JP4751618B2 - 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

Description

本発明は、特定の部材を互いに直交する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。

特定の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、カメラに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、カメラの手振れを補正する。
特開平６−４６３１４号公報

この手振れ補正装置のＹ方向駆動装置は、Ｘ方向案内機構が固定支持基板に対してＸ方向に移動すると、これに伴いＹ方向案内機構がＸ方向に移動するので、Ｙ方向用磁力発生装置とＹ方向駆動用コイルが対向しなくなり、動力を発生しなくなるおそれがある。
このような問題の解決策として、Ｙ方向用磁力発生装置とＹ方向駆動用コイルのいずれか一方のＸ方向寸法を大きめに設定することが考えられるが、このようにＸ方向寸法を大きくすることは、Ｙ方向駆動装置の大型化や重量増、ひいては手振れ補正装置やカメラボディの大型化と重量増を招いてしまうので、好ましくない。

本発明の目的は、ステージ装置に駆動力を与える電磁式の駆動装置を小型化及び軽量化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、固定支持基板と、該固定支持基板に固定支持基板と平行な特定のＹ方向にのみ相対移動可能に支持されたＹ方向移動部材と、該Ｙ方向移動部材に固定支持基板と平行で上記Ｙ方向に直交するＸ方向にのみ相対移動可能に支持されたＸ方向移動部材と、上記Ｙ方向移動部材に上記Ｙ方向の駆動力を付与するＹ方向駆動装置、及び上記Ｘ方向移動部材に上記Ｘ方向の駆動力を付与する電磁式のＸ方向駆動装置と、を備えたステージ装置において、上記Ｘ方向駆動装置が、Ｘ方向駆動用コイルと、該Ｘ方向駆動用コイルに磁力を及ぼして、該駆動用コイルを上記Ｘ方向に相対移動させるＸ磁力発生装置と、を具備し、上記Ｘ方向駆動用コイルと上記Ｘ磁力発生装置の一方を上記固定支持基板に固定し、上記Ｘ方向駆動用コイルと上記Ｘ磁力発生装置の他方と上記Ｘ方向移動部材とを、上記Ｘ方向駆動装置から上記Ｘ方向駆動用コイルへの上記Ｘ方向の駆動力は上記Ｘ方向移動部材に伝達し、該他方と上記Ｘ方向移動部材の上記Ｙ方向の相対移動は自在とするＹ方向移動接続手段を介して接続したことを特徴としている。

駆動用コイルと磁力発生装置の重量を考慮すれば、上記Ｘ方向にのみ直線的に移動自在として上記固定支持基板に支持され、かつ、Ｙ方向移動接続手段を介して上記Ｘ方向移動部材に接続されたＸ方向移動子を備え、上記Ｘ方向駆動装置は、上記Ｘ磁力発生装置が上記固定支持基板に固定され、上記Ｘ方向駆動用コイルが上記Ｘ方向移動子に固定されているのが実際的である。

上記固定支持基板に設けられ、上記Ｘ方向及びＹ方向に対して直交する回転軸回りに回転可能で、かつ、上記Ｘ方向移動子を上記Ｘ方向に摺動可能に挟持する複数のローラを備えるのが実際的である。

上記ローラの周面に、上記Ｘ方向移動子の両側縁部が上記Ｘ方向に摺動可能に嵌合する、上記回転軸を中心とする円周溝が凹設されているのが好ましい

上記Ｙ方向移動接続手段は、例えば、上記Ｙ方向移動接続手段が、上記Ｘ方向移動部材と上記Ｘ方向移動子の一方に設けられた上記Ｙ方向を向くＹ方向案内孔と、他方に設けられた、該Ｙ方向案内孔に上記Ｙ方向に摺動可能に嵌合する、上記Ｙ方向を向くＹ方向ガイドバーとを備えることによって構成できる。

上記Ｙ方向駆動装置が、固定支持基板とＹ方向移動部材の一方に固定されたＹ方向駆動用コイルと、他方に固定された、該Ｙ方向駆動用コイルに磁力を及ぼして、該Ｙ方向駆動用コイルを上記Ｙ方向に相対移動させるＹ磁力発生装置と、を具備するのが好ましい。

いずれの態様でも、上記駆動用コイルを、上記Ｘ方向及びＹ方向と平行な平面コイルとするのが好ましい。

上記Ｘ磁力発生装置とＹ磁力発生装置の少なくとも一方が、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備えるのが実際的である。

