JP2005250284A - ステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡単であり、製造コストが低く、電気基板に直交する方向の寸法を小さくできるステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置を提供する。
【解決手段】 互いに平行をなす固定支持基板及び電気基板と、該電気基板を上記固定支持基板に対して、該電気基板の属する平面内において、互いに直交するＸ方向とＹ方向とに移動可能に案内する案内機構と、上記電気基板を上記固定支持基板に対して、上記Ｘ方向と上記Ｙ方向に相対移動させる電磁式のＸ方向駆動装置及びＹ方向駆動装置と、を備え、該Ｘ方向駆動装置と該Ｙ方向駆動装置がそれぞれ、電流が流れる駆動用コイルと、該駆動用コイルに磁力を及ぼして、該駆動用コイルをそれぞれの駆動方向に直線的に相対移動させる磁力発生装置と、を具備するステージ装置において、上記駆動用コイルを、巻線が上記電気基板と平行をなす平面内に位置する平面コイルとし、上記固定支持基板と上記電気基板の一方に、上記駆動用コイルを設け、他方に上記磁力発生装置を設けたことを特徴とするステージ装置。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、電気基板を直交する２方向に直線移動させるステージ装置、及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置に関する。

電気基板を一平面内において直交する２方向に直線移動可能としたステージ装置の従来技術としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。

このステージ装置はカメラ（デジタルカメラ）の手振れ補正装置として利用されており、撮像素子を搭載した電気基板と、この電気基板が、電気基板と平行で互いに直交する二方向（この二方向をＸ方向、Ｙ方向と呼ぶ）に直線的に移動するように案内する案内機構と、電気基板にＸ方向とＹ方向の直線的な駆動力を付与する駆動装置とを具備している。

上記の案内機構は、カメラボディに固定された固定部材に対してＸ方向に移動可能なＸ方向案内機構と、Ｘ方向案内機構にＹ方向に相対移動可能に支持され、かつ電気基板を支持するＹ方向案内機構とからなる。
また、駆動装置は、固定部材とＸ方向案内機構の間に設けられた、Ｘ方向案内機構にＸ方向の駆動力を付与するＸ方向駆動装置と、Ｘ方向案内機構とＹ方向案内機構の間に設けられた、Ｙ方向案内機構にＹ方向の駆動力を付与するＹ方向駆動装置と、からなっている。

これらＸ方向駆動装置とＹ方向駆動装置は、電磁式の駆動装置である。具体的には、Ｘ方向駆動装置は、固定部材側に固定されたＸ方向用磁力発生装置と、Ｘ方向案内機構側に設けられた、光軸方向を向く平面状のＸ方向駆動用コイルとを具備している。Ｘ方向駆動用コイルに電流を流すと、この電流とＸ方向用磁力発生装置で発生した磁力とにより、Ｘ方向駆動用コイルにＸ方向の駆動力が働き、Ｘ方向案内機構がＸ方向に移動する。この駆動力は、Ｘ方向駆動用コイルに流れる電流の向きを変えることにより、その方向が逆転する。

Ｙ方向駆動装置も、Ｘ方向案内機構側に設けられたＹ方向用磁力発生装置と、Ｙ方向案内機構側に設けられた、光軸方向を向く平面状のＹ方向駆動用コイルとを具備している。Ｙ方向駆動用コイルに電流を流すと、この電流とＹ方向用磁力発生装置で発生した磁力とにより、Ｙ方向駆動用コイルにＹ方向の駆動力が働き、Ｙ方向案内機構がＸ方向案内機構に対してＹ方向に移動する。この駆動力も、Ｙ方向駆動用コイルに流れる電流の向きを変えることにより、その方向が逆転する。

さらに、この手振れ補正装置は、カメラに生じた手振れを検出するセンサと、センサが検出した手振れ量に応じて、Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置のコイルに所定の電流を流す制御回路とを備えている。

このような構成からなる手振れ補正装置は、カメラの手振れが生じると、センサがこれを検出し、検出した手振れの方向及び手振れ量に応じて、Ｘ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルに、方向と大きさを調整しながら電流を流す。両コイルに電流が流れると、Ｘ方向案内機構とＹ方向案内機構がそれぞれＸ方向とＹ方向に直線的に往復移動し、上記手振れを補正する。
特開平６−４６３１４号公報

