JP7071092B2 - 駆動装置、光学装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置、光学装置および撮像装置に関する。

カメラまたはレンズ装置等の光学装置には、手振れ等の光学装置の振れに起因する像ぶれを低減（または補正）するための装置が搭載されている。
像ぶれ低減装置は、例えば、光学装置の振れに応じて光学素子または撮像素子等の素子を光軸方向とは異なる方向（例えば光軸に直交する方向）にシフトさせることで、像ぶれを低減させる。

そして、像ぶれ低減装置には、当該素子のシフト動作を行わせない場合や光学装置の電源が切られている場合に、予め定められた位置（例えば、当該素子の中心（光軸）と光学装置の光軸とが一致する位置）に当該素子をロックするロック機構が備えられている。
ロック機構は、像ぶれ補正用素子をロックするロック状態と当該ロックを解除するロック解除状態との間で可動なロック部材と、ロック部材を駆動するアクチュエータとを含んで構成されうる。アクチュエータとしてステッピングモータを用いると、その安定位置での自己保持力（ディテントトルク）により、電力を使用せずにロック状態またはロック解除状態にロック部材を保つことができる。

特許文献１は、ステッピングモータを用いた駆動装置であって、予め定められた初期状態（初期角度）にないロック部材を目標状態まで駆動することのできる駆動装置を提案している。

特開平１０－２９３３３５号公報

上述の特許文献１に開示された従来技術では、ロック部材が駆動端に突き当たったのちステッピングモータが空転を繰り返すため、ステッピングモータの脱調による異音が発生しうる。

本発明は、例えば、静粛性の点で有利な駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の駆動装置は、可動範囲を有するロック部材と、前記ロック部材を駆動する第１駆動部と、像ブレ補正用素子を保持する可動部材と、前記可動部材を駆動する第２駆動部と、前記可動部材の位置を検出する検出部と、制御部とを有し、前記可動部材は、前記可動範囲における一方の端から第１の位置までの第１の範囲において前記ロック部材により移動が制限され、前記制御部は、前記第１の範囲に対応する前記ロック部材の駆動量をΔ２、前記第１の位置から前記第１の範囲外の第２の位置までの前記駆動量Δ２より小さい前記ロック部材の駆動量をΔ１として、所定位置からの前記可動部材の駆動量が前記第２の位置に対応する閾値を超える指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えた場合は、前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなくなるまで前記可動部材の可動範囲が小さくなる第１方向に前記駆動量Δ２ずつ前記ロック部材を駆動させた後に、前記第１方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させることにより、前記第１の範囲内に前記ロック部材を駆動させ、前記指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなかった場合は、前記第１方向とは反対の第２方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させた後、前記指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなかった場合に、前記第１方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させることにより、前記第１の範囲内に前記ロック部材を駆動させる制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、静粛性の点で有利な駆動装置を提供することができる。

実施例１における像ぶれ補正装置の構成図。 実施例１におけるロックリングとシフトレンズの関係を示す図。 実施例１におけるロックリングとシフトレンズの関係を示すグラフ。 実施例１における初期化動作を示すフローチャート。 実施例１におけるロックリング位置推定処理を示すフローチャート。 実施例１における初期化動作を示す図。 実施例１におけるアンロック動作を示すフローチャート 実施例１におけるロック動作を示すフローチャート。 実施例１におけるロック動作を示す図。 実施例２におけるロックリングとシフトレンズの関係を示すグラフ。 実施例２における初期化動作を示すフローチャート。 実施例２におけるロックリング位置推定処理を示すフローチャート。 実施例２におけるロックリングの推定位置を記憶したテーブル 実施例２における初期化動作を示す図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１～９を参照して、本発明の第１の実施例による駆動装置について説明する。なお、本実施例では、駆動装置として、レンズ装置内に含まれ、光軸と垂直の成分を有する方向に光学系を移動することにより振動による像のぶれを低減させる像ぶれ補正装置（光学装置）を例に説明を行う。

図１は、本発明の第１の実施例である像ぶれ補正装置１０の構成ブロック図である。
本発明の像ぶれ補正装置１０はロック機構を有し、像ぶれ補正用素子のシフト動作を行わせない場合や光学機器の電源が切られている状態で、像ぶれ補正用素子を所定位置（例えば、像ぶれ補正用素子の中心を光学機器の光軸に一致させる位置）に保持する機能を有する。ロックリング（第１可動部材）１０１はシフトレンズ（第２可動部材）１０３の可動範囲を制限するロック部材である。詳細については後述する。
ロックリング駆動手段（第１駆動部）１０２はロックリング１０１を駆動するためのアクチュエータであり、本実施例ではステッピングモータである。

シフトレンズ１０３は像ぶれを補正するための光学素子であり、ロックリング１０１の位置に応じて可動範囲が変化する。
シフトレンズ駆動手段（第２駆動部）１０４はシフトレンズ１０３を駆動するためのアクチュエータであり、本実施例ではボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。
シフトレンズ位置検出手段（検出部）１０５はシフトレンズ１０３の位置を検出するための位置検出手段であり、本実施例では光位置センサ（ＰＳＤ）である。

振れ検出手段１０６は像ぶれ補正装置１０の振れを検出するための検出手段であり、本実施例では角速度センサである。
有効無効切替手段１０７は、像ぶれ補正装置１０による像ぶれ補正機能の実行、停止を切り替える切替手段であり、本実施例ではオルタネートのスイッチである。