これら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Ｘ方向移動部材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Ｘ方向駆動用コイル及び上記Ｙ方向駆動用コイルに、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Ｘ方向移動部材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Ｘ方向駆動用コイル及び上記Ｙ方向駆動用コイルに、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、ステージ装置に駆動力を与える電磁式の駆動装置を小型化及び軽量化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が得られる。

以下、図１〜図８に基づいて、本発明の第１の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）１０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）１１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ＣＣＤ１１の撮像面１２の位置は、該カメラ光学系の結像位置と一致しており、ＣＣＤ１１はデジタルカメラ１０に内蔵された手振れ補正装置１５に固定されている。

手振れ補正装置１５は、図２〜図８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２１が穿設された固定支持基板２０は、図示を省略した固定手段によりデジタルカメラ１０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２１の中心に位置するように固定されている。
固定支持基板２０の後面の右側部には、断面形状がコ字形をなす金属製のヨーク（磁力発生装置）ＹＸの前板部が固着されており、ヨークＹＸの前板部の後面には、そのＮ極とＳ極がＸ方向（図２の矢印Ｘ方向。即ち左右方向。）に並ぶ磁石（磁力発生装置）ＭＸが固着されている。図３及び図４に示すように、ヨークＹＸの後板部は磁石ＭＸと対向しており、両者の間に磁気回路が形成されている。
固定支持基板２０の後面のヨークＹＸの周囲には、仮想四角形の各角部に位置する４本のローラ２２が、光軸Ｏと平行な回転軸Ａ回りに回転可能として設けられている。各ローラ２２の周面の同じ位置には、それぞれの回転軸Ａを中心とする円周溝２３が凹設されている。上記４本のローラ２２の円周溝２３には、ヨークＹＸの内部に位置するＸ方向及びＹ方向（図２の矢印Ｙ方向。即ち上下方向。）と平行な平板状のコイル形成板（Ｘ方向移動子）２４の上下両縁部がＸ方向にのみ移動可能（摺動可能）に嵌合している。このコイル形成板２４には磁石ＭＸと前後方向に重合するＸ方向駆動用コイル（駆動用コイル）ＣＸがプリントにより形成されている。図７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７では便宜上、ＣＸを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。そして、このＸ方向駆動用コイルＣＸと、上記ヨークＹＸ、及び磁石ＭＸによってＸ方向駆動装置が構成されている。
コイル形成板２４の左側面には、断面形状が略Ｕ字形をなし、Ｙ方向を向く嵌合溝（Ｙ方向移動接続手段）（Ｙ方向案内孔）２５を備える摺動支持部（Ｘ方向移動子）（Ｙ方向移動接続手段）２６が固着されている。

固定支持基板２０の後面の収容孔２１の下方には、断面形状がコ字形をなす金属製のヨーク（磁力発生装置）ＹＹの前板部が固着されており、ヨークＹＹの前板部の後面には、そのＮ極とＳ極がＹ方向に並ぶ磁石（磁力発生装置）ＭＹが固着されている。図３及び図５に示すように、ヨークＹＹの後板部は磁石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。固定支持基板２０の後面のヨークＹＹの周囲には、仮想四角形の各角部に位置する４本のローラ２８が、光軸Ｏと平行な回転軸Ａ回りに回転可能として設けられている。各ローラ２８の周面の同じ位置には、それぞれの回転軸Ａを中心とする円周溝２９が凹設されている。上記４本のローラ２８の円周溝２９には、ヨークＹＹの内部に位置するＸ方向及びＹ方向と平行な平板状のコイル形成板（Ｙ方向移動子）３０の左右両側縁部がＹ方向にのみ移動可能（摺動可能）に嵌合している。このコイル形成板３０には磁石ＭＹと前後方向に重合する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８に示すように、Ｙ方向駆動用コイルＣＹは、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。図８では便宜上、ＣＹを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。そして、このＹ方向駆動用コイルＣＹと、上記ヨークＹＹ、及び磁石ＭＹによってＹ方向駆動装置が構成されている。
コイル形成板３０の上面には連結部（Ｙ方向移動子）（Ｘ方向移動接続手段）３１が固着されており、連結部３１には、連結部３１をＸ方向に貫通する円柱形状のＸ方向案内孔（Ｘ方向移動接続手段）３２が穿設されている。

固定支持基板２０の後面の収容孔２１の上方には、仮想四角形のそれぞれの角部に位置する４本のローラ３４が、光軸Ｏと平行な回転軸Ａ回りに回転可能として設けられている。各ローラ３４の周面の同じ位置には、それぞれの回転軸Ａを中心とする円周溝３５が凹設されている。各上記４本のローラ３４の円周溝３５には、Ｘ方向及びＹ方向に平行な平板状の平面板３６の左右両縁部がＹ方向にのみ移動可能（摺動可能）に嵌合している。さらに、平面板３６の下端面には連結部３７が固着されており、連結部３７には、連結部３７をＸ方向に貫通する円柱形状のＸ方向案内孔３８が穿設されている。

