JP2005250400A - 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】 部品点数が少なく、簡単な構造のリンク機構を用いた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】 ステージ部材を固定支持基板上において互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能に案内するステージ装置において、上記ステージ部材と上記固定支持基板の一方に、上記Ｘ方向の一直線上に位置させて形成した対をなすＸ方向長孔と、この対をなす上記Ｘ方向長孔内にそれぞれ一端部の係合ピンが移動自在に係合し、他端部の一方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に枢着され、他端部の他方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に支持されている対をなすリンク部材と、この対をなす上記リンク部材を上記Ｙ方向と平行な仮想軸に関して対称に動かし、上記ステージ部材を上記Ｙ方向に移動させるリンク部材支持機構と、を有することを特徴とするステージ装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステージ部材を直交する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。

ステージ部材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及び特許文献２に記載されたものがある。

このステージ装置は、固定支持基板と、固定支持基板と平行なステージ部材と、ステージ部材を固定支持基板に対してステージ部材と平行な特定のＹ方向と該Ｙ方向に直交するＸ方向とに直線移動可能とするリンク機構と、ステージ部材にＸ方向とＹ方向の移動力を付与する駆動装置とを備えたものである。

駆動装置からステージ部材にＸ方向とＹ方向の駆動力が付与されると、ステージ部材は、リンク機構をＸ方向とＹ方向に変形させながら、固定支持基板に対してＸ方向とＹ方向に相対移動する。
特開平１０−２６８３７３号公報 特開平１１−１４８９８４号公報

しかし、特許文献１及び特許文献２の発明で用いられているリンク機構は、部品点数が多く、構造が複雑なので、ステージ装置の製造コストが高くなってしまうという欠点がある。

本発明の目的は、部品点数が少なく、簡単な構造のリンク機構を用いた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、ステージ部材を固定支持基板上において互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能に案内するステージ装置において、上記ステージ部材と上記固定支持基板の一方に、上記Ｘ方向の一直線上に位置させて形成した対をなすＸ方向長孔と、この対をなす上記Ｘ方向長孔内にそれぞれ一端部の係合ピンが移動自在に係合し、他端部の一方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に枢着され、他端部の他方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に支持されている対をなすリンク部材と、この対をなす上記リンク部材を上記Ｙ方向と平行な仮想軸に関して対称に動かし、上記ステージ部材を上記Ｙ方向に移動させるリンク部材支持機構と、を有することを特徴としている。

より具体的には、対をなす上記リンク部材は、その中間部分で互いに枢着されたＸ字状をなすようにすることが可能であり、さらに、上記リンク部材支持機構は、対をなす上記リンク部材の一方の上記他端部を上記固定支持基板に枢着し、他方の他端部に設けた支持ピンを、上記固定支持基板に上記Ｘ方向に向けて形成した角度可変用長孔内に摺動自在に嵌合させたものとすることが可能である。

また、対をなす上記リンク部材を、上記Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向に重合しないものとして実施可能であり、さらに、これらリンク部材の上記他端部を、上記固定支持基板にそれぞれ枢着させて実施してもよい。

このように上記リンク部材の上記他端部を上記固定支持基板にそれぞれ枢着する場合は、対をなす上記リンク部材の上記他端部に、互いに噛合することにより、上記リンク部材を対称に拡縮させる歯車を具備するのが実際的である。

また、歯車を設ける代わりに、上記両リンク部材の上記他端部に、互いに回転接触することにより、両リンク部材を対称に拡縮させる摩擦係合手段を設けてもよい。

対をなす上記Ｘ方向長孔と対をなす上記リンク部材は、上記Ｘ方向及び上記Ｙ方向に直交するＺ方向に位置を異ならせて複数が平行に備えられており、該Ｚ方向に並ぶ複数の上記リンク部材の上記一端部の上記係合ピンは、該Ｚ方向に上記リンク部材と同じ数だけ並べて設けられた上記Ｘ方向長孔に共通に挿入されているのが好ましい。

さらに、対をなす上記リンク部材を上記Ｙ方向に拡縮させるＹアクチュエータと、対をなす上記リンク部材に対して上記ステージ部材を上記Ｘ方向に移動させるＸアクチュエータと、を備えるようにしてもよい。

このようなアクチュエータを備える場合は、ステージ装置をカメラの手振れ補正装置として利用できる。
カメラの手振れ補正装置は、例えば、上記ステージ装置を内蔵するカメラと、上記ステージ部材の前面に固定された、前面に撮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Ｘアクチュエータまたは上記Ｙアクチュエータを、手振れを補正するように駆動させる制御手段と、を備える構成とすることが可能である。