しかし、この手振れ補正装置は、Ｘ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルをそれぞれ異なる部材に設け、さらに、Ｘ方向用磁力発生装置とＹ方向用磁力発生装置もそれぞれ異なる部材に設けているので、構造が複雑であり、製造コストが高かった。

さらに、Ｘ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルは、光軸と平行な方向を向いている。このため、大きな駆動力を得るために各コイルを光軸方向に長くすると、Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置が光軸方向に大型化してしまい、結果的に、デジタルカメラが光軸方向に大型化してしまう。

本発明の目的は、構造が簡単であり、製造コストが低く、電気基板に直交する方向の寸法を小さくできるステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置を提供することにある。

本発明のステージ装置は、互いに平行をなす固定支持基板及び電気基板と、該電気基板を上記固定支持基板に対して、該電気基板の属する平面内において、互いに直交するＸ方向とＹ方向とに移動可能に案内する案内機構と、上記電気基板を上記固定支持基板に対して、上記Ｘ方向と上記Ｙ方向に相対移動させる電磁式のＸ方向駆動装置及びＹ方向駆動装置と、を備え、該Ｘ方向駆動装置と該Ｙ方向駆動装置がそれぞれ、電流が流れる駆動用コイルと、該駆動用コイルに磁力を及ぼして、該駆動用コイルをそれぞれの駆動方向に直線的に相対移動させる磁力発生装置と、を具備するステージ装置において、上記駆動用コイルを、巻線が上記電気基板と平行をなす平面内に位置する平面コイルとし、上記固定支持基板と上記電気基板の一方に、上記駆動用コイルを設け、他方に上記磁力発生装置を設けたことを特徴としている。このように、Ｘ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルを共に、固定支持基板と電気基板の一方に設け、Ｘ方向用磁力発生装置とＹ方向用磁力発生装置を共に他方に設けると、構造が簡単となるさらに、ステージ装置の電気基板に直交する方向の寸法を小さくすることが可能となる。

上記駆動用コイルを上記電気基板に設ければ、駆動用コイルを電気基板の導線に接続できるので、駆動用コイルに給電するための配線を改めて施す必要がなくなる。

駆動用コイルは、上記電気基板にプリントするのが実際的である。

駆動用コイルを電気基板側に設ける場合は、上記電気基板に突出舌片を形成し、この突出舌片に搭載するのが実際的である

上記磁力発生装置は、磁石と、該磁石によって磁化され、該磁石との間で磁力線を形成する、上記コイルを囲む断面コ字形のヨークと、を具備する構成とするのが実際的である。

Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置から電気基板への駆動力の伝達効率を考慮すれば、上記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置の上記駆動用コイルを上記電気基板に設け、上記電気基板に直交する方向から視たときに、上記Ｘ方向駆動装置の駆動用コイルの中心を上記Ｘ方向に通るＸ方向直線と、上記Ｙ方向駆動装置の駆動用コイルの中心を上記Ｙ方向に通るＹ方向直線が、上記電気基板の重心または該重心近傍と重合させるのが好ましい。

このステージ装置はカメラの手振れ補正装置として利用できる。具体的には、上記ステージ装置を内蔵するカメラと、上記電気基板と一体となって移動する、前面に結像面を有する撮像素子と、上記カメラの振動を検出する振動検出センサと、該振動検出センサが検出した振動情報に基づいて、上記駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、を備えることにより手振れ補正装置が得られる。

また、カメラの手振れ補正装置は、上記ステージ装置を内蔵するカメラと、上記電気基板と一体となって移動する、手振れを補正するための補正レンズと、上記カメラの振動を検出する振動検出センサと、該振動検出センサが検出した振動情報に基づいて、上記駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、を備えることにより得られる。

本発明によると、構造が簡単で、製造コストが低い、ステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置が得られる。さらに、駆動用コイルを電気基板と平行な平面コイルとしたので、ステージ装置とカメラの手振れ補正装置の電気基板に直交する方向の寸法を小さくできる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、デジタルカメラ（カメラ）１内には、複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３からなる光学系が配設されており、レンズＬ３の後方にはＣＣＤ（撮像素子）３が配設されている。上記カメラ光学系の光軸Ｏに対して直交するＣＣＤ３の撮像面３ａの位置は、該カメラ光学系の結像位置と一致しており、デジタルカメラ１に内蔵された手振れ補正装置５に固定されている。