制御手段（制御部）１０８は、像ぶれ補正装置１０の制御を行う手段であり、シフトレンズ位置検出手段１０５、振れ検出手段１０６及び有効無効切替手段１０７の情報から、ロックリング駆動手段１０２及びシフトレンズ駆動手段１０４を駆動する。制御手段１０８による制御の詳細は後述する。
なお、シフトレンズ駆動手段１０４、シフトレンズ位置検出手段１０５、振れ検出手段１０６は光軸に垂直な平面上において、２軸方向のそれぞれに構成されている。シフトレンズ駆動手段１０４はシフトレンズ１０３（レンズ装置）の光軸に直交する方向の成分を有するように、シフトレンズ１０３を駆動する。

続いて、ロックリング１０１とシフトレンズ１０３との関係について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。

図２はロックリング１０１とシフトレンズ１０３の構造を示す図である。
ロックリング１０１はシフトレンズ１０３の周上に配置され、先述のロックリング駆動手段１０２により、シフトレンズ１０３に対して周方向に回転可能である。
ロックリング１０１の内周の４箇所には、凹部２０１が形成されており、一方、シフトレンズ１０３はレンズ保持枠２０２を有し、レンズ保持枠２０２の外周の４箇所には、凸部２０３が形成されている。

図２（ａ）に示すように、ロックリング１０１が、その凹部２０１がレンズ保持枠２０２の凸部２０３に対して異なる位相に位置するように回転した状態では、凸部２０３がロックリング１０１の内周面における凹部２０１が設けられた領域以外の領域に係合する。これにより、シフトレンズ１０３は中立位置に保持され、そのシフトは阻止される。この状態をロック状態という。

一方、図２（ｃ）に示すように、ロックリング１０１が、その凹部２０１内にレンズ保持枠２０２の凸部２０３が入り込む位置に回転した状態では、シフトレンズ１０３のシフトが許容される。この状態でのシフトレンズ１０３は、像ぶれ補正装置１０が像ぶれを適切に行うために必要な可動範囲以上となっている。この状態をアンロック状態という。
また、図２（ｂ）に示すように、シフトレンズ１０３が中立位置に保持されておらず、かつ像ぶれ補正装置１０が像ぶれを適切に行うために必要な可動範囲未満となる状態がある。この状態をロック不安定状態という。

なお、ロックリング駆動手段１０２はステッピングモータで構成されており、ロック状態、アンロック状態を切り替える時のみ電力を使用する。すなわち、ロックリング１０１を保持する際にはディテントトルクによる安定位置での自己保持力を利用することで、電力を使用せずにロック状態またはアンロック状態でロックリング１０１を保持することができる。

また、ロック状態からロックリング１０１を反時計回り方向に駆動すると、ロック不安定状態を経由しアンロック状態へと変化する。ここで、像ぶれ補正装置１０には不図示のロックリング規制部があり、ロック状態からロックリング１０１を時計回りに駆動すると、ロックリング規制部に到達し、ロック不安定状態やアンロック状態へは変化しない構造となっている。同様に、アンロック状態からロックリング１０１を反時計回りに駆動しても、ロックリング規制部により駆動が制限される。
また、この際、ロックリング規制部に到達した後も駆動のためにモータに通電を続けると、ロックリング駆動手段１０２のステッピングモータは脱調を繰り返し、通常の駆動では発生しない異音が発生する。

図３は、ロックリング１０１の位置と、ロックリング１０１の位置にしたがって変化するシフトレンズ１０３の可動範囲（第２可動範囲）を示すグラフである。
縦軸がシフトレンズ１０３の可動範囲であり、図２で示すＸ軸方向におけるシフトレンズ中心からの可動量を示す。

Ｌ１は像ぶれ補正装置１０が像ぶれを適切に行うために必要な可動範囲であり、すなわちアンロック状態におけるシフトレンズ１０３の可動範囲の下限である。
Ｌ２はロック状態におけるシフトレンズ１０３の可動範囲である。
Ｌ３はロックリング１０１の位置を推定するための閾値である。ロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。

横軸がロックリング１０１の位置（回転角度）を示す。ロックリング１０１は回転の可動範囲（第１可動範囲）を有し、駆動端Ｅ１はロックリング規制部によるロック位置側の駆動端（一方の端部）であり、駆動端Ｅ２はアンロック位置側の駆動端（他方の端部）である。

位置Ｐ１はシフトレンズ１０３の可動範囲がＬ２から変化する位置であり、すなわち、シフトレンズ１０３がロック状態からロック不安定状態へと変化する位置である。
位置Ｐ２はシフトレンズ１０３の可動範囲がＬ１となる位置であり、すなわち、シフトレンズ１０３がロック不安定状態からアンロック状態へと変化する位置である。

範囲Ｒ１（第１領域）はロック位置範囲であり、初期化動作及びロック動作によりロックリング１０１が駆動される範囲である。また、位置Ｐ３は範囲Ｒ１のアンロック側の境界である。なお、初期化動作の詳細及びロック動作の詳細については後述する。

なお、位置Ｐ３は位置Ｐ１よりもロック側である必要がある。これは、ロックリング１０１の保持にロックリング駆動手段１０２であるステッピングモータのディテントトルクによる安定位置での自己保持力を利用していることに起因する。すなわち、像ぶれ補正装置１０への衝撃等でディテントトルク以上の負荷がかかり、ロックリング１０１が移動しシフトレンズ１０３の可動範囲が広がることの無いよう、ロックリング１０１の位置に余裕を持ってロック状態とするためである。

