JP2009053672A - Ｘｙステージ、および撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機器側に高密度に実装することが可能な配線構造を備えたＸＹステージ、およびＸＹステージを備えたコンパクトな撮影装置を提供する。
【解決手段】フレキシブル基板ＦＰＣに、Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＸ方向に対面した第１の撓み部ＦＰＣ３と、Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＹ方向に対面した第２の撓み部ＦＰＣ４とを設ける。さらに、フレキシブル基板ＦＰＣにホール素子ｈ１ともう一つの不図示のホール素子とを搭載することで、機器側に高密度に実装することができるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、基体と、その基体をＺ方向に貫く中心軸に直交するＸＹ平面内で基体に対し相対的に移動される被移動ステージを備えたＸＹステージおよびそのＸＹステージを備えた撮影装置に関する。

撮影装置の中には、ユーザの手ぶれ等による撮影画像の乱れを抑制するために手振れ補正機構が内蔵されているものがある。この手ぶれ補正機構としてはレンズ又は撮像素子といった光学部品を光軸に対して直交する平面内で移動自在にしておいて、手ぶれに応じてそのレンズ又は撮像素子を動かすことにより手ぶれの補正が行なわれるものが多い。

上記光学部品を動かすにあたっては特許文献１にあるようなＸステージとＹステージとを備えたＸＹステージが良く用いられる。

上記特許文献１では、なるべく小さな駆動力で各ステージを駆動して被移動ステージを手ぶれに応じて機敏に動かすことができるようにするために駆動源として非常に応答性の良いボイスコイルモータが用いられている。さらにこの特許文献１では、このボイスコイルモータの動きに同調して被移動ステージを俊敏に動かすことができるようにするために、４本のガイド軸を撮像素子の周囲に配設してそれらのガイド軸に沿ってＸステージ、Ｙステージを独立に駆動することで被移動ステージを俊敏に動かすことができるようにする技術を提案している。

ところでＸＹステージにおいては、可動部にあたるＸステージ、Ｙステージおよび被移動ステージを外部の制御部と配線する必要があるが、これらの可動部と固定された制御部との配線を行なうと、可動部の動きによっては配線材料の半田接続部が外れたり、配線材料が切れたりすることがある。これを避けるために、特許文献２〜特許文献４では、配線材料となるフレキシブル基板等に余長となる撓みを持たせて配線が行なわれている。

しかしながら、あまり撓みを持たせてしまうと、その撓みを撓ませておくためのスペースが必要になり組み込みスペースが必要以上に大きくなってしまうという問題が発生する。
特開２００６−２１５０９５号公報 特開２００６−７８８９１号公報 特開２００６−３１０２６号公報 特開２００６−１７８０４５号公報

本発明は、上記事情に鑑み、機器側に高密度に実装することが可能な配線構造を備えたＸＹステージ、およびＸＹステージを備えたコンパクトな撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のＸＹステージは、基体と、その基体をＺ方向に貫く中心軸に直交するＸＹ平面内で該基体に対し相対的に移動される被移動ステージを備えたＸＹステージにおいて、
上記中心軸を半周にわたって取り巻き、Ｘ方向にスライド自在に上記基体に支持されるとともに、上記被移動ステージをＸ方向に拘束しＹ方向にスライド自在に支持して、Ｘ方向へのスライドによりその被移動ステージをＸ方向に移動させるＸステージと、
上記中心軸を半周にわたって取り巻くことにより上記Ｘステージと共同してその中心軸を全周にわたって取り巻き、Ｙ方向にスライド自在に上記基体に支持されるとともに、上記被移動ステージをＹ方向に拘束しＸ方向にスライド自在に支持してＹ方向へのスライドによりその被移動ステージをＹ方向に移動させるＹステージと、
上記ＸステージをＸ方向に駆動するＸステージ駆動機構と、
上記ＹステージをＹ方向に駆動するＹステージ駆動機構とを備え、
上記Ｘステージ駆動機構が、
Ｘ−Ｚ平面に広がって前記Ｘステージに対向した第１のマグネットと、
上記Ｘステージの、上記第１のマグネットに対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、その第１のマグネットとの相互作用によりそのＸステージをＸ方向に駆動する力を発生する第１のコイルが形成された第１のコイル基板と、
Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＸ方向に対面した第１の撓み部と、
上記第１のコイル基板に固定された第１の固定部とを有し、上記第１のコイルに供給される電流の流路が形成された第１のフレキシブル基板とを備えたものであり、
上記Ｙステージ駆動機構が、
Ｙ−Ｚ平面に広がって前記Ｙステージに対向した第２のマグネットと、
上記Ｙステージの、上記第２のマグネットに対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、その第２のマグネットとの相互作用によりそのＹステージをＹ方向に駆動する力を発生する第２のコイルが形成された第２のコイル基板と、
Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＹ方向に対面した第２の撓み部と、
上記第２のコイル基板に固定された第２の固定部とを有し、上記第２のコイルに供給される電流の流路が形成された第２のフレキシブル基板とを備えたものであることを特徴とする。

上記本発明のＸＹステージによれば、上記第１の撓み部が、Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＸ方向に対面した形状になるため、第１のフレキシブル基板はＸステージの動きを妨げることなくＸステージに接続され、上記第２の撓み部が、Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＹ方向に対面した形状になるため、第２のフレキシブル基板は、Ｙステージの動きを妨げることなく、Ｙステージに接続される。

このため、このＸＹステージが搭載される機器側に、その撓み部を配設するための僅かなスペースを設けてさえおけば、ＸＹステージが高密度に実装され、機器側の小型化を図ることを可能にするＸＹステージになる。

ここで、上記第１のフレキシブル基板は、上記第１の固定部に、上記第１のマグネットの磁力を検出することによりＸステージのＸ方向の位置を検出するための第１のホール素子が搭載され、その第１のフレキシブル基板は該１のホール素子で得られた検出信号を伝送する伝送路が形成されたものであり、
上記第２のフレキシブル基板は、上記第２の固定部に、上記第２のマグネットの磁力を検出することによりＹステージのＹ方向の位置を検出するための第２のホール素子が搭載され、その第２のフレキシブル基板は該２のホール素子で得られた検出信号を伝送する伝送路が形成されたものであることが好ましい。

そうすると、ホール素子がフレキシブル基板に搭載されるので、機器側にはホール素子の配設スペースだけを設ければ良くなり、機器側の更なる小型化を可能にするＸＹステージになる。

また上記第１のフレキシブル基板と上記第２のフレキシブル基板の双方が１枚のフレキシブル基板で構成され、その１枚のフレキシブル基板が、上記第１の固定部、上記第２の固定部、上記第１の撓み部、および上記第２の撓み部を有するものであるとなお良い。

そうするとフレキシブル基板が一枚で賄われるので部品点数の低減を図ることができる。

また、上記被移動ステージに固定されるのが撮影レンズであっても良いが、上記被移動ステージに固定された、被写体の結像を受けその被写体を表わす画像信号を出力する撮像素子を備えた態様であっても良い。

上記目的を達成する撮影装置は、
上記ＸＹステージと、
上記撮像素子に被写体を結像する撮影レンズと、
上記撮像素子から出力される画像信号により表わされる画像のぶれが補正されるように上記ＸＹステージを駆動する駆動部とを備えたことを特徴とする。

そうすると、手ぶれが発生したときには、例えばＸＹステージの駆動部になる上記ボイスコイルモータによって上記ＸＹステージが応答良く駆動されて手ぶれが的確に補正される。

本発明のによれば、機器側に高密度に実装することが可能な配線構造を備えたＸＹステージ、およびＸＹステージを備えたコンパクトな撮影装置が実現する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明のＸＹステージを備えた撮影装置１の外観を示す図である。

図１の撮影装置１は、本発明のＸＹステージを備えたものである。本実施形態においてはそのＸＹステージによって撮像素子が保持される例が示されており、撮影時の手ぶれに応じてそのＸＹステージが駆動され撮像素子が動かされることによって手ぶれが補正される。

