JP2007025180A

JP2007025180A - 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補正装置

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Publication number: JP2007025180A
Application number: JP2005206414A
Authority: JP
Inventors: Ken Hirunuma; 謙蛭沼; Shigeo Enomoto; 茂男榎本
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: JP4874591B2; US7460776B2; US20070014555A1

Abstract

【課題】ステージ板とコイルが重なった部分の前後方向の厚みを従来より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補正装置を提供する。
【解決手段】固定支持部材２９と、固定支持部材に特定の一平面内上を相対移動可能として支持されたステージ板５０と、固定支持部材と一体をなす磁力発生装置６０、６３、６４、６５と、ステージ部材に設けられた磁力発生装置で発生した磁力を受けることにより上記一平面方向の駆動力を発生するコイルＣＸ、ＣＹと、を備えるステージ装置において、ステージ板の表面にコイル用凹部５６、５８を形成し、該コイル用凹部に上記コイルを嵌合固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば撮像素子等を保持する部材を直交する２方向に略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補正装置に関する。

ステージ板を一平面内において直交する２方向に略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（手振補正装置）は、カメラボディに固定された固定支持部材と、固定支持部材にカメラ光軸と直交する平面上を相対移動可能として支持されたステージ板と、ステージ板の前面に固定された撮像素子と、固定支持部材と一体をなす磁力発生装置と、磁力発生装置で発生した磁力を受けることにより特定のＸ方向とＹ方向の駆動力をそれぞれ発生するステージ板に設けられたＸ方向駆動用コイル及びＹ方向駆動用コイルと、を備えている。

カメラに手ぶれが生じるとＸ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルに電流が流れ、ステージ板及び撮像素子がＸ方向とＹ方向に移動し、Ｘ方向とＹ方向の手ぶれが補正される。
特開２００１−２１５５４３号公報

特許文献１では、ステージ板の前面にＸ方向駆動用コイルとＹ方向駆動用コイルを固着しているので、ステージ板とＸ方向駆動用コイル（Ｙ方向駆動用コイル）が重なった部分の前後方向の厚みが大きくなっている。
被駆動体（レンズや撮像素子）の光軸方向寸法が比較的大きい場合は、ステージ板とＸ方向駆動用コイル（Ｙ方向駆動用コイル）の重なった部分の厚み（合計厚み）は問題にならないが、近年見られるカメラの薄型化が進行するに従いこの合計厚みが無視できなくなっている。
さらに、撮像素子は光学レンズよりも光軸方向寸法が薄く平面的であるため、撮像素子を動かして像ぶれ補正を行う構成の場合は、よりいっそうこの合計厚みが問題となってくる。

本発明の目的は、ステージ板とコイルが重なった部分の前後方向の厚みを従来より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、固定支持部材と、該固定支持部材に、特定の一平面上を相対移動可能として支持されたステージ板と、上記固定支持部材と一体をなす磁力発生装置と、上記ステージ部材に設けられた、該磁力発生装置で発生した磁力を受けることにより上記一平面方向の駆動力を発生するコイルと、を備えるステージ装置において、上記ステージ板の表面にコイル用凹部を形成し、該コイル用凹部に上記コイルを嵌合固定したことを特徴としている。

上記コイル用凹部が、上記ステージ板をその板厚方向に貫通しているのが好ましい。
さらに、上記コイルの厚みを上記コイル用凹部の深さより小さくし、該コイルの表裏両面をコイル用凹部内に位置させるのが好ましい。

上記コイルが、上記一平面上における特定の直線であるＸ方向の駆動力を発生するＸ方向駆動用コイルと、該一平面上においてＸ方向と直交するＹ方向の駆動力を発生するＹ方向駆動用コイルと、を備えており、上記コイル用凹部が、Ｘ方向駆動用コイルを嵌合固定するためのＸコイル用凹部と、Ｙ方向駆動用コイルを嵌合固定するためのＹコイル用凹部と、を備えているのが実際的である。

