JP2011081417A - ステージ装置を備えたカメラの像振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化せずに、カメラの撮影レンズ光軸の振れ方向の手振れだけでなく、カメラの撮影レンズ光軸に平行な軸周りの手振れによる像振れも補正できる像振れ補正装置を提供する。
【解決手段】制御手段は、Ｙ方向振動検出手段（ＧＳＹ）の出力信号と回転検出手段（ＧＳＲ）の出力信号の和信号と、２個のＹ方向変位検出手段（ＳＹＡ、ＳＹＢ）の一方（ＳＹＡ）の出力信号との差分信号に基づいて、この一方のＹ方向変位検出手段（ＳＹＡ）に対応するＹ方向駆動用コイル（ＣＹＡ）を駆動制御し、Ｙ方向振動検出手段（ＧＳＹ）の出力信号と回転検出手段（ＧＳＲ）の出力信号の差信号と、Ｙ方向変位検出手段（ＳＹＡ、ＳＹＢ）の他方（ＳＹＢ）の出力信号との差分信号に基づいて、この他方のＹ方向変位検出手段（ＳＹＢ）に対応するＹ方向駆動用コイル（ＣＹＢ）を駆動制御する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、特定の平面上を自由に移動できるステージ装置を備えたカメラの像振れ補正装置に関する。

カメラの像振れ補正装置として、補正レンズまたは撮像素子を支持した電気基板等の可動部を固定支持基板に対して移動自在、即ち、光軸と直交し、かつ互いに直交するＸ方向とＹ方向に直線移動自在に支持したものが知られている（特許文献１）。また、可動部及び固定支持基板が焦点調整の際に光軸周りに回転してしまう場合に、可動部を駆動する方向を補正するものが知られている（特許文献２）。

しかしながら従来の像振れ補正装置は、可動部はＸ方向及びＹ方向に直線的に移動させているので、カメラの回転振れを含む手振れによる像振れを補正することができない。また、回転振れを補正する機構を加える機構を追加すると、像振れ補正装置が大きく、重くなってしまう。

特許第２６４１１７２号公報 特開平８−１５２６６１号公報

本発明はかかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、大型化せずに、カメラの撮影レンズ光軸の振れ方向の手振れだけでなく、カメラの撮影レンズ光軸に平行な軸周りの手振れも補正できるステージ装置を利用した像振れ補正装置を提供することにある。

かかる課題を解決する本発明は、固定支持基板；上記固定支持基板上に、撮影光学系の光軸と直交する基準平面上を任意のＸ方向及びＹ方向に移動可能、かつ撮影光学系の光軸と平行な軸周りに回転可能に支持されたステージ部材；撮影光学系により被写体像が形成される、上記ステージ部材に保持された撮像素子；上記固定支持基板及び上記ステージ部材の一方に固定された、Ｘ用磁束発生装置及びＹ用磁束発生装置；上記固定支持基板及び上記ステージ部材の他方に固定された、上記Ｘ用磁束発生装置の磁束を受けて上記Ｘ方向の駆動力を発生させるＸ方向駆動用コイル、並びに上記Ｙ用磁束発生装置の磁束を受けて上記Ｙ方向の駆動力及び上記回転駆動力を発生させるＹ方向駆動用コイル；上記固定支持基板のＸ方向、Ｙ方向の振れを検出するＸ、Ｙ方向振動検出手段；上記固定支持基板の光軸周りの回転振れを検出する回転検出手段；及び上記Ｘ、Ｙ方向振動検出手段及び回転検出手段の検出結果に基づいて、上記Ｘ方向駆動用コイル及びＹ方向駆動用コイルを駆動制御する制御手段；を備え、上記Ｘ方向駆動用コイルの近傍には、Ｘ方向駆動用コイルとＸ用磁束発生装置との間のＸ方向変位を検出するＸ方向変位検出手段が配置されていること、上記Ｙ方向駆動用コイルは、上記撮像素子のＸ方向と平行な一対の側辺の一方の側辺に沿って、上記撮像素子の中心を通りかつＹ方向と平行な直線を挟んで対象に配置された２個のＹ方向駆動用コイルを有していること、上記２個のＹ方向駆動用コイルの近傍には、各Ｙ方向駆動用コイルのそれぞれに対応させて、各Ｙ方向駆動用コイルとＹ用磁束発生装置との間のＹ方向変位を検出する２個のＹ方向変位検出手段が配置されていること、上記制御手段は、上記Ｘ方向振動検出手段の出力信号と上記Ｘ方向変位検出手段の出力信号との差分信号に基づいて、上記Ｘ方向駆動用コイルを駆動制御すること、上記制御手段は、上記Ｙ方向振動検出手段の出力信号と上記回転検出手段の出力信号の和信号と、上記２個のＹ方向変位検出手段の一方の出力信号との差分信号に基づいて、該一方のＹ方向変位検出手段に対応するＹ方向駆動用コイルを駆動制御すること、上記制御手段は、上記Ｙ方向振動検出手段の出力信号と上記回転検出手段の出力信号の差信号と、上記Ｙ方向変位検出手段の他方の出力信号との差分信号に基づいて、該他方のＹ方向変位検出手段に対応するＹ方向駆動用コイルを駆動制御すること、及び上記制御手段は、上記Ｘ方向駆動用コイル及び２個のＹ方向駆動用コイルを同時に駆動制御することにより、上記ステージ部材をＸ、Ｙ方向に移動制御しかつ光軸と平行な軸周りに回転制御して撮像素子上の被写体像が撮像素子に対して振れないように像振れ制御すること、を特徴としている。