図１の撮影装置においては、撮像素子を保持するＸＹステージがレンズ鏡胴１００とカメラ本体１９０との接続部付近に配備されている。図２から図１０は、本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。なお図２〜図４にはＸＹステージ１１０のＸ方向、Ｙ方向を明確にするためにＸ軸とＹ軸さらにＺ軸が示されている。図２と図４の３つの軸の方向は同じであるが、図３にはフレキシブル基板ＦＰＣの構成をより分かり易くするために異なる方向から見た図が示されているので、３つの軸の方向が異なる。以降の説明においては、これらの軸を使って方向を示すことにする。

図２には、ＸＹステージ１１０の分解図が示されており、図３には、図２中のフレキシブル基板ＦＰＣの拡大図が示されており、図４には図２の分解図に加えてそのＸＹステージ１１０が組み込まれるレンズ鏡胴１００が示されている。なお図４には、ズームモータＺＭやフォーカスモータＦＭ、さらにそれらのモータをレンズ鏡胴１００に組み込むときの部品や図１の撮影装置１内の制御部とを接続するためのメインＦＰＣ１１８や防塵テープ１１７等も図示されている。また本実施形態においては撮像素子としてＣＣＤ固体撮像素子１１２Ａが用いられているので以降の説明においては撮像素子をＣＣＤ１１２Ａと記載する。

また、図５には、ＸＹステージ１１０が組立てられるとともにそのＸＹステージ１１０がレンズ鏡胴１００に組み込まれた後の状態を、蓋部材１１４を透明にして蓋部材１１４側からＺ方向に沿って見た図が示されており、図６から図１０には、図５中の符号Ｐで示す線に沿って切断した断面を示すＸ断面図、図５中の符号Ｑで示す線に沿って切断した断面を示すＸ断面図、右側面図、図５中の符号Ｒで示す線に沿って切断した切断面を示すＹ断面図、および図５の底面図がそれぞれ示されている。

まず図２を参照してＸＹステージ１１０を構成する各部材を説明する。

ＸＹステージ１１０には、図２に示す様に基体１１１ほか多数の部材が備えられており、その基体１１１上にその多数の部材の中のＣＣＤホルダー１１２やＸステージ１１３Ａ，Ｙステージ１１３Ｂ等の各部材が組み込まれていってＸＹステージになり、組立てられたＸＹステージ１１０が図４に示すレンズ鏡胴１００に組み込まれると、図５から図１０に示す構成になる。

まず図２を参照してＸＹステージ１１０の構成を説明する。

図２の中央には、被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２が示されている。このＣＣＤホルダ１１２内のＣＣＤ１１２Ａには、下方に示されているフレキシブル基板１１５が半田接続される構成になっており、そのフレキシブル基板１１５はＣＣＤプレート１１６によってＣＣＤ１１２Ａ側に押さえつけられるようにしてＣＣＤホルダー１１２に固定される。なお上記フレキシブル基板１１５には接着用の穴があいておりその穴に接着剤が流し込まれてフレキシブル基板１１５が挟み込まれるようにしてＣＣＤプレート１１６がＣＣＤ１１２Ａに接着固定される。またＣＣＤ１１２Ａから引き出されたフレキシブル基板１１５には、撓み部１１５Ａが設けられており、その撓み部１１５ＡにはスリットＳＬが設けられている。このためこのフレキシブル基板１１５が組み込まれた後においては、その撓み部１１５ＡによってＣＣＤ１１２Ａがスライドしている最中のフレキシブル基板１１５に加えられるＸ方向のストレスが吸収され、スリットＳＬによってＣＣＤ１１２Ａがスライドしているときのフレキシブル基板１１５に加えられるＹ方向のストレスが吸収される。

つまり本実施形態においては、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂそれぞれのスライドに応じてＣＣＤ１１２ＡとそのＣＣＤ１１２Ａを保持するＣＣＤホルダー１１２とＣＣＤ１１２Ａに半田接続されているフレキシブル基板１１５とＣＣＤプレート１１６とがすべてスライドすることになる。

一方、図２の中央には、その被移動ステージとなるＣＣＤホルダー１１２等をＸ方向とＹ方向とに各々移動させるためのＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂが示されている。図２のＸステージ１１３Ａは、中心軸を半周にわたって取り巻き、Ｘ方向にスライド自在に基体１１１に支持されるとともに、ＣＣＤホルダー１１２をＸ方向に拘束しＹ方向にスライド自在に支持して、Ｘ方向へのスライドによりＣＣＤホルダー１１２をＸ方向に移動させるものであり、図２のＹステージ１１３Ｂは、中心軸を半周にわたって取り巻き、Ｙ方向にスライド自在に基体１１１に支持されるとともに、ＣＣＤホルダー１１２をＹ方向に拘束しＸ方向にスライド自在に支持して、Ｙ方向へのスライドによりＣＣＤホルダー１１２をＹ方向に移動させるものである。これらのステージ１１３Ａ，１１３Ｂが基体１１１に組み込まれた後の状態については図５を参照したときに詳述する。なお、これらのＸステージ１１３ＡおよびＹステージ１１３Ｂをスライドさせるにあたっては、従来例にも記載したボイスコイルモータが用いられる。

このボイスコイルモータは、周知の通り、マグネットと、コイルと、ヨークとからなるものであり、本実施形態では、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂとにそれぞれ、第１の基板固定部１１３０Ａ、第２の基板固定部１１３０Ｂが備えられそれらの基板固定部１１３０Ａ，１１３０Ｂにボイスコイルモータの移動子となる第１のコイル基板１１３１Ａと第２のコイル基板１１３１Ｂがそれぞれ固定され、さらにそれらのコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂを駆動するためのマグネットＭＧ１，ＭＧ２とヨークＹ１１〜Ｙ１３、Ｙ２１〜Ｙ２３とＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂそれぞれが基体１１１に組み込まれることによってボイスコイルモータが組み立てられてる。つまり本実施形態においては、ボイスコイルモータによってＸステージ駆動機構およびＹステージ駆動機構が構成される。

図２の左側には、基体１１１の外壁部の外側にＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂそれぞれのコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂに対応するように、それぞれ、上記Ｘステージ駆動機構、上記Ｙステージ駆動機構それぞれを構成するマグネットＭＧ１，ＭＧ２と３種類のヨークＹ１１〜Ｙ１３，Ｙ２１〜Ｙ２３が示されている。なおＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂとのそれぞれに設けられる第１のコイル基板１１３１Ａと第２のコイル基板１１３１Ｂとに対応してそれぞれヨークＹ１１〜Ｙ１３，Ｙ２１〜Ｙ２３が３種類づつ設けられているので、以降においては、Ｘステージ駆動機構側の符号Ｙ１１のヨークを第１のヨークと記載し、Ｙステージ駆動機構側の符号Ｙ２１のヨークを第２のヨークと記載し、Ｘステージ駆動機構側の符号Ｙ１２のヨークを第３のヨーク（以降においては第１のマグネットに対向して配設されるので対向ヨークということもある）と記載し、Ｙステージ駆動機構側の符号Ｙ２２のヨークを第４のヨーク（以降においては第２のマグネットに対向して配設されるので対向ヨークということもある）と記載することにし、Ｘステージ駆動機構側の符合Ｙ１３のヨークを第１のサブヨークと記載し、Ｙステージ駆動機構側の符号Ｙ２３のヨークを第２のサブヨークと記載することにする。また、第１のヨークＹ１１は第１のマグネットＭＧ１に接着固定され、第２のヨークＹ２１は第２のマグネットＭＧ２に接着固定されるので、それらを含めて第１の接合体ＹＭ１、第２の接合体ＹＭ２と記載することがある。