Ｙ方向に伸びる上記固定支持部材、この固定支持部材と平行をなす可動支持辺、自由状態で該固定支持辺及び可動支持辺と直交するＸ方向に伸び、かつ、該固定支持辺の両端部と可動支持辺の両端部とを接続する一対のＸ方向板ばね辺とを有する矩形をなすＹ方向変形体；及び上記Ｙ方向変形体の内側に位置し、自由状態において上記Ｙ方向に伸びる一対のＹ方向板ばね辺、該一対のＹ方向板ばね辺の一端どうしを連結する上記Ｘ方向に伸びる連結辺、及び該一対のＹ方向板ばね辺の他端どうしを連結する上記Ｘ方向に伸びる支持辺とを有するＸ方向変形体；を有し、上記Ｘ方向変形体の上記支持辺を上記Ｙ方向変形体の上記可動支持辺と接続するための支持辺接続部としてステージ装置を構成してもよい。

上記磁力発生装置が、共に上記固定支持部材と一体をなす、磁性体からなるヨーク、及び該ヨークとの間に磁力線を形成する磁石、を備えるのが実際的である。

上記ステージ板の表面にセンサ用凹部を形成し、該センサ用凹部に、ステージ部材の位置を検出するための位置検出センサを嵌合固定するのが好ましい。
上記位置検出センサは、例えば上記磁力発生装置の磁束変化を検出して位置情報を得るホール素子によって構成できる。
上記位置検出センサの厚みを上記センサ用凹部の深さより小さくし、該位置検出センサの表裏両面をセンサ用凹部内に位置させるのが好ましい。

上記位置検出センサが、上記一平面上における特定の直線であるＸ方向の位置を検出するＸ方向位置検出センサと、上記一平面上においてＸ方向と直交するＹ方向の位置を検出するＹ方向位置検出センサと、を備えており、上記センサ用凹部が、上記Ｘ方向位置検出センサを嵌合固定するためのＸセンサ用凹部と、上記Ｙ方向位置検出センサを嵌合固定するためのＹセンサ用凹部と、を備えているのが実際的である。

上記ステージ装置を内蔵するカメラと、カメラ光学系の後方に位置しその撮像面が結像面をなす、上記ステージ板の前面に固定された撮像素子と、上記カメラの手振れ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量と上記Ｘ方向位置検出センサとＹ方向位置検出センサが検出した上記ステージ板の移動量の差が小さくなるように、上記Ｘ方向駆動用コイルまたは上記Ｙ方向駆動用コイルに電圧を印加する制御手段と、を備えればカメラの手振補正装置が得られる。

また、上記ステージ装置を内蔵するカメラと、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、上記ステージ板と一緒に移動する手振れを補正するための補正レンズと、上記カメラの手振れ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量と上記Ｘ方向位置検出センサとＹ方向位置検出センサが検出した上記ステージ板の移動量の差が小さくなるように、上記Ｘ方向駆動用コイルまたは上記Ｙ方向駆動用コイルに電圧を印加する制御手段と、を備えることよってもカメラの手振補正装置が得られる。

本発明によると、ステージ板に形成したコイル用凹部にコイルを嵌合固定したので、従来のステージ装置に比べて、ステージ板とコイルが重なった部分の前後方向の厚みが小さくなる。従って、ステージ装置及び手振補正装置を従来より前後方向に小型化できる。さらに従来に比べて、コイルに磁力発生装置の磁力が及び易いので、磁力発生装置を従来より小型化・薄型化しても、ステージ板を従来のステージ装置と同様に動作させることが可能である。

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の後方には撮像素子１１が配設されている。上記光学系Ｌ１〜Ｌ３の光軸Ｏに対して直交するＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサー等からなる撮像素子１１の撮像面（結像面）１２の位置は、該カメラ光学系の結像位置と一致しており、デジタルカメラ１０に内蔵された手振補正装置（ステージ装置）１５に固定されている。

レンズＬ１〜Ｌ３の直後に位置する状態でカメラボディに固定された手振補正装置１５は以下のような構造である。
方形枠体２０は図３のＸ方向（矢印Ｘ参照。左右方向）に延びる上下一対のスペーサ２１、２２を備えている。方形枠体２０は、両スペーサ２１、２２の先端部に穿設された取付孔２３、２４を前後方向に貫通するボルト（図示略）によってカメラボディにねじ止めされている。スペーサ２１とスペーサ２２の前面には対をなす取付用凹部２５、２６がそれぞれ形成されており、スペーサ２１とスペーサ２２の後面には、取付用凹部２５と同形状の取付用凹部２７と、取付用凹部２６と同形状の取付用凹部２８がそれぞれ形成されている。両スペーサ２１、２２は、図３のＹ方向（矢印Ｙ参照。上下方向）に延びる固定支持辺（固定支持部材）２９に一体的に結合されている。固定支持辺２９の上下両端からは上下一対の金属製のＸ方向板ばね３０、３１がＸ方向左向きに延びており、Ｘ方向板ばね３０、３１の左端部同士がＹ方向に伸びる可動支持辺３２によって連結されている。固定支持辺２９と可動支持辺３２は弾性変形不能であるが、Ｘ方向板ばね３０、３１はＹ方向に弾性変形可能である。
そして、これら固定支持辺２９、Ｘ方向板ばね３０、３１、及び可動支持辺３２によってＹ方向変形体ＹＵが構成されている。