手振れ補正装置５は、図２〜図１３に示すように、以下のような構造となっている。
図２、図６、及び図９に示すように、後方から視たときに方形をなし、その中央部に方形の収容孔１０ａが穿設された固定支持基板１０は、図示を省略した固定手段によりデジタルカメラ１のボディ内に、光軸Ｏに対して直交し、かつ、光軸Ｏが収容孔１０ａの中心に位置するように固定されている。固定支持基板１０の後面の左側部には、合成樹脂等の弾性材料からなる２個の同形状のＹ方向案内部１１が、図２の矢線Ｙで示したＹ方向（上下方向）に並べて突設されており、両Ｙ方向案内部１１を、Ｙ方向案内溝１２がＹ方向に直線的に貫通している。図７に示すように、Ｙ方向案内溝１２は、断面視円形の案内部１２ａと、案内部１２ａと外部とを連通する開口部１２ｂとからなる。上下のＹ方向案内部１１に設けられた案内部１２ａは互いに同心をなしており、開口部１２ｂの外側の開口幅（Ｌ１）は案内部１２ａとの連通部の開口幅（Ｌ２）より大きい。
固定支持基板１０の後面の右側部には、２個の自由端支持部１３がＹ方向に並べて突設されている。両自由端支持部１３には、自由端支持部１３を、図２の矢印Ｘで示すＸ方向（左右方向）に貫通し、かつ、Ｙ方向に長いＹ方向長孔１４がそれぞれ穿設されている。

図２、図６、及び図９に示すように、後方から視たときに逆コ字形をなすＹ方向移動部材２０は、断面形状が円形をなす金属棒を曲折して成形したものである。このＹ方向移動部材２０は、Ｙ方向に延在するＹ方向棒状部２１と、Ｙ方向棒状部２１の上下両端から図２、図６、及び図９の右側に向かって延出するＸ方向棒状部２２、２３とを具備している。Ｘ方向棒状部２２、２３の断面径は、Ｙ方向長孔１４の前後方向寸法と略同一である。

ＣＣＤ３は、後方から視たときに方形をなすベース板３０の前面に固定されており、図１２に示すように、ベース板３０の前面には中空のカバー部材３１が、ＣＣＤ３を囲むように固着されている。このカバー部材３１の前面には正面視方形の採光孔３１ａが穿設されており（図１２参照）、正面から視たときに、この採光孔３１ａを通してＣＣＤ３の撮像面３ａが完全に露出するようにしている。さらに、カバー部材３１の内部空間には透光性材料からなるローパスフィルタ３２が、カバー部材３１の前部の内周面に当接する状態で配設されており、ＣＣＤ３の前面の撮像面３ａの周囲とローパスフィルタ３２の間には、撮像面３ａの周縁部に接触する正面視方形環状の押さえ部材３３が設けられている。

カバー部材３１の上端部には、左右一対のＸ方向案内部３４が突設されており、下端部には支持部３５が突設されている。両Ｘ方向案内部３４には、Ｘ方向案内部３４をＸ方向に貫通する、断面形状がＸ方向棒状部２２と略同一のＸ方向案内孔３４ａが設けられている。一方、支持部３５には、支持部３５をＸ方向に貫通する支持用溝３５ａが設けられている。この支持用溝３５ａは、図８に示すように、その下端が開口しており、そのＹ方向長はＸ方向棒状部２３の断面径より長く、その前後方向幅はＸ方向棒状部２３と略同一である。