また、カメラの手振れ補正装置を、上記ステージ装置を内蔵するカメラと、上記ステージ部材に固定された、結像面の前方に位置する、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Ｘアクチュエータまたは上記Ｙアクチュエータを、手振れを補正するように駆動させる制御手段と、を備える構成とすることも可能である。

本発明によると、部品点数が少なく、簡単な構造のリンク機構を用いた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。

先ず、本発明の第１の実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
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からなるカメラ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から図７に示すように、以下のような構造となっている。
図２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、その下端部に後方に突出する段部１０ｅが形成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。

収容孔１０ａ内には、カバー部材（ステージ部材）２０の中央部に形成された、前方に向かって膨出する膨出部２１が位置しており、膨出部２１の後端部からは上下左右に延出する板部２２が突設されている。膨出部２１の前面には正面視方形の採光孔２１ａが穿設されており、板部２２の下面には左右一対の支持片２３、２４が突設されている。これらの支持片２３、２４には、Ｘ方向（図２に矢線Ｘで示した方向。図２の左右方向）を向くＸ方向長孔２３ａ、２４ａがそれぞれ穿設されている。両Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａはＸ方向と平行な一直線上に並んでいる。

板部２２の後面には、その前面にＣＣＤ３が固定されたベース板（ステージ部材）２５の前面が採光孔２１ａを塞ぐように固着されており（図３参照）、正面から視たときに、採光孔２１ａ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、膨出部２１の内部空間には透光性材料からなるローパスフィルタ２６が、膨出部２１の内周面前部に当接する状態で配設されており、ＣＣＤ３の撮像面３ａの周囲とローパスフィルタ２６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２７が設けられている。

図３に示すように、固定支持基板１０の後面には３つの球３１が回転可能に支持されており、この球３１には、カバー部材２０の板部２２の前面が摺動自在に当接している。さらに、カメラボディ内に移動不能に配設された、光軸Ｏ方向を向く圧縮コイルばね３２の前端には当接部材３３が固定されており、各当接部材３３が、板部２２の後面に各球３１と対応するように当接し、板部２２を各球３１に圧接している。
これら球３１、圧縮コイルばね３２、及び当接部材３３により支持手段が構成されている。この支持手段は、カバー部材２０の板部２２を、常に固定支持基板１０と平行な状態に維持するものである。

カバー部材２０と固定支持基板１０は、以下のような構造の案内機構により互いに接続されている。
２本の同形状のリンク部材４０、４１の中心部は、光軸Ｏ方向に重合しており、この重合部は光軸Ｏ方向を向く連結ピン４２により枢着されており、両リンク部材４０、４１は連結ピン４２回りに回転可能となっている。一方のリンク部材４０の下端側は光軸Ｏと平行な枢着ピン４０ａにより、固定支持基板１０の段部１０ｅ後面に後向きに突設された円柱状支持部１０ｆに回転可能に枢着されている。さらに、リンク部材４０の前面上端部には、光軸Ｏと平行な係合ピン４０ｂが前向きに突設されており、この係合ピン４０ｂの前部は支持片２４のＸ方向長孔２４ａに、Ｘ方向にのみ移動可能として係合している。一方、リンク部材４０の前方に位置する他方のリンク部材４１の前面下端部に前向きに突設された支持ピン４１ａの前部は、固定支持基板１０の後面に、そのＹ方向位置を枢着ピン４０ａと同じとして凹設されたＸ方向を向く角度可変用長孔１０ｂに、Ｘ方向にのみ移動可能として係合している。さらに、他方のリンク部材４１の上端部は支持片２３の直前に位置しており、リンク部材４１の後面上端部に後ろ向きに突設された係合ピン４１ｂの後部が、支持片２３のＸ方向長孔２３ａにＸ方向にのみ移動可能として係合している。

枢着ピン４０ａと支持ピン４１ａ（及び角度可変用長孔１０ｂ）は、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて設けられており、両係合ピン４０ｂ、４１ｂも、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて設けられている。
さらに、両リンク部材４０、４１は略同一形状であり、その中心部同士が連結ピン４２で枢着されているので、枢着ピン４０ａと係合ピン４１ｂ、及び支持ピン４１ａと係合ピン４０ｂは、互いにＹ方向（図２に矢線Ｙで示した方向。図２の上下方向）と平行な一直線上に並ぶ。