位置Ｐ３と位置Ｐ１との間の幅は、ステッピングモータのディテントトルクによる安定位置の間隔によるロックリング１０１の位置の幅以上とすることが望まれるが、加えてステッピングモータのディテントトルクや想定される衝撃等を考慮し設定すると良い。

範囲Ｒ２（第４領域）はアンロック位置範囲であり、アンロック動作によりロックリング１０１が駆動される範囲である。また、位置Ｐ４は範囲Ｒ２のロック側の境界である。なお、アンロック動作についての詳細については後述する。
なお、位置Ｐ４は位置Ｐ２と等しいか、よりアンロック側である必要がある。これは、アンロック動作後にシフトレンズ１０３が、像ぶれ補正装置１０が像ぶれを適切に行うために必要な可動範囲を満たす必要があるためである。

また、後述するロック動作及びアンロック動作の実現のために、範囲Ｒ１と範囲Ｒ２の幅は等しくする必要がある。本実施例では範囲Ｒ１として設定できる幅が範囲Ｒ２として設定できる幅より狭いため、範囲Ｒ２の幅を範囲Ｒ１の幅と等しくしている。

位置Ｐ５はロックリング１０１の位置を推定する境界値（ロック閾値）であり、シフトレンズ１０３の可動範囲がＬ３となる位置である。なお、ロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。
範囲Ｒ３（第２領域）は位置Ｐ３と位置Ｐ５の間の範囲であり、範囲Ｒ４（第３領域）は位置Ｐ５と位置Ｐ４の間の範囲である。

続いて、制御手段１０８による制御について、図４～９を用いて詳細に説明する。
まずは、制御手段１０８によるロックリング１０１の初期化動作について、図４～６を用いて行う。

図４は本実施例の制御手段１０８における初期化動作の動作フローを示すフローチャートである。なお、初期化動作は電源投入時に行われる動作であり、ロックリング１０１をロックリング規制部に当てることなく、ロックリング１０１の位置を範囲Ｒ１へと移動させるための動作である。

Ｓ４０１は処理の開始であり、Ｓ４０２へと進む。
Ｓ４０２ではロックリング位置推定処理を行い、Ｓ４０３へと進む。ロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。
Ｓ４０３では推定されたロックリング１０１が位置Ｐ５よりロック側かを判断し、ロック側である場合はＳ４０４へ、ロック側でない場合はＳ４０５へと進む。

Ｓ４０４ではロックリング１０１をアンロック方向（第２方向）に駆動量Δ１だけ駆動し、Ｓ４０６へと進む。なお、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しい値である。
Ｓ４０５ではロックリング１０１をロック方向（第１方向、第２方向とは反対の方向）に駆動量Δ２だけ駆動し、Ｓ４０６へと進む。なお、駆動量Δ２は範囲Ｒ１の幅と等しい値である。
Ｓ４０６ではロックリング位置推定処理を行い、Ｓ４０７へと進む。

Ｓ４０７では推定されたロックリング１０１が位置Ｐ５よりロック側かを判断し、ロック側である場合はＳ４０８へ、ロック側でない場合はＳ４０５へと進む。
Ｓ４０８ではロックリング１０１をロック方向に駆動量Δ１だけ駆動し、Ｓ４０９へと進む。
Ｓ４０９は処理の終了である。

続いて、図５のフローチャートを用いて、Ｓ４０２、Ｓ４０６におけるロックリング位置推定処理について説明を行う。

Ｓ５０１は処理の開始であり、Ｓ５０２へと進む。
Ｓ５０２ではシフトレンズ駆動手段１０４によりシフトレンズ１０３を中心からＬ３より大きい変位量だけ駆動し、Ｓ５０３へと進む。なお、Ｌ３はロックリング１０１の位置を推定するための閾値であり、ロック状態におけるシフトレンズ１０３の可動範囲Ｌ２より十分大きい値となっている。

Ｓ５０３では、シフトレンズ位置検出手段１０５により検出されたシフトレンズ１０３の位置（第１駆動量）がＬ３よりも内側かどうかを判断し、内側である場合はＳ５０４へ、内側でない場合はＳ５０５へ進む。シフトレンズ１０３は、駆動指令がロックリング１０１で規制されている可動範囲外への駆動指令であっても、実際にはロックリング１０１の位置によって規制された範囲内でしか駆動することはできない。

Ｓ５０４では、ロックリング１０１は位置Ｐ５よりもロック側だと判断し、Ｓ５０６へと進む。
Ｓ５０５では、ロックリング１０１は位置Ｐ５よりもロック側でないと判断し、Ｓ５０６へと進む。
Ｓ５０６はシフトレンズ１０３を中心へと駆動し、Ｓ５０７へと進む。
Ｓ５０７は処理の終了である。

ここで、範囲Ｒ４においては、ロックリング１０１の位置とシフトレンズ１０３の可動範囲が一対一に対応する関係を有しているため、シフトレンズ１０３の最大変位量を検出することで、ロックリングの回転位置を求めることができることになる。
以上のフローにより、シフトレンズ１０３を駆動させ、その可動範囲からロックリング１０１の位置を推定することができる。

続いて、図６を用いて、初期化動作における効果の詳細を説明する。
図６（ａ）は初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ１内であった場合の、初期化動作を示す図である。