可動支持辺３２の内側面の下端部からは、支持辺３３がＸ方向右向きに一体的に延出している。支持辺３３の左端部は可動支持辺３２との接続部をなす支持辺接続部３３ａとなっている。支持辺３３の支持辺接続部３３ａを除く部分の上面両端部からは、左右一対の金属製のＹ方向板ばね３４、３５がＹ方向上向きに延出しており、Ｙ方向板ばね３４、３５の上端部同士がＸ方向に伸びる連結辺３６によって連結されている。支持辺３３と連結辺３６は弾性変形不能であるが、Ｙ方向板ばね３４、３５はＸ方向に弾性変形可能である。
そして、これら支持辺３３、Ｙ方向板ばね３４、３５、及び連結辺３６によってＸ方向変形体ＸＵが構成されている。

連結辺３６の内側面にはＸ方向変形体ＸＵの内側に位置する取付部３７が設けられており、取付部３７の下端部には正面視方形の収納保持部３８が設けられ、収納保持部３８の下端には取付部３９が設けられている。取付部３７と取付部３９はＸＹ平面（Ｘ方向及びＹ方向に平行な平面）と平行な同一平面上に位置しており、共に２つの取付孔４０、４１が穿設されている。収納保持部３８は、その後面全体が開口する箱状部材であり、その前面中央部には窓孔４２が穿設されている。
スペーサ２１、スペーサ２２、及び固定支持辺２９はＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂等の合成樹脂によって一体成形されており、可動支持辺３２と支持辺３３はスペーサ２１と同種類の合成樹脂によって一体成形されている。さらに、連結辺３６、取付部３７、収納保持部３８及び取付部３９はスペーサ２１と同種類の合成樹脂によって一体成形されている。

収納保持部３８の内部には正面視方形の光学ローパスフィルタ４５が嵌合され、その前面が窓孔４２と対向している。さらに、収納保持部３８の内部にはＸＹ平面と平行なコイル板（ステージ板）５０の前面に固定された上記撮像素子１１が嵌合している。コイル板５０に穿設された４つのねじ孔５１には、方形枠体２０の取付孔４０、４１に挿通された４本のボルト（図示略）がそれぞれ螺合され、方形枠体２０とコイル板５０が一体化されている。コイル板５０の上部と右側部からは共にＸＹ平面と平行な突片５２、５３が突設されている。図４に示すように突片５２には、横長方形のＹコイル用切欠（Ｙコイル用凹部）５６と、Ｙコイル用切欠５６より小寸の方形であるＹセンサ用切欠（Ｙセンサ用凹部）５７が形成されている。突片５３には、縦長方形のＸコイル用切欠（Ｘコイル用凹部）５８と、Ｙセンサ用切欠５７と同形状のＸセンサ用切欠（Ｘセンサ用凹部）５９が形成されている。Ｙセンサ用切欠５７とＸセンサ用切欠５９には、正面形状がＹセンサ用切欠５７及びＸセンサ用切欠５９と略同一で前後方向の厚みがＹセンサ用切欠５７及びＸセンサ用切欠５９より小さいＸ方向ホール素子（Ｘ方向の位置検出センサ）（制御手段）５４とＹ方向ホール素子（Ｙ方向の位置検出センサ）（制御手段）５５がそれぞれ嵌合固定されている。図９及び図１０に示すように、Ｘ方向ホール素子５４とＹ方向ホール素子５５はＹセンサ用切欠５７とＸセンサ用切欠５９の内部に完全に嵌合しており、その前後両面は突片５２と突片５３の前後に突出していない。

