JP2008129326A - Stage device, camera-shake correcting device and method of driving the stage device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage device and a camera-shake correcting device which are capable of surely wiping dust, etc. adhering to especially the friction portions of the stage device and the camera-shake correcting device and to provide a method of driving the stage device. <P>SOLUTION: In the stage device, a movable section 50 on which a CCD 45 is mounted and an X-direction driving coil CX and Y-direction driving coils CYA and CYB are formed is held between a base yoke plate 31 and a driving yoke plate 32 and smooth surfaces 40a and 41a formed on the front and rear surfaces of the movable section 50 are supported to freely linearly and rotatably move by a pressing pin 63 and a substrate supporting projection 65 which freely frictionally hold and press the smooth surfaces 40a and 41a. The stage device is provided with a vortex drive signal source 83 for outputting a vortex signal for moving the movable section 50 to describe a spiral locus diverging from the center of the movable range of the movable section 50 to the coils CX, CYA and CYB. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステージ装置、手ぶれ補正装置およびその駆動方法、より詳細には可動部分に不着した塵埃などの除去、払拭駆動ができるステージ装置、手ぶれ補正装置及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a stage apparatus, a camera shake correction apparatus, and a driving method thereof, and more particularly, to a stage apparatus, a camera shake correction apparatus, and a driving method thereof that can remove dust and the like that do not adhere to a movable part and perform wiping driving.

撮像素子を移動させて手ぶれ補正する従来の手ぶれ補正装置の主力方式であるXYガイド擦動駆動方式の場合、装置内に付着した塵等を、XY擦動方向に沿って個別に直進交番励振して払拭させる方法が知られている(特許文献1)。   In the case of the XY guide friction drive system, which is the main method of the conventional camera shake correction apparatus that moves the image sensor to correct camera shake, the dust adhering to the apparatus is individually driven in the XY friction direction in a straight-forward alternating manner. A method of wiping is known (Patent Document 1).

さらに撮像素子を移動させて手ぶれ補正する手ぶれ補正装置として、光軸に対して直交するXY方向だけでなく、XY平面内で回転させる回転方向の手ぶれも補正する、いわゆる無ガイド方式の手ぶれ補正装置が知られている(特許文献2)。この無ガイド方式の手ぶれ補正装置では、撮像素子が光軸と直交するXY平面内において自由に移動及び回転できるように、撮像素子の前後方向から支持部材によって面と面で擦動自在に挟持されている。
特許第3044067号公報 特開2005‐316222号公報
Furthermore, as a camera shake correction device that moves the image sensor to correct camera shake, a so-called non-guided camera shake correction device that corrects not only the XY direction orthogonal to the optical axis but also the rotation in the rotational direction that rotates in the XY plane. Is known (Patent Document 2). In this non-guide-type image stabilization device, the image pickup device is slidably held between the front and back directions of the image pickup device by a support member so that the image pickup device can freely move and rotate in an XY plane orthogonal to the optical axis. ing.
Japanese Patent No. 3044067 JP 2005-316222 A

XYガイド擦動駆動方式のぶれ補正装置の場合、擦動部分、すなわち、XYガイド部材は一般的に円柱状シャフト形状であり、その表面に塵が付着したとしても、XY方向の擦動により塵を除去することが可能である。
しかしながら、無ガイド方式のぶれ補正装置の場合、擦動部分は、撮像素子が載置されている可動体の擦動面であり、単純なXY駆動では、十分な塵の除去ができず、可動範囲における擦動面全体に対して付着した塵を除去する駆動を行う必要性がある。無ガイド方式のぶれ補正装置の場合は、塵などがぶれ補正装置の擦動部に付着すると、擦動摩擦の増大や引っかかりが発生し、滑らかな移動制御ができなくなり、ぶれ補正性能の低下や動作不良を生じるおそれがあり、XYガイド擦動駆動方式のぶれ補正装置の場合よりも、確実かつ広範囲にわたって塵の除去動作を行わなければならない。
In the case of an XY guide friction drive type shake correction device, the friction portion, that is, the XY guide member is generally a cylindrical shaft shape, and even if dust adheres to the surface, dust is generated by friction in the XY direction. Can be removed.
However, in the case of a non-guided shake correction device, the rubbing portion is the rubbing surface of the movable body on which the image sensor is placed, and with simple XY driving, sufficient dust cannot be removed and is movable. There is a need to drive to remove dust adhering to the entire rubbing surface in the range. In the case of a non-guided shake correction device, if dust adheres to the friction part of the shake correction device, frictional friction increases or gets caught, making it impossible to control smooth movement, resulting in reduced shake correction performance and operation. There is a risk that a defect may occur, and the dust removal operation must be performed more reliably and over a wider range than in the case of the XY guide friction drive type blur correction device.

本発明は、従来の挟持擦動方式に手ぶれ補正装置の問題に鑑みてなされたものであって、特にステージ装置、ぶれ補正装置の擦動部に付着した塵等を確実に払拭できるステージ装置、ぶれ補正装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problem of the camera shake correction device in the conventional clamping friction method, in particular, a stage device, a stage device that can reliably wipe off dust and the like adhering to the friction portion of the camera shake correction device, An object of the present invention is to provide a shake correction apparatus and a driving method thereof.

本発明のステージ装置は、固定支持基板と、上記固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置されたステージ板と、上記ステージ板の表裏に形成された平行平滑面を擦動自在に表裏側から挟圧して該ステージ板を基準平面内において任意の方向に移動自在に支持する擦動支持手段と、上記固定支持基板と上記ステージ板とに装着された、上記ステージ板を所望の方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段を、上記ステージ板がその可動範囲内において可動中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動するように制御する制御手段とを備えたことに特徴を有する。   The stage apparatus according to the present invention includes a fixed support substrate, a stage plate arranged parallel to the fixed support substrate at a predetermined interval, and a parallel smooth surface formed on the front and back surfaces of the stage plate so as to be slidable on the front and back sides. The stage plate mounted on the fixed support substrate and the stage plate is moved in a desired direction by means of friction support means for supporting the stage plate so as to be movable in any direction within a reference plane. And a drive means for controlling the drive means so that the stage plate moves in a movable range while drawing a movement trajectory around the movable center.

ステージ板にはその両面に平行平滑面が形成され、上記擦動支持手段は、一方が固定され、他方が弾性的に付勢された部材によって上記平行平滑面を摺動自在に挟圧する。   A parallel smooth surface is formed on both sides of the stage plate, and the frictional support means slidably presses the parallel smooth surface by a member to which one side is fixed and the other is elastically biased.

より実際的には上記駆動手段は、上記固定支持基板と上記ステージ板の一方に装着された少なくとも2個の磁束発生部材、および他方に装着された、上記各磁束発生部材が発生する磁束を受けて上記基準平面内において異なる方向に駆動力を発生する2個の駆動用コイルを備えていて、上記制御手段は、上記各駆動用コイルに同時に所定周期の駆動信号を出力して上記ステージをその可動中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させる。   More practically, the driving means receives at least two magnetic flux generating members mounted on one of the fixed support substrate and the stage plate, and a magnetic flux generated by each of the magnetic flux generating members mounted on the other. Two driving coils that generate driving forces in different directions within the reference plane, and the control means outputs a driving signal of a predetermined period simultaneously to each of the driving coils so that the stage is Draw a movement trajectory around the movable center and move it.

上記磁束発生部材は、直交する方向に配置されたX方向永久磁石とY方向永久磁石とを備え、上記駆動用コイルは、上記X方向永久磁石とY方向永久磁石と対向配置されたX用駆動コイルとY用駆動コイルを備えることが好ましい。   The magnetic flux generating member includes an X-direction permanent magnet and a Y-direction permanent magnet arranged in orthogonal directions, and the drive coil is an X drive arranged to face the X-direction permanent magnet and the Y-direction permanent magnet. It is preferable to include a coil and a drive coil for Y.

上記移動軌跡は、上記ステージ板が可動範囲の中心から発散する渦状に周回する渦状の軌跡、またはステージ板の可動範囲の中心を周回する円状の軌跡とすることが好ましい。   The movement trajectory is preferably a spiral trajectory in which the stage plate circulates in a spiral shape that diverges from the center of the movable range, or a circular trajectory that circulates in the center of the movable range of the stage plate.

本発明の手ぶれ補正装置は、固定支持基板と、上記固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置されたステージ板と、上記ステージ板の表裏に形成された平行平滑面を擦動自在に表裏側から挟圧して該ステージ板を基準平面内において任意の方向に移動自在に支持する擦動支持手段と、上記ステージ板に装着された撮像手段と、上記固定支持基板と上記ステージ板とに装着された、上記ステージ板を所望の方向に移動させる駆動手段と、搭載された機器の振動を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の検出結果に基づいて、上記機器の結像光学系によって上記撮像手段に形成された被写体像のぶれが減少するように上記駆動手段をぶれ補正駆動するぶれ補正駆動制御手段と、上記ぶれ補正駆動とは別個に、上記ステージ板がその可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動するように上記駆動手段を駆動する塵除去駆動制御手段とを備えたことに特徴を有する。   An image stabilization apparatus according to the present invention includes a fixed support substrate, a stage plate arranged parallel to the fixed support substrate at a predetermined interval, and a parallel smooth surface formed on the front and back surfaces of the stage plate. Friction support means for supporting the stage plate so as to be movable in any direction within a reference plane by clamping from the back side, imaging means attached to the stage plate, and attached to the fixed support substrate and the stage plate A drive means for moving the stage plate in a desired direction, a vibration detection means for detecting the vibration of the mounted equipment, and an imaging optical system of the equipment based on the detection result of the vibration detection means. Separately from the shake correction drive control means for performing the shake correction drive of the drive means so as to reduce the shake of the subject image formed on the imaging means, and the stage correction plate, the stage plate has a movable range thereof. For movement drawing a moving locus orbiting the center it characterized in that a dust-removal driving control means for driving said drive means.

ステージ板にはその両面に平行平滑面が形成され、上記擦動支持手段は、一方が固定され、他方が弾性的に付勢された部材によって上記平行平滑面を摺動自在に挟圧する。   A parallel smooth surface is formed on both sides of the stage plate, and the frictional support means slidably presses the parallel smooth surface by a member to which one side is fixed and the other is elastically biased.

好ましくは、上記駆動手段は、上記固定支持基板と上記ステージ板の一方に装着された少なくとも2個の磁束発生部材、および他方に装着された、上記各磁束発生部材が発生する磁束を受けて上記基準平面内において異なる方向に駆動力を発生する2個の駆動用コイルを備えていて、上記塵除去駆動制御手段は、上記各駆動コイルに同時に所定周期の渦状駆動信号を出力して上記ステージ板をその可動範囲の中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させる。   Preferably, the driving means receives at least two magnetic flux generating members mounted on one of the fixed support substrate and the stage plate, and receives the magnetic flux generated by each of the magnetic flux generating members mounted on the other. Two drive coils that generate driving force in different directions in the reference plane are provided, and the dust removal drive control means outputs a spiral drive signal of a predetermined period simultaneously to each of the drive coils to output the stage plate Is drawn and moved around the center of the movable range.