図１１及び図１２に示すように、ベース板３０の後面には電気基板３６が固着されている。この電気基板３６には図示を省略した導線が多数形成されており、この導線にＣＣＤ３が電気的に接続されている。電気基板３６には２つの突出舌片３６ａ、３６ｂが形成されており、これらの突出舌片３６ａ、３６ｂの後面にはそれぞれ、電気基板３６と平行な平面状のＸ方向駆動用コイル（駆動用コイル）ＣＸとＹ方向駆動用コイル（駆動用コイル）ＣＹが、プリントにより形成されている。
図１３に示すように、Ｘ方向駆動用コイルＣＸは、各辺が直線状をなす渦巻き状をなしており、右辺ＣＸ１と、左辺ＣＸ２と、上辺ＣＸ３と、下辺ＣＸ４とからなっている。
図１４に示すように、Ｙ方向駆動用コイルＣＹも各辺が直線状をなす渦巻き状をなしており、右辺ＣＹ１と、左辺ＣＹ２と、上辺ＣＹ３と、下辺ＣＸ４とからなっている。Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹは、便宜上電気線を数回巻いたものとして図示しているが、実際は数十回巻かれている。
Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹの両端はそれぞれ、電気基板３６の上記導線に接続されている。さらに、図１３に示すように、後方から視たときに、Ｘ方向駆動用コイルＣＸの中心を通るＸ方向の直線であるＸ方向直線ＬＸは、電気基板３６、ベース板３０、カバー部材３１、ローパスフィルタ３２、押さえ部材３３、及びＣＣＤ３からなるＸ方向移動体の重心Ｇと重合する。一方、Ｙ方向駆動用コイルＣＹの中心を通るＹ方向の直線であるＹ方向直線ＬＹは、図１１の非作動状態において、このＸ方向移動体にＹ方向移動部材２０を加えたＹ方向移動体の重心（重心Ｇから僅かにずれている）と重合する。

固定支持基板１０の後面の２カ所には金属等の磁性体からなる断面視コ字形のヨークＹＸ、ＹＹが固着されており、各ヨークＹＸ、ＹＹの内面には磁石ＭＸ、ＭＹが設けられている。ヨークＹＸの磁石ＭＸは、Ｎ極とＳ極がＸ方向に並んでおり、ヨークＹＹの磁石ＭＹは、Ｎ極とＳ極がＹ方向に並んでいる。
図１２に示すように、ヨークＹＹの先端部は磁石ＭＹと対向しており、両者の間に磁気回路が形成されている。
図示は省略してあるが、同様に、ヨークＹＸの先端部は磁石ＭＸと磁気回路を形成している。

カバー部材３１を収容孔１０ａ内に位置させ、かつ、各突出舌片３６ａ、３６ｂを両ヨークＹＸ、ＹＹの内部にそれぞれ位置させた状態で、図２、図６、図９及び図１１の左側からＹ方向移動部材２０をカバー部材３１に接近させ、Ｘ方向棒状部２２を両Ｘ方向案内部３４のＸ方向案内孔３４ａに貫通させるとともに、Ｘ方向棒状部２３を支持用溝３５ａに貫通させると、電気基板３６がＹ方向移動部材２０に対してＸ方向に相対移動自在となる。

そして、図６に示すように、このようにベース板３０、カバー部材３１、両Ｘ方向案内部３４、支持部３５、及び電気基板３６と一体となったＹ方向移動部材２０を、図６の左側から右側に直線的に移動させ、その両Ｘ方向棒状部２２、２３の自由端を、両自由端支持部１３のＹ方向長孔１４に嵌合させ、かつ、Ｙ方向棒状部２１を開口部１２ｂに嵌合させる。Ｙ方向棒状部２１が開口部１２ｂに嵌合すると、Ｙ方向棒状部２１の断面径は、開口部１２ｂの外側の開口幅（Ｌ１）より狭いが、内側の開口幅（Ｌ２）より広いので、開口部１２ｂは拡開する方向に弾性変形する。Ｙ方向棒状部２１をさらに図６の右側に移動させると、Ｙ方向棒状部２１が案内部１２ａに抜け止めされた状態で嵌合し、開口部１２ｂは元の形状に弾性復帰して、図１１及び図１２に示すように手振れ補正装置５が完成する。

このように、Ｙ方向移動部材２０を図２、図６、及び図９の左側から右側に直線的に移動させるだけで、Ｙ方向移動部材２０をＹ方向長孔１４とＹ方向案内溝１２へ簡単に取り付けることができる。また、Ｙ方向移動部材２０を、開口部１２ｂを弾性変形させるだけの力で、図２、図６、及び図９の右側から左側に直線移動させることにより、Ｙ方向移動部材２０をＹ方向案内溝１２とＹ方向長孔１４から簡単に取り外すことができる。