初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ１内である場合、位置Ｐ５よりもロック側であるため、Ｓ４０３の分岐でＳ４０４へと進む。また、Ｓ４０４でアンロック方向に駆動量Δ１だけ駆動した際のロックリング１０１も位置Ｐ５よりロック側となるため、Ｓ４０７の分岐でＳ４０８へと進む。

この際、ロックリング１０１をアンロック方向に駆動量Δ１だけ駆動し、その後ロック方向に駆動量Δ１だけ戻しているので、初期化動作中に駆動端（可動範囲の端部）Ｅ１に当たる事はなく、また初期化動作後の位置は初期化動作前の位置と等しく、必ず範囲Ｒ１内となる。

図６（ｂ）は初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ２または範囲Ｒ４であった場合の、初期化動作を示す図である。
初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ２または範囲Ｒ４である場合、位置Ｐ５よりもロック側ではないため、Ｓ４０３の分岐でＳ４０５へと進む。そして、ロックリング１０１が位置Ｐ５よりもロック側となるまでＳ４０７の分岐でＳ４０５へと戻り、駆動量Δ２だけ駆動する。

初期化動作終了時は、Ｓ４０７で位置Ｐ５よりもロック側でないと推定されたのちに、Ｓ４０５で駆動量Δ２だけ駆動し、その後Ｓ４０７で位置Ｐ５よりもロック側と推定され、Ｓ４０８で駆動量Δ１だけ駆動する。ここで、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しく、駆動量Δ２は範囲Ｒ１の幅と等しいため、位置Ｐ５よりもロック側でない位置からΔ１＋Δ２だけ駆動した際に、駆動端Ｅ１に衝突することは無い。また、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しいため、位置Ｐ５よりもロック側の位置から駆動量Δ１だけ駆動した際に、必ず位置Ｐ３の位置よりロック側へと駆動することが可能である。

図６（ｃ）は初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ３の内側であった場合の、初期化動作を示す図である。

初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ３の内側であった場合、位置Ｐ５よりもロック側であるため、Ｓ４０３の分岐でＳ４０４へと進む。ここで、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しいため、駆動量Δ１だけアンロック方向に駆動すると、必ず位置Ｐ５よりもロック側でない位置に移動する。その後、Ｓ４０７で位置Ｐ５よりもロック側でないと推定されたのちに、Ｓ４０５で駆動量Δ２だけ駆動し、その後Ｓ４０７で位置Ｐ５よりもロック側と推定され、Ｓ４０８で駆動量Δ１だけ駆動する。ここで、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しく、駆動量Δ２は範囲Ｒ１の幅と等しいため、位置Ｐ５よりもロック側でない位置からΔ１＋Δ２だけ駆動した際に、駆動端Ｅ１に衝突することは無い。また、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しいため、位置Ｐ５よりもロック側の位置から駆動量Δ１だけ駆動した際に、必ず位置Ｐ３の位置よりロック側へと駆動することが可能である。

以上説明したとおり、ロックリング１０１の初期化動作前の位置がいずれの場合であっても、駆動端Ｅ１に衝突することなく、必ず範囲Ｒ１に収めることができる。

続いて、図７を用いて、初期化動作後の通常動作におけるアンロック動作について詳細に説明を行う。
図７はアンロック動作の動作フローを示すフローチャートである。

Ｓ７０１は処理の開始であり、Ｓ７０２へと進む。なお、処理の開始は初期化動作ののち、有効無効切替手段１０７により像ぶれ補正動作の有効が指示された時である。
Ｓ７０２ではシフトレンズ１０３を中心へと駆動し、Ｓ７０３へと進む。
Ｓ７０３ではロックリング１０１をアンロック方向に駆動量Δ３だけ駆動し、Ｓ７０４へと進む。
Ｓ７０４は処理の終了である。

ここで、駆動量Δ３について説明を行う。
駆動量Δ３は、範囲Ｒ１に位置しているロックリング１０１を、駆動端Ｅ２に衝突させることなく範囲Ｒ２に収めるための駆動量であり、範囲Ｒ１の幅と範囲Ｒ３の幅と範囲Ｒ４の幅を加算した値である。

先述の初期化動作においてロックリング１０１は必ず範囲Ｒ１に位置していることが保証されているため、オープンループで駆動量Δ３だけ駆動することで、必ず範囲Ｒ２に収めることができる。また、範囲Ｒ２は範囲Ｒ１と等しい範囲としているので、範囲Ｒ１の位置から駆動量Δ３だけアンロック方向に駆動しても、駆動端Ｅ２に衝突することはない。
なお、通常動作におけるアンロック動作後に、像ぶれ補正装置１０による像ぶれ補正を行うが、像ぶれ補正処理については本発明に直接の関係が無いため、説明を省略する。

続いて、図８を用いて、初期化動作後の通常動作におけるロック動作について詳細に説明を行う。

ロック動作において、アンロック動作時に駆動させた駆動量Δ３と同じ量だけロック方向に駆動すると、通常時は範囲Ｒ１に収まるはずである。しかし、アンロック動作と異なり、ロック動作においてはステッピングモータの脱調が発生し、指定した駆動量だけロックリング１０１が移動することを保証できない。具体的には、ロック動作中にシフトレンズ１０３が振動等により中心から動いてしまうと、レンズ保持枠２０２の凸部２０３とロックリング１０１の凹部２０１の縁が干渉し、ロックリング駆動手段１０２であるステッピングモータが脱調してしまうことがある。もしステッピングモータが脱調してしまうと、指定した駆動量よりも実際の移動量が少なくなり、ロック動作後にロックリング１０１が範囲Ｒ１に位置することを保証できない。
そのため、以下説明するフローを用いてロック動作を行うことで、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。