より実際的には、上記磁束発生部材は、直交する方向に配置されたX方向永久磁石とY方向永久磁石とを備え、上記駆動用コイルは、上記X方向永久磁石とY方向永久磁石に対向配置されたX用駆動コイルとY用駆動コイルを備えていて、上記塵除去駆動制御手段は、上記各X用駆動コイルおよびY用駆動コイルに所定周期の駆動信号を出力して上記ステージをその可動範囲の中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させる。   More practically, the magnetic flux generation member includes an X-direction permanent magnet and a Y-direction permanent magnet arranged in orthogonal directions, and the driving coil faces the X-direction permanent magnet and the Y-direction permanent magnet. The dust removal drive control means outputs a drive signal of a predetermined period to each of the X drive coil and the Y drive coil, and the stage is moved to the stage. Draw a movement trajectory around the center of the movable range and move it.

上記ぶれ補正手段は、カメラの撮像光学系によって上記撮像手段に形成された被写体像のぶれが減少するように上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルに通電して上記ステージ板を運動させ、上記塵除去駆動制御手段は、上記ステージ板が周回状の軌跡を描いて運動するように上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルに通電する渦状駆動信号源を備え、上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルへの通電を上記ぶれ補正装置と上記渦状駆動信号源との間で切り換える切換手段とを備え、上記制御手段は、上記切換手段を、上記塵除去制御するときに上記渦状駆動信号源に切り換えることが好ましい。   The blur correction unit energizes the X drive coil and the Y drive coil to move the stage plate so that the blur of the subject image formed on the imaging unit by the imaging optical system of the camera is reduced. The dust removal drive control means includes a spiral drive signal source for energizing the X drive coil and the Y drive coil so that the stage plate moves along a circular trajectory, and the X drive coil and the Y drive coil Switching means for switching energization to the drive coil between the shake correction device and the vortex drive signal source, and the control means applies the vortex drive signal source to the switching means when the dust removal control is performed. It is preferable to switch.

上記移動軌跡は、上記ステージ板が可動範囲の中心から発散する渦状に周回する渦状の軌跡、または上記ステージ板の可動範囲の中心を周回する円状の軌跡が好ましい。   The movement trajectory is preferably a spiral trajectory that circulates in a spiral shape where the stage plate diverges from the center of the movable range, or a circular trajectory that circulates around the center of the movable range of the stage plate.

上記渦状の軌跡の径方向ピッチは、上記ステージ板に擦動自在に接触してステージ板を運動自在に支持する部材の直径の半分以下であることが好ましい。   The pitch in the radial direction of the spiral trajectory is preferably equal to or less than half the diameter of a member that slidably contacts the stage plate and supports the stage plate movably.

上記塵除去駆動制御手段は、上記塵除去動作開始時に上記ステージ板をその可動中心位置に移動させ、上記塵除去動作終了後、上記ステージ板を可動範囲の中心に移動させることが好ましい。   Preferably, the dust removal drive control means moves the stage plate to a movable center position at the start of the dust removal operation, and moves the stage plate to the center of the movable range after the dust removal operation is completed.

上記塵除去駆動制御手段は、搭載されたカメラの電源がオンされたとき、露光直前、可動ミラーアップ動作中、あるいは露光終了後、または所定のスイッチ操作を受けたときに上記塵除去動作を所定時間実行することが好ましい。   The dust removal drive control means performs the dust removal operation when the power of the mounted camera is turned on, immediately before the exposure, during the movable mirror up operation, after the exposure is completed, or when a predetermined switch operation is received. It is preferable to run for hours.

本発明のステージ装置の駆動方法は、固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置され、かつ基準平面内において移動自在に支持されたステージ板を備えたステージ装置の駆動方法であって、上記ステージ板を、その可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動させること、に特徴を有する。   A stage apparatus driving method according to the present invention is a stage apparatus driving method including a stage plate that is arranged in parallel to a fixed support substrate at a predetermined interval and is movably supported in a reference plane. It is characterized in that the stage plate is moved while drawing a movement trajectory that goes around the center of the movable range.

本発明のステージ装置によれば、駆動手段を、上記ステージ板がその可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動するように駆動するので、ステージ板に付着した塵埃などがステージ板の外方に払われて、動作不良の原因となる塵埃などが除去される。   According to the stage apparatus of the present invention, the driving means is driven so that the stage plate moves along a movement trajectory that goes around the center of the movable range, so that dust or the like adhering to the stage plate is moved outside the stage plate. The dust that causes the malfunction is removed.

本発明のぶれ補正装置によれば、撮像素手段が搭載されたステージ板が、その可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動するので、ステージ板に付着した塵埃などがステージ板の外方に払われて、動作不良の原因となる塵埃などが除去される。
搭載されたカメラの電源がオンされたとき、露光直前、可動ミラーアップ動作中、あるいは露光終了後、または所定のスイッチ操作を受けたとき等に塵除去運動を繰り返すことにより、塵等を確実に払拭することができる。
According to the shake correction apparatus of the present invention, the stage plate on which the imaging element means is mounted moves along a movement trajectory that circulates around the center of the movable range, so that dust or the like adhering to the stage plate is moved outside the stage plate. The dust that causes the malfunction is removed.
When the power of the mounted camera is turned on, just before the exposure, during the movable mirror up operation, after the end of the exposure, or when a predetermined switch operation is received, the dust removal movement is repeated to ensure dust etc. Can be wiped off.

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。以下の説明では図1及び図2の矢線で示すように、カメラボディ11(手ぶれ補正装置30)の左右方向をX方向、上下方向をY方向、前後方向をZ方向と定義する。
図1に示すように、カメラボディ11(レンズ鏡筒)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の後方には手ぶれ補正装置(ステージ装置)30が配設されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, as indicated by the arrows in FIGS. 1 and 2, the left-right direction of the camera body 11 (camera shake correction device 30) is defined as the X direction, the up-down direction is defined as the Y direction, and the front-back direction is defined as the Z direction.
As shown in FIG. 1, an optical system including a plurality of lenses L1, L2, and L3 is disposed in a camera body 11 (lens barrel), and a camera shake correction device (stage device) is disposed behind the lens L3. ) 30 is provided.

手ぶれ補正装置30は図2から図8に示す構造である。
図2から図8に示すように手ぶれ補正装置30は、軟鉄等の磁性体からなる、外形が正面視横長方形のベースヨーク板31と、正面形状がベースヨーク板31と同一で軟鉄等の磁性体からなりベースヨーク板31の後方に位置する駆動用ヨーク板32と、を備えている。ベースヨーク板31の後面(裏面)の四隅には後方に向かって延出する4本の円柱形状の支柱33が突設されており、各支柱33の後端面が駆動用ヨーク板32の前面(表面)の四隅に固着されている。ベースヨーク板31と駆動用ヨーク板32は互いに平行に、所定間隔で固定されている。ベースヨーク板31の前面は、図示を省略した固定ねじによってカメラボディ内面に固定されている。
The camera shake correction device 30 has a structure shown in FIGS.
As shown in FIGS. 2 to 8, the camera shake correction device 30 includes a base yoke plate 31 made of a magnetic material such as soft iron and having an outer shape that is horizontally rectangular in front view, and a magnetic shape such as soft iron that has the same front shape as the base yoke plate 31. And a drive yoke plate 32 which is made of a body and is located behind the base yoke plate 31. Four columnar columns 33 extending rearward are projected at the four corners of the rear surface (back surface) of the base yoke plate 31, and the rear end surface of each column 33 is the front surface of the drive yoke plate 32 ( It is fixed to the four corners of the surface. The base yoke plate 31 and the drive yoke plate 32 are fixed in parallel with each other at a predetermined interval. The front surface of the base yoke plate 31 is fixed to the inner surface of the camera body by a fixing screw (not shown).

ベースヨーク板31の中央部には方形開口34が穿設されている。ベースヨーク板31の後面の方形開口34の両側部には、2本の円柱形状をなす可動範囲規制ピン(可動範囲規制手段)35が後方に延びるように突設されており、左右の可動範囲規制ピン35の後端面は駆動用ヨーク板32の前面に固着されている。   A square opening 34 is formed in the central portion of the base yoke plate 31. On both sides of the square opening 34 on the rear surface of the base yoke plate 31, two columnar movable range restricting pins (movable range restricting means) 35 are provided so as to extend rearward. The rear end surface of the restriction pin 35 is fixed to the front surface of the drive yoke plate 32.

ベースヨーク板31の後面の左右両端部には、S極とN極がX方向に並ぶX用永久磁石MXがそれぞれ固定されている。これら左右のX用永久磁石MXは互いにX方向に並んでおり、両者のY方向位置は一致している。そして、ベースヨーク板31及び駆動用ヨーク板32がX用永久磁石MXの磁束を通すことにより、ベースヨーク板31及び左右のX用永久磁石MXと駆動用ヨーク板32との間にX方向駆動用高磁束密度空間MCXが形成されている(図8参照)。図示は省略してあるが、もう一方のX用永久磁石MX側にも同様にX方向駆動用高磁束密度空間MCXが形成されている。   X permanent magnets MX in which S poles and N poles are arranged in the X direction are fixed to the left and right ends of the rear surface of the base yoke plate 31, respectively. These left and right X permanent magnets MX are arranged in the X direction, and their Y direction positions coincide with each other. The base yoke plate 31 and the drive yoke plate 32 pass the magnetic flux of the X permanent magnet MX, so that the X direction drive is performed between the base yoke plate 31 and the left and right X permanent magnets MX and the drive yoke plate 32. A high magnetic flux density space MCX is formed (see FIG. 8). Although not shown, an X-direction driving high magnetic flux density space MCX is also formed on the other X permanent magnet MX side in the same manner.

一方、ベースヨーク板31の後面の下端部には、S極とN極がY方向に並ぶ一対のY用永久磁石MYが固定されている。これら左右のY用永久磁石MYは互いにX方向に並んでおり、両者のY方向位置は一致している。そして、図8に示すように、ベースヨーク板31及び駆動用ヨーク板32が左右のY用永久磁石MYの磁束を通すことにより、ベースヨーク板31及び左右のY用永久磁石MYと駆動用ヨーク板32の間にY方向駆動用高磁束密度空間MCYが形成されている(図示は省略してあるが、もう一方のY用永久磁石MY側にも同様にY方向駆動用高磁束密度空間MCYが形成されている)。   On the other hand, a pair of permanent magnets MY for Y, in which the S pole and the N pole are arranged in the Y direction, is fixed to the lower end portion of the rear surface of the base yoke plate 31. The left and right Y permanent magnets MY are arranged in the X direction, and the positions in the Y direction coincide with each other. As shown in FIG. 8, the base yoke plate 31 and the drive yoke plate 32 pass the magnetic flux of the left and right Y permanent magnets MY, whereby the base yoke plate 31 and the left and right Y permanent magnets MY and the drive yoke are driven. A high magnetic flux density space MCY for driving in the Y direction is formed between the plates 32 (not shown, but the high magnetic flux density space MCY for driving in the Y direction is similarly provided on the other Y permanent magnet MY side. Is formed).

