、バッファーアンプ４２ａ、４２ｂに夫々入力された後、ハイパスフィルター４４に入力される。なお、本実施形態においては、ハイパスフィルター４４の遮断周波数は０．２Ｈｚに設定されている。
【００４６】
ハイパスフィルター４４を通過した各信号は、積分回路４６ａ、４６ｂに入力され、ここでＸ方向、Ｙ方向の変位量に夫々変換され、これが位置指令信号ｘ、ｙとなる。これにより、カメラ１の振動による画像の振れを補正するために必要な像振れ防止用レンズ１６のＸ方向、Ｙ方向の位置指令信号ｘ、ｙが得られる。
【００４７】
一方、像振れ防止用レンズ１６のＸ軸方向の移動は第１磁気センサー２４ａにより検出され、Ｙ軸方向の移動は第２磁気センサー２４ｂにより検出される。これらの検出信号は、コントローラ３６にフィードバックされる。第１磁気センサー２４ａの検出信号はコントローラ３６の磁気センサアンプ５２ａに入力され、第２磁気センサー２４ｂの検出信号はコントローラ３６の磁気センサアンプ５２ｂに入力される。磁気センサアンプ５２ａ、５２ｂの出力信号は、位置指令信号ｘ、ｙから夫々差し引かれ、位置指令信号ｘ、ｙと、検出された像振れ防止用レンズ１６の位置との偏差信号が得られる。得られた偏差信号は、演算回路５０ａ、５０ｂに入力される。演算回路５０ａ、５０ｂにおいては、偏差信号に基づいて、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに加えられる操作量が計算される。
【００４８】
一方、加速度センサー３２ａ、３２ｂから夫々入力された加速度信号は、バッファーアンプ３８ａ、３８ｂに夫々入力された後、ローカットフィルター４０に入力される。なお、本実施形態においては、ローカットフィルター４０の遮断周波数は約２０Ｈｚに設定されている。
次いで、ローカットフィルター４０からの各出力信号は、演算回路５０ａ、５０ｂからの出力信号に夫々加算される。加算された信号は、コイル駆動回路５４ａ、５４ｂに入力されて電力増幅され、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに印加される。
【００４９】
これにより、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂには、位置指令信号ｘ、ｙにより指令された位置と、像振れ防止用レンズ１６の実際の位置との偏差に基づいた電流が流れ、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂに駆動力が作用する。また、同時に、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂには、加速度センサー３２ａ、３２ｂによって検出された加速度に応じた電流が加算して流され（電流の方向が反対の場合には減算となる）、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂには、加速度に基づく推力が重畳して作用する。
【００５０】
このため、加速度センサー３２ａ、３２ｂにより検出された加速度が０であるとすれば、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂには、位置指令信号ｘ、ｙにより指令された位置と、像振れ防止用レンズ１６の実際の位置との差に基づいて電流が流される。従って、像振れ防止用レンズ１６が位置指令信号ｘ、ｙにより指令された位置に到達すると第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流れる電流は０となり、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂに作用する駆動力も０になる。また、位置指令信号ｘ、ｙが変化すると、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂには電流が流れ、位置指令信号ｘ、ｙに追従するように像振れ防止用レンズ１６が移動される。
【００５１】
また、加速度センサー３２ａ、３２ｂにより加速度が検出された場合には、上記の位置指令信号ｘ、ｙに追従するフィードバック制御に加え、加速度に応じた電流が第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流され、検出された加速度に基づく推力が、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂに作用する。
【００５２】