図８はロック動作の動作フローを示すフローチャートである。なお、図４と同じ処理については同符号を符し、説明を省略する。

Ｓ８０１は処理の開始であり、Ｓ８０２へと進む。なお、処理の開始は有効無効切替手段１０７により像ぶれ補正動作の無効が指示された時である。
Ｓ８０２ではシフトレンズ１０３を中心へと駆動し、Ｓ８０３へと進む。
Ｓ８０３ではロックリング１０１をロック方向に駆動量Δ４だけ駆動し、Ｓ４０６へと進む。
Ｓ４０６～Ｓ４０９は図４と同等の処理であり、説明を省略する。

ここで、駆動量Δ４について説明を行う。
駆動量Δ４は、ロックリング位置推定処理を行う位置まで駆動する駆動量であり、範囲Ｒ２の幅と範囲Ｒ４の幅を加算した値である。

続いて、図９を用いて、ロック動作における効果の詳細について説明を行う。
図９（ａ）は通常時、すなわちロック動作中にステッピングモータの脱調が発生しなかった場合の、ロック動作を示す図である。

範囲Ｒ２から駆動量Δ４だけ駆動すると必ず位置Ｐ５を超え、図８のＳ４０７からＳ４０８へと進む。この場合、範囲Ｒ２からの駆動量はΔ４＋Δ１となる。駆動量Δ４は範囲Ｒ２の幅と範囲Ｒ４の幅を加算した値であり、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と同じ値であるため、範囲Ｒ２からΔ４＋Δ１だけ駆動すると必ず位置Ｐ３を超え、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。

一方、ロック動作中にステッピングモータの脱調が発生した場合、駆動量Δ４だけ移動させることができず、本来動かすべき位置よりも手前で止まってしまう。その場合の、Ｓ４０６を行う際のロックリング１０１の停止位置が位置Ｐ５よりもロック側の場合は、図９（ａ）で示す通常時と同様のステップを進む動作となる。この場合、位置Ｐ５よりもロック側の位置から駆動量Δ１だけ駆動するため、必ず位置Ｐ３よりもロック側の位置に駆動することができる。また、範囲Ｒ２からの駆動量は脱調が発生した分、Δ４＋Δ１より少なくなっているため、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。

また、ロック動作中に脱調が発生したことによりＳ４０６を行う際のロックリング１０１の停止位置が位置Ｐ５よりもアンロック側となった場合の動作を、図９（ｂ）で示す。この場合、図８のＳ４０７からＳ４０５へと進み、駆動量Δ２だけロック側に駆動した後、Ｓ４０６へと戻る。
すなわち、脱調が発生して停止した位置からは初期化動作の図６（ｂ）と同様の動作となり、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。
以上説明したとおり、初期化動作後の通常動作におけるアンロック動作、ロック動作においても、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。

なお、通常動作におけるアンロック動作後に、像ぶれ補正装置１０による像ぶれ補正を行うが、像ぶれ補正中に像ぶれを適切に行うために必要な可動範囲を満たしていないと判断した際には、ロックリング１０１を駆動量Δ２だけアンロック側に駆動しても良い。

具体的には、像ぶれ補正を行うためのシフトレンズ駆動手段１０４への信号とシフトレンズ位置検出手段１０５の信号とを比較し、シフトレンズ１０３が駆動信号に対して追従できていない場合、必要な可動範囲を満たしていないと判断することができる。

また、通常動作におけるロック動作を初期化動作と同等のフローにて行っても、ロック位置まで駆動することが可能である。しかし、図５で示すロックリング位置推定処理はシフトレンズ１０３を駆動させるため、映像に影響を与えてしまう。本実施例に記載のロック動作では、図８のＳ４０６にてロックリング位置推定処理を行っているが、図９（ａ）で示す通常時はこの処理を行う時点で位置Ｐ５よりもロック側に位置している。すなわち、この時にシフトレンズ１０３の駆動範囲はＬ３以下となり、映像への影響を最小限に抑えることができる。

なお、ロックリング１０１の初期化動作中にロックリング駆動手段１０２であるステッピングモータが脱調を繰り返し、位置Ｐ５よりもロック側に行くことができない場合、図４のＳ４０７からＳ４０５へと戻るシーケンスを繰り返すこととなる。しかし、この戻るシーケンスにカウンタを設け、一定以上の回数となった場合にはエラー処理に移行しても良い。具体的にはロックリング駆動手段１０２及びシフトレンズ駆動手段１０４への電力供給を遮断し、不図示のＬＥＤ等でユーザへの異常通知を行う。また、撮影への影響を最小限とするために、シフトレンズ駆動手段１０４への電力供給を遮断せず、シフトレンズ１０３を中心に保持するようシフトレンズ駆動手段１０４を制御しても良い。また、ロック動作における図８のＳ４０７からＳ４０５へと戻るシーケンスにおいても同様である。