つまり本実施形態においては、Ｘステージ駆動機構が、Ｘ−Ｚ平面に広がってＸステージ１１３Ａに対向した第１のマグネットＭＧ１と、その第１のマグネットＭＧ１の、Ｘステージ１１３Ａから見たときの裏側に固定された第１のヨークＹ１１とからなる第１の接合体ＹＭ１と、Ｘステージ１１３Ａの、第１のマグネットＭＧ１に対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、第１のマグネットＭＧ１との相互作用によりそのＸステージ１１３ＡをＸ方向に駆動する力を発生する第１のコイルが形成された第１のコイル基板１１３１Ａとを備え、Ｙステージ駆動機構が、Ｙ−Ｚ平面に広がってＹステージに対向した第２のマグネットＭＧ２と、その第２のマグネットＭＧ２の、Ｙステージ１１３Ｂから見たときの裏側に固定された第２のヨークＹ２１とからなる第２の接合体ＹＭ２と、Ｙステージ１１３Ｂの、第２のマグネットＭＧ２に対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、第２のマグネットＭＧ２との相互作用によりそのＹステージ１１３ＢをＹ方向に駆動する力を発生する第２のコイルが形成された第２のコイル基板１１３１Ｂとを備えたものということになる。

その第１のヨークＹ１１が、第１のマグネットＭＧ１よりもＸ方向に幅広の部材であって、Ｘステージ駆動機構が、第１のヨークＹ１１の、第１のマグネットＭＧ１から見たときの裏面の、その第１のマグネットＭＧ１と対向する位置に固定された、その第１のヨークＹ１１よりもＸ方向に幅狭の第１のサブヨークＹ１３を備え、第２のヨークＹ２１が、第２のマグネットＭＧ２よりもＸ方向に幅広の部材であって、Ｙステージ駆動機構が、第２のヨークＹ２１の、第２のマグネットＭＧ２から見たときの裏面の、その第２のマグネットＭＧ２と対向する位置に固定された、その第２のヨークＹ２１よりもＸ方向に幅狭の第２のサブヨークＹ２３を備えている。

図２の、Ｘステージ駆動機構とＹステージ駆動機構がそれぞれ示されているところの基体１１１の外壁部には、図示はされていないが上記マグネットＭＧ１、ＭＧ２と３種類のヨークＹ１１〜Ｙ１３，Ｙ２１〜Ｙ２３を収容する凹みが、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂとに対応してそれぞれ設けられており、それらの凹みに、まず対向ヨークＹ１２，Ｙ２２がそれぞれ配設されて各凹みの内壁面にネジ止めされる。次にマグネットＭＧ１，ＭＧ２と第１のヨークＹ１１，Ｙ２２とからなる第１の接合体ＹＭ１と第２の接合体ＹＭ２が基体１１１の外壁面にそれぞれネジ止めされ、さらにそれらの接合体の第１、第２のヨークＹ１１，Ｙ２２の、マグネット側から見た裏面のそのマグネットと対向した位置に、第１、第２のヨークよりもＸ方向、Ｙ方向の長さが短い第１、第２のサブヨークＹ１３，Ｙ２３がそれぞれ固定される。上記第１、上記第２の接合体ＹＭ１，ＹＭ２とそれらの接合体の面に対向する位置にある対向ヨークＹ１３，Ｙ２３との間に形成されるギャップに、Ｘステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂの基板固定部１１３０Ａ，１１３０Ｂに固定されたコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂが基体１１１の外壁を回りこんで配設されることにより、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂが基体１１１に組み込まれる。

このためコイル基板１１３１Ａ、１１３１Ｂが通電されると、フレミング左手の法則によりコイル基板１１３１Ａ，１１３１ＢがマグネットＭＧ１，ＭＧ２に沿って平行（Ｘ方向、Ｙ方向）にスライドするようになる。その結果、各ステージ１１３Ａ，１１３Ｂの基板固定部１１３０Ａ，１１３０Ｂに固定されたコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂの動きに応じて被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２並びにＣＣＤホルダー１１２に保持されているＣＣＤ１１２Ａが移動することとなる。

こうしてＸステージ１１３Ａ，Ｙステージ１１３ＢおよびＣＣＤホルダー１１２が、コイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂ上のコイルの通電に応じて素早く動くことができるように基体１１１に組み込まれる。

ここでＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂに挿通されるか、又は固定されるガイド軸Ｇ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６および、支持軸Ｇ２、Ｇ５がどのようにして基体１１１に組み込まれていくかを簡単に説明しておく。

まず、Ｘ方向に延びる２本のガイド軸Ｇ１，Ｇ３およびおよび１本の支持軸Ｇ２がどのようにして基体側に配設されて基体１１１に組み込まれていくかを図２を参照して簡単に説明する。

まず、Ｘステージ１１３Ａには、２つの軸受（後述する）が備えられており、それら２つの軸受にＸ方向に延び基体１１１に固定的に支持される第１のガイド軸Ｇ１が挿通されその第１のガイド軸Ｇ１の両端が基体１１１が備える軸受に嵌入され基体１１１に固定的に支持される。さらにＸ方向に突出してＸ方向へのスライドが自在に基体１１１に支持される第１の支持軸Ｇ２の一端がＸステージ１１３Ａに固定的に支持される。第１のガイド軸Ｇ１は、その両端が基体１１１のＵ溝形状の軸受にそれぞれ嵌入され、さらに蓋部材の押さえ部（後述する）に押さえられることにより基体１１１に固定的に支持される。

さらに、Ｘ方向に延びる第２のガイド軸Ｇ３の両端が、Ｙステージ１１３Ｂに固定的に支持され、ＣＣＤホルダー１１２に設けられている２つの軸受（後述する）がその第２のガイド軸Ｇ３にＸ方向にスライド自在に連結されることによりＣＣＤホルダー１１２がＹステージ１１３Ｂに連結される。この第２のガイド軸Ｇ３は、上述した様に被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２をＹ方向に拘束してＸ方向のみの移動を補助する役目を担う。

一方、Ｙ方向に延びる３本の軸の方の第３のガイド軸Ｇ６は、その両端がＸステージ１１３Ａに固定され、ＣＣＤホルダー１１２に設けられているもう一つの軸受（後述する）がその第３のガイド軸Ｇ６にＹ方向にスライド自在に連結されることによりＣＣＤホルダー１１２がＸステージ１１３Ａに連結される。このＹ方向に延びる第３のガイド軸Ｇ６は、Ｘステージ１１３Ａに固定的に支持されることによりＣＣＤホルダー１１２をＸ方向に拘束してＹ方向のみの移動を補助する役目を担う。

また第４のガイド軸Ｇ４は、Ｙステージ１１３Ｂが備える２つの軸受に挿通されその両端が基体１１１のＵ溝形状の軸受に嵌入され蓋部材１１４の押さえ部（後述する）により押さえられることにより基体１１１に固定的に支持される。また第２の支持軸Ｇ５は、Ｙステージ１１３Ｂに固定される。

こうして各ステージ１１３Ａ，１１３Ｂおよび被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２をスライド自在にするためのガイド軸Ｇ１、Ｇ４および支持軸Ｇ２，Ｇ５が基体１１１に組み込まれるとともに、ＣＣＤホルダー１１２の一方向の動きを拘束するガイド軸Ｇ３，Ｇ６がそれぞれＹステージ１１３Ｂ及びＸステージ１１３Ａに固定的に支持されて各ステージ１１３Ａ，１１３ＢとＣＣＤホルダー１１２とがそれぞれ基体１１１に組み込まれることになる。組み込まれた後の状態については図５を参照したときに詳述する。

また、各ステージが備えるコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂにはコイル基板上のコイルを通電するための配線を行なわなければならないので、図２にはそのためのフレキシブル基板ＦＰＣが図示されている。このフレキシブル基板ＦＰＣは、図３に示す様に第１のコイル基板１１３１Ａに固定される第１の固定部ＦＰＣ１を有し、第１のコイルに供給される電流の流路が形成され、第２のコイル基板１１３１Ｂに固定される第２の固定部ＦＰＣ２とを有し、第２のコイルに供給される電流の流路が形成されたものである。本実施形態においては、１本のフレキシブル基板ＦＰＣで２つのコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂの接続を行なうことができるようにしているが、２本別々であっても良い。