ベースヨーク板31と駆動用ヨーク板32の間には、ベースヨーク板31及び駆動用ヨーク板32と平行な平板状の電気基板(ステージ板)40が位置している。電気基板40の後面(裏面)には、正面形状が電気基板40と同一の補強板(ステージ板)41が固着され、電気基板40と補強板41が一体化している。電気基板40及び補強板41には、これらをZ方向に貫通する左右一対の可動範囲規制孔(可動範囲規制手段)42が穿設されている。左右の可動範囲規制孔42は共に方形孔であり、左右の可動範囲規制孔42を左右の可動範囲規制ピン35がそれぞれ貫通している。電気基板40及び補強板41は、図3に示す初期位置からベースヨーク板31に対してX方向とY方向を含むXY平面上を移動可能(直線移動だけでなく回転も可能)であるが、電気基板40及び補強板41のXY平面上の可動範囲は、左右の可動範囲規制ピン35及び可動範囲規制孔42によって制限される。   Between the base yoke plate 31 and the drive yoke plate 32, a flat electric substrate (stage plate) 40 parallel to the base yoke plate 31 and the drive yoke plate 32 is located. A reinforcing plate (stage plate) 41 having the same front shape as that of the electric substrate 40 is fixed to the rear surface (back surface) of the electric substrate 40, and the electric substrate 40 and the reinforcing plate 41 are integrated. The electric board 40 and the reinforcing plate 41 are provided with a pair of left and right movable range restricting holes (movable range restricting means) 42 penetrating them in the Z direction. The left and right movable range restricting holes 42 are both square holes, and the left and right movable range restricting pins 35 penetrate the left and right movable range restricting holes 42, respectively. The electric board 40 and the reinforcing plate 41 can move on the XY plane including the X direction and the Y direction with respect to the base yoke plate 31 from the initial position shown in FIG. 3 (not only linear movement but also rotation). The movable range on the XY plane of the electric board 40 and the reinforcing plate 41 is limited by the left and right movable range restriction pins 35 and the movable range restriction hole 42.

電気基板40の前面(表面)中央部には、撮像素子としてのCCD45が固着されている。図3に示すようにCCD45は正面視で長方形をなし、かつ、図3において(電気基板40が初期位置にあるとき)X方向と平行をなす上下一対のX方向側辺45Xと、図3においてY方向と平行をなす左右一対のY方向側辺45Yとを具備している。CCD45の前面は光軸Oに対して直交する撮像面46であり、電気基板40が初期位置にあるときに撮像面46の中心が光軸O上に位置する。   A CCD 45 as an image sensor is fixed to the front (surface) center of the electric substrate 40. As shown in FIG. 3, the CCD 45 has a rectangular shape when viewed from the front, and in FIG. 3 (when the electric board 40 is at the initial position), a pair of upper and lower X direction side edges 45X parallel to the X direction, A pair of left and right Y direction side edges 45Y parallel to the Y direction are provided. The front surface of the CCD 45 is an imaging surface 46 orthogonal to the optical axis O, and the center of the imaging surface 46 is located on the optical axis O when the electric substrate 40 is in the initial position.

電気基板40の前面には、CCD45を囲むCCDホルダ47が固着されている。図4に示すように、CCDホルダ47の前端部は方形開口34を通ってベースヨーク板31の前方に突出している。CCDホルダ47の前壁には窓孔48が穿設されている。そして、CCDホルダ47の前壁とCCD45の間には光学ローパスフィルタ49が嵌合固定されており、光学ローパスフィルタ49とCCDホルダ47の前壁の間は気密状態に保たれている。CCD45の撮像面46は、レンズL1〜L3と光学ローパスフィルタ49を透過した像が結像する結像面である。   A CCD holder 47 surrounding the CCD 45 is fixed to the front surface of the electric substrate 40. As shown in FIG. 4, the front end portion of the CCD holder 47 projects forward of the base yoke plate 31 through the rectangular opening 34. A window hole 48 is formed in the front wall of the CCD holder 47. An optical low-pass filter 49 is fitted and fixed between the front wall of the CCD holder 47 and the CCD 45, and the space between the optical low-pass filter 49 and the front wall of the CCD holder 47 is kept airtight. The imaging surface 46 of the CCD 45 is an imaging surface on which an image transmitted through the lenses L1 to L3 and the optical low-pass filter 49 is formed.

電気基板40の前面には、CCDホルダ47を挟んで左右両端部に、同一仕様のX方向駆動用コイル(駆動部)CXが固着されている。X方向駆動用コイルCXはコイル線が百回以上渦巻き状に巻かれた(電気基板40と平行な方向にも電気基板40の板厚方向にも巻かれている)XY平面と平行なコイルであり、左右のX方向駆動用コイルCX同士はX方向側辺45Xと平行な方向(図3においてX方向)に並んでいる。別言すると、左右のX方向駆動用コイルCX同士のY方向側辺45Yと平行な方向の位置(図3においてはY方向の位置)は一致している。左右のX方向駆動用コイルCXは電気基板40及び補強板41がいずれの位置に移動しても、左右のX用永久磁石MXとZ方向に対向する(左右のX方向駆動用高磁束密度空間MCX内に位置する)。このX方向駆動用コイルCXと、ベースヨーク板31、駆動用ヨーク板32、及びX用永久磁石MXによってX方向駆動手段が構成されている。   On the front surface of the electric board 40, X-direction driving coils (drive units) CX having the same specifications are fixed to both left and right ends with the CCD holder 47 interposed therebetween. The X-direction drive coil CX is a coil parallel to the XY plane in which the coil wire is wound in a spiral shape more than 100 times (winded in the direction parallel to the electric substrate 40 or in the thickness direction of the electric substrate 40). Yes, the left and right X-direction drive coils CX are arranged in a direction parallel to the X-direction side 45X (X direction in FIG. 3). In other words, the positions of the left and right X-direction drive coils CX in the direction parallel to the Y-direction side 45Y (the positions in the Y-direction in FIG. 3) match. The left and right X direction driving coils CX face the left and right X permanent magnets MX in the Z direction regardless of the position of the electric board 40 and the reinforcing plate 41 (the left and right X direction driving high magnetic flux density spaces). Located in MCX). The X direction driving means is constituted by the X direction driving coil CX, the base yoke plate 31, the driving yoke plate 32, and the X permanent magnet MX.

さらに電気基板40の前面には、左右のX方向駆動用コイルCXの中心部に位置するホール素子SXがそれぞれ固着されている。これらのホール素子SXは、対応するX方向駆動用高磁束密度空間MCXの磁束密度分布を利用して左右のX方向駆動用コイルCXのX方向位置をそれぞれ検出する。   Further, Hall elements SX positioned at the center of the left and right X-direction drive coils CX are fixed to the front surface of the electric board 40, respectively. These Hall elements SX respectively detect the X-direction positions of the left and right X-direction driving coils CX using the magnetic flux density distribution of the corresponding X-direction driving high magnetic flux density space MCX.

電気基板40の前面の下端部には、互いに同一仕様のY方向駆動用コイル(駆動部)CYAとY方向駆動用コイル(駆動部)CYBが固着されている。Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBは共にコイル線が百回以上渦巻き状に巻かれた(電気基板40と平行な方向にも電気基板40の板厚方向にも巻かれている)XY平面と平行なコイルであり、Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBは下側のX方向側辺45Xに沿って並んでいる(図3においてはX方向に並んでいる)。別言すると、Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBのY方向側辺45Yと平行な方向の位置(図3におけるY方向位置)は一致している。Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBは電気基板40及び補強板41がいずれの位置に移動しても、左右のY用永久磁石MYとZ方向に対向する(左右のY方向駆動用高磁束密度空間MCY内に位置する)。このY方向駆動用コイルCYA及びY方向駆動用コイルCYBと、ベースヨーク板31、駆動用ヨーク板32、及びY用永久磁石MYによってY方向駆動手段が構成されている。   A Y-direction drive coil (drive unit) CYA and a Y-direction drive coil (drive unit) CYB having the same specifications are fixed to the lower end of the front surface of the electric board 40. Both the Y-direction driving coil CYA and the Y-direction driving coil CYB have coil wires wound in a spiral shape more than 100 times (in the direction parallel to the electric board 40 and in the thickness direction of the electric board 40). ) The coil is parallel to the XY plane, and the Y-direction driving coil CYA and the Y-direction driving coil CYB are arranged along the lower X-direction side 45X (in FIG. 3, they are arranged in the X direction). . In other words, the Y-direction driving coil CYA and the Y-direction driving coil CYB have the same position in the direction parallel to the Y-direction side 45Y (Y-direction position in FIG. 3). The Y-direction driving coil CYA and the Y-direction driving coil CYB are opposed to the left and right Y permanent magnets MY in the Z direction regardless of the position of the electric board 40 and the reinforcing plate 41 (left and right Y direction driving). For high magnetic flux density space MCY). The Y direction driving coil CYA and the Y direction driving coil CYB, the base yoke plate 31, the driving yoke plate 32, and the Y permanent magnet MY constitute Y direction driving means.

さらに電気基板40の前面には、Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBの内部にそれぞれ位置する一対のホール素子SYがそれぞれ固着されている。これらのホール素子SYは、対応するY方向駆動用高磁束密度空間MCYの磁束密度分布を利用して、対応するY方向駆動用コイルCYA、CYBのY方向位置をそれぞれ検出する。   Further, on the front surface of the electric substrate 40, a pair of Hall elements SY respectively positioned inside the Y direction driving coil CYA and the Y direction driving coil CYB are fixed. These Hall elements SY detect the Y-direction positions of the corresponding Y-direction driving coils CYA and CYB, respectively, using the magnetic flux density distribution of the corresponding Y-direction driving high magnetic flux density space MCY.

上述したX方向駆動用コイルCX、Y方向駆動用コイルCYA、Y方向駆動用コイルCYB、ホール素子SX及びホール素子SYはすべて、カメラに内蔵されたCPU等によって構成される制御手段CTL(図1参照)に電気的に接続されている。   The above-described X-direction driving coil CX, Y-direction driving coil CYA, Y-direction driving coil CYB, Hall element SX and Hall element SY are all control means CTL configured by a CPU or the like built in the camera (FIG. 1). Is electrically connected).