さらに、Ｙコイル用切欠５６とＸコイル用切欠５８には、コイル線が百回以上渦巻き状に巻かれた（コイル板５０と平行な方向にもコイル板５０の板厚方向にも巻かれている）ＸＹ平面と平行なＸ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹがそれぞれ嵌合固定されている。Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹの正面形状はＹコイル用切欠５６及びＸコイル用切欠５８と略同一であり、その前後長はＹコイル用切欠５６及びＸコイル用切欠５８の前後長（深さ）より短い。図９及び図１０に示すように、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹはＹコイル用切欠５６とＸコイル用切欠５８の内部に完全に嵌合しており、その前後両面は突片５２と突片５３の前後に突出していない。Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹの平面形状を模式的に示すと図１１及び図１２に示す形状であり、Ｘ方向駆動用コイルＣＸは右辺ＣＸ１、左辺ＣＸ２、上辺ＣＸ３、及び下辺ＣＸ４を具備しており、Ｙ方向駆動用コイルＣＹは右辺ＣＹ１、左辺ＣＹ２、上辺ＣＹ３、及び下辺ＣＹ４を具備している。さらに、Ｘコイル用切欠５８とＹコイル用切欠５６にＸ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹを嵌合固定すると、Ｘ方向駆動用コイルＣＸがＸ方向ホール素子５４のＸセンサ用切欠５９からの抜け止め作用をし、Ｙ方向駆動用コイルＣＹがＹ方向ホール素子５５のＹセンサ用切欠５７からの抜け止め作用をする。

正面視略Ｌ字形をなす前後一対のヨーク６０とヨーク６５は鉄等の軟磁性体からなるものであり、共にＸＹ平面と平行である。ヨーク６０のＹ方向辺６２は、方形枠体２０の取付用凹部２５、２６に嵌合固定されており、ヨーク６５のＹ方向辺６７は、方形枠体２０の取付用凹部２７、２８に嵌合固定されている。ヨーク６０のＸ方向辺６１及びＹ方向辺６２のヨーク６５との対向面には、それぞれ永久磁石６３と永久磁石６４が固着されている。永久磁石６３は、そのＮ極とＳ極がＹ方向に並んでおり、永久磁石６４は、そのＮ極とＳ極がＸ方向に並んでいる。図１１に示すように、Ｘ方向駆動用コイルＣＸは常に永久磁石６４の磁界内に位置しており、Ｘ方向駆動用コイルＣＸの右辺ＣＸ１は常に永久磁石６４のＮ極とＺ方向（図３の矢印方向。即ち、前後方向）に重合し、左辺ＣＸ２は永久磁石６４のＳ極とＺ方向に常に重合する。また図１２に示すように、Ｙ方向駆動用コイルＣＹは常に永久磁石６３の磁界内に位置しており、Ｙ方向駆動用コイルＣＹの上辺ＣＹ３は常に永久磁石６３のＮ極とＺ方向に重合し、下辺ＣＹ４は永久磁石６３のＳ極とＺ方向に常に重合する。
上記ホール素子５４、５５は永久磁石６３、６４のＮ極とＳ極の境界付近の磁束変化を検出してコイル板５０のＸ方向とＹ方向の位置情報を得るものである。Ｘ方向辺６１とＸ方向辺６６はＸ方向板ばね３０の上方において、突片５２を挟む状態でＺ方向に対向しており、Ｘ方向辺６１及び永久磁石６３とＸ方向辺６６との間にはＹ方向磁気回路（磁力線）が形成されている。Ｘ方向辺６１とＸ方向辺６６の左端部同士は、合成樹脂製の連結部材６８によって連結されている。Ｙ方向辺６２とＹ方向辺６７は突片５３を挟んでＺ方向に対向しており、Ｙ方向辺６２及び永久磁石６４とＹ方向辺６７との間にはＸ方向磁気回路（磁力線）が形成されている。
上記ヨーク６０、永久磁石６４、及びヨーク６５によってＸ方向用磁力発生装置が、ヨーク６０、永久磁石６３、及びヨーク６５によってＹ方向用磁力発生装置がそれぞれ構成されている。
そして、以上説明した全部材と後述する制御回路により手振補正装置１５が構成されている。