上述したように、Ｘ方向棒状部２２、２３の断面径とＹ方向長孔１４の前後方向寸法が同じなので、Ｙ方向移動部材２０のＹ方向棒状部２１回りの回転は規制されており、この結果、Ｙ方向移動部材２０の中心軸は常に、Ｘ方向及びＹ方向と平行なＸＹ仮想平面Ｐ（図４参照）上に位置する。さらに、図４に示すように、Ｙ方向案内部１１、自由端支持部１３、ベース板３０の各部材もＸＹ仮想平面Ｐ上に位置している。

図１１に示すように、デジタルカメラ１内には、バッテリＢと、デジタルカメラ１の振動を検出する振動検出センサＳと、該振動検出センサＳが検出した振動情報に基づいて、バッテリＢで発生した電力を、両コイルＣＸ、ＣＹに、その方向と大きさを変えながら流す制御回路（制御手段）Ｃとが設けられている。バッテリＢと振動検出センサＳはともに制御回路Ｃに電気的に接続されており、制御回路Ｃは電気基板３６の上記導線に電気的に接続されている。

以上説明した手振れ補正装置５の構成部材の内、バッテリＢと振動検出センサＳと制御回路Ｃを除いた構成部材によりステージ装置が構成されている。
また、Ｙ方向案内部１１、自由端支持部１３、Ｙ方向移動部材２０、カバー部材３１、Ｘ方向案内部３４、及び支持部３５により案内機構が構成されている。
さらに、磁石ＭＸとヨークＹＸによりＸ方向用磁力発生装置（磁力発生装置）が、磁石ＭＹとヨークＹＹによりＹ方向用磁力発生装置（磁力発生装置）が構成されている。

次に、手振れ補正装置５の動作について説明する。
デジタルカメラ１によって撮影を行うと、各レンズＬ１〜Ｌ３を透過した光が、収容孔１０ａとローパスフィルタ３２を通ってＣＣＤ３の撮像面３ａに結像する。この際、デジタルカメラ１の手振れ補正スイッチ（不図示）をＯＮにして撮影を行なうと、デジタルカメラ１に手振れ（像振れ）が生じなければ、振動センサＳが振動を感知しないので、手振れ補正装置５は図２から図５、及び図１１に示す非作動状態を維持する。一方、デジタルカメラ１に手振れが生じると、振動センサＳがデジタルカメラ１の振動を検知し、この振動情報が制御回路Ｃに送られる。すると、以下に説明するように、制御回路Ｃが、バッテリＢで発生した電流をＸ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹに、その大きさと方向を調整しながら流す。

カバー部材３１（電気基板３６）は、Ｘ方向駆動用コイルＣＸの右辺ＣＸ１が磁石ＭＸのＮ極と、左辺ＣＸ２がＳ極と前後方向に重合関係を維持する範囲内でＸ方向に移動可能である。
図１３に示す非作動状態で、例えばＸ方向駆動用コイルＣＸに図１３に矢線で示す方向の電流が流れると、右辺ＣＸ１と左辺ＣＸ２にはＸ方向右向きの直線的な力ＦＸが生じる。この力ＦＸにより、Ｘ方向案内部３４と支持部３５がＸ方向棒状部２２、２３に沿って右側に移動するので、電気基板３６も固定支持基板１０に対して右側に相対移動する。なお、この際、上辺ＣＸ３と下辺ＣＸ４にも力が生じるが、これらの力は互いに打ち消し合うので、電気基板３６には力を及ぼさない。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸに図１３の矢線と逆向きの電流を流すと、右辺ＣＸ１と左辺ＣＸ２にはＸ方向左向きの直線的な力が生じ、電気基板３６はＸ方向棒状部２２、２３に沿って固定支持基板１０に対して左側に相対移動する。
このように制御回路ＣがＸ方向駆動用コイルＣＸへ流す電流の向きを調整することにより、右辺ＣＸ１がＮ極と重合し左辺ＣＸ２がＳ極と重合し、かつ、カバー部材３１が収容孔１０ａに当接しない範囲内で、電気基板３６がＸ方向棒状部２２、２３に沿ってＸ方向（左右方向）に移動する。
さらに、バッテリＢからＸ方向駆動用コイルＣＸへの給電を停止すると、その瞬間にＸ方向の動力が失われ、電気基板３６は停止する。
また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸに流れる電流の大きさと生じる力は比例するので、バッテリＢからＸ方向駆動用コイルＣＸへ給電する電流を大きくすれば、Ｘ方向駆動用コイルＣＸに掛かる力は大きくなり、電流を小さくすればＸ方向駆動用コイルＣＸに掛かる力は小さくなる。