連結ピン４２、枢着ピン４０ａ、支持ピン４１ａ、及び角度可変用長孔１０ｂはリンク部材支持機構の構成要素である。
さらに、両リンク部材４０、４１、連結ピン４２、枢着ピン４０ａ、支持ピン４１ａ、及び角度可変用長孔１０ｂによりＹ方向案内機構ＹＭが構成されている。
また、両リンク部材４０、４１の上端部に突設された係合ピン４０ｂ、４１ｂと、支持片２３、２４に設けられたＸ方向長孔２３ａ、２４ａによりＸ方向案内機構ＸＭが構成されている。
さらに、Ｙ方向案内機構ＹＭとＸ方向案内機構ＸＭにより案内機構が構成されている。

図２に示すように、ベース板２５の後面には、圧縮コイルばね３２と当接部材３３を避けるようにして、電気基板（ステージ部材）５０が固着されている。この電気基板５０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５０には２つの突出舌片５０ａ、５０ｂが形成されており、これらの突出舌片５０ａ、５０ｂの後面にはそれぞれ、電気基板５０と平行な平面状のＸ方向駆動用コイル（Ｘアクチュエータ）ＣＸとＹ方向駆動用コイル（Ｙアクチュエータ）ＣＹが、プリントにより形成されている。
図４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５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５０の上記導線に接続されている。さらに、図２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５０、ベース板２５、ＣＣＤ３、カバー部材２０、ローパスフィルタ２６、押さえ部材２７からなる移動体の重心Ｇと前後方向に重合し、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も上記重心Ｇと前後方向に重合する。

固定支持基板１０の後面の２カ所には軟磁性体からなる断面視コ字形のヨーク（Ｘアクチュエータ）ＹＸとヨーク（Ｙアクチュエータ）ＹＹが固着されており、各ヨークＹＸ、ＹＹの内面には磁石（Ｘアクチュエータ）ＭＸと（Ｙアクチュエータ）ＭＹがそれぞれ設けられている。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３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。
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。
そして、図２及び図３に示すように、電気基板５０の各突出舌片５０ａ、５０ｂは、ヨークＹＸ、ＹＹの内部にそれぞれ位置している。

図２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５０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。

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、採光孔２１ａとローパスフィルタ２６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及び図６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２０（電気基板５０）は、係合ピン４０ｂ、４１ｂとＸ方向長孔２３ａ、２４ａの係合関係により、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４に示す非作動状態で、例えばＸ方向駆動用コイルＣＸに図４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。電気基板５０と一体化されているカバー部材２０のＸ方向長孔２３ａ、２４ａが、両リンク部材４０、４１の係合ピン４０ｂ、４１ｂに対してＸ方向右側に相対移動可能に係合しているので、この力ＦＸにより、カバー部材２０が固定支持基板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５０には力を及ぼさない。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸに図４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、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと係合ピン４０ｂ、４１ｂの係合関係に従って、電気基板５０と一体化されているカバー部材２０は固定支持基板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極と重合する範囲内で、電気基板５０が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５０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ＦＸ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ＦＸは小さくなる。

一方、カバー部材２０（電気基板５０）は、支持ピン４１ａと角度可変用長孔１０ｂの係合関係により、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５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方向案内機構ＹＭが変形して、支持ピン４１ａが角度可変用長孔１０ｂ内を左方に直線移動し、かつ、両係合ピン４０ｂ、４１ｂがそれぞれのＸ方向長孔２３ａ、２４ａ内を互いに近づく方向に直線移動する（図７参照）。この結果、変形前に比べて枢着ピン４０ａから係合ピン４１ｂまで、及び連結ピン４１ａから係合ピン４０ｂまでのＹ方向距離が長くなり、電気基板５０が固定支持基板１０に対して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５０には力を及ぼさない。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹに図５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５０は支持ピン４１ａと角度可変用長孔１０ｂの係合関係に従って、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極と重合する範囲内で、電気基板５０が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５０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５０のＸ方向とＹ方向への移動により、ベース板２５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。
なお、このように電気基板５０をＸ方向及びＹ方向に移動案内する両リンク部材４０、４１は、連結ピン４２を通りＹ方向を向く仮想軸ＩＡ（図２参照）に関して常に対称をなす。