収容孔２１の内部には、後方から視たときに収容孔２１より小寸の方形をなす中空箱状のＣＣＤ保持部材（可動体）４０が位置している。図４に示すように、ＣＣＤ保持部材４０の前面には正面視方形の採光孔４１が穿設されており、ＣＣＤ保持部材４０の内部にはローパスフィルター４２とＣＣＤ１１が正面視方形環状の押さえ部材４３は挟んだ状態で収納されており、正面から視るとＣＣＤ１１の撮像面１２は採光孔４１と前後方向に対向する。図３及び図４に示すように、ＣＣＤ保持部材４０の後面にはカバー板４４が固着されており（図２では図示を省略している）、ＣＣＤ保持部材４０からＣＣＤ１１、ローパスフィルター４２、及び押さえ部材４３が後方に抜け落ちるのを防止している。

このＣＣＤ保持部材４０の右側面の上下２カ所には突部（可動体）４６が突設されており、両突部４６の間には、Ｙ方向を向く円柱形状のＹ方向ガイドバー（Ｙ方向移動接続手段）４７が架設（固定）されている。そして、このＹ方向ガイドバー４７は摺動支持部２６の嵌合溝２５に摺動可能に嵌合している。このＹ方向ガイドバー４７の断面径は摺動支持部２６の嵌合溝２５の左右方向寸法と同一なので、Ｙ方向ガイドバー４７は嵌合溝２５に対してＹ方向にのみ移動可能（摺動可能）である。
ＣＣＤ保持部材４０の下面の左右２カ所には突部（可動体）４９が突設されており、両突部４９の間には、Ｘ方向を向く円柱形状のＸ方向ガイドバー（Ｘ方向移動接続手段）５０が架設（固定）されている。そして、このＸ方向ガイドバー５０は連結部３１のＸ方向案内孔３２に摺動可能に嵌合している。Ｘ方向ガイドバー５０の断面径はＸ方向案内孔３２の内径と同一なので、Ｘ方向ガイドバー５０は連結部３１に対してＸ方向にのみ移動可能（摺動可能）である。
ＣＣＤ保持部材４０の上面の左右２カ所には突部（可動体）５２が突設されており、両突部５２の間には、Ｘ方向を向く円柱形状のＸ方向ガイドバー５３が架設（固定）されている。そして、この突部５２は連結部３７のＸ方向案内孔３８に摺動可能に嵌合しており、Ｘ方向ガイドバー５３の断面径はＸ方向案内孔３８の内径と同一なので、Ｘ方向ガイドバー５３はＸ方向案内孔３８に対してＸ方向にのみ移動可能（摺動可能）である。
このようにＣＣＤ保持部材４０は、ＣＣＤ保持部材４０と一体をなすＹ方向ガイドバー４７、Ｘ方向ガイドバー５０、及びＸ方向ガイドバー５３を介して、摺動支持部２６、連結部３１、及び連結部３７によって固定支持基板２０側に支持されており、ＣＣＤ保持部材４０は固定支持基板２０に対してＸ方向とＹ方向に直線的に移動可能であり、該移動中においてＣＣＤ１１の撮像面１２は常に光軸Ｏと直交する。

図２に示すように、デジタルカメラ１０内には、バッテリＢＴと、デジタルカメラ１０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ＢＴで発生した電力を、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ＢＴはＸ方向駆動用コイルＣＸ及びＹ方向駆動用コイルＣＹに電気的に接続されており、制御回路Ｃは、バッテリＢＴ及び振動検出センサＳ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１５の構成部材の内、バッテリＢＴ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、このような構成の手振れ補正装置１５の動作について説明する。
デジタルカメラ１０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４１とローパスフィルター４２を通ってＣＣＤ１１の撮像面１２に結像する。この際、デジタルカメラ１０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１０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１５は図２に示す非作動状態を維持する。一方、デジタルカメラ１０に手振れが生じると、振動センサＳがデジタルカメラ１０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ＢＴ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、該振動情報に基づいて手振れを補正するように、その大きさと方向を調整しながら流す。