一方、カバー部材３１（電気基板３６）は、Ｙ方向駆動用コイルＣＹの上辺ＣＹ３が磁石ＭＹのＮ極と、下辺ＣＹ４がＳ極と前後方向に重合関係を維持する範囲内でＹ方向に移動可能である。
図５に示す非作動状態で、例えば、Ｙ方向駆動用コイルＣＹに図１４に矢線で示す方向の電流が流れると、上辺ＣＹ３と下辺ＣＹ４にはＹ方向上向きの直線的な力ＦＹが生じる。この力ＦＹにより、Ｙ方向移動部材２０がＹ方向案内溝１２とＹ方向長孔１４に沿って固定支持基板１０に対して上向きに相対移動するので、電気基板３６も上向きに相対移動する。なお、この際、右辺ＣＹ１と左辺ＣＹ２にも力が生じるが、これらの力は互いに打ち消し合うので、電気基板３６には力を及ぼさない。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹに図１４の矢線と逆向きの電流を流すと、上辺ＣＹ３と下辺ＣＹ４にはＹ方向下向きの直線的な力が生じ、電気基板３６はＹ方向案内溝１２とＹ方向長孔１４に沿って固定支持基板１０に対して下方に相対移動する。
このように制御回路ＣがＹ方向駆動用コイルＣＹへ流す電流の向きを調整することにより、上辺ＣＹ３がＮ極と重合し下辺ＣＹ４がＳ極と重合し、かつ、カバー部材３１が収容孔１０ａに当接しない範囲内で、電気基板３６がＹ方向案内溝１２とＹ方向長孔１４に沿ってＹ方向（上下方向）に移動する。
さらに、バッテリＢからＹ方向駆動用コイルＣＹへの給電を停止すると、その瞬間にＹ方向の動力が失われ、電気基板３６は停止する。
また、Ｙ方向駆動用コイルＣＹに流れる電流の大きさと生じる力は比例するので、バッテリＢからＹ方向駆動用コイルＣＹへ給電する電流を大きくすれば、Ｙ方向駆動用コイルＣＹに掛かる力は大きくなり、電流を小さくすればＹ方向駆動用コイルＣＹに掛かる力は小さくなる。

このように、電気基板３６のＸ方向とＹ方向への移動により、ベース板３０に固定されたＣＣＤ３のＸＹ方向位置が変化し、手振れ補正が行われる。

以上説明した本実施形態によれば、両コイルＣＸ、ＣＹを共に電気基板３６に形成し、ヨークＹＸ（及び磁石ＭＸ）とヨークＹＹ（及び磁石ＭＹ）を共に固定支持基板１０に設けたので、構造が簡単であり、製造コストを低くすることが可能となっている。
さらに、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹを電気基板３６に設けて、電気基板３６に形成した導線を両コイルＣＸ、ＣＹに接続しているので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹに給電するための配線を新たに構築する必要が無いというメリットがある。

また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹが、電気基板３６と平行な平面状なので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹの巻き数を多くして大きな動力を得ようとすると、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹはＸ方向とＹ方向に延びる。しかし、Ｘ方向駆動用コイルＣとＹ方向駆動用コイルＣＹの巻き数を多くしても、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹが光軸Ｏ方向には大きくならず、ヨークＹＸ、ＹＹも光軸Ｏ方向に大型化しないので、デジタルカメラ１が光軸Ｏ方向に大型化することはない。