以上説明した本実施形態によれば、Ｘ方向案内機構ＸＭとＹ方向案内機構ＹＭが、２本のリンク部材４０、４１と、両リンク部材４０、４１を連結する連結ピン４２と、両リンク部材４０、４１を固定支持基板１０とカバー部材２０に取り付けるための枢着ピン４０ａ、支持ピン４１ａ、角度可変用長孔１０ｂ、係合ピン４０ｂ、４１ｂ、及びＸ方向長孔２３ａ、２４ａという、少ない部品から構成された極めて簡単な構造となっているので、手振れ補正装置５の製造コストを低く抑えることが可能である。

さらに、Ｘ方向直線ＬＸとＹ方向直線ＬＹが電気基板５０、ベース板２５、ＣＣＤ３、カバー部材２０、ローパスフィルタ２６、押さえ部材２７からなる移動体の重心Ｇと前後方向に重合しているので、両コイルＣＸ、ＣＹに生じた力は上記移動体に効率よく伝達される。このため、電気基板５０をＸ方向及びＹ方向に円滑に移動させられる。

この第１の実施形態の案内機構は、以下のように変形して実施することも可能である。
例えば、図８に示すように、固定支持基板１０側に、左右一対のＸ方向長孔１０ｃ、１０ｄをＸ方向と平行な一直線上に並べて穿設し、両リンク部材４０、４１の下端部前面にそれぞれのＸ方向長孔１０ｃ、１０ｄと係合する前向きの係合ピン４０ｃ、４１ｃを突設し、支持片２３の直前に位置するリンク部材４１の上端部を、枢着ピン４１ｄにより支持片２３に枢着し、リンク部材４０の上端部に突設した前向きの支持ピン４０ｄを支持片２４に穿設したＸ方向を向く角度調整長孔２４ｂに係合してもよい。
この場合、枢着ピン４１ｄと支持ピン４０ｄ（及び角度可変用長孔２４ｂ）は、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて設け、両係合ピン４０ｃ、４１ｃも、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて設ける。
さらに、枢着ピン４１ｄと係合ピン４０ｃは、Ｙ方向と平行な一直線上に並べて設け、支持ピン４０ｄと係合ピン４１ｃは、Ｙ方向と平行な一直線上に並べて設ける。

連結ピン４２、枢着ピン４１ｄ、支持ピン４０ｄ、及び角度可変用長孔２４ｂはリンク部材支持機構の構成要素である。
また、両リンク部材４０、４１、連結ピン４２、枢着ピン４１ｄ、支持ピン４０ｄ、及び角度可変用長孔２４ｂによりＹ方向案内機構ＹＭが構成される。
また、両リンク部材４０、４１の下端部に突設された係合ピン４０ｃ、４１ｃと、固定支持基板１０に設けられたＸ方向長孔１０ｃ、１０ｄによりＸ方向案内機構ＸＭが構成される。
このような構成の案内機構も、第１の実施形態の案内機構と同様に、両リンク部材４０、４１を仮想軸ＩＡに関して常に対称をなすように動作させ（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、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、それぞれ前後方向に重合関係を維持する範囲内で、両リンク部材４０、４１はＸ方向及びＹ方向に移動可能である）、かつ、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、第１の実施形態とこの変形例において、支持片２３、２４、リンク部材４０、４１、枢着ピン４０ａ、４１ｄ、支持ピン４１ａ、４０ｄ、係合ピン４０ｂ、４０ｃ、４１ｂ、４１ｃ、連結ピン４２の各部材を強度の大きい材料から成形すれば、支持手段３１、３２、３３は不要となる。

また、Ｙ方向案内機構ＹＭを、各リンク部材４０、４１を光軸Ｏ方向に複数並べた多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭとしてもよい。
例えば、図９に示すように、両リンク部材４０、４１を、Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向（図９の矢線Ｚの方向）に２組並べて、各リンク部材４０、４１を光軸Ｏと平行な連結ピン（連結部材）４３により互いに枢着した多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭとすることが可能である。この場合は、前後のリンク部材４０、４１を固定支持基板１０の段部１０ｅの前方に位置させて、前後のリンク部材４０の下端部と固定支持基板１０とを、Ｚ方向を向く枢着ピン４４（連結部材）により枢着し、段部１０ｅの後面に凹設された角度可変用長孔１０ｂに、前後のリンク部材４１の下端部同士を連結するＺ方向を向く支持ピン（連結部材）４５の前端部をＸ方向にのみ移動可能として挿入する。さらに、カバー部材２０の下面にＺ方向に一組として突設された支持片２３、２４を左右一対設けて、各支持片２３、２４に形成したＸ方向長孔２３ａ、２４ａに、前後のリンク部材４０と前後リンク部材４１の上端部をそれぞれ光軸Ｏと平行な方向に貫通する係合ピン（連結部材）４６、４７を挿入する。