次に、手振補正装置１５の動作について図１３の制御回路ブロック図を用いて説明する。
手振れ補正は、撮影者の手振れによる撮影レンズ光軸Ｏの角度振れによる画像の揺れを打ち消すように行われる。撮影レンズ光軸Ｏの角度振れは通常、カメラ内に搭載されたＸ方向角速度センサ２０１とＹ方向角速度センサ２０２とで２方向（Ｘ方向とＹ方向）に分けて検出される。
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、窓孔４２と光学ローパスフィルタ４５を通って撮像素子１１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ＳＷ（図１参照）をＯＮにして撮影を行なうと、Ｘ方向角速度センサ２０１（振動検出センサ）とＹ方向角速度センサ２０２（振動検出センサ）の出力を積分回路（制御手段）２０３、２０４が積分し光軸のＸ方向とＹ方向の角度振れ量に変換する。積分回路２０３の出力（デジタルカメラ１０のＸ方向の振動量）とＸ方向ホール素子５４の出力（撮像素子１１のＸ方向の移動量）が誤差増幅器（制御手段）２０５で比較され、出力差に応じた電圧が誤差増幅器２０５によってＸ方向駆動用コイルＣＸに印加され、この出力差が小さくなるように撮像素子１１をＸ方向に駆動する。同様に積分回路２０４の出力（デジタルカメラ１０のＹ方向の振動量）とＹ方向ホール素子５５の出力（撮像素子１１のＹ方向の移動量）が誤差増幅器（制御手段）２０６で比較され、出力差に応じた電圧が誤差増幅器２０６によってＹ方向駆動用コイルＣＹに印加され、この出力差が小さくなるように撮像素子１１をＹ方向に駆動する。すなわち、手振れによる光軸Ｏの角度振れ量に追従して撮像素子１１がＸ方向とＹ方向に駆動され、手振れによる撮像素子１１上の像振れが補正される。

撮像素子１１のＸ方向とＹ方向への駆動は以下のように行われる。
仮にＸ方向駆動用コイルＣＸだけに特定の一方向に誤差増幅器２０５から図１１の矢印方向の電流が流れると、Ｙ方向辺６２及び永久磁石６４とＹ方向辺６７との間に形成されたＸ方向磁気回路の磁力の影響により、図１１に示すようにＸ方向駆動用コイルＣＸの右辺ＣＸ１及び左辺ＣＸ２にＸ方向右向きの力ＦＸ１が掛かる（このとき上辺ＣＸ３と下辺ＣＸ４にも力が生じるが、これらは互いに打ち消し合う）。すると、Ｙ方向板ばね辺３４とＹ方向板ばね辺３５がＺ方向から見てＳ字状に湾曲弾性変形し、連結辺３６が固定支持辺２９と可動支持辺３２に当接しない範囲で支持辺３３に対してＸ方向右側に略直線的に移動するので、コイル板５０及び撮像素子１１が右側に略直線的に移動する。参考のため、Ｙ方向板ばね辺３４とＹ方向板ばね辺３５がＳ字状に湾曲弾性変形する様を図１４に示す（本図では、分かりやすくするために、Ｙ方向板ばね辺３４とＹ方向板ばね辺３５の曲がり具合を誇張して描いている）。一方、Ｘ方向駆動用コイルＣＸだけに図１１の矢印と反対方向の電流が流れると、Ｘ方向磁気回路の磁力の影響により、Ｘ方向駆動用コイルＣＸの右辺ＣＸ１及び左辺ＣＸ２にＸ方向左向きの力ＦＸ２が掛かり（このとき上辺ＣＸ３と下辺ＣＸ４にも力が生じるが、これらは互いに打ち消し合う）、Ｙ方向板ばね辺３４とＹ方向板ばね辺３５がＺ方向から見てＳ字状に湾曲弾性変形し、連結辺３６が固定支持辺２９と可動支持辺３２に当接しない範囲で支持辺３３に対してＸ方向左側に略直線的に移動し、コイル板５０及び撮像素子１１がＸ方向左側に略直線的に移動する。
なお、上記の説明のようにＸ方向駆動用コイルＣＸだけに電流を流すと、連結辺３６はＸ方向に完全に直線的でなくＹ方向変位を伴った略直線的に移動するが、実際には図１３の制御回路によってこのＹ方向変位分をホール素子５５が検出し、Ｙ方向駆動用コイルＣＹにも電流が流れこのＹ方向変位分を補正するので手振れ補正は正確に行われる。