さらに、ベースヨーク板31の後面には、方形開口34の外方であって、方形開口34の中心を中心とした略正三角形の頂点に相当する3箇所に、後方に向かって延びた基板支持柱61が設けられている。各基板支持柱61は、ベースヨーク板31に立設された押しピン支柱62と、押しピン支柱62に軸穴63bが擦動自在に嵌合された押しピン63と、押しピン支柱62の先端面と軸穴63bとの間に挿入されたコイルばね64とを備えている(図9参照)。そうして、押しピン63の先端面63aが平坦に形成され、先端面63aの周縁部が面取り加工されている。基板支持柱61の先端面も押しピン63の先端面63aと同様に形成される。
各基板支持柱61および押しピン63は、低摩擦材、例えばフッ素樹脂等で形成するのが好ましい。
Further, on the rear surface of the base yoke plate 31, there is a substrate support extending rearward at three locations that are outside the rectangular opening 34 and correspond to the apex of a substantially equilateral triangle centered on the center of the rectangular opening 34. A column 61 is provided. Each substrate support column 61 includes a push pin column 62 erected on the base yoke plate 31, a push pin 63 in which a shaft hole 63 b is slidably fitted to the push pin column 62, and the tip of the push pin column 62. A coil spring 64 inserted between the surface and the shaft hole 63b is provided (see FIG. 9). Thus, the front end surface 63a of the push pin 63 is formed flat, and the peripheral edge portion of the front end surface 63a is chamfered. The front end surface of the substrate support column 61 is also formed in the same manner as the front end surface 63 a of the push pin 63.
Each of the substrate support columns 61 and the push pins 63 is preferably formed of a low friction material such as a fluororesin.

一方、駆動用ヨーク板32の前面には、上記3個の基板支持柱61と対向する3箇所に、補強板41の後面(裏面)の平滑面41aに接触する基板支持突起65が設けられている。各基板支持突起65は、低摩擦材で形成されていて、先端面65aが、駆動用ヨーク板32と平行な一平面上に位置するように平坦に形成され、先端面65aの周縁部が面取り加工されている。   On the other hand, on the front surface of the drive yoke plate 32, substrate support protrusions 65 that are in contact with the smooth surface 41 a of the rear surface (back surface) of the reinforcing plate 41 are provided at three positions facing the three substrate support columns 61. Yes. Each of the substrate support protrusions 65 is formed of a low friction material, and is formed flat so that the front end surface 65a is located on one plane parallel to the drive yoke plate 32, and the peripheral edge portion of the front end surface 65a is chamfered. Has been processed.

各基板支持柱61の押しピン63は、コイルばね64の付勢力によって先端面63aが、電気基板40の前面(表面)に形成された平滑面40aに当接してこれを後方に押圧する。一方、補強板41の後面(裏面)に平滑面40aと平行に形成された平滑面41aは、基板支持突起65の先端面65aに当接して支持される。つまり、電気基板40、補強基板41及び電気基板40上に装着されたCCD45等の部材が、基板支持柱61および基板支持突起65によって、XY平面内において任意の方向に移動及び回転自在に支持される。したがって、電気基板40にX方向、Y方向または回転方向の力が作用すると、押しピン63と電気基板40、基板支持突起65と補強板41とが摺接しながら平行状態を保って、X方向、Y方向に移動し、また回転する。以上の電気基板40及び補強板41、並びに電気基板40上に装着されたCCD45及びコイルCYA、CYB、CXなど、電気基板40及び補強板41と一体として移動する部材が、可動部50であり、ステージ基板である。平滑面40a、41aは、ステージ基板の両面に互いに平行に形成された平行平滑面であり、押しピン63が可動部材、基板支持突起65が固定部材である。押しピン63、基板支持突起65の断面形状、大きさは任意である。平滑面40a、41aは、可動部50の可動範囲をカバーできる形状、大きさに形成される。低摩擦部材で形成し、またはフッ素樹脂などの低摩擦材をコーティングすることが好ましい。   The push pin 63 of each substrate support column 61 has its tip surface 63a abutted against the smooth surface 40a formed on the front surface (front surface) of the electric substrate 40 by the urging force of the coil spring 64 and presses it backward. On the other hand, the smooth surface 41 a formed on the rear surface (back surface) of the reinforcing plate 41 in parallel with the smooth surface 40 a is in contact with and supported by the front end surface 65 a of the substrate support protrusion 65. That is, the electric substrate 40, the reinforcing substrate 41, and the member such as the CCD 45 mounted on the electric substrate 40 are supported by the substrate support pillar 61 and the substrate support protrusion 65 so as to be movable and rotatable in an arbitrary direction within the XY plane. The Therefore, when a force in the X direction, Y direction, or rotation direction acts on the electric substrate 40, the push pin 63 and the electric substrate 40, the substrate support protrusion 65, and the reinforcing plate 41 are kept in a parallel state while being in sliding contact with each other. Move in the Y direction and rotate again. A member that moves integrally with the electric substrate 40 and the reinforcing plate 41, such as the above-described electric substrate 40 and the reinforcing plate 41, and the CCD 45 and the coils CYA, CYB, CX mounted on the electric substrate 40, is the movable portion 50. It is a stage substrate. The smooth surfaces 40a and 41a are parallel smooth surfaces formed in parallel to each other on both surfaces of the stage substrate, the push pin 63 being a movable member, and the substrate support protrusion 65 being a fixed member. The cross-sectional shape and size of the push pin 63 and the substrate support protrusion 65 are arbitrary. The smooth surfaces 40 a and 41 a are formed in a shape and size that can cover the movable range of the movable portion 50. It is preferable to form with a low friction member or to coat a low friction material such as a fluororesin.

以上のような構成の手ぶれ補正装置30は、制御手段CTLからX方向駆動用コイルCX、Y方向駆動用コイルCYA、及びY方向駆動用コイルCYBに電流を流すことにより手ぶれ補正動作を行う。すなわち、X方向駆動用コイルCXに電流を流すとX方向駆動用コイルCXには図3の矢印FX1方向またはFX2方向の駆動力が生じる。また、Y方向駆動用コイルCYA、CYBに電流を流すとY方向駆動用コイルCYA、CYBには図3の矢印FY1方向またはFY2方向の駆動力が生じる。   The camera shake correction device 30 having the above-described configuration performs the camera shake correction operation by causing a current to flow from the control unit CTL to the X direction driving coil CX, the Y direction driving coil CYA, and the Y direction driving coil CYB. That is, when a current is passed through the X direction driving coil CX, a driving force in the direction of the arrow FX1 or FX2 in FIG. 3 is generated in the X direction driving coil CX. Further, when a current is passed through the Y-direction driving coils CYA and CYB, a driving force in the direction of the arrow FY1 or FY2 in FIG. 3 is generated in the Y-direction driving coils CYA and CYB.

周知のように、手ぶれによってカメラボディ11がX方向またはY方向に振動したときに、カメラボディ11に内蔵された振動検出センサSDS(図1参照)でカメラボディ11のX方向とY方向の振動(手ぶれ、角速度)を検出し、ホール素子SX及びホール素子SYでCCD45(各磁石MX、MY)のカメラボディ11に対するX方向とY方向の相対位置を把握しつつ、CCD45をカメラボディ11に対して、手ぶれによって生じる撮像面46上の被写体像が移動する方向及び速度と同一の方向に同一の速度で移動させれば、撮像面46上の被写体像のぶれが軽減または補正される。従って、CCD45がこのような直線移動を行うように、制御手段CTLから各X方向駆動用コイルCX、Y方向駆動用コイルCYA、CYBに電流を流せば、手ぶれによるCCD45上の被写体像のぶれが軽減(補正)される。   As is well known, when the camera body 11 vibrates in the X or Y direction due to camera shake, vibrations in the X and Y directions of the camera body 11 are detected by a vibration detection sensor SDS (see FIG. 1) built in the camera body 11. (Camera shake, angular velocity) is detected, and the CCD 45 is moved relative to the camera body 11 while the Hall element SX and the Hall element SY grasp the relative positions of the CCD 45 (the magnets MX and MY) with respect to the camera body 11. Thus, if the subject image on the imaging surface 46 caused by camera shake is moved at the same speed in the same direction as the moving direction and speed, the blur of the subject image on the imaging surface 46 is reduced or corrected. Therefore, if current is supplied from the control means CTL to the X direction driving coils CX and the Y direction driving coils CYA and CYB so that the CCD 45 performs such a linear movement, blurring of the subject image on the CCD 45 due to camera shake is caused. Reduced (corrected).

さらに、電気基板40及び補強板41(CCD45)はベースヨーク板31及び駆動用ヨーク板32に対して相対回転可能なので、制御手段CTLからY方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBに流す電流の大きさを異ならせてまたは逆向きに流し、Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBに異なる駆動力または互いに逆向きの駆動力を発生させれば、電気基板40及び補強板41(CCD45)が回転する。従って、カメラボディ11がXY平面上を回転したときに、振動検出センサSDSでカメラボディ11の回転速度(手ぶれ速度)を検出し、電気基板40及び補強板41(CCD45)が回転ぶれ方向と逆向きにこの回転速度(手ぶれ速度)と同じ回転速度で回転するように、制御手段CTLからY方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBに個別に調整した電流を流せば、いわゆる回転ぶれが補正される。   Further, since the electric board 40 and the reinforcing plate 41 (CCD 45) can be rotated relative to the base yoke plate 31 and the driving yoke plate 32, the electric circuit 40 and the reinforcing plate 41 (CCD 45) are supplied from the control means CTL to the Y direction driving coil CYA and the Y direction driving coil CYB. If different currents or different directions are generated in the Y-direction driving coil CYB and the Y-direction driving coil CYB by causing the currents to flow differently or in opposite directions, the electric board 40 and the reinforcing plate 41 (CCD45) rotates. Therefore, when the camera body 11 rotates on the XY plane, the vibration detection sensor SDS detects the rotation speed (camera shake speed) of the camera body 11, and the electric board 40 and the reinforcing plate 41 (CCD 45) are opposite to the rotation blur direction. If currents individually adjusted are supplied from the control means CTL to the Y-direction drive coil CYA and the Y-direction drive coil CYB so as to rotate at the same rotational speed as this rotational speed (camera shake speed), so-called rotational shake is generated. It is corrected.

以上、本発明について一実施形態を利用して説明したが、本発明はこの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。
さらに、CCD以外の撮像素子、例えばCMOSイメージセンサーを利用できるのは勿論である。
またX方向及びY方向の位置変化検出センサとしてホール素子SX、XYを利用したが、ホール素子以外のセンサ、例えばMRセンサやMIセンサを利用することも可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using one Embodiment, this invention is not limited to this embodiment, It can implement by giving various deformation | transformation.
Further, it goes without saying that an image pickup device other than a CCD, for example, a CMOS image sensor can be used.
Further, although the Hall elements SX and XY are used as position change detection sensors in the X direction and the Y direction, sensors other than the Hall elements, for example, an MR sensor or an MI sensor can be used.