図３に示す１本のフレキシブル基板ＦＰＣには、Ｚ方向に撓み撓んだ場合の面が互いにＸ方向に対面した第１の撓み部ＦＰＣ３と、Ｚ方向に撓み撓んだ場合の面が互いにＹ方向に対面した第２の撓み部ＦＰＣ４とが設けられている。なおこのフレキシブル基板ＦＰＣには、第１、第２のコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂに固定された部分に第１、第２のマグネットＭＧ１，ＭＧ２の磁力を検出することによりＸステージ、ＹステージのＸ方向、Ｙ方向の位置を検出するための第１のホール素子ｈ１、第２のホール素子ｈ２が搭載されているのでそれらのホール素子ｈ１，ｈ２で得られた検出信号を伝送する伝送路も形成されている。

Ｘステージ１１３ＡがＸ方向に移動しているときには上記第１の撓み部ＦＰＣ３によってフレキシブル基板ＦＰＣに加えられるストレスが吸収され、ＹステージがＹ方向に移動しているときには上記第２の撓み部ＦＰＣ４によってフレキシブル基板ＦＰＣに加えられるＹ方向のストレスが吸収される。

このフレキシブル基板ＦＰＣによる配線が終了したら、最後にＸステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂ、ＣＣＤホルダー１１２をＺ方向から覆うように蓋部材１１４が被せられて組立が終了する。

ここで、基体１１１に各ステージ１１３Ａ，１３３Ｂが組み込まれＸＹステージ１１０が組み立てられ、さらにそのＸＹステージ１１０がレンズ鏡胴１００に組み込まれた後の状態を図５を参照して説明する。

前述した様に図５には、ＸＹステージ１１０がレンズ鏡胴１００に組み込まれた後の状態を、蓋部材１１４を透明にして図２、図４の右上方向から、つまりＺ方向に沿って見た図が示されている。

図２で説明したように、第１から第４のガイド軸および第１，第２の支持軸Ｇ１〜Ｇ６が各ステージ１１３Ａ，１１３Ｂとともに基体１１１に組み込まれていって各ステージが基体１１１に支持されるので、まずガイド軸と支持軸を含めた軸周りの構造を説明する。

図５に示す様に、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂには、それぞれ、第１のガイド軸Ｇ１、第４のガイド軸Ｇ４が挿通される２つの軸受Ａ１、Ａ２，Ａ３，Ａ４がそれぞれ備えられている。

また、図５に示す基体１１１には、その第１のガイド軸Ｇ１の両端を固定的に支持する、上記蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の２つの第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２と、上記第４のガイド軸Ｇ４の両端を固定的に支持する、上記蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の２つの第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４と、上記第１の支持軸Ｇ２をＸ方向にスライド自在に支持する、上記蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の第３の支持部ＢＥ５と、上記第２の支持軸Ｇ５をＹ方向にスライド自在に支持する、上記蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の第４の支持部ＢＥ６とが備えられている。図５には上記第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２と第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４の構造が同じであるので第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４のうちの一方の支持部ＢＥ４の構造を示す拡大図が示されており、上記第３の支持部ＢＥ５と第４の支持部ＢＥ６の構造が同じであるので第３の支持部ＢＥ５の構造を示す拡大図が示されている。また、図５には、ＣＣＤホルダー１１２の、第２のガイド軸Ｇ３に支持された２つの軸受Ｂ１、Ｂ２の構造を示す拡大図やＣＣＤホルダー１１２の、第１のガイド軸Ｇ１に支持されたもう一つの軸受Ｂ３の構造を示す拡大図も示されている。

つまり、Ｘステージ１１３Ａの２つの軸受Ａ１，Ａ２に第１のガイド軸Ｇ１が挿通されてその第１のガイド軸Ｇ１の両端が第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２に嵌入されて第１のガイド軸Ｇ１およびＸステージ１１３Ａが基体１１１に支持され、Ｙステージ１１３Ｂに第４のガイド軸Ｇ４が軸受Ａ３，Ａ４に挿通されてその第４のガイド軸Ｇ４の両端が第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４に嵌入されて第４のガイド軸Ｇ４およびＹステージ１１３Ｂが基体１１１に支持される。

本実施形態においては、最後に図５の表面側から蓋部材１１４が被せられるため、蓋部材１１４には、上記第１のガイド軸Ｇ１の、上記２つの第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２それぞれに支持された各部分を押さえる２つの第１の押え部１１４Ａと、上記第４のガイド軸Ｇ４の、上記２つの第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４それぞれに支持された各部分を押さえる２つの第２の押え部１１４Ａと、上記第３の支持部ＢＥ５の、当該蓋部材１１４に向かう開口を塞ぎその第３の支持部ＢＥ５と共同して上記第１の支持軸Ｇ２が貫通する第１の支持孔１１４Ｂを形成する第１の塞ぎ片と、上記第４の支持部ＢＥ６の、当該蓋部材１１４に向かう開口を塞ぎ第４の支持部ＢＥ６と共同して上記第２の支持軸Ｇ５が貫通する第２の支持孔１１４Ｂを形成する第２の塞ぎ片とが備えられているので、その蓋部材１１４と上記基体１１１に設けられている軸受とによってＸステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂが好適に支持されることになる。

さらに、蓋部材１１４には、この蓋部材１１４に固定され、ＣＣＤホルダー１１２をＺ方向に付勢する付勢部材として作用するバネ部材ＳＰ１が備えられており、ＣＣＤホルダー１１２の、上記第２のガイド軸Ｇ３に支持された２つの軸受Ｂ１，Ｂ２それぞれには、図５中の拡大図に示す様にＺ方向とＹ方向とに角を有し上記第２のガイド軸が貫通した矩形の貫通穴が設けられている。こうしておくと、丸いガイド棒Ｇ２が矩形の４つの辺のうちの２つの辺の、２箇所の点で押さえられるようになって、Ｙ方向のがたが吸収されるように支持されるとともにフリクションが軽減されるように支持される。

またＣＣＤホルダー１１２をＸステージに対してＸ方向に片寄せするための付勢部材として作用するバネＳＰ２が設けられており、そのバネＳＰ２によってＣＣＤホルダー１１２がＸ方向に片寄せされている。こうしておくと、Ｘステージが絶えず一方方向に付勢された状態になるので、被移動ステージとなるＣＣＤホルダー１１２が移動しているときのＸ方向のがたが吸収される。

こうして、バネＳＰ１、およびＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂと基体１１１、Ｘステージ１１３ＡとＹステージ１１３ＢとＣＣＤホルダー１１２とを繋ぐ軸受によって、ＣＣＤホルダー１１２の、スライド中のガタが抑制されるようにＣＣＤホルダー１１２が程よく支持される。

また図２のところで説明したが、組み立てられた後の構成をより明確にするためにＸステージ駆動機構とＹステージ駆動機構についてもその構成を図５を参照して説明しておく。

図５に示すＸステージ駆動機構には、前述した様に、Ｘ−Ｚ平面に広がってＸステージに対向した第１のマグネットＭＧ１と、その第１のマグネットＭＧ１の、Ｘステージ１１３Ａから見たときの裏面に固定された第１のヨークＹ１１とからなる第１の接合体ＹＭ１と、Ｘステージ１１３Ａの、上記第１のマグネットＭＧ１に対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、第１のマグネットＭＧ１との相互作用によりそのＸステージ１１３ＡをＸ方向に駆動する力を発生する第１のコイルが形成された第１のコイル基板１１３１Ａとが備えられており、また、Ｙステージ駆動機構には、Ｙ−Ｚ平面に広がってＹステージに対向した第２のマグネットＭＧ２と、その第２のマグネットＭＧ２の、上記Ｙステージ１１３Ｂから見たときの裏面に固定された第２のヨークＹ２１とからなる第２の接合体ＹＭ２と、Ｙステージ１１３Ｂの、第２のマグネットＭＧ２に対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、第２のマグネットＭＧ２との相互作用によりそのＹステージ１１３ＢをＹ方向に駆動する力を発生する第２のコイルが形成された第２のコイル基板１１３１Ｂとが備えられている。