上記駆動手段は、上記撮像素子を、上記撮影光学系の光軸を回転中心として回転させる必要はなく、また撮像素子中心を回転中心とすることも必要ない。

本発明の像振れ補正装置のＸ、Ｙ方向振動検出手段は、上記撮影光学系の光軸と直交し、かつ互いに直交する横方向、縦方向の揺動を検出するＸ、Ｙ方向ジャイロセンサであり、上記回転検出手段は、上記撮影光学系の光軸周りの回転を検出する回転検出ジャイロセンサで構成することができる。

本発明の像振れ補正装置において、上記Ｘ用、Ｙ用磁束発生装置は、上記対応するＸ、Ｙ方向駆動用コイルとで発生する磁力の方向と直交する方向に長く形成された永久磁石であり、上記対応するＸ、Ｙ方向駆動用コイルは、上記直交する方向に長く形成された、上記基準平面と平行な平面コイルで構成することが実際的である。

上記撮像素子は、被写体像が形成される矩形の撮像面を有し、該撮像面の長辺がＸ方向と平行であって、上記２個のＹ方向駆動用コイルは、上記撮像面の長辺に沿って直列に、上記撮像面の中心を通りかつ撮像面の短辺と平行な直線に対して所定間隔で対称に配置することが実際的である。

より実際的には、上記撮像素子は被写体像が形成される矩形の撮像面を有し、該撮像面の短辺がＹ方向と平行であって、２個のＸ方向駆動用コイルを、上記撮像面の短辺に沿って、上記撮像面の中心を通りかつ撮像面の短辺と平行な直線に対して対称に配置することが好ましい。

本発明の像ぶれ補正装置によれば、撮像素子を光軸と直交する面内において移動及び回転可能に支持することで、支持機構が簡素化され、しかも撮影光学系の光軸周りの振れを検出して撮像素子を回転させることができるので、いわゆる縦振れ、横振れの補正だけでなく、撮影光学系の光軸に平行な軸周りの振れも補正することが可能になった。

本発明の第１の実施形態である像振れ補正装置を内蔵したデジタルカメラの縦断側面図である。 像振れ補正装置の非作動状態を、ヨークの一部を破断して示す背面図である。 固定支持基板の背面図である。 図２のIV−IV矢線に沿う断面図である。 図２のＶ−Ｖ矢線に沿う断面図である。 図２のVI−VI矢線に沿う断面図である。 Ｘ方向駆動装置の主要部を模式的に示す拡大図である。 Ｙ方向駆動装置の主要部を模式的に示す拡大図である。 Ｘ、Ｙ方向振れ及び光軸周りの回転振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。 同カメラボディの正面図である。 同カメラボディの側面図である。 Ｘ、Ｙ方向の像振れ補正を行う制御回路ブロック図である。 Ｘ、Ｙ方向の像振れ補正及び光軸に平行な軸周りの回転振れ補正を行う制御回路ブロック図である。 Ｙ方向駆動用コイルの配置に関する変形例を後方から示す拡大図である。 本発明の第２の実施形態である像振れ補正装置の非作動状態を、ヨークの一部を破断して示す背面図である。 本発明の第３の実施形態である像振れ補正装置の非作動状態を、ヨークの一部を破断して示す背面図である。 補正レンズを用いた変更例を模式的に示す側面図である。 Ｙ方向駆動用のヨークを２つ並べて設けた変形例を示す図２と同様の背面図である。 ２つのＸ方向駆動用コイルによって回転補正を行う変形例の要部を後方から示す拡大図である。