連結ピン４３、枢着ピン４４、支持ピン４５、及び角度可変用長孔１０ｂはリンク部材支持機構の構成要素である。
また、各リンク部材４０、４１、連結ピン４３、枢着ピン４４、支持ピン４５、及び角度可変用長孔１０ｂにより多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭが構成される。
また、両係合ピン４６、４７と、左右のＸ方向長孔２３ａ、２４ａにより多重式Ｘ方向案内機構ＭＸＭが構成される。

このような構成の案内機構も、第１の実施形態の案内機構と同様に、両リンク部材４０、４１を、連結ピン４３を通ってＹ方向に伸びる仮想軸ＩＡに関して常に対称をなすように動作させ（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、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、それぞれ前後方向に重合関係を維持する範囲内で、両リンク部材４０、４１はＸ方向及びＹ方向に移動可能である）、かつ、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、リンク部材４０、４１をＺ方向に重ねることにより、多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭと多重式Ｘ方向案内機構ＭＸＭの強度が高まるので、支持手段３１、３２、３３を省略できる。

なお、前後のリンク部材４０、４１の上端部にＸ方向長孔２３ａ、２４ａを穿設し、カバー部材２０側にこれらのＸ方向長孔に係合する係合ピン４６、４７を設けても良い。
また、リンク部材４０とリンク部材４１からなるリンク機構を、Ｚ方向に３つ以上有する多重式案内機構として実施することも可能である。

次に本発明の第２の実施形態について図１０及び図１１を参照しながら説明する。なお、本実施形態の第１の実施形態との相違点は案内機構であり、その他は第１の実施形態と同じ構造なので、案内機構以外の構成部材には同じ符号を付すに止め、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の案内機構は、同形状の２本のリンク部材６０、６１の後面下端部に、互いに噛合する歯車６０ａ、６１ａを設け、両リンク部材６０、６１の下端部を、各リンク部材６０、６１と歯車６０ａ、６１ａを光軸Ｏ方向に貫通する枢着ピン６２、６３で固定支持基板１０の段部１０ｅにそれぞれ枢着し、各リンク部材６０、６１の上端部から前向きに突出する係合ピン６０ｂ、６１ｂの前部を、各支持片２３、２４に穿設したＸ方向長孔２３ａ、２４ａに、Ｘ方向にのみ移動可能に係合したものである。両歯車６０ａ、６１ａは、互いに噛合することにより、両リンク部材６０、６１を、両枢着ピン６２、６３の中間に位置するＹ方向を向く仮想軸ＩＡに関して常に対称をなすようにするものである。

両枢着ピン６２、６３は、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて固定支持基板１０に枢着されており、両係合ピン６０ｂ、６１ｂも、Ｘ方向と平行な一直線上に並ぶようにリンク部材６０、６１に設けられている。
枢着ピン６２、６３、歯車６０ａ、６１ａはリンク部材支持機構の構成要素である。
そして、リンク部材６０、６１、枢着ピン６２、６３、歯車６０ａ、６１ａ、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａ、及び係合ピン６０ｂ、６１ｂによりＹ方向案内機構ＹＭが構成されており、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと係合ピン６０ｂ、６１ｂによりＸ方向案内機構ＸＭが構成されている。

この案内機構は以下のように作動する。
カバー部材２０（電気基板５０）は、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと係合ピン６０ｂ、６１ｂの係合関係により、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。
例えば、図１０に示す非作動状態において、Ｘ方向駆動コイルＣＸにＸ方向右向きの力が掛かると、電気基板５０と一体化されているカバー部材２０が、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと両係合ピン６０ｂ、６１ｂの係合関係によって、右方に移動する。逆に、Ｘ方向駆動コイルＣＸにＸ方向左向きの力が掛かると、電気基板５０と一体化されているカバー部材２０が、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと両係合ピン６０ｂ、６１ｂの係合関係によって、左方に移動する。