図２に示す非作動状態で、例えばＸ方向駆動用コイルＣＸに図７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、コイル形成板２４が各ローラ２２を回転させながら右向きに直線的に移動し、摺動支持部２６とＹ方向ガイドバー４７を介してコイル形成板２４とＸ方向に一体となっているＣＣＤ保持部材４０が、収容孔２１に接触しない範囲内で、Ｘ方向案内孔３２とＸ方向案内孔３８に沿ってＸ方向右側に直線的に移動する。ＣＣＤ保持部材４０が右方に移動するが、Ｘ方向ガイドバー５０とＸ方向ガイドバー５３がＸ方向案内孔３２とＸ方向案内孔３８に対してそれぞれスライドするので、コイル形成板３０と平面板３６はＸ方向に移動しない。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、コイル形成板２４には力を及ぼさない。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸに図７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、コイル形成板２４が各ローラ２２を回転させながら左向きに直線的に移動するので、ＣＣＤ保持部材４０及びＣＣＤ１１が、収容孔２１に接触しない範囲内で、Ｘ方向案内孔３２とＸ方向案内孔３８に沿ってＸ方向左側に直線的に移動する。
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、ＣＣＤ保持部材４０が収容孔２１に当接しない範囲内でＣＣＤ１１がＸ方向（左右方向）に移動する。
さらに、バッテリＢＴ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ＣＣＤ保持部材４０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ＢＴ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、図２に示す非作動状態で、例えば、Ｙ方向駆動用コイルＣＹに図８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、コイル形成板３０が各ローラ２８を回転させながらＹ方向上向きに直線的に移動し、連結部３１とＸ方向ガイドバー５０を介してローラ２８とＹ方向に一体となっているＣＣＤ保持部材４０が、収容孔２１に接触しない範囲内で、嵌合溝２５に沿ってＹ方向上側に直線的に移動する。ＣＣＤ保持部材４０が上方に移動すると、ＣＣＤ保持部材４０に固定されたＣＣＤ１１も上方に直線的に移動するが、Ｙ方向ガイドバー４７が嵌合溝２５に対してスライドするので、コイル形成板２４はＹ方向に移動しない。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、平面板３６には力を及ぼさない。さらにこの際、この力ＦＹにより、平面板３６が各ローラ３４を回転させながらＹ方向上向きに直線的に移動する。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹに図８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、ＣＣＤ保持部材４０は固定支持基板２０に対してＹ方向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、ＣＣＤ保持部材４０が収容孔２１に当接しない範囲内で、ＣＣＤ１１がＹ方向（上下方向）に移動する。
さらに、バッテリＢＴ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ＣＣＤ保持部材４０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ＢＴ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、ＣＣＤ保持部材４０のＸ方向とＹ方向への移動により、ＣＣＤ保持部材４０に固定されたＣＣＤ１１のＸ方向位置とＹ方向位置が変化し、デジタルカメラ１０の手振れが補正される。

以上説明した本実施形態によれば、Ｘ方向駆動用コイルＣＸがヨークＹＸと磁石ＭＸから力ＦＸを受けてＣＣＤ保持部材４０がＸ方向に移動しても、コイル形成板３０はヨークＹＹ及び磁石ＭＹに対してＸ方向に相対移動しないので、Ｙ方向駆動用コイルＣＹや磁石ＭＹやヨークＹＹのＸ方向寸法を大きく設定しなくても、Ｙ方向駆動用コイルＣＹとヨークＹＹ及び磁石ＭＹとの前後方向の重合関係が常に維持される。従って、Ｙ方向駆動装置のＸ方向の小型化及び軽量化を図りつつ、Ｙ方向駆動装置から常に所定の動力を得ることが可能である。さらに、Ｙ方向駆動用コイルＣＹがヨークＹＹと磁石ＭＹから力ＦＹを受けてＣＣＤ保持部材４０がＹ方向に移動しても、コイル形成板２４はヨークＹＸ及び磁石ＭＸに対してＹ方向に相対移動しないので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸや磁石ＭＸやヨークＹＸのＹ方向寸法を大きく設定しなくても、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとヨークＹＸ及び磁石ＭＸとの前後方向の重合関係が常に維持される。従って、Ｘ方向駆動装置のＹ方向の小型化及び軽量化を図りつつ、Ｘ方向駆動装置から常に所定の動力を得ることが可能である。

また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹが、Ｘ方向及びＹ方向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、ヨークＹＹも光軸Ｏ方向に大型化しないので、デジタルカメラ１０が光軸Ｏ方向に大型化することはない。