以下、図１〜図１０を参照して、本発明の像振れ補正装置を適用したステージ装置の第１の実施形態について説明する。

図１に示すように、デジタルカメラ（カメラ）１０内には、複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３からなる撮影レンズ（撮影光学系）Ｌが配設されており、レンズＬ３の後方には撮像素子としてＣＣＤ２０が配設されている。上記撮影レンズＬの光軸Ｏに対して直交するＣＣＤ２０の撮像面２１の位置は、該撮影レンズＬの設計上の結像（焦点）位置と一致している。ＣＣＤ２０はデジタルカメラ１０に内蔵された像振れ補正装置２５に固定されている。

像振れ補正装置２５は、図２〜図８に示す構造となっている。

図３に示すように、後方から視たときに方形をなし、その中央部に方形の収容孔３１が穿設された平板状の固定支持基板３０は、図示を省略した固定手段によりデジタルカメラ１０のカメラボディ１２（図５参照）の内面に固定されている。固定支持基板３０は光軸Ｏに対して直交しており、収容孔３１の中心が光軸Ｏと略一致している。固定支持基板３０の後面には、収容孔３１の左右両側に位置する突部３２と突部３３が後ろ向きに突設されている。突部３２と突部３３は共に上下一対であり、上下の突部３２の間及び上下の突部３３の間には取付用凹部３４と取付用凹部３５が形成されている。

図２及び図４に示すように、取付用凹部３４と取付用凹部３５には、断面形状がコ字形をなす金属製のヨークＹＸの前板部ＹＸ１がそれぞれ固着されている。ヨークＹＸの前板部ＹＸ１の後面には、そのＮ極とＳ極が矢印Ｘ方向（図２の左右方向）に並ぶ、ヨークＹＸには永久磁石（Ｘ用磁束発生装置）ＭＸが固着されている。図４に示すように、ヨークＹＸの後板部ＹＸ２は永久磁石（Ｙ用磁束発生装置）ＭＸと対向しており、両者の間に高磁束密度空間が形成されている。

固定支持基板３０の後面の下端部には、そのＸ方向幅がヨークＹＸのＹ方向幅より広い、断面形状がコ字形をなす金属製のヨークＹＹの前板部ＹＹ１が固着されている。ヨークＹＹの前板部ＹＹ１の後面には、そのＮ極とＳ極が矢印Ｙ方向（図２の上下方向。）に並ぶ、ヨークＹＹには永久磁石ＭＹが固着されている。図５及び図６に示すように、ヨークＹＹの後板部ＹＹ２は永久磁石ＭＹと対向しており、両者の間に高磁束密度空間が形成されている。

固定支持基板３０の突部３２及び突部３３の後面には、それぞれ同一形状の支持用突部３６と支持用突部３７が突設されている。各支持用突部３６及び支持用突部３７の後面には、半球状の支持用凹部３８と支持用凹部３９が凹設されている。支持用凹部３８と支持用凹部３９には共にボールＢ１とボールＢ２がそれぞれ約半分露出した状態で回転自在に嵌合している。

各ボールＢ１、ボールＢ２は、支持用凹部３８、支持用凹部３９から露出した部分が固定支持基板３０と平行（光軸Ｏに対して直交する基準平面と平行）な補強板（ステージ部材）４０の前面（被写体側面）に常に接触している。そうして各ボールＢ１、ボールＢ２は、補強板４０に対して光軸Ｏと直交する方向に力が作用すると、補強板４０の前面の移動に従って転動して、補強板４０を光軸Ｏと直交する面内において直線及び回転移動自在に支持している。支持用凹部４６ａにはボールＢ３が、略半分露出した状態で回転自在に嵌合している。図５に示すように、ボールＢ３は、支持用凹部４６ａから露出した部分が常にカメラボディ１２の基準平面と平行な接触面（内面）１２ａに接触している。そうしてボールＢ３は、電気基板４５に対して接触面１２ａと平行な方向に力が作用すると、電気基板４５の移動に従って接触面１２ａ上を転動し、電気基板４５を光軸Ｏと直交する面内において移動、回転自在に支持している。