以下、図１０～図１４を参照して、本発明の第２の実施例による制御装置について説明する。なお、本実施例においては、実施例１とは異なる初期化動作を提供する。

図１０は実施例２におけるロックリング１０１の位置とシフトレンズ１０３の可動範囲を示すグラフである。
なお、実施例１の図３と同等のものに関しては、同符号を符し説明を省略する。

Ｌ３はロックリング１０１の位置を推定するためのロック側の閾値であり、Ｌ４はロックリング１０１の位置を推定するためのアンロック側の閾値である。ロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。

位置Ｐ５はロックリング１０１の位置を推定するロック側の境界値であり、シフトレンズ１０３の可動範囲がＬ３となる位置である。また、位置Ｐ６はロックリング１０１の位置を推定するアンロック側の境界値（アンロック閾値）であり、シフトレンズ１０３の可動範囲がＬ４となる位置である。なお、ロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。

ここで、シフトレンズ１０３の可動範囲がＬ３からＬ４の範囲は、ロックリング１０１の位置が位置Ｐ５から位置Ｐ６の範囲で概略推定可能な範囲となる。シフトレンズ１０３の可動範囲からロックリング１０１の推定位置を算出する方法については後述する。

図１１は実施例２における像ぶれ補正装置の初期化動作の動作フローを示すフローチャートである。なお、実施例１における図４または図８と同様の処理については同符号を符し、説明を省略する。

Ｓ１１０２では、Ｓ４０２とは異なるロックリング位置推定処理を行い、Ｓ４０３へと進む。本実施例におけるロックリング位置推定処理についての詳細は後述する。
Ｓ１１１０では、推定されたロックリング１０１が位置Ｐ６よりアンロック側かを判断し、アンロック側である場合はＳ１１１１へ、アンロック側でない場合はＳ１１１２へと進む。

Ｓ１１１１では、ロックリング１０１をロック方向に駆動量Δ５だけ駆動し、Ｓ１１０６へと進む。なお、駆動量Δ５は位置Ｐ６と位置Ｐ３との幅と等しい値である。
Ｓ１１１２では、ロックリング１０１の推定位置Ｐｎ（第２駆動量）を元に駆動量Δｎ（第３駆動量）を算出した後、Ｓ１１１３へと進む。なお、推定位置Ｐｎ及び駆動量Δｎの算出方法については後述する。

Ｓ１１１３では、ロックリング１０１をロック方向に駆動量Δｎだけ駆動し、Ｓ１１０６へと進む。
Ｓ１１０６は、Ｓ１１０２と同様、Ｓ４０２とは異なるロックリング位置推定処理を行い、Ｓ４０７へと進む。

続いて、図１２～図１３を用いて実施例２におけるロックリング位置推定処理について、詳細に説明を行う。
図１２は実施例２におけるロックリング位置推定処理を示すフローチャートである。なお、実施例１における図５と同様の処理については同符号を符し、説明を省略する。

Ｓ１２０２では、シフトレンズ１０３をシフトレンズの駆動端まで駆動し、Ｓ５０３へと進む。なお、シフトレンズの駆動端とはすなわちロックリング１０１で規制される位置であり、ロックリング１０１の位置に応じて変化する。そのため、シフトレンズ駆動手段１０４は、シフトレンズの駆動端を十分超える制御指令を出力する。

Ｓ１２０８では、シフトレンズ位置検出手段１０５により検出されたシフトレンズ１０３の位置（第２駆動量）がＬ４よりも外側かどうかを判断し、外側である場合はＳ１２０９へ、外側でない場合はＳ１２１０へ進む。
Ｓ１２０９では、ロックリング１０１は位置Ｐ６よりもアンロック側だと判断し、Ｓ５０６へと進む。
Ｓ１２１０では、シフトレンズ１０３の駆動量からロックリング１０１の推定位置Ｐｎを算出し、Ｓ５０６へと進む。

Ｓ１２１０で示す推定位置Ｐｎの算出方法について、図１３を用いて説明を行う。図１３は、シフトレンズ１０３の可動範囲とロックリング１０１の推定位置との関係を示すテーブルである。

Ｓ１２０２でシフトレンズ１０３を駆動させた時に、どの位置まで駆動するかによってシフトレンズ１０３の可動範囲を測定し、その可動範囲から図１３に示すテーブルを用いてロックリング１０１の推定位置を算出する。具体的には、例えばシフトレンズ１０３の可動範囲がＬｂより大きくＬｃより小さい場合、ＬｂとＬｃの間の位置に応じてテーブルの要素間を直線で近似し、位置Ｐｂと位置Ｐｃの割合から推定位置を算出すれば良い。

なお、図１３のテーブルは出荷前に測定を行い決定していて、不図示の記憶部に記憶されている。具体的にはロックリング駆動手段１０２のステッピングモータをロック状態から１ステップごとに駆動し、その時のシフトレンズ１０３の可動範囲を測定する。そして、テーブルにあるシフトレンズ１０３の可動範囲を超えた時点でのステップ数を記憶することで、テーブルの決定を行っている。

以上により、シフトレンズ１０３をシフトレンズの駆動端まで駆動し、シフトレンズ１０３の可動範囲を測定することで、ロックリング１０１の位置を推定することができる。

続いて、Ｓ１１１２における駆動量Δｎの算出方法について説明を行う。
推定位置Ｐｎからロック側の駆動端Ｅ１までの駆動量を（Ｅ１－Ｐｎ）として、初期化動作後の目標位置が範囲Ｒ１の中心であることと、Ｓ４０８で駆動量Δ１だけ駆動することを考慮すると、Ｓ１１１３での駆動量Δｎは以下の式１で表わされる。
Δｎ ＝ （Ｅ１－Ｐｎ）－（Ｒ１×１／２）－Δ１ （式１）
すなわち、初期化動作前の推定位置Ｐｎから、駆動量Δｎだけ駆動すると、範囲Ｒ１の中心から駆動量Δ１だけアンロック側の位置に駆動する。