同様にＹ方向駆動用コイルＣＹだけに特定の一方向に誤差増幅器２０６から図１２の矢印方向の電流が流れると、Ｘ方向辺６１及び永久磁石６３とＸ方向辺６６との間に形成されたＹ方向磁気回路の磁力の影響により、Ｙ方向駆動用コイルＣＹの上辺ＣＹ３及び下辺ＣＹ４にＹ方向上向きの力ＦＹ１が掛かる（このとき右辺ＣＹ１と左辺ＣＹ２にも力が生じるが、これらは互いに打ち消し合う）。すると、Ｘ方向板ばね辺３０とＸ方向板ばね辺３１がＺ方向から見てＳ字状に湾曲弾性変形し、可動支持辺３２がカメラボディに当接しない範囲で固定支持辺２９に対してＹ方向上側に略直線的に移動し、コイル板５０及び撮像素子１１が上方に移動する。一方、Ｙ方向駆動用コイルＣＹだけに図１２の矢印と反対方向の電流が流れると、Ｙ方向磁気回路の磁力の影響により、Ｙ方向駆動用コイルＣＹのＣＹ３及びＣＹ４にＹ方向下向きの力ＦＹ２が掛かり（このとき右辺ＣＹ１と左辺ＣＹ２にも力が生じるが、これらは互いに打ち消し合う）、Ｘ方向板ばね辺３０とＸ方向板ばね辺３１がＺ方向から見てＳ字状に湾曲弾性変形し、可動支持辺３２がカメラボディに当接しない範囲で固定支持辺２９に対してＹ方向下側に略直線的に移動し、コイル板５０及び撮像素子１１が下方に移動する。
なお、上記の説明のようにＹ方向駆動用コイルＣＹだけに電流を流すと、可動支持辺３２はＹ方向に完全直線的でなくＸ方向変位を伴った略直線的に移動するが、実際には図１３の制御回路によってこのＸ方向変位分をホール素子５４が検出し、Ｘ方向駆動用コイルＣＸにも電流が流れこのＸ方向変位分を補正するので手振れ補正は正確に行われる。
このようにコイル板５０のＸ方向とＹ方向への移動に伴って撮像素子１１のＸ方向位置及びＹ方向位置が変化することにより、手振れ補正が行われる。

以上説明した本実施形態の手振補正装置１５は、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹと両ホール素子５４、５５がすべて、コイル板５０に形成されたＹコイル用切欠５６、Ｙセンサ用切欠５７、Ｘコイル用切欠５８、Ｘセンサ用切欠５９に嵌合固定されているので、コイル板５０の前面にこれらを固着する従来の手振補正装置に比べて、この部分の前後方向の厚みが小さくなっている。従って、従来より手振補正装置１５及びカメラボディの前後方向寸法を小さくできる。
さらに従来の手振補正装置のようにＸ方向駆動用コイルＣＸ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹ、及び両ホール素子５４、５５をコイル板５０の前面に固着する場合に比べて、Ｘ方向磁気回路とＹ方向磁気回路の磁力がＸ方向駆動用コイルＣＸ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹ、及び両ホール素子５４、５５に及び易くなっている。従って、ヨーク６０、６５と永久磁石６３、６４を従来より小型化・薄型化しても、従来の手振補正装置と同様に撮像素子１１をＸ方向とＹ方向に移動させることができ、さらに両ホール素子５４、５５は従来と同様の精度で位置検出を行える。なお、Ｘ方向駆動用コイルＣＸ（及びＹ方向駆動用コイルＣＹ）及びホール素子５４（及びホール素子５５）と、永久磁石６４（永久磁石６３）及びヨーク６５との前後距離を短くすればするほど、Ｘ方向駆動用コイルＣＸ（及びＹ方向駆動用コイルＣＹ）及びホール素子５４（及びホール素子５５）に磁束が及びやすく（漏れにくく）なるので、上記効果は増大する。

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更を施しながら実施可能である。
例えば、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹと両ホール素子５４、５５の前端部や後端部が、コイル板５０から前方または後方に突出していてもよい。このように構成しても、従来と比較すると手振補正装置及びカメラボディの前後方向寸法を小型化できる。
また、Ｙコイル用切欠５６、Ｙセンサ用切欠５７、Ｘコイル用切欠５８、Ｘセンサ用切欠５９を、コイル板５０を前後方向に貫通する孔（切欠ではない）としたり、前後方向に貫通しない凹部として実施してもよい。