カメラボディ11の手ぶれを検出するセンサの概要について図10乃至図12に示した。カメラボディ11には、光軸Oの縦(Y)方向角速度、横(X)方向角速度及び光軸O周りの回転角速度を検出する振動検出センサSDSとして、Y方向ジャイロセンサGSY、X方向ジャイロセンサGSX及び回転検出ジャイロセンサGSRが設けられている。この実施例では、これらのY方向、X方向、回転検出ジャイロセンサGSY、GSX、GSRが、デジタルカメラ10の正面視右下隅に設けられている。Y方向ジャイロセンサGSYは、ジャイロセンサ軸GSYOが横方向(X方向と平行)に配置され、このジャイロセンサ軸GSYO(X軸)周りの角速度、つまりカメラボディ11の縦(Y)方向角速度を検出する。X方向ジャイロセンサGSXはジャイロセンサ軸GSXOが縦方向(Y方向と平行)に配置され、このジャイロセンサ軸GSXO(Y軸)周りの角速度、つまりカメラボディ11の横(X)方向角速度を検出する。回転検出ジャイロセンサGSRはそのジャイロセンサ軸GSROが光軸O(Z方向)と平行に配置され、このジャイロセンサ軸GSRO(Z軸)周りの角速度、つまりカメラボディ11の光軸O周りの角速度を検出する。   An outline of a sensor for detecting camera shake of the camera body 11 is shown in FIGS. The camera body 11 includes a Y-direction gyro sensor GSY and an X-direction gyro sensor as vibration detection sensors SDS that detect a longitudinal (Y) direction angular velocity, a lateral (X) direction angular velocity of the optical axis O, and a rotational angular velocity around the optical axis O. GSX and rotation detection gyro sensor GSR are provided. In this embodiment, these Y direction, X direction, and rotation detection gyro sensors GSY, GSX, and GSR are provided at the lower right corner of the digital camera 10 when viewed from the front. The Y-direction gyro sensor GSY detects the angular velocity around the gyro sensor axis GSYO (X axis), that is, the vertical (Y) direction angular velocity of the camera body 11, with the gyro sensor axis GSYYO arranged in the lateral direction (parallel to the X direction). To do. The X direction gyro sensor GSX has a gyro sensor axis GSXO arranged in the vertical direction (parallel to the Y direction), and detects the angular velocity around the gyro sensor axis GSXO (Y axis), that is, the lateral (X) direction angular velocity of the camera body 11. . The rotation detection gyro sensor GSR has a gyro sensor axis GSRO arranged in parallel with the optical axis O (Z direction), and the angular velocity around the gyro sensor axis GSRO (Z axis), that is, the angular velocity around the optical axis O of the camera body 11. To detect.

なお、これらのY方向、X方向、回転検出ジャイロセンサGSY、GSX、GSRの配置は一例である。Y方向、X方向、回転検出ジャイロセンサGSY、GSX、GSRを個別に構成し配置してもよいが、一体型の2軸ジャイロセンサと1軸ジャイロセンサを組み合わせてもよく、一体型の3軸ジャイロセンサを使用してもよく、それらの配置も図示実施例に限定されない。Y方向、X方向、回転検出ジャイロセンサGSY、GSX、GSRを個別に配置すると配置の自由度が高くなり、一体型の3軸ジャイロセンサを使用すると組み立てが容易になる。   The arrangement of these Y direction, X direction, and rotation detection gyro sensors GSY, GSX, and GSR is an example. The Y direction, X direction, and rotation detection gyro sensors GSY, GSX, and GSR may be individually configured and arranged, but an integrated two-axis gyro sensor and a single-axis gyro sensor may be combined, or an integrated three-axis Gyro sensors may be used and their arrangement is not limited to the illustrated embodiment. If the Y direction, X direction, and rotation detection gyro sensors GSY, GSX, and GSR are individually arranged, the degree of freedom of arrangement becomes high, and if an integrated three-axis gyro sensor is used, assembly becomes easy.

次に、このような構成の像ぶれ補正装置25の動作について、図13に示した制御系の実施形態である制御回路ブロック図を参照して説明する。なお、CPUで制御する場合は、図13における積分回路、誤差増幅回路、PID演算回路、PWMドライバの動作はソフトウェアによっても実現可能である。撮影者の手ぶれによりカメラボディ11が揺れる(振動する)と、光軸Oの角度ぶれ及び回転ぶれ(基準平面内での回転ぶれ)が生じ、画像に揺れが生じる。像ぶれ補正は、この画像の揺れを打ち消すように行われる。   Next, the operation of the image blur correction apparatus 25 having such a configuration will be described with reference to a control circuit block diagram which is an embodiment of the control system shown in FIG. When the control is performed by the CPU, the operations of the integration circuit, the error amplification circuit, the PID calculation circuit, and the PWM driver in FIG. 13 can be realized by software. When the camera body 11 shakes (vibrates) due to camera shake of the photographer, angular shake and rotation shake (rotation shake within the reference plane) of the optical axis O occur, and the image shakes. Image blur correction is performed so as to cancel out the shaking of the image.

撮影レンズL(レンズL1乃至L3)を透過した被写体光は、開口51から光学ローパスフィルタ49を通ってCCD45の撮像面46に被写体像を形成する。この際、カメラボディ11の像ぶれ補正スイッチSW(図1参照)がONにされていると、カメラボディ11にX方向とY方向の手ぶれ及び光軸O周りの手ぶれが生じたときに、X方向ジャイロセンサGSXの出力、Y方向ジャイロセンサGSYの出力、回転検出ジャイロセンサGSRの出力が積分回路82、積分回路70、積分回路71でそれぞれ積分され、X方向、Y方向の角度ぶれ量に応じた出力値及び光軸O周りの回転ぶれ量に応じた出力値に変換され、出力される。   The subject light transmitted through the photographing lens L (lenses L1 to L3) passes through the optical low-pass filter 49 from the opening 51 to form a subject image on the imaging surface 46 of the CCD 45. At this time, if the image blur correction switch SW (see FIG. 1) of the camera body 11 is turned on, when camera shake in the X and Y directions and camera shake around the optical axis O occur in the camera body 11, X The output of the direction gyro sensor GSX, the output of the Y direction gyro sensor GSY, and the output of the rotation detection gyro sensor GSR are integrated by the integration circuit 82, the integration circuit 70, and the integration circuit 71, respectively, according to the amount of angular blur in the X direction and the Y direction. The output value is converted into an output value corresponding to the amount of rotational blur around the optical axis O and output.

最初に、回転補正無しのX方向及びY方向の像ぶれ補正動作について説明する。
カメラボディ11のX方向の振動量に応じた横ぶれ信号に対応する積分回路82の出力値とホール素子SXの出力値(CCD45(X方向駆動用コイルCXのベースヨーク板31に対するX方向の移動量信号)が誤差増幅回路75で比較され、差に応じた信号が出力される。そうして、誤差増幅回路75の出力信号に基づいてPID演算回路78によりPID演算が行われ、積分回路72の出力値とホール素子SXの出力値の出力値との差が小さくなるようにX方向駆動用コイルCXに印加する電圧に関する信号が演算される。そうして、PID演算回路78に基づいて、PWMドライバ81からPWMパルスがX方向駆動用コイルCXに印加される。すると、X方向駆動用コイルCXにFX1方向またはFX2方向の駆動力が発生し、この駆動力によって、積分回路72の出力値とホール素子SXの出力値の差が小さくなるようにCCD45(可動部50)がFX1方向またはFX2方向に移動する。
First, an image blur correction operation in the X direction and the Y direction without rotation correction will be described.
The output value of the integrating circuit 82 and the output value of the Hall element SX corresponding to the lateral shake signal corresponding to the amount of vibration in the X direction of the camera body 11 (the movement in the X direction relative to the base yoke plate 31 of the CCD 45 (X direction driving coil CX). Quantity signal) is compared by the error amplifying circuit 75, and a signal corresponding to the difference is output, so that the PID calculating circuit 78 performs a PID calculation based on the output signal of the error amplifying circuit 75, and the integrating circuit 72 A signal related to the voltage applied to the X-direction drive coil CX is calculated so that the difference between the output value of the output element and the output value of the Hall element SX becomes small. A PWM pulse is applied to the X direction driving coil CX from the PWM driver 81. Then, a driving force in the FX1 direction or the FX2 direction is generated in the X direction driving coil CX. By the power, so the difference between the output value and the output value of the Hall element SX of the integration circuit 72 is reduced CCD 45 (the movable portion 50) moves in the FX1 direction or FX2 direction.

同様に、カメラボディ11のY方向の振動に応じた縦ぶれ信号に対応する積分回路70の出力値とホール素子SYA、SYBの出力値(Y方向駆動用コイルCYA、CYBのカメラボディ11に対するY方向の移動量信号)が誤差増幅回路73、74で比較され、差に応じた出力値が出力される。そうして、誤差増幅回路73、74の出力値に基づいてPID演算回路76、77によりPID演算が行われ、誤差増幅回路73、74の出力値が小さくなるように、つまり積分回路70の出力値とホール素子SYA、SYBの出力値の差が小さくなるようにY方向駆動用コイルCYA、CYBに印加する電圧に関する値が演算される。さらに、PID演算回路76、77の演算結果に基づいて、PWMドライバ79からPWMパルスがY方向駆動用コイルCYAに印加され、PWMドライバ80からPWMパルスがY方向駆動用コイルCYBに印加される。このときY方向駆動用コイルCYA、CYBに印加されるPWMパルスの大きさと向きは一致している。従って、Y方向駆動用コイルCYA、CYBに生じたFY1方向またはFY2方向の駆動力によって、積分回路70の出力値とホール素子SYAの出力値の差、及び積分回路70の出力値とホール素子SYBの出力値の差がそれぞれ小さくなるように、CCD45(可動部50)がFY1方向またはFY2方向に移動する。   Similarly, the output value of the integration circuit 70 corresponding to the vertical shake signal corresponding to the vibration of the camera body 11 in the Y direction and the output values of the Hall elements SYA and SYB (Y direction driving coils CYA and CYB with respect to the camera body 11). Direction movement amount signal) is compared by the error amplification circuits 73 and 74, and an output value corresponding to the difference is output. Then, PID calculation is performed by the PID calculation circuits 76 and 77 based on the output values of the error amplification circuits 73 and 74 so that the output values of the error amplification circuits 73 and 74 become smaller, that is, the output of the integration circuit 70. A value related to the voltage applied to the Y-direction driving coils CYA and CYB is calculated so that the difference between the value and the output value of the Hall elements SYA and SYB becomes small. Further, based on the calculation results of the PID calculation circuits 76 and 77, a PWM pulse is applied from the PWM driver 79 to the Y-direction drive coil CYA, and a PWM pulse is applied from the PWM driver 80 to the Y-direction drive coil CYB. At this time, the magnitude and direction of the PWM pulse applied to the Y-direction driving coils CYA and CYB are the same. Accordingly, the difference between the output value of the integration circuit 70 and the output value of the Hall element SYA, and the output value of the integration circuit 70 and the Hall element SYB, depending on the driving force generated in the Y1 direction driving coils CYA and CYB in the FY1 or FY2 direction. The CCD 45 (movable unit 50) moves in the FY1 direction or the FY2 direction so that the difference between the output values becomes smaller.

このように、手ぶれによる光軸Oの角度ぶれ量に追従して、CCD45(可動部50)がFX1方向またはFX2方向とFY1方向またはFY2方向に直線移動して、手ぶれによるCCD45上の像ぶれが軽減(補正)される。なお、CCD45がFX1、FX2方向及びFY1、FY2方向に直線移動している間、CCD45の撮像面46は常に光軸Oと直交状態を維持する。   As described above, the CCD 45 (movable unit 50) linearly moves in the FX1 direction or the FX2 direction and the FY1 direction or the FY2 direction following the amount of angular blur of the optical axis O due to camera shake, and image blurring on the CCD 45 due to camera shake occurs. Reduced (corrected). Note that while the CCD 45 is linearly moved in the FX1 and FX2 directions and in the FY1 and FY2 directions, the imaging surface 46 of the CCD 45 always maintains a state orthogonal to the optical axis O.