このように補強板４０と電気基板４５は、ボールＢ１及びボールＢ２とボールＢ３により前後方向から挟持されており、各ボールＢ１、ボールＢ２が補強板４０を平行移動自在に支持し、かつ、ボールＢ３が電気基板４５を平行移動自在に支持しているので、補強板４０及び電気基板４５は、固定支持基板３０に対して光軸Ｏに対して直交する基準平面内において移動及び回転自在である。具体的には、補強板４０及び電気基板４５は、図２に示す初期位置から、基準平面内において任意の方向に直線移動だけでなく回転移動自在に支持されている。ボールＢ１、Ｂ２、Ｂ３は金属製でもよいが、弾性を有する低摩擦素材、例えばアセタール樹脂製が好ましい。

補強板４０の前面中央部には、ＣＣＤ２０が固着されている。図２に示すようにＣＣＤ２０は正面視で長方形をなし、Ｘ方向と平行な上下一対のＸ方向側辺２０Ｘと、Ｙ方向と平行な左右一対のＹ方向側辺２０Ｙとを具備している。ＣＣＤ２０は有効撮像領域（撮像面２１）を有し、本実施形態においては、説明の簡単化のためその有効撮像領域（撮像面２１）は、上記Ｘ方向側辺２０Ｘ及びＹ方向側辺２０Ｙで表される長方形状と一致しているものとする。電気基板４５が図２に示す初期位置にあるときは、光軸ＯがＣＣＤ２０の有効撮像領域（撮像面２１）の中心を通る。

補強板４０の前面にはさらに、ＣＣＤ２０を囲むように中空箱状のＣＣＤ保持部材（ステージ部材）５０の後面が固着されている（図５）。ＣＣＤ保持部材５０は、後方から視たときに収容孔３１より小寸である。ＣＣＤ保持部材５０の前端部は、固定支持基板３０の収容孔３１内に相対移動可能に位置し、ＣＣＤ保持部材５０の前面には正面視方形の開口５１が穿設されている。ＣＣＤ保持部材５０の内部にはローパスフィルタ５２とＣＣＤ２０が正面視方形環状の押さえ部材５３を挟んだ状態で収納されており、正面から視るとＣＣＤ２０の撮像面２１は開口５１と前後方向に対向する。

電気基板４５の左右２カ所及び下端部には３つの舌片４７、舌片４８、舌片４９が突設されている。図２及び図４に示すように、舌片４７と舌片４８はヨークＹＸの前板部ＹＸ１と後板部ＹＸ２の間に位置している。舌片４７と舌片４８には同一仕様の一対のＸ方向駆動用コイルＣＸＡ及びＣＸＢがプリント基板により形成されている。Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢは基準平面と平行な平面コイルであり、左右のＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ同士はＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に並んでいる（図２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ＣＸＡ、ＣＸＢ同士のＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向の位置（図２においてはＹ方向の位置）は一致している。図２及び図７に示すように、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢは、各辺が直線状をなす渦巻き状をなしており、右辺ＣＸ１と、左辺ＣＸ２と、上辺ＣＸ３と、下辺ＣＸ４とからなっている。右辺ＣＸ１及び左辺ＣＸ２はＹ方向側辺２０Ｙと平行であり、上辺ＣＸ３及び下辺ＣＸ４はＸ方向側辺２０Ｘと平行である。図２及び図７では便宜上、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢを電気線を数回巻いたものとして図示しているが、実際は数十回巻かれている。そして、このＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢと、上記ヨークＹＸ、及び永久磁石ＭＸによってＸ方向駆動手段が構成されている。

電気基板４５と固定支持基板３０の間には、図示を省略した移動範囲規制手段が設けられている。この移動範囲規制手段の作用によって、電気基板４５の固定支持基板３０に対する相対移動可能な範囲は一定の範囲に制限され、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢの右辺ＣＸ１と永久磁石ＭＸのＮ極は常にＺ方向（図１の矢印Ｚの方向、即ち、光軸Ｏ方向）に重合し、かつ、左辺ＣＸ２と永久磁石ＭＸのＳ極は常にＺ方向に重合している。