第１のヨークＹ１１は、第１のマグネットＭＧ１よりもＸ方向に幅広の部材であって、Ｘステージ駆動機構には第１のヨークＹ１１の、第１のマグネットＭＧ１から見たときの裏面の、その第１のマグネットＭＧ１と対向する位置に固定された、その第１のヨークＹ１１よりもＸ方向に幅狭の第１のサブヨークＹＭ１３が備えられており、第２のヨークＹ２１は、第２のマグネットＭＧ２よりもＸ方向に幅広の部材であって、Ｙステージ駆動機構には、第２のヨークＹ２１の、第２のマグネットＭＧ２から見たときの裏面の、その第２のマグネットＭＧ２と対向する位置に固定された、その第２のヨークＹ２１よりもＸ方向に幅狭の第２のサブヨークＹ２３が備えられている。

こうして第１の基板固定部１１３０Ａと第２の基板固定部１１３０Ｂとに固定された第１のコイル基板１１３１Ａと第２のコイル基板１１３１Ｂが、第１のマグネットＭＧ１と、その第１のマグネットＭＧ１に対向する第２のヨークＹ１２、第２のマグネットＭＧ２とその第２のマグネットＭＧ２に対向する第４のヨークＹ２２との間に要領よく配設され各ステージを駆動するためのボイスコイルモータと各ステージとが基体に組み込まれる。

本実施形態においては、マグネットＭＧ１，ＭＧ２を挟んで第１のヨークＹ１１と第３のヨークＹ１２、第２のヨークＹ２１と第４のヨークＹ２２を対向して配設することに加えて、マグネットＭＧ１に対向して第１のヨークＹ１１、第２のヨークＹ２１の裏面側に第１のサブヨークＹ１３、第２のサブヨークＹ２３を追加することで、コイルを駆動するときの磁束の漏れを最小限に抑えることができるようにしてコイル基板１１３０Ａに対して効率良く磁力を加えることができるようにしている。

このようにしてガイド軸および支持軸、さらにＸ駆動機構、Ｙ駆動機構が基体に組み込まれてＸＹステージが組立てられる。

ここで、図６から図１０までの図を参照して、レンズ鏡胴１００に組み込まれた後のＸＹステージ１１０の構成を簡単に説明しておく。

図６には、図５中の符号Ｐで示す線に沿って切断した断面を示すＸ断面図、図７には図５中の符号Ｑで示す線に沿って切断した断面を示すＸ断面図、図８には図５の右側面図、図９には図５中の符号Ｒで示す線に沿って切断した切断面を示すＹ断面図、および図１０には、図５の底面図がそれぞれ示されている。

図６から図１０を参照してＸＹステージ１１０を構成する各部材の位置関係を簡単に説明しておく。

図６、図９に示す様に、レンズ鏡胴１００の後方にＸＹステージ１１０が組み込まれており、最後に被せられる蓋部材１１４に設けられたバネＳＰ１によってＣＣＤプレート１１６およびＣＣＤホルダー１１０がレンズ鏡胴１００側に付勢されるようにしてＸＹステージ１１０を構成する各部材がレンズ鏡胴に組み込まれている。

図６に示す様に、ＣＣＤホルダ１１０には、ＣＣＤ１１０Ａが装着されそのＣＣＤ１１２Ａにはフレキシブル基板１１５が接続されている。このフレキシブル基板１１５を剥き出しにしたまま外部へと引き出すとＣＣＤ１１０ＡがＣＣＤホルダー１１０とともに移動しているときにフレキシブル基板１１５が暴れてキズが付いてしまう恐れがあるので、フレキシブル基板１１５をＣＣＤプレート１１６で挟み込む様にして蓋部材１１４のバネＳＰ１でそのＣＣＤプレート１１６をＣＣＤホルダー１１２側に押してフレキシブル基板の姿勢を矯正している。

さらに、フレキシブル基板１１５には、図２でも説明した様に、Ｘ方向にコの字状の撓み１１５Ａが設けられており、そのコの字状の撓みが蓋部材１１４と基体１１１とで構成される空きスペース内に巧みに組み込まれている。前述した様にその撓みが設けられている部分にはＹ方向にスリットが設けられているので、ＣＣＤホルダー１１０がスライドしているときにフレキシブルケーブル１１５にＸ方向、Ｙ方向のストレスが加えられるようなことがあってもそれらのストレスがその撓み１１５ＡとスリットＳＬ（図２参照）により緩和される。また、配線スペースを確保するためにわざわざ基体側の大きさを大きくする必要がなくなって、ＸＹステージの小型化を図ることが可能となる。

また、図７には、図２で説明した様に対向ヨーク（第４のヨーク）Ｙ２２が基体１１１の外壁の凹みの内壁にネジで固定され、その後マグネットＭＧ２と第２のヨークＹ２１が接着された第２の接合体ＹＭ２が基体１１１の外壁面に固定された後の状態が示されている。

Ｙステージ１１３Ｂには、基体１１１の外壁外側に回り込んでＺ方向およびＹ方向に広がり第１のコイル基板１１３１Ａが固定された、Ｚ方向の寸法が基体１１１のＺ方向の寸法よりも短い第２の基板固定部１１３０Ｂが備えられている。

また、Ｙステージ駆動機構には、基体１１１の外壁と第２のコイル基板１１３１Ｂとの間の、Ｚ方向について第２の基板固定部１１３０Ｂとの干渉が免れた位置に配置された第４のヨークＹ２２が備えられている。

そのマグネットＭＧ２と上記対向ヨーク(第４のヨーク)Ｙ２２との間のギャップにコイル基板１１３１Ｂが基体１１１の外壁を回りこんで挿入されている。なお、基体にはマグネットＭＡＧ２の裏面に第２のヨークＹ２１が接着されて接合体ＹＭ２にされてから組み込まれている。

図示はしないが、Ｘステージ１１３Ａ側の構造も図７と同じである。

図７のコイル基板１１３１Ｂに連結されているＹステージ１１３Ｂが、コイル基板１１３１Ｂとともに紙面に向かって表から裏へ、あるいは裏から表に向かって移動するとＹステージ１１３Ｂが共にＹ方向にスライドすることになる。

このように本実施形態においては、Ｘステージ駆動機構を構成するボイスコイルモータとＹステージ駆動機構を構成するボイスコイルモータが非常に狭いスペースに高密度に実装され、従来に比べて小型の駆動機構がＸＹステージに組み込まれることによってＸＹステージの小型化が図られている。

ここで本実施形態においては、フレキシブル基板ＦＰＣに装備されたホール素子ｈ１，ｈ２でコイル基板つまり各ステージ１１３１Ａ，１１３１Ｂの位置を精度良く検出することができるようにするためにホール素子ｈ１，ｈ２の出力調整（直線性を得る）を簡単に行なうことができる構成を採用しているのでその構造を説明する。

図８には、図５の右側面図が示されている。図５の右側にはＹステージ１１３Ｂを駆動するＹステージ駆動機構が備えられているので、図８にはそのＹステージ駆動機構が備える第１のヨークＹ２１およびその裏面に貼着された追加ヨークＹ２３が示されている。この第１のヨークＹ２１は、前述した様に内部のマグネットＭＧ２に接着固定されている。Ｘステージ駆動機構側も同じ構成であるので、図８のＹステージ駆動機構側の構造の方を説明する。