また、カバー部材２０（電気基板５０）は、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａと係合ピン６０ｂ、６１ｂの係合関係により、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１０に示す非作動状態において、Ｙ方向駆動コイルＣＹにＹ方向上向きの力が掛かると、図１１に示すように、両係合ピン６０ｂ、６１ｂがＸ方向長孔２３ａ、２４ａ内を互いに近づく方向に移動し、両リンク部材６０、６１のなす開き角度が小さくなる。その結果、係合ピン６０ｂ、６１ｂから枢着ピン６２、６３までのＹ方向距離が長くなるので、電気基板５０とカバー部材２０が上方に直線的に移動する。
一方、Ｙ方向駆動コイルＣＹにＹ方向下向きの力が掛かると、両係合ピン６０ｂ、６１ｂがＸ方向長孔２３ａ、２４ａ内を互いに離れる方向に移動し、両リンク部材６０、６１のなす開き角度が大きくなるので、係合ピン６０ｂ、６１ｂから枢着ピン６２、６３までのＹ方向距離が短くなり、電気基板５０とカバー部材２０が下方に直線的に移動する。

このように、電気基板５０のＸ方向とＹ方向への往復移動により、ベース板２５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。

このような本実施形態によれば、Ｘ方向案内機構ＸＭとＹ方向案内機構ＹＭが、２本のリンク部材６０、６１と、両リンク部材６０、６１を固定支持基板１０とカバー部材２０に取り付けるための枢着ピン６２、６３、係合ピン６０ｂ、６１ｂと、支持片２３、２４に形成したＸ方向長孔２３ａ、２４ａと、両歯車６０ａ、６１ｂという、少ない部品から構成された極めて簡単な構造となっているので、手振れ補正装置５の製造コストを低く抑えることが可能である。

この第２の実施形態の案内機構は、以下のように変形して実施することも可能である。
例えば、図１２に示すように、カバー部材２０の下面に支持片２８を突設し、固定支持基板１０の段部１０ｅに左右一対のＸ方向長孔１０ｃ、１０ｄを、Ｘ方向と平行な一直線上に並べて穿設し、両リンク部材６０、６１の下端部前面に突設した前向きの係合ピン６０ｃ、６１ｃを、それぞれのＸ方向長孔１０ｃ、１０ｄに係合し、両リンク部材６０、６１の上端部後面に互いに噛合する歯車６０ａ、６１ａを設けて、両リンク部材６０、６１の上端部と両歯車６０ａ、６１ａを光軸Ｏ方向に貫通する枢着ピン６４、６５により、両リンク部材６０、６１の上端部を支持片２８に枢着してもよい。

この場合、両Ｘ方向長孔１０ｃ、１０ｄ（両係合ピン６０ｃ、６１ｃ）をＸ方向と平行な一直線上に並べ、かつ、両枢着ピン６４、６５をＸ方向と平行な一直線上に並べて設ける。
枢着ピン６４、６５、歯車６０ａ、６１ａはリンク部材支持機構の構成要素となる。
また、リンク部材６０、６１、枢着ピン６４、６５、歯車６０ａ、６１ａ、Ｘ方向長孔１０ｃ、１０ｄ及び係合ピン６１ｃ、６１ｄによりＹ方向案内機構ＹＭが構成され、Ｘ方向長孔１０ｃ、１０ｄと係合ピン６１ｃ、６１ｄによりＸ方向案内機構ＸＭが構成される。

このような構成の案内機構も、両リンク部材６０、６１が両枢着ピン６４、６５の中間に位置してＹ方向を向く仮想軸ＩＡに関して常に対称形状を保ちつつ、電気基板５０をＸ方向及びＹ方向に移動案内することが可能であり、第２の実施形態の案内機構と同様の効果を奏する。

なお、第２の実施形態とこの変形例において、支持片２３、２４、２８リンク部材６０、６１、係合ピン６０ｂ、６１ｂ、６０ｃ、６１ｃの各部材を強度の大きい材料から成形すれば、支持手段３１、３２、３３は不要となる。

また、案内機構を、各リンク部材６０、６１を、Ｘ方向とＹ方向に直交するＺ方向に複数並べた多重式案内機構としてもよい。
例えば、図１３に示すように、両リンク部材６０、６１をＺ方向に２組並べて、各リンク部材６０、６１の下端部同士をＺ方向を向く枢着ピン（連結部材）６６、６７で連結し、かつ、各リンク部材６０、６１の上端部同士をＺ方向を向く係合ピン（連結部材）６８、６９で連結した多重式案内機構を用いることが可能である。この場合は、前後のリンク部材６０、６１を固定支持基板１０の段部１０ｅの直前に位置させて、上記枢着ピン６６、６７の前端部を段部１０ｅに枢着し、かつ、カバー部材２０の下面にＺ方向に一組として突設した支持片２３、２４を左右一対設けて、各支持片２３、２４に形成したＸ方向長孔２３ａ、２４ａに、上記係合ピン６８、６９をそれぞれ挿入する。