舌片４８には、右側のＸ方向駆動用コイルＣＸＢの近傍に位置し、このＸ方向駆動用コイルＣＸＢのＸ方向の変位を検出するホールセンサＳＸが固定されている。左側のＸ方向駆動用コイルＣＸＡのＸ方向の変位は右側のものと同じなのでホールセンサＳＸによって同時に検出される。ホールセンサＳＸは、永久磁石ＭＸとヨークＹＸの間に生じている磁束の変化を検出して、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢのＸ方向の変位を検出する。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに電流を流したときの動作は、概略、次の通りである。例えば、電気基板４５が図２に示す初期位置にあるときにＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに図７に矢線で示す方向の電流が流れると、右辺ＣＸ１と左辺ＣＸ２には図２及び図７に矢印ＦＸ１で示すＦＸ１方向の力が生じる。Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに逆方向の電流が流れると、右辺ＣＸ１と左辺ＣＸ２には図２及び図７に矢印ＦＸ２で示すＦＸ２方向の力が生じる。このＦＸ１方向及びＦＸ２方向は共に右辺ＣＸ１及び左辺ＣＸ２に対して直交する方向（Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向）であり、共にＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢを基準とする方向である。電気基板４５が図２に示す初期位置にあるとき、ＦＸ１方向及びＦＸ２方向は相反する方向でＸ方向と一致する。従って、電気基板４５が初期位置にあるときにＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに図７に矢線で示す方向の電流が流れると、ＦＸ１方向の力により、補強板４０及び電気基板４５が固定支持基板３０に対してＦＸ１方向に直線的に移動しようとする。この際、上辺ＣＸ３と下辺ＣＸ４にも力が生じるが、これらの力は互いに打ち消し合うので補強板４０及び電気基板４５には力を及ぼさない。一方、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに図７の矢線と逆向きの電流を流すと、右辺ＣＸ１と左辺ＣＸ２には矢印ＦＸ２方向の直線的な力が生じ、補強板４０及び電気基板４５が固定支持基板３０に対してＦＸ２方向に直線的に移動しようとする。つまり、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢへ流す電流の向きを調整することにより、右辺ＣＸ１がＮ極とＺ方向に重合し左辺ＣＸ２がＳ極とＺ方向に重合する範囲内で、補強板４０及び電気基板４５が固定支持基板３０に対してＦＸ１方向またはＦＸ２方向に直線移動させることができる。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢへの給電を停止すると、ＦＸ１方向またはＦＸ２方向の駆動力が失われて、補強板４０及び電気基板４５は移動不能となる。

また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに流れる電流の大きさと生じる力は略比例するので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢへの電流を制御回路により調整することにより、Ｘ方向手振れによる像振れの速度に応じた速度でＣＣＤ２０をＸ方向に移動させることができる。

図２、図５及び図６に示すように、舌片４９はヨークＹＹの前板部ＹＹ１と後板部ＹＹ２の間に位置している。舌片４９には互いに同一仕様のＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢがプリント基板により形成されている。Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢは共に基準平面と平行な平面コイルであり、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２０Ｘに沿って並んでいる（図２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２０Ｙと平行な方向の位置（図２におけるＹ方向位置）は一致している。図２に示すＸ方向直線ＬＸ１は、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡの中心及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢの中心を通るＸ方向側辺２０Ｘと平行な直線である。ただし、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢのＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向の位置（図２におけるＸ方向位置）はオーバーラップしていない。言い換えると、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢは、非作動状態において、Ｘ方向視、つまりＸ方向に見たときにオーバーラップし、Ｙ方向視、つまりＹ方向に見たときにオーバーラップしていない。

ＣＣＤ２０の有効撮像領域の中心を通りＹ方向側辺２０Ｙと平行な直線ＬＣに対して、一対のＸ方向駆動用コイルＣＸＡとＣＸＢは対称に配置されている。同様に一対のＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢもまた直線ＬＣに対して対称に、ＣＣＤ２０の長辺に沿って配置されている。

図２及び図８に示すように、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢは、各辺が直線状をなす渦巻き状をなしており、右辺ＣＹ１と、左辺ＣＹ２と、上辺ＣＹ３と、下辺ＣＹ４とからなっている。右辺ＣＹ１及び左辺ＣＹ２はＹ方向側辺２０Ｙと平行であり、上辺ＣＹ３及び下辺ＣＹ４はＸ方向側辺２０Ｘと平行である。図２及び図８では便宜上、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢを電気線を数回巻いたものとして図示しているが、実際は数十回巻かれている。そして、このＹ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢと、上記ヨークＹＹ、及び永久磁石ＭＹによってＹ方向駆動手段が構成されている。