次に、図６を参照して、コントローラ３６の等価回路を説明する。図６は、コントローラ３６の等価回路の一例を示している。なお、図６の等価回路はＸ軸方向の信号に関するものであり、Ｙ軸方向の信号についても同様の等価回路で処理される。また、図６の等価回路は、図５で説明したコントローラ３６のブロック図の中の全要素を含むものではなく、一部の要素が省略されている。
【００５３】
図６に示すように、コントローラ３６に内蔵されているローカットフィルター４０には、電気抵抗Ｒ１０１〜Ｒ１０５、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、オペアンプＸ１０１Ａが内蔵されている。加速度センサー３２ａの出力信号は、コンデンサＣ１０１に接続される（図６の等価回路においては、図５のバッファーアンプ３８ａは省略されている）。ローカットフィルター４０によって除去される信号の周波数は、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２及び電気抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２により設定される。本実施形態においては、ローカットフィルター４０は、約２０Ｈｚ以下の信号成分を−１２ｄＢ／ｏｃｔで減衰させるように、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２及び電気抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２の定数が設定されており、そのフィルター特性は図７のようになっている。このローカットフィルター４０の特性は、位置指令信号に対して位置検出信号をフィードバックすることにより振れ補正可能な周波数よりも高い周波数成分を通過させるように設定されている。
【００５４】
また、オペアンプＸ１０１Ａは、非反転増幅器として使用され、その電圧利得は電気抵抗Ｒ１０３、Ｒ１０４により設定される。さらに、オペアンプＸ１０１Ａの出力には、電気抵抗Ｒ１０５が接続されており、その抵抗値は推力発生手段が発生する推力特性に合わせて適宜設定される。
【００５５】
コントローラ３６に内蔵されている演算回路５０ａには、電気抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４〜Ｒ８、コンデンサＣ１、Ｃ２、及びオペアンプＸ１Ａ、Ｘ２Ａ、Ｘ２Ｂが内蔵されている。ジャイロ３４ａからの信号は電気抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２Ｂの非反転入力端子に接続されている（図６において、バッファーアンプ４２ａ、ハイパスフィルター４４、及び積分回路４６ａは省略されており、オペアンプＸ２Ｂの非反転入力端子に入力される信号は位置指令信号に変換されている。）。一方、第１磁気センサー２４ａからの位置検出信号は、電気抵抗Ｒ４を介してオペアンプＸ２Ｂの非反転入力端子に接続されている（図６において、磁気センサアンプ５２ａは省略されている）。これにより、位置検出信号と位置指令信号は、オペアンプＸ２Ｂの非反転入力端子において加算される（ただし、位置検出信号は極性が反転されているため、非反転入力端子において加算された信号は、位置指令信号と位置検出信号の偏差となる。）。
【００５６】
位置指令信号と位置検出信号の偏差信号は、オペアンプＸ２Ｂの出力端子から出力される。出力された偏差信号は３つに分岐され、その中の一つは電気抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１及びオペアンプＸ１Ａにより構成される積分回路に入力され、偏差の積分信号としてオペアンプＸ１Ａから出力される。また、偏差信号の他の一つはコンデンサＣ２、電気抵抗Ｒ８及びオペアンプＸ２Ａにより構成される微分回路に入力され、偏差の微分信号としてオペアンプＸ２Ａから出力される。偏差信号の残りの一つは、偏差信号に比例する信号としてそのまま出力される。これらの積分信号、偏差信号（偏差に比例した信号）及び微分信号は、夫々電気抵抗Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６を介して接続されて各信号が加算され、加算された信号が演算回路５０ａの出力信号として出力される。これにより、偏差の比例信号、積分信号、微分信号の和に基づいて操作量を決定するＰＩＤ（比例、積分、微分）制御が実現する。
【００５７】