次に、本発明の第２の実施形態について、図９〜図１２を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符合を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
正面視方形の固定支持基板６０の中央部には正面視方形の収容孔６１が穿設されており、固定支持基板６０の後面左側部にはＹ方向を向く凹部６２が凹接されている。固定支持基板６０の後面には４つの突部６３、６４が突設されており、上下の突部６３の間にはＹ方向を向く円柱形状のＹ方向ガイドバー６５が架設（固定）されており、上下の突部６４の間にはＹ方向ガイドバー６５と同形状のＹ方向ガイドバー６６が架設（固定）されている。これら左右のＹ方向ガイドバー６５とＹ方向ガイドバー６６は、正面視方形で固定支持基板６０より小寸のＹ方向移動板（Ｙ方向移動部材）７０の左右両側部に穿設されたＹ方向を向くＹ方向案内孔７１とＹ方向案内孔７２とに摺動可能に嵌合している。Ｙ方向案内孔７１とＹ方向案内孔７２の内径はＹ方向ガイドバー６５とＹ方向ガイドバー６６の断面径と等しいので、Ｙ方向移動板７０はＸ方向にがたつくことなく固定支持基板６０に対してＹ方向にのみ直線的に移動可能であり、Ｙ方向移動板７０は常にＸ方向及びＹ方向と平行をなす。

Ｙ方向移動板７０の後面の四隅近傍には、４つの突部７４が突設されており、上部の突部７４同士の間にはＸ方向を向くＸ方向ガイドバー７５が架設（固定）されており、下部の突部７４同士の間にはＸ方向を向くＸ方向ガイドバー７６が架設（固定）されている。Ｘ方向ガイドバー７５とＸ方向ガイドバー７６は共に円柱形状の部材であり、両者の断面径は同一である。さらに、Ｙ方向移動板７０の中央部には正面視方形で収容孔６１と前後方向に重合する採光孔７７が穿設されている。
これら上下のＸ方向ガイドバー７５とＸ方向ガイドバー７６は、正面視方形でＹ方向移動板７０より小寸のＣＣＤ保持部材（Ｘ方向移動部材）８０の上下両面に突設された左右一対の突部８１及び突部８２をＸ方向に貫通するＸ方向案内孔８３とＸ方向案内孔８４とに嵌合している。Ｘ方向案内孔８３とＸ方向案内孔８４の内径はＸ方向ガイドバー７５とＸ方向ガイドバー７６の断面径と等しいので、ＣＣＤ保持部材８０はＹ方向移動板７０に対してＹ方向にがたつくことなくＸ方向にのみ直線的に移動可能であり、ＣＣＤ保持部材８０は常にＸ方向及びＹ方向と平行をなす。
このＣＣＤ保持部材８０は中空箱形の部材であり、その前壁には正面視方形の採光孔８５が穿設されている。そして、ＣＣＤ保持部材８０の内部には、ローパスフィルター４２とＣＣＤ１１が押さえ部材４３を挟んだ状態で収納され、ＣＣＤ１１の撮像面１２は光軸Ｏと直交している。ＣＣＤ保持部材８０の後面はカバー板４４によって塞がれている。