さらに、上記移動範囲規制手段の作用によって電気基板４５の固定支持基板３０に対する相対移動可能な範囲は一定の範囲に制限され、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢの上辺ＣＹ３と永久磁石ＭＹのＮ極は常にＺ方向に重合し、かつ、下辺ＣＹ４と永久磁石ＭＹのＳ極は常にＺ方向に重合する範囲内に規制されている。

舌片４９には、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡの近傍に位置するホールセンサ（Ｙ方向変位検出センサ）ＳＹＡと、Ｙ方向駆動用コイル（Ｙ方向変位検出センサ）ＣＹＢの近傍に位置するホールセンサＳＹＢが固定されている。ホールセンサＳＹＡは、永久磁石ＭＹとヨークＹＹの間に生じた磁束を利用して、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡのＹ方向の変位を検出する。一方、ホールセンサＳＹＢは、永久磁石ＭＹとヨークＹＹの間に生じている磁束の変化を検出して、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢのＹ方向の変位を検出する。

本実施形態では図２に示すように、ホールセンサＳＹＡをＹ方向駆動用コイルＣＹＡの左側に配置し、かつ、ホールセンサＳＹＢをＹ方向駆動用コイルＣＹＢの右側に配置している。ホールセンサＳＹＡとホールセンサＳＹＢはそれぞれＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢの近傍に位置させるものであるため、例えば、ホールセンサＳＹＡをＹ方向駆動用コイルＣＹＡのすぐ右側に配置し、ホールセンサＳＹＢをＹ方向駆動用コイルＣＹＢのすぐ左側に配置する（ホールセンサＳＹＡとホールセンサＳＹＢをＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢの間に配置する）ことも可能である。しかし、本実施形態のような配置にすると、ホールセンサＳＹＡとホールセンサＳＹＢをＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢの間に配置する場合に比べて、ホールセンサＳＹＡとホールセンサＳＹＢの間の直線距離が長くなる。つまり、電気基板４５が回転した場合に、ホールセンサＳＹＡとホールセンサＳＹＢの検出値の差が大きくなり、回転量をより正確に検出できるので、後述する回転振れ補正をより正確に行なえる。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢに電流を流したときの動作は、概略、次の通りである。例えば、電気基板４５が図２に示す初期位置にあるときに、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢに図８に矢線で示す方向の同じ大きさの電流が流れると、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢの上辺ＣＹ３と下辺ＣＹ４には図２及び図８に矢印ＦＹ１で示すＦＹ１方向の直線的な力（磁力）が生じる。一方、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに図８の矢線と逆向きの同じ大きさの電流を流すと、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢの上辺ＣＹ３と下辺ＣＹ４には矢印ＦＹ２方向の同じ大きさの直線的な力（磁力）が生じる。このＦＹ１方向及びＦＸ２方向は共に上辺ＣＹ３及び下辺ＣＹ４に対して直交する方向であり、共にＹ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢを基準とする方向である。電気基板４５が図２に示す初期位置にあるときは、ＦＹ１方向及びＦＹ２方向は相反する方向でＹ方向と平行である。従って、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに流れる電流の大きさを等しくすれば、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢに生じるＦＹ１方向、ＦＹ２方向の力は同じ大きさとなるので、補強板４０及び電気基板４５が固定支持基板３０に対してＦＹ１方向に直線的に平行移動しようとする。この際、右辺ＣＹ１と左辺ＣＹ２にも力が生じるが、これらの力は互いに打ち消し合うので、補強板４０及び電気基板４５には力を及ぼさない。

このようにＹ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢへ流す電流の向きを調整することにより、補強板４０及び電気基板４５がヨークＹＹ（固定支持基板３０）に対してＦＹ１方向またはＦＹ２方向に直線移動しようとする。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢへの給電を停止すると、ＦＹ１方向とＦＹ２方向の駆動力が失われ、補強板４０及び電気基板４５は移動不能となる。また、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢに流れる電流の大きさと生じる力は略比例するので、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢへ給電する電流を大きくすれば、ＦＹ１方向とＦＹ２方向の力は大きくなる。このＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢへの電流を制御回路により調整することにより、Ｙ方向の手振れによる像振れの速度に応じた速度でＣＣＤ２０をＹ方向に移動させることができる。

さらに、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに流す電流の値を個別に設定すると、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢには異なる力が生じ、補強板４０及び電気基板４５を固定支持基板３０に対して相対回転させることができる。