この図８にはフレキシブル基板ＦＰＣの第２の撓み部ＦＰＣ４が基体１１１とレンズ鏡鏡１００とで形成される僅かなスペースに要領よく組み込まれていることが示されている。

前述した様にこのフレキシブル基板ＦＰＣを通して通電されるコイル基板を磁場中で運動させるためのＹステージ駆動機構が基体１１１には組み込まれており、図８にはそのＹステージ駆動機構が備える第２のヨークＹ２１と第２のサブヨークＹ２３とが示されている。前述した様にこの第２のヨークＹ２１にはマグネットＭＧ２（図５参照）が接着固定され第２の接合体ＹＭ２が構成されている。

図８に示す基体１１１には第２の接合体ＹＭ２の、Ｙ方向に延びる一辺に接してその第２の接合体のＹ方向への位置調整時のガイドとなるガイド部１１１Ｇが備えられており、さらに、蓋部材１１４には基体１１１のガイド部１１１Ｇとの間に第２の接合体ＹＭ２を挟みそのガイド部１１１Ｇと協同してその第２の接合体ＹＭ２のＹ方向への位置調整時のガイドとして作用するガイド片１１４Ｃが備えられている。この蓋部材１１４には、さらに第２の接合体の、Ｙステージから見たときの背面に接して第２の接合体の背面をガイドする第１の背面ガイド部１１４Ｄも備えられている。

ここで、図番が前後するが、その感度調整を行なう部分の構成を説明しておく。

図１１は、マグネットＭＧ１，ＭＧ２の構成と、接合体ＹＭ１，ＹＭ２とホール素子ｈ１，ｈ２と、第１、第３、第２、第４のヨークＹ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，Ｙ２２と第１、第２のサブヨークＹ１３，Ｙ２３との間の位置関係を示す図である。

図１１（ａ）には、図７で説明したコイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂと各ヨークＹ１１〜Ｙ１３，Ｙ２１〜Ｙ２３の位置関係およびホール素子ｈ１，ｈ２の位置が示されており、図１１（ｂ）には、第１のヨークＹ１１又は第２のヨークＹ２１と、第３のヨークＹ１２又は第４のヨークＹ２２と、第１のコイル基板１１３１Ａ又は第２のコイル基板１１３１Ｂの位置関係が示されている。また図１０（ｃ）、図１０（ｄ）には、マグネットＭＧ１又はＭＧ２の配列が示されている。

また図１２は、接合体を図８に示すガイド１１１Ｇ等に沿って動かしているとき（図中の矢印の方向）のホール素子ｈ１又はｈ２の出力の変化を説明する図である。

第１の接合体ＹＭ１又は第２の接合体ＹＭ２には、基体側のネジ穴と連通する、締結部を構成する長穴ＨＬ１が設けられている。この長穴ＨＬ１に偏芯ピンＰ１を挿入してガイド１１１Ｇ（図８参照）に沿って接合体ＹＭ１又はＹＭ２をＸ方向又はＹ方向に移動させることにより位置調整が行なわれる。また位置調整が行なわれた後にあっては、偏芯ピンが取り除かれて締結部にネジが挿入されて第１、第２の接合体が基体に固定されるようにもなっている。

また、図１１（ａ）に示す様に、Ｘステージ駆動機構やＹステージ駆動機構には、第１のマグネットＭＧ１や第２のマグネットＭＧ２よりもＸ方向やＹ方向に幅広の部材であって、第１の接合体ＹＭ１や第２の接合体ＹＭ２が、第１のヨークＹ１１や第２のヨークＹ２１の、第１のマグネットＭＧ１や第２のマグネットＭＧ２から見たときの裏面の、その第１のマグネットＭＧ１やその第２のマグネットＭＧ２と対向する位置に固定された、その第１のヨークＹ１１、その第２のヨークＹ２１よりもＸ方向やＹ方向に幅狭の第１のサブヨークＹ１３や第２のサブヨークＹ２３が備えられている。これらのサブヨークＹ１３，Ｙ２３はマグネットＭＧ１，ＭＧ２の極の変化する範囲（図１１（ｃ）参照）をカバーすることができるところに設けられている。ここでは、第１のヨークと第２のヨークを厚くするとヨークが大型化してしまうので、薄くして、必要なところだけに第１のサブヨークＹ１３、第２のサブヨークＹ１３を設けることで、狭いスペースへの組み込みを可能にするとともに、それらのサブヨークでマグネットＭＧ１，ＭＧ２とヨークＹ１１〜Ｙ１３，Ｙ２１〜Ｙ２３とで形成される磁気回路中の磁束の漏れを低減させ、より効率的にコイルに対して磁力を加えることができるようにしている。

また、本実施形態のボイスコイルモータのマグネットには図１１（ｃ），（ｄ）に示す様に、２極（Ｓ，Ｎ）の磁石が交互に並べて設けられており、各ステージが各ステージのストロークの範囲の中心に位置した時に、ホール素子ｈ１，ｈ２がその２極の磁石のＮ極とＳ極との境界に対向した位置（図中の符号Ｂ１で示した方）にくるように各接合体の位置が調整される。なお、コイル基板１１３１Ａ，１１３１Ｂは、ホール素子ｈ１，ｈ２がマグネットの境界（Ｂ１）を中心にして上側のＳ極と下側のＮ極と対向する範囲内しか移動しない。

図１２には、調整時に接合体が動かされているときのホール素子の出力の変化が示されている。

例えばホール素子の出力を電気的にモニターしておいて、接合体ＹＭ１，ＹＭ２をいずれか一方の方向に移動させホール素子の最大出力を検出していって最大出力を検出したら今度は反対方向に移動させていってホール素子の最小出力を検出する。双方の出力が得られたら、その出力値を２で割ってその値が得られる位置に接合体を移動させるとちょうどマグネットＭＧ１，ＭＧ２のＮ極とＳ極との境界に対向した位置（図１１の符号Ｂ１で示す方の境界）にホール素子ｈ１，ｈ２が位置するように調整が行なわれることになる。

このような調整が行なわれると、実際にコイル基板が最大ストローク動いたとしてもホール素子の出力が飽和することなく、位置の変化に応じてホール素子の出力がリニア（直線性）に得られるので、位置の検出精度が非常に高くなる。

こうして今までの駆動力を保ったままのボイスコイルモータがいままでよりも狭いスペースに高密度に実装される。

ここで話を元に戻して図９、図１０を参照してＸＹステージの構成を説明する。

図９には図５中の符号Ｒで示す線に沿って切断し切断した面を見たＹ断面図が示されている。図１０には、図５の底面図が示されている。

図９は、図６と同様の図であるが、図９には、図６とは見る方向が異なるのでズームモータＺＭの配置が示されている。また図１０には、図８と同様の図であってＸステージ駆動機構の構成が示されている。図８と同様にフレキシブル基板ＦＰＣの第１の撓み部ＦＰＣ３が狭いスペース内に要領よく実装されていることが分かる。

このようにレンズ鏡胴１００にＸＹステージ１１０が組み込まれて図１の撮影装置１が構成される。

ところで、従来においては４本のガイド軸のアライメント調整を個別に行なう必要があったために組立が難しいという問題を抱えていた。そこで、本実施形態においては、前述した様に、Ｘステージ、Ｙステージ、ＣＣＤホルダーをすべて３点で支持することによって、アライメント調整を不要にして組立の簡素化を図っている。

再び図５を参照して、本実施形態のＸＹステージが如何に組み立てやすいものであるかということを説明する。

また、図５に示す様に中心軸を取り巻くようにＸステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂが配設されている。これらのステージ１１３Ａ，１１３Ｂは、基体に設けられているＵ字形状の溝に各ガイド軸が嵌入されることにより基体に支持される。基体の加工においては直角度および平行度の精度を出すことは容易であるので、直角度および平行度を持つＵ溝を基体に予め設けてそのＵ字状の溝にガイド軸および支持軸を嵌め入れることにより、各軸の直角度、平行度を容易く得ることができるようにしておく。こうしておくと、従来例のように各軸の調整を個別に行なう必要がなくなる。