ＣＣＤ保持部材８０の右側面には上下一対の突部（Ｙ方向移動接続手段）８６が突設されており、上下の突部８６の間にはＹ方向を向く円柱形状のＹ方向ガイドバー（Ｙ方向移動接続手段）８７が架設（固定）されている。
固定支持基板６０の収容孔６１の右方には台座８８が固着されており、台座８８の後面には、第１の実施形態と同様のヨークＹＸが固着され、ヨークＹＸの周囲には４つのローラ２２が回転軸Ａ回りに回転可能に設けられている。そして、４つのローラ２２の円周溝２３にＸ方向に移動可能として嵌合しているコイル形成板（Ｙ方向移動接続手段）２４の前面には連結部（Ｙ方向移動接続手段）８９が固着されており、連結部８９をＹ方向に貫通するＹ方向案内孔（Ｙ方向移動接続手段）９０にＹ方向ガイドバー８７が摺動可能に嵌合している。このＹ方向案内孔９０の内径はＹ方向ガイドバー８７の断面径と同一なので、連結部８９とＹ方向ガイドバー８７はがたつくことなくＹ方向に直線的に相対移動可能（摺動可能）である。
固定支持基板６０の凹部６２にはヨークＹＹが固着されており、Ｙ方向移動板７０の左側面に固着されたＸ方向及びＹ方向と平行なコイル形成板３０が、ヨークＹＹの後板部と磁石ＭＹの間に位置している。磁石ＭＹのＮ極とＳ極はＹ方向に並んでいる。
以上説明した手振れ補正装置１５の構成部材の内、バッテリＢＴ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、このような構成の手振れ補正装置１５の動作について説明する。
デジタルカメラ１０の手振れ補正スイッチ（不図示）をＯＮにしてデジタルカメラ１０によって撮影を行うと、デジタルカメラ１０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１５は図９に示す非作動状態を維持する。一方、デジタルカメラ１０に手振れが生じると、振動センサＳがデジタルカメラ１０の振動を検知し、この振動情報が制御回路Ｃに送られ、制御回路Ｃが、この振動情報に基づいて、手振れを補正するように、バッテリＢＴ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。
コイル形成板２４にプリントされたＸ方向駆動用コイルＣＸに電流が流れると、第１の実施形態と同様にコイル形成板２４にＸ方向の力ＦＸが生じ、この力ＦＸにより、コイル形成板２４が各ローラ２２を回転させながらＸ方向に直線的に移動し、連結部８９とＹ方向ガイドバー８７を介してコイル形成板２４とＸ方向に一体となっているＣＣＤ保持部材８０が、ＣＸ１と磁石ＭＸのＮ極が重合しＣＸ２と磁石ＭＸのＳ極が重合し、かつ、突部８１と突部８２が各突部７４に接触しない範囲内で、Ｘ方向に直線的に移動する。ＣＣＤ保持部材８０がＸ方向に移動すると、ＣＣＤ保持部材８０に固定されたＣＣＤ１１もＸ方向に直線的に移動する。
一方、コイル形成板３０にプリントされたＹ方向駆動用コイルＣＹに電流が流れると、第１の実施形態と同様にコイル形成板３０にＹ方向の力ＦＹが生じ、この力ＦＹにより、コイル形成板３０と一体となっているＹ方向移動板７０がＹ方向ガイドバー６５とＹ方向ガイドバー６６に沿って、ＣＹ３と磁石ＭＹのＮ極が重合しＣＹ４と磁石ＭＹのＳ極が重合し、かつ、突部６３と突部６４に接触しない範囲内でＹ方向に直線的に移動し、ＣＣＤ保持部材８０に固定されたＣＣＤ１１がＹ方向に直線的に移動する。このようにＹ方向移動板７０がＹ方向に直線移動すると、ＣＣＤ保持部材８０もＹ方向に直線移動するが、Ｙ方向ガイドバー８７がＹ方向案内孔９０に対してスライドするので、コイル形成板２４はＹ方向には移動しない。
そして、このようにＣＣＤ保持部材８０のＸ方向移動とＹ方向移動板７０のＹ方向移動により、ＣＣＤ保持部材８０に固定されたＣＣＤ１１のＸ方向位置とＹ方向位置が変化し、デジタルカメラ１０の手振れが補正される。

以上説明した本実施形態では、Ｙ方向駆動用コイルＣＹがヨークＹＹと磁石ＭＹから力ＦＹを受けてＣＣＤ保持部材８０がＹ方向に移動しても、コイル形成板２４はヨークＹＸ及び磁石ＭＸに対してＹ方向に相対移動しないので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸや磁石ＭＸやヨークＹＸのＹ方向寸法を大きく設定しなくても、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとヨークＹＸ及び磁石ＭＸとの前後方向の重合関係が常に維持される。従って、Ｘ方向駆動装置のＹ方向の小型化及び軽量化を図りつつ、Ｘ方向駆動装置から常に所定の動力を得ることが可能である。
また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸにＸ方向に力ＦＸが生じても、この力はＹ方向移動板７０には伝わらないので、コイル形成板３０にプリントされたＹ方向駆動用コイルＣＹと磁石ＭＹの前後方向の重合関係が常に維持され、Ｙ方向駆動装置から常に所定の動力を得ることが可能である。