以上のように、シフトレンズ１０３の可動範囲からロックリング１０１の初期化動作のための駆動量Δｎを算出することができる。

続いて、実施例２における初期化動作の効果について、図１４を用いて説明を行う。
初期化動作前の位置が範囲Ｒ１内であった場合、実施例１の図６（ａ）で示す動作と同様となるため、詳細説明を省略する。

図１４（ａ）は初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ５と位置Ｐ６の間であった場合の、初期化動作を示す図である。

初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ５と位置Ｐ６の間であった場合、位置Ｐ５よりロック側でなく、位置Ｐ６よりアンロック側でないため、図１１においてＳ４０３からＳ１１１０、Ｓ１１１２へと進む。そして、Ｓ１１１３にてロックリング１０１をロック方向に駆動量Δｎだけ駆動すると、ロックリング１０１は範囲Ｒ１の中心から駆動量Δ１だけアンロック側の位置である位置Ｐ７に移動する。位置Ｐ７は位置Ｐ５よりもロック側であるため、その後のＳ４０７で必ずＳ４０８へと進み、駆動量Δ１だけ駆動することで、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１の中心に駆動することができる。
以上により、初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ５と位置Ｐ６の間であった場合について、正しく初期化動作を行うことができる。

図１４（ｂ）は初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ６よりもアンロック側であった場合の、初期化動作を示す図である。

初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ６よりもアンロック側であった場合、位置Ｐ５よりロック側でなく、位置Ｐ６よりアンロック側であるため、図１１においてＳ４０３からＳ１１１０、Ｓ１１１１へと進む。そして、Ｓ１１１１にてロックリング１０１をロック方向に駆動量Δ５だけ駆動する。ここで、駆動量Δ５は位置Ｐ６と位置Ｐ３との幅と等しい値であるため、駆動量Δ５だけ駆動すると、ロックリング１０１は、位置Ｐ３よりもアンロック側に移動する。
この位置が図１４（ｂ）に示すように範囲Ｒ３の内側に位置している場合は、Ｓ４０７からＳ４０８へと進み、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１内に移動することができる。

一方、範囲Ｒ３の外側、すなわち位置Ｐ５よりもアンロック側に位置している場合は、Ｓ４０７からＳ１１１０へと戻るため、図１４（ａ）で示すロックリング１０１が位置Ｐ５と位置Ｐ６の間であった場合の動作と同等になる。
以上により、初期化動作前のロックリング１０１が位置Ｐ６よりもアンロック側であった場合についても正しく初期化動作を行うことができる。

図１４（ｃ）は初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ３の内側であった場合の、初期化動作を示す図である。
初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ３の内側であった場合、位置Ｐ５よりロック側であるため、図１１においてＳ４０３からＳ４０４へと進む。

ここで、駆動量Δ１は範囲Ｒ３の幅と等しいため、駆動量Δ１だけアンロック方向に駆動すると、必ず位置Ｐ５よりもロック側でない位置に移動する。その後、Ｓ４０７で位置Ｐ５よりもロック側でないと推定されたのちに、Ｓ１１１０へと戻るため、図１４（ａ）で示すロックリング１０１が位置Ｐ５と位置Ｐ６の間であった場合の動作と同等になる。
以上により、初期化動作前のロックリング１０１の位置が範囲Ｒ３の内側であった場合についても正しく初期化動作を行うことができる。

以上示した通り、実施例２の初期化動作において、駆動端Ｅ１に衝突することなく範囲Ｒ１に駆動することができる。なお、初期化動作中にロックリング駆動手段１０２であるステッピングモータが脱調した場合においても、図１１のＳ４０７にてＳ１１１０へと戻るシーケンスによって、確実に初期化動作を行うことができる。

また、実施例１では、初期化動作前のロックリング１０１の位置がアンロック側に位置している場合、図４で示すＳ４０７からＳ４０５へと戻るフローを幾度か繰り返すことになる。しかし、実施例２ではシフトレンズ１０３の可動範囲を測定し、ロックリング１０１の位置を推定することで、駆動量Δｎ、もしくは駆動量Δ５だけ一気に駆動することにより、実施例１に比べてロックリング位置推定処理の回数を減らすことができる。すなわち、初期化動作の時間を短縮することができる。また、シフトレンズ位置検出手段１０５によりシフトレンズ１０３の可動範囲を高精度で検出できる場合、初期化動作によるロックリング１０１の位置決めを高精度に行うことができる。

図１３のテーブルを用いてロックリング１０１の位置を推定する処理において、シフトレンズ可動範囲の位置からテーブルの要素間を直線で近似し算出する方法を用いた。しかし、勿論これに限ることはなく、ロックリング推定位置として範囲Ｒ１からより遠い位置Ｐｃを推定位置として算出しても良い。より遠い位置を推定位置として算出した場合、ロックリング推定位置算出の誤算によって駆動端Ｅ１に衝突する可能性を排除することができる。また、推定位置が実際の位置より遠く、Ｓ１１１３による駆動量Δｎの駆動において位置Ｐ５よりロック側とならない場合には、Ｓ４０７からＳ１１１０へと遷移し、再度駆動を行うため、確実に範囲Ｒ１に収めることができる。