次に、回転像ぶれ補正動作について主に図13を参照して説明する。
カメラボディ11に光軸O回りの回転(回転ぶれ)が生じると、その回転を検出した回転検出ジャイロセンサGSRの出力を積分回路71が積分し、CCD45の回転ぶれ量に対応する出力値に変換する。積分回路70からはY方向ジャイロセンサGSYが検出した出力値が誤差増幅器73、74に入力される。図13に示すように、誤差増幅回路73には、Y方向ジャイロセンサGSYの縦ぶれに対応する出力値に回転検出ジャイロセンサGSRの回転ぶれに対応する出力値が加算された値が入力され、誤差増幅回路74にはY方向ジャイロセンサGSYの縦ぶれに対応する出力値から回転検出ジャイロセンサGSRの回転ぶれに対応する出力値が減算された値が入力される。
Next, the rotational image blur correction operation will be described mainly with reference to FIG.
When rotation about the optical axis O occurs in the camera body 11, the output of the rotation detection gyro sensor GSR that detects the rotation is integrated by the integration circuit 71 and converted to an output value corresponding to the amount of rotation blur of the CCD 45. To do. An output value detected by the Y-direction gyro sensor GSY is input from the integrating circuit 70 to the error amplifiers 73 and 74. As shown in FIG. 13, the error amplification circuit 73 receives a value obtained by adding an output value corresponding to the rotational shake of the rotation detection gyro sensor GSR to an output value corresponding to the vertical shake of the Y-direction gyro sensor GSY. The error amplifying circuit 74 receives a value obtained by subtracting the output value corresponding to the rotational shake of the rotation detection gyro sensor GSR from the output value corresponding to the vertical shake of the Y-direction gyro sensor GSY.

さらに、積分回路70の出力値と積分回路71の出力値の和とホール素子SYAの出力値とが誤差増幅回路73によって比較され、積分回路70の出力値と積分回路71の出力値の差とホール素子SYBの出力値とが誤差増幅回路74によって比較される。そうして、誤差増幅回路73、74の出力値に基づいてPID演算回路76、77によりPID演算が行われ、誤差増幅回路73、74の出力値が小さくなるように、つまり積分回路70の出力値及び積分回路71の出力値の和とホール素子SYAの出力値が小さくなるように、かつ、積分回路70の出力値及び積分回路71の出力値の差とホール素子SYBの出力値の差が小さくなるように、Y方向駆動用コイルCYA、CYBに印加する電圧に関する値が演算される。さらに、PID演算回路76、77の演算結果に基づいて、PWMドライバ79からPWMパルスがY方向駆動用コイルCYAに印加され、PWMドライバ80からPWMパルスがY方向駆動用コイルCYBに印加される。これにより、Y方向駆動用コイルCYAとY方向駆動用コイルCYBには駆動力差が発生するので、CCD45(可動部50)が光軸Oと平行な軸を中心としてベースヨーク板31に対してFY1またはFY2方向に回転し、カメラボディ11の回転ぶれによる回転像ぶれも補正される。   Further, the sum of the output value of the integration circuit 70 and the output value of the integration circuit 71 and the output value of the Hall element SYA are compared by the error amplification circuit 73, and the difference between the output value of the integration circuit 70 and the output value of the integration circuit 71 is calculated. The error amplification circuit 74 compares the output value of the Hall element SYB. Then, PID calculation is performed by the PID calculation circuits 76 and 77 based on the output values of the error amplification circuits 73 and 74 so that the output values of the error amplification circuits 73 and 74 become smaller, that is, the output of the integration circuit 70. And the difference between the output value of the integration circuit 70 and the output value of the integration circuit 71 and the difference between the output value of the Hall element SYB and the sum of the output value of the integration circuit 71 and the output value of the integration circuit 71 are small. A value related to the voltage applied to the Y-direction driving coils CYA and CYB is calculated so as to decrease. Further, based on the calculation results of the PID calculation circuits 76 and 77, a PWM pulse is applied from the PWM driver 79 to the Y-direction drive coil CYA, and a PWM pulse is applied from the PWM driver 80 to the Y-direction drive coil CYB. As a result, a driving force difference is generated between the Y-direction driving coil CYA and the Y-direction driving coil CYB, so that the CCD 45 (movable part 50) moves relative to the base yoke plate 31 with an axis parallel to the optical axis O as the center. Rotation in the FY1 or FY2 direction, and the rotational image blur due to the rotational blur of the camera body 11 is also corrected.

理解を容易にするためにX方向及びY方向の像ぶれ補正制御及び回転像ぶれ補正制御を別個に説明したが、通常はこれらの像ぶれが同時に発生するので、X方向及びY方向の像ぶれ補正制御及び回転像ぶれ補正制御が同時に実行される。   In order to facilitate understanding, the image blur correction control and the rotation image blur correction control in the X direction and the Y direction have been described separately. Usually, since these image blurs occur at the same time, the image blur correction in the X direction and the Y direction is performed. Correction control and rotational image blur correction control are executed simultaneously.

以上は、通常の手ぶれ(像ぶれ)補正動作である。次に、本実施形態の特徴である、塵除去駆動装置およびその動作について説明する。この塵除去駆動は、可動部50を発散方向に螺旋状に揺動させることで、電気基板40の前面、特に平滑面40a、補強板41の背面、特に平滑面41a、および光学ローパスフィルタ49の前面に付着した塵をも払拭することができる。   The above is the normal camera shake (image blur) correction operation. Next, the dust removal drive device and its operation, which are features of the present embodiment, will be described. In this dust removal drive, the movable portion 50 is spirally swung in the divergence direction so that the front surface of the electric board 40, particularly the smooth surface 40a, the back surface of the reinforcing plate 41, particularly the smooth surface 41a, and the optical low-pass filter 49 Dust adhering to the front surface can be wiped off.

この実施形態では、可動部を渦状に駆動するための信号を出力する渦状駆動信号源83を備えている。渦状駆動信号源83からは、二種類の渦状駆動信号が出力される。一方はY方向駆動用コイルCYA、CYBを駆動するY方向駆動信号であって、他方はX方向駆動用コイルCXを駆動するX方向駆動信号である。Y方向駆動信号は、切換スイッチ85のY信号スイッチ85a、85bを介して、誤差増幅回路73、74に入力され、X方向駆動信号は、切換スイッチ85のX信号スイッチ85cを介して誤差増幅回路75に入力される。   In this embodiment, a vortex drive signal source 83 that outputs a signal for driving the movable part in a vortex is provided. Two types of vortex drive signals are output from the vortex drive signal source 83. One is a Y-direction drive signal for driving the Y-direction drive coils CYA and CYB, and the other is an X-direction drive signal for driving the X-direction drive coil CX. The Y direction drive signal is input to the error amplifying circuits 73 and 74 via the Y signal switches 85a and 85b of the changeover switch 85, and the X direction drive signal is supplied to the error amplifying circuit via the X signal switch 85c of the changeover switch 85. 75.

一方のY信号スイッチ85aは、誤差増幅回路73の一方の入力を、積分回路70、71の出力信号とY方向駆動信号との間で択一的に切換え、他方のY信号スイッチ85bは誤差増幅回路74の一方の入力を、積分回路70、71の出力信号とY方向駆動信号との間で択一的に切換える。X信号スイッチ85cは、誤差増幅回路75の一方の入力を、積分回路82とX方向駆動信号との間で択一的に切り換える。   One Y signal switch 85a selectively switches one input of the error amplification circuit 73 between the output signals of the integration circuits 70 and 71 and the Y direction drive signal, and the other Y signal switch 85b is an error amplification. One input of the circuit 74 is alternatively switched between the output signals of the integrating circuits 70 and 71 and the Y-direction drive signal. The X signal switch 85c selectively switches one input of the error amplifying circuit 75 between the integrating circuit 82 and the X direction driving signal.

塵除去動作を実行するときは、制御手段CTLが切換スイッチ85の各スイッチ85a乃至85cを、渦状駆動信号源83側に切り換える。そうして渦状駆動信号源83から、Y方向駆動信号及びX方向駆動信号を出力する。この実施形態では、可動部50が中心位置から反時計方向に渦状の軌跡を描いて運動するようにY方向駆動信号及びX方向駆動信号を出力する。そうして、この実施形態では7周分の軌跡を描くと、可動部50を中心位置に復帰させて渦状動作(払拭動作)を終了する。図14の(A)には、可動部が自由に移動できる場合の軌跡を示してあるが、この実施形態では、可動部50の移動が、可動範囲規制ピン35及び可動範囲規制孔42によって、破線で示した範囲に制限されている。したがって、実際は、図14の(B)に示したように、理論上の移動軌跡が可動範囲を超える部分では、移動規制範囲に沿った方形の軌跡を描くように運動する。
電気基板40の平滑面40aおよび補強基板41の平滑面41a上に付着した塵は、このような可動部50の渦巻状の駆動により、押しピン63および基板支持突起65により可動範囲外へ移動させられて、払拭される。したがって、可動部50の可動範囲内において、その平行度、平面性が一定に維持される。
When executing the dust removal operation, the control means CTL switches the switches 85a to 85c of the changeover switch 85 to the spiral drive signal source 83 side. Then, the Y-direction drive signal and the X-direction drive signal are output from the spiral drive signal source 83. In this embodiment, the Y-direction drive signal and the X-direction drive signal are output so that the movable portion 50 moves while drawing a spiral trajectory counterclockwise from the center position. Thus, in this embodiment, when a locus for seven laps is drawn, the movable portion 50 is returned to the center position, and the spiral action (wiping action) is completed. FIG. 14A shows a trajectory when the movable portion can freely move. In this embodiment, the movement of the movable portion 50 is caused by the movable range restriction pin 35 and the movable range restriction hole 42. It is limited to the range indicated by the broken line. Therefore, actually, as shown in FIG. 14B, in a portion where the theoretical movement locus exceeds the movable range, the movement moves so as to draw a square locus along the movement restriction range.
The dust adhering to the smooth surface 40a of the electric substrate 40 and the smooth surface 41a of the reinforcing substrate 41 is moved out of the movable range by the push pin 63 and the substrate support protrusion 65 by the spiral drive of the movable portion 50. And wiped out. Therefore, the parallelism and planarity are maintained constant within the movable range of the movable part 50.

以上の渦状軌跡を描いて運動させるために渦状駆動信号源83から出力されるY方向駆動信号及びX方向駆動信号を図15に示した。この実施形態において、Y方向駆動信号は式、
at・sin(2πft)
X方向駆動信号は式、
a・cos(2πft)
で現すことができる。
ただし、aは定数、fは周期、tは経過時間である。
FIG. 15 shows the Y-direction drive signal and the X-direction drive signal output from the vortex drive signal source 83 in order to draw and move the above vortex locus. In this embodiment, the Y direction drive signal is
at ・ sin (2πft)
X direction drive signal is an equation,
a ・ cos (2πft)
Can appear.
Here, a is a constant, f is a period, and t is an elapsed time.