以上第１及び第２の実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれら両実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施して実施可能である。
例えば、上記両実施形態では、ＣＣＤ保持部材４０とＣＣＤ保持部材８０にＣＣＤ１１を固定しているが、例えば、ＣＣＤ１１を固定支持基板２０や固定支持基板６０の後方に配設し、ＣＣＤ保持部材４０とＣＣＤ保持部材８０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の間に配置させて実施してもよい。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、ＣＣＤ１１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、第１及び第２の実施形態では固定支持基板２０側と固定支持基板６０側に、両ヨークＹＸ、ヨークＹＹ（及び磁石ＭＸ、磁石ＭＹ）を設け、ＣＣＤ保持部材４０側やＣＣＤ保持部材８０側にコイル形成板２４（コイルＣＸ）とコイル形成板３０（コイルＣＹ）を設けたが、固定支持基板２０側や固定支持基板６０側にコイル形成板２４（コイルＣＸ）やコイル形成板３０（コイルＣＹ）を固定して、ＣＣＤ保持部材４０やＣＣＤ保持部材８０と、ヨークＹＸ、ヨークＹＹ（及び磁石ＭＸ、磁石ＭＹ）とを、上記Ｙ方向移動接続手段やＸ方向移動接続手段によって接続してもよい。このようにＣＣＤ保持部材４０側やＣＣＤ保持部材８０側に、ヨークＹＸ、ヨークＹＹ（及び磁石ＭＸ、磁石ＭＹ）を接続する場合は、ローラ２２、２８によってヨークＹＸ、ＹＹを挟持してＸ方向とＹ方向に直進案内する。さらに、ＣＣＤ保持部材４０側やＣＣＤ保持部材８０側にローラ２２、２８を回転可能に設けて実施してもよい。
また、ＣＣＤ保持部材４０側やＣＣＤ保持部材８０側に、嵌合溝２５、Ｘ方向案内孔３２、Ｙ方向案内孔９０を設けて、コイル形成板２４側やコイル形成板３０側（コイル形成板２４やコイル形成板３０を固定支持基板２０や固定支持基板６０に設ける場合は、ヨークＹＸ、ＹＹ側）に、Ｙ方向ガイドバー４７、Ｘ方向ガイドバー５０、Ｙ方向ガイドバー８７を設けてもよい。

以上は、本発明のステージ装置を手振れ補正装置１５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１５に限定されず、ＣＣＤ保持部材４０、Ｙ方向移動板７０、ＣＣＤ保持部材８０のようなＸ方向とＹ方向に直線的に移動可能な部材を、Ｘ方向とＹ方向に直線的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ヨークの一部を破断して示す背面図である。 図２のIII−III矢線に沿う断面図である。 図２のIV−IV矢線に沿う断面図である。 図２のＶ−Ｖ矢線に沿う断面図である。 図２のVI−VI矢線に沿う断面図である。 Ｘ方向駆動装置の主要部を模式的に示す拡大図である。 Ｙ方向駆動装置の主要部を模式的に示す拡大図である。 本発明の第２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。 図９のＸ−Ｘ矢線に沿って視た手振れ補正装置の底面図である。 図９のXI−XI矢線に沿う断面図である。 図９のＸII−ＸII矢線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ（カメラ）
１１ ＣＣＤ（撮像素子）
１２ 撮像面
１５ 手振れ補正装置
２０ 固定支持基板
２１ 収容孔
２２ ローラ
２３ 円周溝
２４ コイル形成板（Ｘ方向移動子）（Ｙ方向移動接続手段）
２５ 嵌合溝（Ｙ方向移動接続手段）（Ｙ方向案内孔）
２６ 摺動支持部（Ｘ方向移動子）（Ｙ方向移動接続手段）
２８ ローラ
２９ 円周溝
３０ コイル形成板（Ｙ方向移動子）
３１ 連結部（Ｙ方向移動子）（Ｘ方向移動接続手段）
３２ Ｘ方向案内孔（Ｘ方向移動接続手段）
３４ ローラ
３５ 円周溝
３６ 平面板
３７ 連結部
３８ Ｘ方向案内孔
４０ ＣＣＤ保持部材（可動体）
４１ 採光孔
４２ ローパルフィルター
４３ 押さえ部材
４４ カバー板
４６ 突部（可動体）
４７ Ｙ方向ガイドバー（Ｙ方向移動接続手段）
４９ 突部（可動体）
５０ Ｘ方向ガイドバー（Ｘ方向移動接続手段）
５２ 突部（可動体）
５３ Ｘ方向ガイドバー
６０ 固定支持基板
６１ 収容孔
６２ 凹部
６３ ６４ 突部
６５ ６６ Ｙ方向ガイドバー
７０ Ｙ方向移動板（Ｙ方向移動部材）
７１ ７２ Ｙ方向案内孔
７４ 突部
７５ ７６ Ｘ方向ガイドバー
７７ 採光孔
８０ ＣＣＤ保持部材（Ｘ方向移動部材）
８１ ８２ 突部
８３ ８４ Ｘ方向案内孔
８５ 採光孔
８６ 突部（Ｙ方向移動接続手段）
８７ Ｙ方向ガイドバー（Ｙ方向移動接続手段）
８８ 台座
８９ 連結部（Ｙ方向移動接続手段）
９０ Ｙ方向案内孔（Ｙ方向移動接続手段）
Ａ 回転軸
ＢＴ バッテリ
Ｃ 制御回路（制御手段）
ＣＸ Ｘ方向駆動用コイル（Ｘ方向駆動装置）
ＣＹ Ｙ方向駆動用コイル（Ｙ方向駆動装置）
ＭＸ 磁石（Ｘ磁力発生装置）（Ｘ方向駆動装置）
ＭＹ 磁石（Ｙ磁力発生装置）（Ｙ方向駆動装置）
Ｏ 光軸
Ｓ 振動検出センサ
Ｘ Ｘ方向
Ｙ Ｙ方向
ＹＸ ヨーク（Ｘ磁力発生装置）（Ｘ方向駆動装置）
ＹＹ ヨーク（Ｙ磁力発生装置）（Ｙ方向駆動装置）