さらに、図１５に示すように、手振補正装置１５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、撮像素子１１を手振補正装置１５の後方に配設し、収納保持部３８に円形の取付孔３８ａを穿設して、この取付孔３８ａに補正レンズＣＬをその光軸がカメラ光学系の光軸Ｏと平行をなすように嵌合固定してもよい。このような構造として補正レンズＣＬ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ＣＬを用いた手振補正装置は、撮像素子１１をフィルムに置換することにより、銀塩カメラにも適用可能となる。
また、上記実施形態では、位置検出センサとしてホール素子５４、５５を用いたが、代わりにＭＲセンサや光学的な位置センサを用いてもよい。

以上は、本発明のステージ装置を手振補正装置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補正装置１５に限定されない。

本発明の一実施形態のカメラの縦断側面図である。補正装置の斜視図である。手振補正装置の分解斜視図である。コイル板と駆動用コイルとホール素子の分解斜視図である。手振補正装置の正面図である。図５のVI−VI矢線に沿う断面図である。ステージ装置の横断面図である。図７のVIII−VIII矢線に沿う断面図である。コイル板の一方の突片の断面図である。コイル板の他方の突片の断面図である。Ｘ方向駆動用コイルと永久磁石の位置関係を示すための模式図である。Ｙ方向駆動用コイルと永久磁石の位置関係を示すための模式図である。制御回路ブロック図である。Ｘ方向変形体の動作状態を示す正面図である。補正レンズを用いた変形例を概念的に図示する側面図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ（カメラ）
１１撮像素子
１２撮像面
１５手振補正装置
２０方形枠体
２１２２スペーサ
２３２４取付孔
２５２６２７２８取付用凹部
２９固定支持辺（固定支持部材）
３０３１Ｘ方向板ばね
３２可動支持辺
３３支持辺
３３ａ支持辺接続部
３４３５Ｙ方向板ばね
３６連結辺
３７取付部
３８収納保持部
３９取付部
４０４１取付孔
４２窓孔
４５光学ローパスフィルタ
５０コイル板（ステージ板）
５１ねじ孔
５２５３突片
５４Ｘ方向ホール素子（Ｘ方向の位置検出センサ）（制御手段）
５５Ｙ方向ホール素子（Ｙ方向の位置検出センサ）（制御手段）
５６Ｙコイル用切欠（Ｘコイル用凹部）
５７Ｙセンサ用切欠（Ｙセンサ用凹部）
５８Ｘコイル用切欠（Ｙコイル用凹部）
５９Ｘセンサ用切欠（Ｘセンサ用凹部）
６０ヨーク（磁力発生装置）
６１Ｘ方向辺
６２Ｙ方向辺
６３６４永久磁石（磁力発生装置）
６５ヨーク（磁力発生装置）
６６Ｘ方向辺
６７Ｙ方向辺
６８連結部材
７０７１Ｘ方向板ばね辺
７２７３Ｖ字溝（溝）
７４７５Ｙ方向板ばね辺
７６７７Ｖ字溝（溝）
８０８１Ｘ方向板ばね辺
８２８３端部
８４８５Ｙ方向板ばね辺
８６８７端部
９０９１Ｘ方向板ばね辺
９２９３中央部
９４９５Ｙ方向板ばね辺
９６９７中央部
２０１Ｘ方向角速度センサ（振動検出センサ）
２０２Ｙ方向角速度センサ（振動検出センサ）
２０３２０４積分回路（制御手段）
２０５２０６誤差増幅器（制御手段）
ＣＸＸ方向駆動用コイル
ＣＹＹ方向駆動用コイル
Ｌ１Ｌ２Ｌ３レンズ
Ｏ光軸
ＸＸ方向
ＸＵＸ方向変形体
ＹＹ方向
ＹＵＹ方向変形体