演算回路５０ａにより制御された移動枠１４の位置の伝達特性を図８に示す。図８に示すように、演算回路５０ａによる位置制御は、周波数約４０Ｈｚ以上の領域において、約−１２ｄＢ／ｏｃｔでゲインが低下している。図８に示す伝達特性は、加速度センサー３２ａによる加速度信号を利用することなく防振アクチュエータ１０を制御した場合における制御系の伝達関数に相当する。図８に示すように、加速度センサー３２ａを使用していない場合には、周波数の高い領域でゲインが低下すると共に、位相遅れが大きくなり、この周波数領域では十分な防振制御ができないことがわかる。これは、ジャイロによる位置制御は、位置指令信号と位置検出信号の偏差をフィードバックすることにより、移動枠１４を移動させるものであるため、位置制御に遅れが発生しているためである。
【００５８】
図８に示すように、防振アクチュエータ１０の制御遅れ時間の４倍以下の（即ち、９０度以上の位相遅れが発生する）周期の加速度振動については、ジャイロによる補正の効果が非常に少なくなり、加速度センサー３２ａの検出信号に基づく補正が支配的になる。
【００５９】
次に、図６に示すように、ローカットフィルター４０の出力信号と演算回路５０ａの出力信号は、加算され、コイル駆動回路５４ａに入力される。コイル駆動回路５４ａは、電気抵抗Ｒ１２及びオペアンプＸ４Ａを備え、反転増幅器を構成している。コイル駆動回路５４ａの出力はコントローラ３６からの出力電流として第１駆動用コイル２０ａに流される。これにより、第１駆動用コイル２０ａに対向する第１駆動用磁石２２ａに駆動力が作用する。即ち、ローカットフィルター４０と演算回路５０ａの出力信号が加算されるため、位置検出信号のフィードバックにより決定された駆動力と、加速度センサーによる加速度検出信号に比例した推力が、重畳して発生する。
【００６０】
好ましくは、図８に示す伝達特性の位相遅れが９０゜以下の周波数帯域おいては、加速度センサー３２ａからの信号が−６ｄＢ以上低下するようにローカットフィルター４０の特性を設定する。また、図８に示す伝達特性の位相遅れが１８０゜以上の周波数帯域おいては、加速度センサー３２ａが検出した加速度信号に基づいて十分な推力が発生するようにローカットフィルター４０の特性を設定する。
【００６１】
コントローラ３６により位置制御された移動枠１４の伝達特性を図９に示す。図９に示す伝達特性は、図８に示したフィードバックによる制御に加え、加速度センサー３２ａによる加速度信号を利用したコントローラ３６の伝達関数である。図９と図８を比較すると、図８においてはゲインが低下していた周波数帯域においても図９ではゲインが高く、また、位相遅れも少ないことがわかる。このように、加速度センサー３２ａによる加速度信号を利用した推力を重畳させることにより、位置検出信号のフィードバックによる振れ補正効果が低下する周波数帯域以上の振れが抑制され、高い周波数帯域まで安定に防振アクチュエータ１０を制御することが可能になる。
【００６２】
以上、図６により説明した等価回路は、Ｘ軸方向に対する制御、即ち、ジャイロ３４ａ、加速度センサー３２ａ、及び第１磁気センサー２４ａからの入力信号に対して、第１駆動用コイル２０ａに流す電流の制御を示すものであるが、コントローラ３６には、Ｙ軸方向に対する制御についても同様の制御回路が備えられている。即ち、ジャイロ３４ｂ、加速度センサー３２ｂ、及び第２磁気センサー２４ｂからの入力信号も、図６と同様の等価回路によって処理され、第２駆動用コイル２０ｂに流す電流が制御される。
【００６３】
次に、図１０を参照して、加速度センサー３２ａ、３２ｂによる加速度信号と、発生する推力の関係を説明する。図１０は、加速度センサーによる検出信号と、駆動用コイルと駆動用磁石の間に発生する推力との関係を模式的に示す図である。
【００６４】
図１０に示すように、加速度センサー３２ａによる検出信号は、Ｍ／βが乗じられ、第１駆動用コイル２０ａに出力される。また、加速度センサー３２ｂによる検出信号は、Ｍ／αが乗じられ、第２駆動用コイル２０ｂに出力される。ここで、Ｍは、移動枠１４等の、防振アクチュエータ１０の可動部分の全質量である。また、βは、第１駆動用コイル２０ａと第１駆動用磁石２２ａの間に発生する推力をＦｘ、防振アクチュエータ１０に作用したＸ軸方向の加速度をａｘとしたとき、Ｆｘ＝Ｍａｘの関係が成り立つように設定されている。同様に、αは、第２駆動用コイル２０ｂと第２駆動用磁石２２ｂの間に発生する推力をＦｙ、防振アクチュエータ１０に作用したＹ軸方向の加速度をａｙとしたとき、Ｆｙ＝Ｍａｙの関係が成り立つように設定されている。このため、推力Ｆｘと推力Ｆｙの合力は、加速度センサー３２ａ、３２ｂにより夫々検出された加速度の合成に比例する。なお、等価回路においては、α、βの値は、ローカットフィルター４０に備えられている電気抵抗Ｒ１０５（図６）の値を調整することにより設定される。
【００６５】