こうしてそれらの溝に、Ｘステージが備える２つの軸受Ａ１、Ａ２を貫通するようにして挿通された第１のガイド軸Ｇ１の両端部が嵌め入れられ、さらに第１のガイド軸Ｇ１に対してＸ方向に突出した第１の支持軸Ｇ２も嵌め入れられる。こうして軸受Ａ１，Ａ２および支持軸Ｇ２の３点でＸステージ１１３Ａが基体１１１に支持されると、Ｘステージ１１３Ａは高い平面度で基体に支持されることになる。

またＹステージ１１３Ｂは、同様にＹステージが備える２つの軸受Ａ３，Ａ４を貫通するようにして挿通された第４のガイド軸Ｇ４の両端部が嵌め入れられ、さらに第４のガイド軸Ｇ４に対してＹ方向に突出した第２の支持軸Ｇ５も嵌め入れられる。こうして２つの軸受Ａ３，Ａ４と支持軸Ｇ５の３点でＹステージが基体に支持されると、Ｙステージ１１３Ｂは高い平面度で基体１１１に支持されることになる。

こうしてＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂの平面が高い精度で保たれたら、これらのステージで被移動ステージを支持することにより被移動ステージであるＣＣＤホルダーにも高い平面度を得ることができるようになる。

さらに図５の例では、Ｙステージ１１３ＢにＸ方向に延びＹステージ１１３Ｂに固定的に支持された第２のガイド軸Ｇ３が備えられているので、被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２に、Ｙ方向に拘束されＸ方向にスライド自在に上記第２のガイド軸Ｇ３に支持される２つの軸受Ｂ１，Ｂ２が設けられるとともに、Ｘ方向およびＹ方向の双方に非拘束に第１のガイド軸Ｇ１に支持される１つの軸受Ｂ３が設けられ、第２のガイド軸Ｇ３に支持される２つの軸受Ｂ１，Ｂ２と第１のガイド軸Ｇ１に支持される１つの軸受Ｂ３との合計３点で支持されることにより、基体１１１に対する姿勢が規定される。図中に示されているように、軸受Ｂ１、Ｂ２にはＺ方向とＹ方向とに角を持つ軸受が構成されており、軸受Ｂ３には、Ｕ字形状の軸受が設けられている。さらに蓋部材１１４によって設けられているバネＳＰ１によって紙面裏側にＣＣＤプレートを含むＣＣＤホルダ等が付勢されるので、双方の軸受ともに被移動部材のＺ方向の姿勢を規定する作用を担うことになる。このため、より高い平面が得られるようになる。

こうして、高い平面度が得られているＹステージ側の２点と、同じく高い平面度が得られているＸステージ側の１点とのＣＣＤホルダーを挟んだ、対向する３点でＣＣＤホルダーが支持されると、ＣＣＤホルダーに高精度の平面度が得られる。

また上記構造によりＸステージ、Ｙステージ並びにＣＣＤホルダーに基体に対して同程度の平面度が得られたとしても、軸受部のがたが大きくなると、被移動ステージであるＣＣＤホルダー、又はＸステージ、Ｙステージがいずれかの方向にスライドしている最中にがたついてＸステージとＹステージの動きが鈍くなるとともにＣＣＤホルダーの動きが鈍くなる恐れがある。

そこで、本実施形態においては、前述した様にＸステージ、Ｙステージのスライド中のがたつきをとることができるように、蓋部材１１４と蓋部材１１４に設けたバネＳＰ１と軸受の形状を用いて被移動ステージであるＣＣＤホルダー等のスライド中のがたつきをできる限り小さくすることができるように工夫している。

前述した様に、基体には第１のガイド軸Ｇ１の両端を固定的に支持する、蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の２つの第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２と、第４のガイド軸Ｇ４の両端を固定的に支持する、蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の２つの第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４と、第１の支持軸Ｇ２をＸ方向にスライド自在に支持する、蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の第３の支持部ＢＥ５と、第２の支持軸Ｇ５をＹ方向にスライド自在に支持する、蓋部材１１４に向かって開口したＵ溝形状の第４の支持部ＢＥ６とが設けられている。

また、蓋部材１１４には、それらに対応して、第１のガイド軸Ｇ１の、２つの第１の支持部ＢＥ１，ＢＥ２それぞれに支持された各部分を押さえる２つの第１の押え部と、第４のガイド軸Ｇ４の、２つの第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４それぞれに支持された各部分を押さえる２つの第２の押え部と、第３の支持部ＢＥ５の、当該蓋部材１１４に向かう開口を塞ぎその第３の支持部ＢＥ５と共同して前記第１の支持軸Ｇ２が貫通する第１の支持孔１１４Ｂを形成する第１の塞ぎ片と、第４の支持部ＢＥ６の、当該蓋部材１１４に向かう開口を塞ぎその第４の支持部ＢＥ６と共同して第２の支持軸Ｇ５が貫通する第２の支持孔１１４Ｂを形成する第２の塞ぎ片とが設けられている。

図５の紙面表側つまりＺ方向へＸステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂおよび被移動ステージ１１２を覆うようにして蓋部材１１４が装着されて蓋部材１１４と基体１１１とが協同して軸受が構成される。

図５には、そのことを示すために各支持部ＢＥ１〜ＢＥ６の構造が抜粋して示されている。

第１の押さえ部と第２の押さえ部の構造は同じなので、図５には、第４のガイド軸Ｇ４の、２つの第２の支持部ＢＥ３，ＢＥ４のうちの一方が示されている。図５の拡大図に示す様に、Ｕ溝のところにガイド軸Ｇ４が嵌め入れられ、蓋部材１１４の、端部の段差で構成される押さえ部１１４Ａによってガイド軸Ｇ４が弾力的に押さえ込まれる。こうして第１の支持部と第２の支持部によって第１のガイド軸と第４のガイド軸が支持されると、第１のガイド軸Ｇ１と第４のガイド軸Ｇ４が基体１１１に対して固定的に支持される。

さらに第３の支持部ＢＥ５と第１の塞ぎ片の構造と第４の支持部ＢＥ６と第２の塞ぎ片の構造は同じなので、第３の支持部ＢＥ５と第１の塞ぎ片が示されている。図５中の拡大図に示す様に、蓋部材１１４の塞ぎ片によってＵ溝が塞がれることにより支持孔１１４Ｂが形成され、その支持孔１１４Ｂを貫通するようにして第１の支持軸Ｇ２、第２の支持軸Ｇ５がスライド自在に支持されると、Ｘステージ１１３Ａ、Ｙステージ１１３Ｂそれぞれがスムーズにスライドするように基体１１１に支持される。

また、各ステージ１１３Ａ，１１３Ｂと被移動ステージであるＣＣＤホルダー１１２との連結部にも工夫が凝らされている。この例ではＸステージ１１３ＡとＹステージ１１３Ｂの動きに応じてＣＣＤホルダー１１２が敏感に反応して動くように、ＣＣＤホルダー１１２を３点で支持するとともに、３点の軸受部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の形状に工夫が凝らされている。

前述した様にＣＣＤホルダー１１２には、Ｘ方向に延びＹステージ１１３Ｂに固定的に支持された第２のガイド軸Ｇ３に、Ｙ方向に拘束されＸ方向にスライド自在に支持された２つの軸受Ｂ１，Ｂ２と、第１のガイド軸Ｇ１に、Ｘ方向およびＹ方向の双方に非拘束に支持された１つの軸受Ｂ３との３点で支持されることによりＣＣＤホルダー１１２の基体１１１に対する姿勢が規定されている。