さらに、Ｘ方向直線ＬＸが、電気基板３６、ベース板３０、カバー部材３１、ローパスフィルタ３２、押さえ部材３３、及びＣＣＤ３からなるＸ方向移動体の重心Ｇと前後方向に重合するので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸに生じた力は電気基板３６に効率よく伝達される。一方、Ｙ方向直線ＬＹは、非作動状態においてＸ方向移動体にＹ方向移動部材２０を加えたＹ方向移動体の重心と前後方向に重合し、電気基板３６のＸ方向への移動によりこの重心がＸ方向に僅かに移動した後も前後方向にほぼ重合するので、Ｙ方向駆動用コイルＣＹに生じた力は電気基板３６に効率よく伝達される。

上記実施形態では、電気基板３６にＣＣＤ３を固定して、ＣＣＤ３をＸ方向及びＹ方向に移動させることにより手振れ補正を行っているが、例えば、ＣＣＤ３を固定支持基板１０の後方に配設し、電気基板３６に円形の取付孔（図示略）を穿設して、この取付孔に補正レンズ（図示略）を嵌合固定し、この補正レンズをレンズＬ１とレンズＬ２の間またはレンズＬ２とレンズＬ３の間に配置させてもよい。このような構造として補正レンズをＸ方向とＹ方向に直進移動させても、手振れ補正を行うことが可能である。さらに、このような補正レンズを用いた手振れ補正装置は、ＣＣＤ３を省略することにより、銀塩カメラにも適用可能となる。

また、本実施形態では固定支持基板１０側に両ヨークＹＸ、ＹＹ（及び磁石ＭＸ、ＭＹ）を設け、電気基板３６側に両コイルＣＸ、ＣＹを設けたが、固定支持基板１０側に両コイルＣＸ、ＣＹを設けて、電気基板３６側に両ヨークＹＸ、ＹＹ（及び磁石ＭＸ、ＭＹ）を設けてもよい。

なお、Ｙ方向移動部材２０を構成するＹ方向棒状部２１、及びＸ方向棒状部２２、２３は、それぞれ完全な直線状部材でなくてもよい。例えばＹ方向棒状部２１は、Ｙ方向への移動中に案内部１２ａに嵌合する部分のみがＹ方向を向く直線状であればよく、Ｙ方向への移動中に案内部１２ａに嵌合しない部分は、例えば正面視曲線状であってもよい。
また、Ｙ方向移動部材２０の剛性が高く殆ど弾性変形しないのであれば、Ｙ方向案内部１１や自由端支持部１３を一つとしてもよく、このようにしても電気基板３６はＸ方向及びＹ方向に円滑に直線移動する。

以上は、本発明のステージ装置を手振れ補正装置５に利用した実施形態であるが、本発明のステージ装置の用途は手振れ補正装置５に限定されず、電気基板を、該電気基板と平行なＸ方向とＹ方向に移動させる様々な装置に利用可能である。

本発明の一実施形態である手振れ補正装置を内蔵したデジタルカメラの縦断側面図である。 手振れ補正装置の非作動状態を電気基板とヨークを省略して示す背面図である。 図２のIII矢線方向から見た手振れ補正装置のステージを省略した側面図である。 図２のIV矢線方向から見た手振れ補正装置の底面図である。 図２のＶ矢線方向から見た手振れ補正装置のステージを省略した側面図である。 手振れ補正装置の組み立て状態を、ＣＣＤと電気基板とヨークを省略して示す背面図である。 ステージ支持部材をＹ方向案内部の案内部に嵌合する状態を示す、図６のVII−VII線に沿う断面図である。 図２のVIII−VIII線に沿う断面図である。 手振れ補正装置の作動状態をＣＣＤと電気基板とヨークを省略して示す背面図である。 図９のＸ矢線方向から見た手振れ補正装置のステージを省略した側面図である。 手振れ補正装置の非作動状態をヨークを破断して示す背面図である。 図１１のＸII−ＸII線に沿う断面図である。 Ｘ方向駆動装置を模式的に示す拡大図である。 Ｙ方向駆動装置を模式的に示す拡大図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ（カメラ）
３ ＣＣＤ（撮像素子）
３ａ 撮像面
５ 手振れ補正装置
１０ 固定支持基板
１０ａ 収容孔
１１ Ｙ方向案内部（案内機構）
１２ Ｙ方向案内溝
１２ａ 案内部
１２ｂ 開口部
１３ 自由端支持部（案内機構）
１４ Ｙ方向長孔
２０ Ｙ方向移動部材（案内機構）
２１ Ｙ方向棒状部
２２ ２３ Ｘ方向棒状部
３０ ベース板（案内機構）
３１ カバー部材
３１ａ 採光孔
３２ ローパルフィルター
３３ 押さえ部材
３４ Ｘ方向案内部（案内機構）
３４ａ Ｘ方向案内孔
３５ 支持部（案内機構）
３５ａ 支持用溝
３６ 電気基板
３６ａ ３６ｂ 突出舌片
Ｂ バッテリ
Ｂ１ Ｂ２ Ｂ３ Ｂ４ 磁力線（磁束）
Ｃ 制御手段（制御回路）
ＣＸ Ｘ方向駆動用コイル（駆動用コイル）
ＣＹ Ｙ方向駆動用コイル（駆動用コイル）
Ｇ Ｘ方向移動体の重心
ＬＸ Ｘ方向直線
ＬＹ Ｙ方向直線
ＭＸ 磁石（磁力発生装置）
ＭＹ 磁石（磁力発生装置）
Ｏ 光軸
Ｐ ＸＹ仮想平面
Ｓ 振動検出センサ
Ｘ Ｘ方向
Ｙ Ｙ方向
ＹＸ ヨーク（磁力発生装置）
ＹＹ ヨーク（磁力発生装置）