Claims

固定支持部材と、
該固定支持部材に、特定の一平面上を相対移動可能として支持されたステージ板と、
上記固定支持部材と一体をなす磁力発生装置と、
上記ステージ部材に設けられた、該磁力発生装置で発生した磁力を受けることにより上記一平面方向の駆動力を発生するコイルと、を備えるステージ装置において、
上記ステージ板の表面にコイル用凹部を形成し、該コイル用凹部に上記コイルを嵌合固定したことを特徴とするステージ装置。
請求項１記載のステージ装置において、
上記コイル用凹部が、上記ステージ板をその板厚方向に貫通しているステージ装置。
請求項１または２記載のステージ装置において、
上記コイルの厚みを上記コイル用凹部の深さより小さくし、該コイルの表裏両面をコイル用凹部内に位置させたステージ装置。
請求項１から３のいずれか１項記載のステージ装置において、
上記コイルが、上記一平面上における特定の直線であるＸ方向の駆動力を発生するＸ方向駆動用コイルと、該一平面上においてＸ方向と直交するＹ方向の駆動力を発生するＹ方向駆動用コイルと、を備えており、
上記コイル用凹部が、Ｘ方向駆動用コイルを嵌合固定するためのＸコイル用凹部と、Ｙ方向駆動用コイルを嵌合固定するためのＹコイル用凹部と、を備えているステージ装置。
請求項４記載のステージ装置において、
Ｙ方向に伸びる上記固定支持部材、この固定支持部材と平行をなす可動支持辺、自由状態で該固定支持辺及び可動支持辺と直交するＸ方向に伸び、かつ、該固定支持辺の両端部と可動支持辺の両端部とを接続する一対のＸ方向板ばね辺とを有する矩形をなすＹ方向変形体；及び
上記Ｙ方向変形体の内側に位置し、自由状態において上記Ｙ方向に伸びる一対のＹ方向板ばね辺、該一対のＹ方向板ばね辺の一端どうしを連結する上記Ｘ方向に伸びる連結辺、及び該一対のＹ方向板ばね辺の他端どうしを連結する上記Ｘ方向に伸びる支持辺とを有するＸ方向変形体；を有し、
上記Ｘ方向変形体の上記支持辺を上記Ｙ方向変形体の上記可動支持辺と接続するための支持辺接続部としたステージ装置。
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、
上記磁力発生装置が、
共に上記固定支持部材と一体をなす、磁性体からなるヨーク、及び該ヨークとの間に磁力線を形成する磁石、を備えるステージ装置。
請求項１から６のいずれか１項記載のステージ装置において、
上記ステージ板の表面にセンサ用凹部を形成し、該センサ用凹部に、ステージ部材の位置を検出するための位置検出センサを嵌合固定したステージ装置。
請求項７記載のステージ装置において、
上記位置検出センサが、上記磁力発生装置の磁束変化を検出して位置情報を得るホール素子であるステージ装置。
請求項７または８記載のステージ装置において、
上記位置検出センサの厚みを上記センサ用凹部の深さより小さくし、該位置検出センサの表裏両面をセンサ用凹部内に位置させたステージ装置。
請求項７から９のいずれか１項記載のステージ装置において、
上記位置検出センサが、上記一平面上における特定の直線であるＸ方向の位置を検出するＸ方向位置検出センサと、上記一平面上においてＸ方向と直交するＹ方向の位置を検出するＹ方向位置検出センサと、を備えており、
上記センサ用凹部が、上記Ｘ方向位置検出センサを嵌合固定するためのＸセンサ用凹部と、上記Ｙ方向位置検出センサを嵌合固定するためのＹセンサ用凹部と、を備えているステージ装置。
請求項４に従属する１０記載のステージ装置を利用したカメラの手振補正装置であって、
上記ステージ装置を内蔵するカメラと、
カメラ光学系の後方に位置しその撮像面が結像面をなす、上記ステージ板の前面に固定された撮像素子と、
上記カメラの手振れ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量と上記Ｘ方向位置検出センサとＹ方向位置検出センサが検出した上記ステージ板の移動量の差が小さくなるように、上記Ｘ方向駆動用コイルまたは上記Ｙ方向駆動用コイルに電圧を印加する制御手段と、
を備えるステージ装置を利用したカメラの手振補正装置。
請求項４に従属する１０記載のステージ装置を利用したカメラの手振補正装置であって、
上記ステージ装置を内蔵するカメラと、
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、上記ステージ板と一緒に移動する手振れを補正するための補正レンズと、
上記カメラの手振れ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量と上記Ｘ方向位置検出センサとＹ方向位置検出センサが検出した上記ステージ板の移動量の差が小さくなるように、上記Ｘ方向駆動用コイルまたは上記Ｙ方向駆動用コイルに電圧を印加する制御手段と、
を備えるステージ装置を利用したカメラの手振補正装置。