以上説明した本実施形態によれば、ＣＣＤ２０の下方においてＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢとをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向（図２におけるＸ方向）に並べて配置しているので、例えば、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡをＣＣＤ２０の上方に配置し、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢをＣＣＤ２０の下方に配置する場合に比べて（Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせない場合に比べて）、補強板４０及び電気基板４５のＹ方向寸法を小さくすることが可能である。このように補強板４０及び電気基板４５のＹ方向寸法が小さくなれば、デジタルカメラ１０の上下寸法も小さくすることが可能になる。

なお本実施形態では、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢがＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に厳密に並んでいる（両者の中心点がＸ方向直線ＬＸ１上に位置している）。しかしＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に厳密に並べなくても、図１４に示すように、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢを共にＣＣＤ２０の上方または下方に配置し（図１４では下方）、かつ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢがＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップせず、Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップするように配置すれば（Ｘ方向直線ＬＸ２はＹ方向駆動用コイルＣＹＡの中心を通るＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向な直線、Ｘ方向直線ＬＸ３はＹ方向駆動用コイルＣＹＢの中心を通るＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向な直線であり、Ｘ方向直線ＬＸ２とＸ方向直線ＬＸ３のＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向の位置は互いにずれている）、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡをＣＣＤ２０の上方に配置し、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢをＣＣＤ２０の下方に配置する場合に比べて、補強板４０及び電気基板４５のＹ方向寸法を小さく出来る（ただしＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢが厳密にＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に並ぶ場合に比べると、補強板４０及び電気基板４５のＹ方向寸法は僅かに大型化する）。

また、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢが、Ｘ方向及びＹ方向と平行な平面状なので、Ｘ方向駆動用コイルＣＸ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢの巻き数を多くして大きな動力を得ようとすると、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢはＦＸ１（ＦＸ２）方向とＦＹ１（ＦＹ２）方向に延びる。しかし、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹの巻き数を多くしても、Ｘ方向駆動用コイルＣＸとＹ方向駆動用コイルＣＹが光軸Ｏ方向には大きくならず、ヨークＹＸ、ヨークＹＹも光軸Ｏ方向に大型化しないので、デジタルカメラ１０が光軸Ｏ方向に大型化することはない。

デジタルカメラ１０の手振れを検出するセンサの概要について図９乃至図１１に示した。デジタルカメラ１０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。Ｙ方向、Ｘ方向、回転検出ジャイロセンサＧＳＹ、ＧＳＸ、ＧＳＲの配置例を図９乃至図１１に示した。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１２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１２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１２の光軸Ｏ周りの角速度を検出する。

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。

次に、このような構成の像振れ補正装置２５の動作について、図１２及び図１３の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１２及び図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。撮影者の手振れによりデジタルカメラ１０が揺れると、光軸Ｏの角度振れ及び回転振れ（基準平面内での回転振れ）が生じ、画像に揺れが生じる。像振れ補正は、この画像の揺れを打ち消すように行われる。

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からローパスフィルタ５２を通ってＣＣＤ２０の撮像面２１に被写体像を形成する。この際、デジタルカメラ１０の像振れ補正スイッチＳＷ（図１参照）がＯＮにされていると、デジタルカメラ１０にＸ方向とＹ方向の手振れ及び光軸Ｏ周りの手振れが生じたときに、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６２、積分回路６０、積分回路６１でそれぞれ積分され、Ｘ方向、Ｙ方向の角度振れ量に応じた出力値及び光軸Ｏ周りの回転振れ量に応じた出力値に変換され、出力される。

最初に、回転補正無しのＸ方向及びＹ方向の像振れ補正動作について説明する。
積分回路６２の出力値（デジタルカメラ１０のＸ方向の振動量に応じた横振れ信号）とホールセンサＳＸの出力値（ＣＣＤ２０（Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢの固定支持基板３０に対するＸ方向の移動量信号）が誤差増幅器６５で比較され、差に応じた信号が出力される。そうして、誤差増幅器６５の出力信号に基づいてＰＩＤ演算回路６８によりＰＩＤ演算が行われ、積分回路６２の出力値とホールセンサ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ＣＸＡ、ＣＸＢ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６８に基づいて、ＰＷＭドライバ７１からＰＷＭパルスがＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢに印加される。すると、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ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６２の出力値とホールセンサＳＸの出力値の差が小さくなるようにＣＣＤ２０（補強板４０及び電気基板４５）がＦＸ１方向またはＦＸ２方向に移動する。