なお、上記の加速度と推力の関係は、加速度信号の周波数がローカットフィルター４０において実質的に減衰されない周波数帯域であり、演算回路からの出力信号が０である場合におけるものである。実際には、演算回路からの出力信号に対応する駆動力（推力）が重畳された駆動力が駆動用コイルと駆動用磁石の間に作用する。
【００６６】
次に、図５及び図１１を参照して、防振アクチュエータ１０の制御を説明する。図５に示すように、レンズユニット２の振動は、２つのジャイロ３４ａ、３４ｂによって時々刻々検出され、コントローラ３６に入力される。本実施形態においては、ジャイロ３４ａはレンズユニット２のヨーイング運動の角速度を、ジャイロ３４ｂはピッチング運動の角速度を夫々検出するように構成され、配置されている。
【００６７】
コントローラ３６に入力された角速度信号は、バッファーアンプ４２ａ、４２ｂ、ハイパスフィルター４４、及び積分回路４６ａ、４６ｂにより、位置指令信号ｘ、ｙに変換される。即ち、各駆動用磁石が、各位置指令信号ｘ、ｙによって指令された位置に時々刻々移動されると、移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６は所定の位置に移動され、撮像素子７上に形成される像の振れが防止される。
【００６８】
一方、第１磁気センサ２４ａによって測定された、第１駆動用コイル２０ａに対する第１駆動用磁石２２ａの水平方向の移動量は、磁気センサアンプ５２ａによって所定の倍率に増幅される。この水平方向の移動量は、積分回路４６ａから出力された位置指令信号ｘから差し引かれ、位置指令信号ｘと水平方向の移動量の偏差は、演算回路５０ａに入力される。同様に、第２磁気センサ２４ｂによって測定された、第２駆動用コイル２０ｂに対する第２駆動用磁石２２ｂの鉛直方向の移動量は、磁気センサアンプ５２ｂによって所定の倍率に増幅される。この鉛直方向の移動量は、積分回路４６ｂから出力された位置指令信号ｙから差し引かれ、位置指令信号ｙと鉛直方向の移動量の偏差は、演算回路５０ｂに入力される。演算回路５０ａ、５０ｂにおいては、入力された偏差に応じた操作量が夫々計算される。
【００６９】
一方、加速度センサー３２ａ、３２ｂにより検出された加速度信号は、バッファーアンプ３８ａ、３８ｂ、及びローカットフィルター４０を介して、演算回路５０ａ、５０ｂの出力信号に加算される。加算された信号はコイル駆動回路５４ａ、５４ｂに入力され、コイル駆動回路５４ａ、５４ｂは、入力信号に応じた電流を第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流す。これにより、第１駆動用コイル２０ａと第１駆動用磁石２２ａの間には水平方向の駆動力（推力）が発生し、第２駆動用コイル２０ｂと第２駆動用磁石２２ｂの間には鉛直方向の駆動力（推力）が発生する。演算回路の出力信号に、加速度センサーからの信号を加算した信号が０になると、駆動用コイルには電量が流れなくなり、発生する駆動力も０になる。
【００７０】
次に、図１１を参照して、外乱に対する防振アクチュエータ１０の応答の一例を説明する。
まず、カメラ１に、図１１（ａ）に示す加速度が外乱として作用すると、カメラ１の光軸Ａは、図１１（ｂ）に示すようにずれる。防振アクチュエータ１０は、この光軸Ａのずれを補正するように像振れ防止用レンズ１６を駆動する。防振アクチュエータ１０による振れ補正がない場合には、撮像素子７上に合焦される像は、図１１（ｃ）の一点鎖線に示すようにずれてしまう。これに対して、ジャイロ３４ａ、３４ｂの検出信号のみに基づいて移動枠１４を駆動、制御した場合（加速度センサーの信号を利用せず、ローカットフィルター４０の出力が０である場合）には、図１１（ｃ）の実線に示すように像のずれが補正される。図１１（ｃ）の実線においては、外乱が作用し始めた後、或る程度遅れて光軸の補正が開始され、外乱が収束した後、オーバーシュートして光軸Ａが適正位置に補正される。
【００７１】
これに対して、加速度センサー３２ａ、３２ｂの検出信号のみに基づいて移動枠１４に推力を作用させた場合（ジャイロの信号を利用せず、演算回路の出力信号が０である場合）には、図１１（ｄ）の実線に示すように合焦される像のずれが補正される。加速度センサーの検出信号のみに基づいて推力を作用させた場合には、図１１（ｄ）の一点鎖線に示す光軸Ａのずれ量が、各実線に示すように軽減され、ずれ量の軽減度合いは、加速度信号に乗じられる係数（Ｆ／β、Ｆ／α）の大きさにより変化する。また、加速度信号に乗じる係数が大きすぎる場合には、過剰補正となり、図１１（ｄ）の破線に示すように、像は逆方向にずれてしまう。また、加速度信号のみに基づく補正では、加速度が作用しなくなった後は、光軸Ａを補正するための推力が発生しなくなり、光軸Ａの定常的なずれが残る。