Claims (10)

1. 固定支持基板と、
   該固定支持基板に固定支持基板と平行な特定のＹ方向にのみ相対移動可能に支持されたＹ方向移動部材と、
   該Ｙ方向移動部材に固定支持基板と平行で上記Ｙ方向に直交するＸ方向にのみ相対移動可能に支持されたＸ方向移動部材と、
   上記Ｙ方向移動部材に上記Ｙ方向の駆動力を付与するＹ方向駆動装置、及び上記Ｘ方向移動部材に上記Ｘ方向の駆動力を付与する電磁式のＸ方向駆動装置と、を備えたステージ装置において、
   上記Ｘ方向駆動装置が、Ｘ方向駆動用コイルと、該Ｘ方向駆動用コイルに磁力を及ぼして、該駆動用コイルを上記Ｘ方向に相対移動させるＸ磁力発生装置と、を具備し、
   上記Ｘ方向駆動用コイルと上記Ｘ磁力発生装置の一方を上記固定支持基板に固定し、 上記Ｘ方向駆動用コイルと上記Ｘ磁力発生装置の他方と上記Ｘ方向移動部材とを、上記Ｘ方向駆動装置から上記Ｘ方向駆動用コイルへの上記Ｘ方向の駆動力は上記Ｘ方向移動部材に伝達し、該他方と上記Ｘ方向移動部材の上記Ｙ方向の相対移動は自在とするＹ方向移動接続手段を介して接続し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Ｘ方向にのみ直線的に移動自在として上記固定支持基板に支持され、かつ、Ｙ方向移動接続手段を介して上記Ｘ方向移動部材に接続されたＸ方向移動子を備え、
   上記Ｘ方向駆動装置は、上記Ｘ磁力発生装置が上記固定支持基板に固定され、上記Ｘ方向駆動用コイルが上記Ｘ方向移動子に固定されているステージ装置。
3. 請求項２記載のステージ装置において、
   上記固定支持基板に設けられ、上記Ｘ方向及びＹ方向に対して直交する回転軸回りに回転可能で、かつ、上記Ｘ方向移動子を上記Ｘ方向に摺動可能に挟持する複数のローラを備えるステージ装置。
4. 請求項３記載のステージ装置において、
   上記ローラの周面に、上記Ｘ方向移動子の両側縁部が上記Ｘ方向に摺動可能に嵌合する、上記回転軸を中心とする円周溝が凹設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、
   上記Ｙ方向移動接続手段が、上記Ｘ方向移動部材と上記Ｘ方向移動子の一方に設けられた上記Ｙ方向を向くＹ方向案内孔と、他方に設けられた、該Ｙ方向案内孔に上記Ｙ方向に摺動可能に嵌合する、上記Ｙ方向を向くＹ方向ガイドバーとを備えるステージ装置。
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Ｙ方向駆動装置が、固定支持基板とＹ方向移動部材の一方に固定されたＹ方向駆動用コイルと、他方に固定された、該Ｙ方向駆動用コイルに磁力を及ぼして、該Ｙ方向駆動用コイルを上記Ｙ方向に相対移動させるＹ磁力発生装置と、を具備するステージ装置。
7. 請求項６記載のステージ装置において、
   上記Ｘ方向駆動用コイルと上記Ｙ方向駆動用コイルの少なくとも一方が、上記Ｘ方向及び上記Ｙ方向と平行な平面コイルであるステージ装置。
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、
   上記Ｘ磁力発生装置とＹ磁力発生装置の少なくとも一方が、
   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。
9. 請求項６、７、及び、６と７の一方に従属する８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Ｘ方向移動部材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Ｘ方向駆動用コイル及び上記Ｙ方向駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、
   を備えるカメラの手振れ補正装置。
10. 請求項６、７、及び、６と７の一方に従属する８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Ｘ方向移動部材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Ｘ方向駆動用コイル及び上記Ｙ方向駆動用コイルに、手振れを補正するように電流を流す制御手段と、
    を備えるカメラの手振れ補正装置。

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