なお、シフトレンズ位置検出手段１０５によるシフトレンズ１０３の可動範囲の検出誤差が大きい場合、初期化動作及びロック動作にて駆動端Ｅ１に衝突してしまうことが考えられる。そこで、誤差が大きい場合には、誤差量に応じて駆動量Δｎや駆動量Δ５を小さくし、本来の目標位置よりも手前で止めたのちに実施例１の方法で範囲Ｒ１に駆動させても良い。そうすることで動作時間は増加するが、駆動端Ｅ１に衝突することを回避することができる。

上記実施例で例示した本発明の駆動装置を有する像ぶれ補正装置（光学装置）を有するレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された光学像を受ける撮像素子と、を有する撮像装置を構成することによって、本発明の効果を享受する撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０１ ・・・・ ロックリング（第１可動部材）
１０２ ・・・・ ロックリング駆動手段（第１駆動部）
１０３ ・・・・ シフトレンズ（第２可動部材）
１０４ ・・・・ シフトレンズ駆動手段（第２駆動部）
１０５ ・・・・ シフトレンズ位置検出手段（位置検出手段）
１０８ ・・・・ 制御手段

Claims (9)

1. 可動範囲を有するロック部材と、
   前記ロック部材を駆動する第１駆動部と、
   像ブレ補正用素子を保持する可動部材と、
   前記可動部材を駆動する第２駆動部と、
   前記可動部材の位置を検出する検出部と、
   制御部とを有し、
   前記可動部材は、前記可動範囲における一方の端から第１の位置までの第１の範囲において前記ロック部材により移動が制限され、
   前記制御部は、
   前記第１の範囲に対応する前記ロック部材の駆動量をΔ２、前記第１の位置から前記第１の範囲外の第２の位置までの前記駆動量Δ２より小さい前記ロック部材の駆動量をΔ１として、所定位置からの前記可動部材の駆動量が前記第２の位置に対応する閾値を超える指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えた場合は、前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなくなるまで前記可動部材の可動範囲が小さくなる第１方向に前記駆動量Δ２ずつ前記ロック部材を駆動させた後に、前記第１方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させることにより、前記第１の範囲内に前記ロック部材を駆動させ、
   前記指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなかった場合は、前記第１方向とは反対の第２方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させた後、前記指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記閾値を超えなかった場合に、前記第１方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させることにより、前記第１の範囲内に前記ロック部材を駆動させる制御を行うことを特徴とする駆動装置。
2. 可動範囲を有するロック部材と、
   前記ロック部材を駆動する第１駆動部と、
   像ブレ補正用素子を保持する可動部材と、
   前記可動部材を駆動する第２駆動部と、
   前記可動部材の位置を検出する検出部と、
   制御部とを有し、
   前記可動部材は、前記可動範囲における一方の端から第１の位置までの第１の範囲において前記ロック部材により移動が制限され、
   前記制御部は、
   前記第１の範囲に対応する前記ロック部材の駆動量をΔ２、前記第１の位置から前記第１の範囲外の第２の位置までの前記駆動量Δ２より小さい前記ロック部材の駆動量をΔ１として、所定位置からの前記可動部材の駆動量が前記第２の位置に対応する第１の閾値を超える指令により前記可動部材を駆動させた場合に前記可動部材の駆動量が前記第１の閾値を超えた場合は、前記第１の閾値を超えた該駆動量に基づいて、前記指令により前記可動部材を再度駆動させた場合の前記可動部材の駆動量が前記第１の閾値と前記第１の位置に対応する第２の閾値との間の駆動量になるようにするための前記可動部材の可動範囲が小さくなる第１方向における前記ロック部材の駆動量を推定し、推定された該駆動量だけ前記ロック部材を駆動させ、前記指令により前記可動部材を駆動した場合に前記可動部材の駆動量が前記第１の閾値を超えなかった場合、前記第１方向に前記駆動量Δ１だけ前記ロック部材を駆動させることにより、前記第１の範囲内に前記ロック部材を駆動させる制御を行うことを特徴とする駆動装置。
3. 前記第１の閾値を超えた前記可動部材の駆動量と前記ロック部材の駆動量との間の関係を記憶している記憶部を有し、前記制御部は、前記関係に基づいて、前記ロック部材の駆動量を推定することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記像ブレ補正用素子と、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置とを含むことを特徴とする光学装置。
5. 前記像ブレ補正用素子は、レンズを含み、
   前記第１駆動部は、ステッピングモータを含むことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
6. 前記第２駆動部が前記可動部材を駆動する方向は、前記レンズの光軸に直交する成分を有し、
   前記ロック部材は、前記光軸の周りにおいて前記可動部材を囲み、
   前記第１駆動部は、前記ロック部材に前記光軸を軸とした回転をさせることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
7. 前記第１駆動部は、前記ロック部材に前記回転をさせて、前記可動部材の移動を前記ロック部材が制限する状態とする請求項６に記載の光学装置。
8. 請求項４乃至７のいずれか１項に記載の光学装置と、
   前記光学装置により形成された像を受ける撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
9. 前記光学装置は、前記第２駆動部が前記可動部材を駆動することにより前記像のぶれを低減させることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。

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