【００７２】
次に、ジャイロ３４ａ、３４ｂの検出信号及び加速度センサー３２ａ、３２ｂの検出信号の両方を利用した本実施形態のカメラ１においては、図１１（ｅ）の実線に示すようになる。即ち、本実施形態においては、加速度センサー３２ａ、３２ｂの検出信号に基づく推力により像のずれが軽減された状態で、ジャイロ３４ａ、３４ｂの検出信号に基づいて像のずれが補正制御されるので、外乱が作用している間のずれ量が小さくなると共に、外乱が作用しなくなった後のオーバーシュートも小さくなる。
【００７３】
本発明の実施形態のカメラ１によれば、コントローラ３６が加速度検出信号に基づいて駆動手段に推力を発生させるので、周波数の高い振れを効果的に抑制することができる。また、一般に、ジャイロの検出信号と、加速度センサーの検出信号の極性は、振れの回転中心の位置により変化する。従って、本実施形態のカメラ１のように、角速度検出信号に基づく制御と、加速度検出信号に基づく制御を併用すると、制御が不安定になる虞がある。即ち、或る場合には、角速度検出信号に基づいて生成される駆動力の方向と、加速度検出信号に基づいて生成される推力の方向が一致し、このような場合には過剰な制御力により、制御系が不安定になる可能性がある。また、或る場合には、角速度検出信号に基づく駆動力の方向と、加速度検出信号に基づく推力の方向が逆になり、このような場合には制御力が相殺されてしまい、振れ補正の効果が低下する。
【００７４】
しかしながら、本実施形態のカメラ１によれば、ローカットフィルター４０が、位置検出信号のフィードバックにより振れ補正可能な低周波数成分を除去するので、各検出信号に基づく振れ補正が干渉し合うことなく、広い周波数帯域で振れを効果的に抑制することができる。
【００７５】
このように、本実施形態のカメラ１によれば、加速度検出信号に基づく推力により、フィードバックによる振れ補正効果が低下する周波数帯域以上の振れが抑制されるので、加速度検出信号による補正とフィードバックによる補正が補間し合い、振れを効果的に抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態のカメラ１によれば、加速度センサー３２ａ、３２ｂは、像振れ防止用レンズ１６の光軸に直交する平面内の加速度を検出している。このため、加速度センサー３２ａ、３２ｂによる加速度検出信号に係数を乗じるだけで、簡単に推力を決定することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態のカメラ１によれば、加速度センサー３２ａ、３２ｂは、移動枠１４等の可動部分のほぼ重心点を通る平面内の複数の方向の加速度を検出するように配置されている。このため、カメラ１に並進加速度と、回転角速度が同時に加わった場合においても、加速度センサー３２ａ、３２ｂによる加速度検出信号には、回転角速度の影響が混入しにくく、推力の演算に必要な加速度を容易に求めることができる。
【００７８】
また、本実施形態のカメラ１によれば、コントローラ３６は、位置検出信号のフィードバックにより決定された駆動力と、加速度検出信号に比例した推力が重畳して発生されるように駆動手段を制御している。このため、位置検出信号のフィードバックによる駆動力と、加速度検出信号に比例した推力が重畳されるので、推力により外乱初期の振れを軽減すると共に、軽減された振れをフィードバックにより速やかに収束させることができ、即応性と、安定性を兼ね備えた良好な防振効果を得ることができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明をデジタルスチルカメラに適用していたが、本発明をビデオカメラ、フィルムカメラ等、種々のカメラに適用することができる。
【００８０】
また、上述した実施形態においては、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度を測定する加速度センサーが備えられると共に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の推力を発生する推力発生手段が備えられていたが、加速度の検出方向と、推力発生手段が発生する推力の方向が異なるように本発明を構成することができる。また、加速度の検出方向の数と、推力発生手段の数が異なっていても良い。
【００８１】