枢着ピン６６、６７、歯車６０ａ、６１ａはリンク部材支持機構の構成要素となる。
また、各リンク部材６０、６１、歯車６０ａ、６１ａ、枢着ピン６６、６７、係合ピン６８、６９、及び、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａにより多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭが構成される。
また、係合ピン６８、６９と、Ｘ方向長孔２３ａ、２４ａにより多重式Ｘ方向案内機構ＭＸＭが構成される。

このような構成の案内機構も、第２の実施形態の案内機構と同様に、両リンク部材６０、６１を常に仮想軸ＩＡに関して対称をなすように動作させ、かつ、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、リンク部材６０、６１を光軸Ｏと平行な方向に重ねることにより、多重式Ｙ方向案内機構ＭＹＭと多重式Ｘ方向案内機構ＭＸＭの強度が高まるので、支持手段３１、３２、３３を省略できる。

なお、前後のリンク部材６０、６１の上端部にＸ方向長孔２３ａ、２４ａを穿設し、カバー部材２０側にこれらのＸ方向長孔に係合する係合ピン６８、６９を設けても良い。
また、リンク部材６０とリンク部材６１からなるリンク機構を、Ｚ方向に３つ以上有する多重式案内機構として実施することも可能である。

さらに、これら第２の実施形態とそれらの変形例の歯車６０ａ、６１ａを、摩擦係数の大きい材料からなり、滑ることなく互いに回転接触する摩擦係合手段（図示略）に代えてもよい。

なお、これら第１及び第２の実施形態では、電気基板５０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を電気基板５０の後方に配設し、電気基板５０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、Ｘ方向直線ＬＸ及びＹ方向直線ＬＹが、電気基板５０などからなる上記移動体の重心Ｇと完全には重合せず、この重心Ｇの近傍と前後方向に重合していても、両コイルＣＸ、ＣＹに生じた力を電気基板５０に効率よく伝達できる。
また、第１及び第２の実施形態では、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５０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５０側に両ヨークＹＸ、ＹＹ（及び磁石ＭＸ、ＭＹ）を設けてもよい。
さらに、上記コイルＣＸ、ＣＹ、磁石ＭＸ、ＭＹ、ヨークＹＸ、ＹＹからなる電磁式のアクチュエータではなく、他のタイプのアクチュエータ、例えばモータや圧電素子により、電気基板５０をＸ方向とＹ方向に移動させてもよい。

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。

本発明の第１の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−III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。 電気基板とヨークと磁石を省略して示す非作動状態におけるステージ装置の背面図である。 同じく作動状態におけるステージ装置の背面図である。 第１の実施形態の変形例の要部を、電気基板等を省略して示す背面図である。 第１の実施形態の別の変形例を、電気基板等を省略して示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態の非作動状態を、電気基板等を省略して示す背面図である。 同じく、作動状態を示す背面図である。 第２の実施形態の変形例の要部を、電気基板等を省略して示す背面図である。 第２の実施形態の別の変形例を、電気基板等を省略して示す斜視図である。