そこで、蓋部材１１４に設けられたバネＳＰ１によりＣＣＤホルダー１１２が紙面裏側に向かって付勢されていることを利用して、そのＣＣＤホルダー１１２の、第１のガイド軸Ｇ１に支持された軸受Ｂ３をＹ方向に開口してその第１のガイド軸Ｇ１を挟むＵ溝形状の軸受にしてＵ字の一方の側にガイド軸を片寄らせる様にしてＣＣＤホルダー１１２のＺ方向の姿勢を定めるように支持させている。またＣＣＤホルダー１１２の、第２のガイド軸Ｇ３に支持された２つの軸受Ｂ１，Ｂ２それぞれに、Ｚ方向とＹ方向とに角を有し第２のガイド軸Ｇ３が貫通した矩形の貫通穴を設けて矩形の貫通穴の一方の側に寄らせるようにしてＣＣＤホルダーが移動している最中のＹ方向のがたつきを吸収させるようにしてＣＣＤホルダーを支持させている。

またＣＣＤホルダー１１２の、第３のガイド軸Ｇ６に支持された軸受部Ｂ４を、Ｚ方向に開口して第３のガイド軸Ｇ６を挟むＵ溝形状の軸受にして、そのＵ溝内に第３のガイド軸Ｇ６を常に位置させるようにしてＺ方向に非拘束にするとともにＸ方向への動きを拘束するようにしてＣＣＤホルダー１１２を支持させてもいる。

上述のように、ＣＣＤホルダー１１２はバネＳＰ２によってＸ方向に付勢されている。このため、第３のガイド軸Ｇ６が軸受部Ｂ４のＵ溝の一方の側に片寄せされている。これによってＣＣＤホルダー１１２が移動しているときのＸ方向のがたが吸収される。

この軸受部Ｂ４は、ＣＣＤホルダー１１２を第１のガイド軸Ｇ１と第３のガイド軸Ｇ３に沿ってＸ方向にスライドさせているときの、双方のガイド軸Ｇ１，Ｇ３からＣＣＤホルダー１１２に加えられるモーメントがちょうど打ち消される位置に設けられているので、ＣＣＤホルダー１１２がＸ方向に円滑に動く。

こうして、Ｘ方向、Ｙ方向のがたを吸収すると共に被移動ステージであるＣＣＤホルダーのＺ方向の姿勢をスライド中であっても常に保つことができるようにすることによって、ＣＣＤホルダー１１２の円滑かつ俊敏な反応が約束されるＸＹステージが構成される。

以上説明した様に、本発明のＸＹステージによれば、平面度を得ながらの組立が容易であって製造費の低減が図られたＸＹステージ、そのＸＹステージを備えた撮影装置が実現する。

また、フリクション等の余計な力が発生することがほとんどない、ステージの動きに同調して敏感にＣＣＤホルダーを動かすことができるＸＹステージが実現する。

本発明のＸＹステージを備えた撮影装置１の外観を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 図２のフレキシブル基板の拡大図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるＸＹステージ１１０の構成を示す図である。 マグネットＭＡＧ１，ＭＡＧ２の配列と、接合体ＹＭ１，ＹＭ２とホール素子ｈ１，ｈ２と対向ヨークＹ１２，Ｙ２２と追加ヨークＹ１３，Ｙ２３の位置関係を示す図である。 調整時のホール素子の出力を説明する図である。

符号の説明

１ 撮影装置
１００ レンズ鏡胴
１１０ ＸＹステージ
１１１ 基体
１１２ ＣＣＤホルダー
１１３Ａ Ｘステージ
１１３０Ａ 第１の基板固定部
１１３１Ａ 第１のコイル基板
１１３Ｂ Ｙステージ
１１３０Ｂ 第２の基板固定部
１１３１Ｂ 第２のコイル基板
１１４ 蓋部材
ＹＭ１ 第１の接合体
ＭＧ１ 第１のマグネット
Ｙ１１ 第１のヨーク
ＹＭ２ 第２の接合体
ＭＧ２ 第２のマグネット
Ｙ２１ 第２のヨーク
Ｙ１２ 第３のヨーク
Ｙ２２ 第４のヨーク
Ｙ１３ 第１のサブヨーク
Ｙ２３ 第２のサブヨーク
Ｇ１ 第１のガイド軸
Ｇ２ 第１の支持軸
Ｇ３ 第２のガイド軸
Ｇ４ 第４のガイド軸
Ｇ５ 第２の支持軸
Ｇ６ 第３のガイド軸
ｈ１ ｈ２ ホール素子

Claims (5)

1. 基体と、該基体をＺ方向に貫く中心軸に直交するＸＹ平面内で該基体に対し相対的に移動される被移動ステージを備えたＸＹステージにおいて、
   前記中心軸を半周にわたって取り巻き、Ｘ方向にスライド自在に前記基体に支持されるとともに、前記被移動ステージをＸ方向に拘束しＹ方向にスライド自在に支持して、Ｘ方向へのスライドにより該被移動ステージをＸ方向に移動させるＸステージと、
   前記中心軸を半周にわたって取り巻くことにより前記Ｘステージと共同して該中心軸を全周にわたって取り巻き、Ｙ方向にスライド自在に前記基体に支持されるとともに、前記被移動ステージをＹ方向に拘束しＸ方向にスライド自在に支持してＹ方向へのスライドにより該被移動ステージをＹ方向に移動させるＹステージと、
   前記ＸステージをＸ方向に駆動するＸステージ駆動機構と、
   前記ＹステージをＹ方向に駆動するＹステージ駆動機構とを備え、
   前記Ｘステージ駆動機構が、
   Ｘ−Ｚ平面に広がって前記Ｘステージに対向した第１のマグネットと、
   前記Ｘステージの、前記第１のマグネットに対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、該第１のマグネットとの相互作用により該ＸステージをＸ方向に駆動する力を発生する第１のコイルが形成された第１のコイル基板と、
   Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＸ方向に対面した第１の撓み部と、
   前記第１のコイル基板に固定された第１の固定部とを有し、前記第１のコイルに供給される電流の流路が形成された第１のフレキシブル基板とを備えたものであり、
   前記Ｙステージ駆動機構が、
   Ｙ−Ｚ平面に広がって前記Ｙステージに対向した第２のマグネットと、
   前記Ｙステージの、前記第２のマグネットに対面した位置に固定され、電流の供給を受けて、該第２のマグネットとの相互作用により該ＹステージをＹ方向に駆動する力を発生する第２のコイルが形成された第２のコイル基板と、
   Ｚ方向に撓み、撓んだ部分の面が互いにＹ方向に対面した第２の撓み部と、前記第２のコイル基板に固定された第２の固定部とを有し、前記第２のコイルに供給される電流の流路が形成された第２のフレキシブル基板とを備えたものであることを特徴とするＸＹステージ。
2. 前記第１のフレキシブル基板は、前記第１の固定部に、前記第１のマグネットの磁力を検出することによりＸステージのＸ方向の位置を検出するための第１のホール素子が搭載され、該第１のフレキシブル基板は該１のホール素子で得られた検出信号を伝送する伝送路が形成されたものであり、
   前記第２のフレキシブル基板は、前記第２の固定部に、前記第２のマグネットの磁力を検出することによりＹステージのＹ方向の位置を検出するための第２のホール素子が搭載され、該第２のフレキシブル基板は該２のホール素子で得られた検出信号を伝送する伝送路が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のＸＹステージ。
3. 前記第１のフレキシブル基板と前記第２のフレキシブル基板の双方が１枚のフレキシブル基板で構成され、該１枚のフレキシブル基板が、前記第１の固定部、前記第２の固定部、前記第１の撓み部、および前記第２の撓み部を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のＸＹステージ。
4. 前記被移動ステージに固定された、被写体の結像を受け該被写体を表わす画像信号を出力する撮像素子を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＸＹステージ。
5. 請求項４記載のＸＹステージと、
   前記撮像素子に被写体を結像する撮影レンズと、
   前記撮像素子から出力される画像信号により表わされる画像のぶれが補正されるように前記ＸＹステージを駆動する駆動部とを備えたことを特徴とする撮影装置。

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