ここで、定数aは、実際に可動部50を駆動する状況に応じて設定される値であり、周期fは10Hz乃至20Hz程度が好ましく、かかる周期fで可動部50が可動範囲内外を運動するように定数aを設定する。
これらのY方向駆動信号及びX方向駆動信号を出力する時間は製造時に設定されるが、使用者が設定できる構成が好ましい。
Here, the constant a is a value that is set according to the situation in which the movable part 50 is actually driven, and the period f is preferably about 10 Hz to 20 Hz, and the movable part 50 moves inside and outside the movable range at the period f. The constant a is set as follows.
The time for outputting these Y-direction drive signal and X-direction drive signal is set at the time of manufacture, but a configuration that can be set by the user is preferable.

また、Y方向駆動信号を式、
at・sin(2πft−π/2)
と設定してもよい。
Also, the Y direction drive signal is expressed by
at ・ sin (2πft−π / 2)
May be set.

渦状軌跡の径方向のピッチは、押しピン63、基板支持突起65の直径の1/2以下(半径以下)となるように設定することが好ましい。   The pitch in the radial direction of the spiral locus is preferably set to be ½ or less (the radius or less) of the diameter of the push pin 63 and the substrate support protrusion 65.

以上の塵除去動作を実行するタイミングは、例えばカメラの電源がオンされたとき、または露光開始直前など定期的に実行させてもよい。また、撮影者が操作可能なスイッチが操作されたときに実行する構成としてもよい。さらに、露光開始直前に実行する場合と、その他の場合とで、X方向駆動信号、Y方向駆動信号を出力する時間、波形あるいは強度などの特性を異ならせてもよい。例えば、露光開始直前は出力時間を短くし、手動操作されたときは出力時間を長くするか、強く(定数aを大きく)すれば、露光の際にはシャッタタイムラグを小さくすることが可能になり、手動による塵除去開始操作の場合は塵除去能力を高めることが可能になる。   The timing for executing the above dust removal operation may be periodically executed, for example, when the camera is turned on or immediately before the start of exposure. Moreover, it is good also as a structure performed when the switch which a photographer can operate is operated. Furthermore, characteristics such as the time, waveform, or intensity for outputting the X direction drive signal and the Y direction drive signal may be different between the case of executing immediately before the start of exposure and the other cases. For example, if the output time is shortened immediately before the start of exposure and the output time is lengthened or increased (the constant a is increased) when manually operated, the shutter time lag can be reduced during exposure. In the case of manual dust removal start operation, it is possible to increase the dust removal capability.

また、X方向駆動信号、Y方向駆動信号は、デジタルデータをアナログ信号に変換して生成してもよい。この場合は、予めデジタルデータを不揮発性メモリ手段に書き込み、塵除去動作の際に制御手段CTLが読み出し、D/A変換器でアナログのX方向駆動信号、Y方向駆動信号に変換する構成としてもよい。   The X direction drive signal and the Y direction drive signal may be generated by converting digital data into an analog signal. In this case, the digital data is previously written in the nonvolatile memory means, and the control means CTL reads out the dust removal operation and converts it into analog X direction drive signal and Y direction drive signal by the D / A converter. Good.

以上の通り本発明の実施形態によれば、可動部50が図14の(B)に示したように可動中心部から外側に向かって渦巻き状の軌跡で運動することにより、擦動部平面上に付着した塵は可動部50の中心部に対して外方に移動して払拭されるので、動作不良の原因が除去されて、塵などが押しピン63の先端面63aと電気基板40(平滑面40a)の間、基板支持突起65の先端面65aと補強板41(平滑面41a)1との間に入り込むなどによる動作不良がなくなる。引用文献1では、塵などが一旦擦動部の隙間に入り込んでしまうと簡単には取り除くことができないが、本発明によれば、塵などが押しピン63の先端面63aと電気基板40(平滑面40a)の間、基板支持突起65の先端面65aと補強板41(平滑面41a)との間に入り込んだとしても、1回または複数回の除去動作によって取り除かれる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the movable part 50 moves on the plane of the rubbing part by moving in a spiral locus from the movable central part toward the outside as shown in FIG. The dust adhering to the moving part 50 moves outward with respect to the central part of the movable part 50 and is wiped away. Therefore, the cause of the malfunction is removed, and dust or the like is removed from the tip surface 63a of the push pin 63 and the electric board 40 (smooth During the surface 40a), malfunctions caused by entering between the front end surface 65a of the substrate support protrusion 65 and the reinforcing plate 41 (smooth surface 41a) 1 are eliminated. In Cited Document 1, once dust or the like has entered the gap of the rubbing portion, it cannot be easily removed. However, according to the present invention, dust or the like can be removed from the tip surface 63a of the push pin 63 and the electric board 40 (smooth). Even if it enters between the front end surface 65a of the substrate support protrusion 65 and the reinforcing plate 41 (smooth surface 41a) during the surface 40a), it is removed by one or more removal operations.

以上の実施形態では塵除去動作時に、Y方向駆動用コイルCYA、CYBに同一のY方向駆動信号を入力したが、異なるY方向駆動信号を入力して、可動部50に揺動動作を加えてもよい。   In the above embodiment, the same Y-direction drive signal is input to the Y-direction drive coils CYA and CYB during the dust removal operation. However, a different Y-direction drive signal is input and a swing operation is applied to the movable unit 50. Also good.

本発明の一実施形態である手ぶ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。1 is a vertical side view of a digital camera including a camera shake correction device according to an embodiment of the present invention. 手ぶれ補正装置を前方から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the camera shake correction device from the front. 駆動用ヨーク板を破断して示す手ぶれ補正装置の背面図である。It is a rear view of the camera-shake correction apparatus which cuts and shows the drive yoke plate. 図3のIV-IV矢線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV arrow line of FIG. 図3のV-V矢線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV arrow line of FIG. 図3のVI-VI矢線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VI-VI arrow line of FIG. ベースヨーク板及び磁石の背面図である。It is a rear view of a base yoke plate and a magnet. 図6の下半部の拡大図である。It is an enlarged view of the lower half part of FIG. 可動部を任意の方向に移動および回動自在に支持する基板支持柱および基板支持突起の構造を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of the board | substrate support pillar and board | substrate support protrusion which support a movable part to an arbitrary direction so that a movement and rotation are possible. X、Y方向ぶれ及び光軸周りの回転ぶれを検出するジャイロセンサの配置例を示す、カメラボディの斜視図である。It is a perspective view of a camera body showing an example of arrangement of a gyro sensor that detects shake in the X and Y directions and rotational shake around the optical axis. 同カメラボディの正面図である。It is a front view of the camera body. 同カメラボディの側面図である。It is a side view of the camera body. X、Y方向の像ぶれ補正及び光軸に平行な軸周りの回転ぶれ補正並びに塵除去動作を行う制御回路の実施例をブロックで示す図である。It is a figure which shows the Example of the control circuit which performs the image blurring correction | amendment of the X and Y direction, the rotation blurring correction | amendment around an axis | shaft parallel to an optical axis, and dust removal operation | movement with a block. 同手ぶれ補正装置の塵除去動作における可動部の移動軌跡を示す図であって、(A)は理論上の移動軌跡を、(B)は実際の移動軌跡を示す図である。It is a figure which shows the movement locus | trajectory of the movable part in the dust removal operation | movement of the said camera shake correction apparatus, Comprising: (A) is a theoretical movement locus | trajectory, (B) is a figure which shows an actual movement locus | trajectory. 同手ぶれ補正装置に塵除去動作を行わせる際のY方向駆動信号およびX方向駆動信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the Y direction drive signal and X direction drive signal at the time of making the camera shake correction apparatus perform dust removal operation.

符号の説明Explanation of symbols

20 デジタルカメラ(カメラ)
30 手ぶれ補正装置(ステージ装置)
31 ベースヨーク板
32 駆動用ヨーク板
33 支柱
35 可動範囲規制ピン(可動範囲規制手段)
40 電気基板(ステージ板)
40a 平滑面
41 補強板(ステージ板)
41a 平滑面
42 可動範囲規制孔(可動範囲規制手段)
45 CCD(撮像素子)
50 可動部
61 基板支持柱
62 押しピン支柱
63 押しピン
63a 先端面
64 コイルばね
65 基板支持突起
65a 先端面
70 71 72 積分回路
73 74 75 誤差増幅回路
76 77 PID演算回路
78 79 80 81 PWMドライバ
82 積分回路
83 渦状駆動信号源
85 切換スイッチ
85a 85b Y信号スイッチ
85c X信号スイッチ
CTL 制御手段
CL 補正レンズ
CX X方向駆動用コイル(駆動部)
CYA CYB Y方向駆動用コイル(駆動部)
MCX X方向駆動用高磁束密度空間
MCY Y方向駆動用高磁束密度空間
ML 磁性流体
MX X用永久磁石
MY Y用永久磁石
SDS 振動検出センサ
SX SY ホール素子(位置センサ)
O 光軸
20 Digital camera (camera)
30 Shake correction device (stage device)
31 Base yoke plate 32 Driving yoke plate 33 Support column 35 Movable range regulating pin (movable range regulating means)
40 Electric board (stage board)
40a Smooth surface 41 Reinforcement plate (stage plate)
41a Smooth surface 42 Movable range regulating hole (movable range regulating means)
45 CCD (imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Movable part 61 Board | substrate support pillar 62 Push pin support | pillar 63 Push pin 63a Front end surface 64 Coil spring 65 Substrate support protrusion 65a Front end surface 70 71 72 Integration circuit 73 74 75 Error amplification circuit 76 77 PID calculation circuit 78 79 80 81 PWM driver 82 Integration circuit 83 Spiral drive signal source 85 selector switch 85a 85b Y signal switch 85c X signal switch CTL control means CL correction lens CX X direction drive coil (drive unit)
CYA CYB Y direction drive coil (drive unit)
MCX X-direction driving high magnetic flux density space MCY Y-direction driving high magnetic flux density space ML Magnetic fluid MX X permanent magnet MY Y permanent magnet SDS Vibration detection sensor SX SY Hall element (position sensor)
O Optical axis

Claims (17)