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
１０ｂ 角度可変用長孔
１０ｃ １０ｄ Ｘ方向長孔
１０ｅ 段部
２０ カバー部材（ステージ部材）
２１ 膨出部
２２ 板部
２３ ２４ 支持片
２３ａ ２４ａ Ｘ方向長孔
２４ｂ 角度可変用長孔
２５ ベース板（ステージ部材）
２６ ローパスフィルタ
２７ 押さえ部材
３１ 球
３２ 圧縮コイルばね
３３ 当接部材
４０ リンク部材
４０ａ 枢着ピン
４０ｂ 係合ピン
４０ｃ 係合ピン
４０ｄ 支持ピン
４１ リンク部材
４１ａ 支持ピン
４１ｃ 係合ピン
４１ｄ 枢着ピン
４２ 連結ピン
４３ 連結ピン
４４ 枢着ピン
４５ 支持ピン
４６ ４７ 係合ピン
５０ 電気基板
５０ａ ５０ｂ 突出舌片
６０ リンク部材
６０ａ 歯車
６０ｂ 係合ピン
６１ リンク部材
６１ａ 歯車
６１ｂ 係合ピン
６２ ６３ 枢着ピン
６４ ６５ 枢着ピン
６６ ６７ 枢着ピン
６８ ６９ 係合ピン
Ｂ バッテリ
Ｃ 制御手段（制御回路）
ＣＸ Ｘ方向駆動用コイル（Ｘアクチュエータ）
ＣＹ Ｙ方向駆動用コイル（Ｙアクチュエータ）
Ｇ 電気基板の重心
ＩＡ 仮想軸
ＬＸ Ｘ方向直線
ＬＹ Ｙ方向直線
ＭＸ 磁石（Ｘアクチュエータ）
ＭＸＭ 多重式Ｘ方向案内機構
ＭＹ 磁石（Ｙアクチュエータ）
ＭＹＭ 多重式Ｙ方向案内機構
Ｏ 光軸
Ｐ ＸＹ仮想平面
Ｓ 振動検出センサ
Ｘ Ｘ方向
ＸＭ Ｘ方向案内機構
Ｙ Ｙ方向
ＹＭ Ｙ方向案内機構
ＹＸ ヨーク（Ｘアクチュエータ）
ＹＹ ヨーク（Ｙアクチュエータ）
Ｚ Ｚ方向

Claims (11)

1. ステージ部材を固定支持基板上において互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能に案内するステージ装置において、
   上記ステージ部材と上記固定支持基板の一方に、上記Ｘ方向の一直線上に位置させて形成した対をなすＸ方向長孔と、
   この対をなす上記Ｘ方向長孔内にそれぞれ一端部の係合ピンが移動自在に係合し、他端部の一方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に枢着され、他端部の他方が上記ステージ部材と上記固定支持基板の他方に支持されている対をなすリンク部材と、
   この対をなす上記リンク部材を上記Ｙ方向と平行な仮想軸に関して対称に動かし、上記ステージ部材を上記Ｙ方向に移動させるリンク部材支持機構と、
   を有する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、
   対をなす上記リンク部材は、その中間部分で互いに枢着されていてＸ字状をなすステージ装置。
3. 請求項２記載のステージ装置において、
   上記リンク部材支持機構は、対をなす上記リンク部材の一方の上記他端部を上記固定支持基板に枢着し、他方の他端部に設けた支持ピンを、上記固定支持基板に上記Ｘ方向に向けて形成した角度可変用長孔内に摺動自在に嵌合させたものであるステージ装置。
4. 請求項１記載のステージ装置において、
   対をなす上記リンク部材が、上記Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向に重合しないステージ装置。
5. 請求項４記載のステージ装置において、
   上記両リンク部材の上記他端部を、上記固定支持基板にそれぞれ枢着させているステージ装置。
6. 請求項５記載のステージ装置において、
   対をなす上記リンク部材の上記他端部に、互いに噛合することにより、上記リンク部材を対称に拡縮させる歯車を具備しているステージ装置。
7. 請求項５記載のステージ装置において、
   対をなす上記リンク部材の上記他端部に、互いに回転接触することにより、両リンク部材を対称に拡縮させる摩擦係合手段を設けたステージ装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載のステージ装置において、
   対をなす上記Ｘ方向長孔と対をなす上記リンク部材は、上記Ｘ方向及び上記Ｙ方向に直交するＺ方向に位置を異ならせて複数が平行に備えられており、該Ｚ方向に並ぶ複数の上記リンク部材の上記一端部の上記係合ピンは、該Ｚ方向に上記リンク部材と同じ数だけ並べて設けられた上記Ｘ方向長孔に共通に挿入されているステージ装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項記載のステージ装置において、
   対をなす上記リンク部材を上記Ｙ方向に拡縮させるＹアクチュエータと、対をなす上記リンク部材に対して上記ステージ部材を上記Ｘ方向に移動させるＸアクチュエータと、を備えるステージ装置。
10. 請求項９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、
    上記ステージ部材の前面に固定された、カメラ光学系の結像面に撮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Ｘアクチュエータまたは上記Ｙアクチュエータを、手振れを補正するように駆動させる制御手段と、
    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。
11. 請求項９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、
    上記ステージ部材に固定された、結像面の前方にありカメラ光学系の光軸に対して垂直に配置された、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Ｘアクチュエータまたは上記Ｙアクチュエータを、手振れを補正するように駆動させる制御手段と、
    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。

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