Claims (8)

1. 互いに平行をなす固定支持基板及び電気基板と、
   該電気基板を上記固定支持基板に対して、該電気基板の属する平面内において、互いに直交するＸ方向とＹ方向とに移動可能に案内する案内機構と、
   上記電気基板を上記固定支持基板に対して、上記Ｘ方向と上記Ｙ方向に相対移動させる電磁式のＸ方向駆動装置及びＹ方向駆動装置と、を備え
   該Ｘ方向駆動装置と該Ｙ方向駆動装置がそれぞれ、電流が流れる駆動用コイルと、該駆動用コイルに磁力を及ぼして、該駆動用コイルをそれぞれの駆動方向に直線的に相対移動させる磁力発生装置と、を具備するステージ装置において、
   上記駆動用コイルを、巻線が上記電気基板と平行をなす平面内に位置する平面コイルとし、
   上記固定支持基板と上記電気基板の一方に、上記駆動用コイルを設け、他方に上記磁力発生装置を設けたことを特徴とするステージ装置。
2. 請求項１記載のステージ装置において、
   上記駆動用コイルを上記電気基板に設けたステージ装置。
3. 請求項２記載のステージ装置において、
   上記駆動用コイルが、上記電気基板にプリントされているステージ装置。
4. 請求項２または３記載のステージ装置において、
   上記駆動用コイルが、上記電気基板に形成した突出舌片に搭載されているステージ装置。
5. 請求項２から４のいずれか１項記載のステージ装置において、
   磁力発生装置が、
   磁石と、
   該磁石によって磁化され、該磁石との間で磁力線を形成する、上記コイルを囲む断面コ字形のヨークと、
   を具備しているステージ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載のステージ装置において、
   上記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置の上記駆動用コイルを上記電気基板に設け、上記電気基板に直交する方向から視たときに、上記Ｘ方向駆動装置の駆動用コイルの中心を上記Ｘ方向に通るＸ方向直線と、上記Ｙ方向駆動装置の駆動用コイルの中心を上記Ｙ方向に通るＹ方向直線が、上記電気基板の重心または該重心近傍と重合しているステージ装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載のステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置であって、
   上記ステージ装置を内蔵するカメラと、
   上記電気基板と一体となって移動する、前面に結像面を有する撮像素子と、
   上記カメラの振動を検出する振動検出センサと、
   該振動検出センサが検出した振動情報に基づいて、上記駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、
   を備えるステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置。
8. 請求項１から６のいずれか１項記載のステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置であって、
   上記ステージ装置を内蔵するカメラと、
   上記電気基板と一体となって移動する、手振れを補正するための補正レンズと、
   上記カメラの振動を検出する振動検出センサと、
   該振動検出センサが検出した振動情報に基づいて、上記駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、
   を備えるステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置。

Images