例えば、図１２に示すように、２つの加速度センサーに３つの推力発生手段を組み合わせて本発明を構成することができる。この場合には、加速度センサーからの加速度信号を相当する推力発生手段の相当比率に合わせて重畳すればよい。図１２に示す変形例では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度を測定する加速度センサー１３２ａ、１３２ｂに対し、Ｘ軸方向の推力を発生する推力発生手段１２０ａ、及び推力発生手段１２０ａに対して中心角１２０゜ずつ隔てて配置された推力発生手段１２０ｂ、１２０ｃが備えられている。この場合には、加速度センサー１３２ｂの出力に対して√３／３を乗じた信号が推力発生手段１２０ｂ、１２０ｃに夫々入力される。さらに、加速度センサー１３２ａの出力に２／３を乗じた信号が推力発生手段１２０ａに入力され、加速度センサー１３２ａの出力に１／３を乗じた信号が推力発生手段１２０ｂ、１２０ｃに夫々重畳して入力される。
【００８２】
このように、加速度センサーが検出した各方向の加速度は、各方向の加速度に所定の係数が乗じられて各推力発生手段に振り分けられ、振り分けられた各方向加速度は各推力発生手段毎に重畳させる。これにより、作用した加速度に比例した大きさの推力が、各方向について生成される。この変形例においては、各推力発生手段１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが発生する推力の合力が、加速度センサー１３２ａ、１３２ｂにより夫々検出された加速度の合成に比例するように、各推力発生手段が発生する推力が振り分けられる。
なお、推力発生手段１２０ｂ、１２０ｃに加える加速度センサー１３２ｂの出力に乗ずる値√３／３、及び加速度センサー１３２ａの出力に乗ずる値２／３、さらに、推力発生手段１２０ｂ、１２０ｃに加える加速度センサー１３２ａの出力に乗ずる値１／３は、可動部の重心が推力発生手段１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの中央にある場合の概算値である。
可動部の重心が偏っている場合には、好ましくは、重心の偏りに応じて乗ずる値を変更する。
また、乗ずる値の符号は、各推力発生手段の推力発生方向に合わせ、加速度によるずれを打ち消す極性となるように設定する。
【００８３】
本変形例によれば、各加速度センサー１３２ａ、１３２ｂによる加速度の検出方向と、各推力発生手段１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが発生する推力の方向を任意に設定することができる。
また、本変形例によれば、加速度センサーの数と、推力発生手段の数を任意に設定することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１        本発明の実施形態のカメラ
２        レンズユニット
４        カメラ本体
６        レンズ鏡筒
７        撮像素子
８        撮像用レンズ
１０      防振アクチュエータ
１２      固定板（固定部）
１４      移動枠（可動部）
１６      像振れ防止用レンズ
１８      スチールボール（可動部支持手段）
２０ａ    第１駆動用コイル
２０ｂ    第２駆動用コイル
２２ａ    第１駆動用磁石
２２ｂ    第２駆動用磁石
２４ａ    第１磁気センサー（位置センサー）
２４ｂ    第２磁気センサー（位置センサー）
２６      吸着用ヨーク
２８      バックヨーク
３０      凹部
３２ａ、３２ｂ  加速度センサー
３４ａ、３４ｂ  ジャイロ（角速度センサー）
３６      コントローラ（制御手段）
３８ａ、３８ｂ  バッファーアンプ
４０      ローカットフィルター
４２ａ、４２ｂ  バッファーアンプ
４４  ハイパスフィルター
４６ａ、４６ｂ  積分回路
５０ａ、５０ｂ  演算回路
５２ａ、５２ｂ  磁気センサアンプ
５４ａ、５４ｂ  コイル駆動回路
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ  推力発生手段
１３２ａ、１３２ｂ  加速度センサー
【図１】
2013015622.tif 000003
【図２】
2013015622.tif 000004
【図３】
2013015622.tif 000005
【図４】
2013015622.tif 000006
【図５】
2013015622.tif 000007
【図６】
2013015622.tif 000008
【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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