固定支持基板と、
上記固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置されたステージ板と、
上記ステージ板の表裏に形成された平行平滑面を擦動自在に表裏側から挟圧して該ステージ板を基準平面内において任意の方向に移動自在に支持する擦動支持手段と、
上記固定支持基板と上記ステージ板とに装着された、上記ステージ板を所望の方向に移動させる駆動手段と、
この駆動手段を、上記ステージ板がその可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするステージ装置。
A fixed support substrate;
A stage plate arranged parallel to the fixed support substrate at a predetermined interval;
Friction support means for supporting the stage plate movably in an arbitrary direction within a reference plane by squeezing the parallel smooth surfaces formed on the front and back surfaces of the stage plate from the front and back sides.
Driving means mounted on the fixed support substrate and the stage plate for moving the stage plate in a desired direction;
A stage apparatus comprising: control means for controlling the driving means so that the stage plate moves along a moving trajectory that goes around the center of the movable range of the stage plate.
請求項1項記載のステージ装置において、ステージ板にはその両面に平行平滑面が形成され、上記擦動支持手段は、一方が固定され、他方が弾性的に付勢された部材によって上記平行平滑面を摺動自在に挟圧するステージ装置。 2. The stage apparatus according to claim 1, wherein the stage plate is formed with parallel smooth surfaces on both sides thereof, and the friction support means is fixed on one side and elastically biased on the other side. A stage device that slidably clamps the surface. 請求項1または2記載のステージ装置において、上記駆動手段は、上記固定支持基板と上記ステージ板の一方に装着された少なくとも2個の磁束発生部材、および他方に装着された、上記各磁束発生部材が発生する磁束を受けて上記基準平面内において異なる方向に駆動力を発生する2個の駆動用コイルを備えていて、上記制御手段は、上記各駆動用コイルに所定周期の駆動信号を出力して上記ステージをその可動中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させるステージ装置。 3. The stage apparatus according to claim 1, wherein the driving means includes at least two magnetic flux generating members mounted on one of the fixed support substrate and the stage plate, and each of the magnetic flux generating members mounted on the other. And two driving coils that generate a driving force in different directions within the reference plane in response to the generated magnetic flux, and the control means outputs a driving signal of a predetermined cycle to each of the driving coils. A stage device that moves the stage by drawing a movement trajectory that goes around its movable center. 請求項3記載のステージ装置において、上記磁束発生部材は、直交する方向に配置されたX方向永久磁石とY方向永久磁石とを備え、上記駆動用コイルは、上記X方向永久磁石とY方向永久磁石と対向配置されたX用駆動コイルとY用駆動コイルを備えているステージ装置。 4. The stage apparatus according to claim 3, wherein the magnetic flux generating member includes an X-direction permanent magnet and a Y-direction permanent magnet arranged in directions orthogonal to each other, and the driving coil includes the X-direction permanent magnet and the Y-direction permanent magnet. A stage apparatus including an X drive coil and a Y drive coil arranged to face a magnet. 請求項1乃至4のいずれか一項記載のステージ装置において、上記移動軌跡は、上記ステージ板が可動範囲の中心から発散する渦状に周回する渦状の軌跡であるステージ装置。 5. The stage device according to claim 1, wherein the movement trajectory is a spiral trajectory in which the stage plate circulates in a spiral shape that diverges from the center of the movable range. 6. 請求項1乃至4のいずれか一項記載のステージ装置において、上記移動軌跡は、上記ステージ板の可動範囲の中心を周回する円状の軌跡であるステージ装置。 5. The stage device according to claim 1, wherein the movement locus is a circular locus that goes around the center of the movable range of the stage plate. 6. 固定支持基板と、
上記固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置されたステージ板と、
上記ステージ板の表裏に形成された平行平滑面を擦動自在に表裏側から挟圧して該ステージ板を基準平面内において任意の方向に移動自在に支持する擦動支持手段と、
上記ステージ板に装着された撮像手段と、
上記固定支持基板と上記ステージ板とに装着された、上記ステージ板を所望の方向に移動させる駆動手段と、
搭載された機器の振動を検出する振動検出手段と、
該振動検出手段の検出結果に基づいて、搭載された機器の結像光学系によって上記撮像手段に形成された被写体像のぶれが減少するように上記駆動手段をぶれ補正駆動するぶれ補正駆動制御手段と、
上記ぶれ補正駆動とは別個に、上記ステージ板がその可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動するように上記駆動手段を駆動する塵除去駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする手ぶれ補正装置。
A fixed support substrate;
A stage plate arranged parallel to the fixed support substrate at a predetermined interval;
Friction support means for supporting the stage plate movably in an arbitrary direction within a reference plane by squeezing the parallel smooth surfaces formed on the front and back surfaces of the stage plate from the front and back sides.
Imaging means mounted on the stage plate;
Driving means mounted on the fixed support substrate and the stage plate for moving the stage plate in a desired direction;
Vibration detection means for detecting vibration of the mounted device;
Based on the detection result of the vibration detection means, the shake correction drive control means for driving the drive means to perform shake correction so that the blur of the subject image formed on the imaging means is reduced by the imaging optical system of the mounted device. When,
In addition to the blur correction drive, the stage plate includes dust removal drive control means for driving the drive means so as to move along a movement trajectory that goes around the center of the movable range. An image stabilization device.
請求項7記載の手ぶれ補正装置において、ステージ板にはその両面に平行平滑面が形成され、上記擦動支持手段は、一方が固定され、他方が弾性的に付勢された部材によって上記平行平滑面を摺動自在に挟圧する手ぶれ補正装置。 8. The camera shake correction apparatus according to claim 7, wherein the stage plate is formed with parallel smooth surfaces on both sides thereof, and the friction support means is fixed on one side and elastically biased on the other side. An image stabilization device that slidably clamps the surface. 請求項7または8記載の手ぶれ補正装置において、上記駆動手段は、上記固定支持基板と上記ステージ板の一方に装着された少なくとも2個の磁束発生部材、および他方に装着された、上記各磁束発生部材が発生する磁束を受けて上記基準平面内において異なる方向に駆動力を発生する2個の駆動用コイルを備えていて、上記塵除去駆動制御手段は、上記各駆動コイルに所定周期の渦状駆動信号を出力して上記ステージ板をその可動範囲の中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させる手ぶれ補正装置。 9. The camera shake correction apparatus according to claim 7, wherein the driving means includes at least two magnetic flux generating members mounted on one of the fixed support substrate and the stage plate, and each magnetic flux generating mounted on the other. The apparatus includes two drive coils that receive magnetic flux generated by the member and generate driving force in different directions within the reference plane, and the dust removal drive control means includes a spiral drive for each drive coil with a predetermined period. An image stabilization device that outputs a signal and moves the stage plate while drawing a movement trajectory that goes around the center of the movable range. 請求項9記載の手ぶれ補正装置において、上記磁束発生部材は、直交する方向に配置されたX方向永久磁石とY方向永久磁石とを備え、上記駆動用コイルは、上記X方向永久磁石とY方向永久磁石に対向配置されたX用駆動コイルとY用駆動コイルを備えていて、上記塵除去駆動制御手段は、上記各X用駆動コイルおよびY用駆動コイルに所定周期の駆動信号を出力して上記ステージをその可動範囲の中心の周りを周回する移動軌跡を描いて運動させる手ぶれ補正装置。 10. The camera shake correction apparatus according to claim 9, wherein the magnetic flux generating member includes an X-direction permanent magnet and a Y-direction permanent magnet arranged in orthogonal directions, and the driving coil includes the X-direction permanent magnet and the Y-direction. An X drive coil and a Y drive coil disposed opposite to the permanent magnet are provided, and the dust removal drive control means outputs a drive signal of a predetermined cycle to each of the X drive coil and the Y drive coil. A camera shake correction apparatus that moves the stage while drawing a movement trajectory that goes around the center of the movable range. 請求項10記載の手ぶれ補正装置において、上記ぶれ補正手段は、カメラの撮像光学系によって上記撮像手段に形成された被写体像のぶれが減少するように上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルに通電して上記ステージ板を運動させ、
上記塵除去駆動制御手段は、上記ステージ板が周回状の軌跡を描いて運動するように上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルに通電する渦状駆動信号源を備え、
上記X用駆動コイル及びY用駆動コイルへの通電を上記ぶれ補正装置と上記渦状駆動信号源との間で切り換える切換手段とを備え、
上記制御手段は、上記切換手段を、上記塵除去制御するときに上記渦状駆動信号源に切り換える手ぶれ補正装置。
11. The camera shake correction apparatus according to claim 10, wherein the camera shake correction unit is energized to the X drive coil and the Y drive coil so that blur of a subject image formed on the image pickup unit is reduced by an imaging optical system of a camera. And move the stage plate,
The dust removal drive control means includes a spiral drive signal source for energizing the X drive coil and the Y drive coil so that the stage plate moves in a circular path.
Switching means for switching energization to the X drive coil and Y drive coil between the shake correction device and the spiral drive signal source;
The camera shake correction device, wherein the control means switches the switching means to the spiral drive signal source when the dust removal control is performed.
請求項7乃至11のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置において、上記移動軌跡は、上記ステージ板が可動範囲の中心から発散する渦状に周回する渦状の軌跡である手ぶれ補正装置。 12. The camera shake correction device according to claim 7, wherein the movement trajectory is a vortex trajectory in which the stage plate circulates in a vortex shape that diverges from the center of the movable range. 請求項7乃至11のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置において、上記移動軌跡は、上記ステージ板の可動範囲の中心を周回する円状の軌跡である手ぶれ補正装置。 12. The camera shake correction device according to claim 7, wherein the movement locus is a circular locus that goes around the center of the movable range of the stage plate. 請求項12記載の手ぶれ補正装置において、上記渦状の軌跡の径方向ピッチは、上記固定部材または押圧部材棒状部材の直径の半分以下である手ぶれ補正装置。 The camera shake correction apparatus according to claim 12, wherein a radial pitch of the spiral trajectory is equal to or less than half of a diameter of the fixed member or the pressing member bar-shaped member. 請求項7乃至14のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置において、上記塵除去駆動制御手段は、上記塵除去動作開始時に上記ステージ板をその可動中心位置に移動させ、上記塵除去動作終了後、上記ステージ板を可動範囲の中心に移動させる手ぶれ補正装置。 In the camera shake correction device according to any one of claims 7 to 14, the dust removal drive control means moves the stage plate to a movable center position at the start of the dust removal operation, and after the dust removal operation ends, An image stabilization apparatus for moving the stage plate to the center of the movable range. 請求項7乃至15のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置において、上記塵除去駆動制御手段は、搭載されたカメラの電源がオンされたとき、露光直前、可動ミラーアップ動作中、あるいは露光終了後、または所定のスイッチ操作を受けたときに上記塵除去動作を所定時間実行する手ぶれ補正装置。 16. The camera shake correction apparatus according to claim 7, wherein the dust removal drive control unit is configured to immediately before exposure, during a movable mirror up operation, or after completion of exposure when a mounted camera is powered on. Or a camera shake correction device that executes the dust removal operation for a predetermined time when a predetermined switch operation is received. 固定支持基板に対して所定間隔で平行に配置され、かつ基準平面内において任意の方向に移動自在に支持されたステージ板を備えたステージ装置の駆動方法であって、
上記ステージ板を、その可動範囲の中心を周回する移動軌跡を描いて運動させること、を特徴とするステージ装置の駆動方法。
A driving method of a stage apparatus including a stage plate arranged parallel to a fixed support substrate at a predetermined interval and supported so as to be movable in an arbitrary direction within a reference plane,
A stage apparatus driving method, characterized in that the stage plate is moved while drawing a movement trajectory that goes around the center of the movable range.
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