同様に積分回路６０の出力値（デジタルカメラ１０のＹ方向の振動に応じた縦振れ信号）とホールセンサＳＹＡ、ＳＹＢの出力値（Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢのデジタルカメラ１０に対するＹ方向の移動量信号）が誤差増幅器６３、６４で比較され、差に応じた出力値が出力される。そうして、誤差増幅器６３、６４の出力値に基づいてＰＩＤ演算回路６６、６７によりＰＩＤ演算が行われ、誤差増幅器６３、６４の出力値が小さくなるように、つまり積分回路６０の出力値とホールセンサ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６６、６７の演算結果に基づいて、ＰＷＭドライバ６９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７０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６０の出力値とホールセンサＳＹＡの出力値の差、及び積分回路６０の出力値とホールセンサＳＹＢの出力値の差がそれぞれ小さくなるように、ＣＣＤ２０（補強板４０及び電気基板４５）がＦＹ１方向またはＦＹ２方向に移動する。

このように、手振れによる光軸Ｏの角度振れ量に追従して、ＣＣＤ２０（補強板４０及び電気基板４５）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、手振れによるＣＣＤ２０上の像振れが軽減（補正）される。なお、ＣＣＤ２０がＦＸ１、ＦＸ２方向及びＦＹ１、ＦＹ２方向に直線移動している間、ＣＣＤ２０の撮像面２１は常に光軸Ｏと直交状態を維持する。

次に、回転像振れ補正動作について主に図１３を参照して説明する。
デジタルカメラ１０に光軸Ｏ回りの回転（回転振れ）が生じると、回転検出ジャイロセンサＧＳＲの出力を積分回路６１が積分し、ＣＣＤ２０の回転振れ量に対応する出力値に変換する。積分回路６０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６３、６４に入力される。図１３に示すように、誤差増幅器６３には、Ｙ方向ジャイロセンサＧＳＹの縦振れに対応する出力値に回転検出ジャイロセンサＧＳＲの回転振れに対応する出力値が加算された値が入力され、誤差増幅器６４にはＹ方向ジャイロセンサＧＳＹの縦振れに対応する出力値から回転検出ジャイロセンサＧＳＲの回転振れに対応する出力値が減算された値が入力される。

さらに、積分回路６０の出力値と積分回路６１の出力値の和とホールセンサＳＹＡの出力値とが誤差増幅器６３によって比較され、積分回路６０の出力値と積分回路６１の出力値の差とホールセンサＳＹＢの出力値とが誤差増幅器６４によって比較される。そうして、誤差増幅器６３、６４の出力値に基づいてＰＩＤ演算回路６６、６７によりＰＩＤ演算が行われ、誤差増幅器６３、６４の出力値が小さくなるように、つまり積分回路６０の出力値及び積分回路６１の出力値の和とホールセンサＳＹＡの出力値が小さくなるように、かつ、積分回路６０の出力値及び積分回路６１の出力値の差とホールセンサ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６６、６７の演算結果に基づいて、ＰＷＭドライバ６９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７０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、ＣＣＤ２０（補強板４０及び電気基板４５）が光軸Ｏと平行な軸を中心として固定支持基板３０に対してＦＹ１またはＦＹ２方向に回転し、デジタルカメラ１０の回転振れも補正される。

理解を容易にするためにＸ方向及びＹ方向の像振れ補正制御及び回転像振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方向の像振れ補正制御及び回転像振れ補正制御が同時に実行される。

また、実施形態では固定支持基板３０側に、両ヨークＹＸ、ヨークＹＹ（及び永久磁石ＭＸ、永久磁石ＭＹ）を設け、電気基板４５側にＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢ、ホールセンサＳＸ、ホールセンサＳＹＡ、及びホールセンサＳＹＢを設けている。しかし、固定支持基板３０側に、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ（Ｘ方向駆動用コイルが回転補正用であれば複数）、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ（Ｙ方向駆動用コイルが回転補正用であれば複数）、ホールセンサＳＸ、ホールセンサＳＹＡ、ホールセンサＳＹＢを設けて、電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）側にヨークＹＸとヨークＹＹ（及び永久磁石ＭＸ、ＭＹ）を一つまたは複数設けてもよい（ホールセンサＳＸ、ＳＹＡ、ＳＹＢは、ヨークＹＸとヨークＹＹの近傍に位置する態様で電気基板４５側に固定してもよい）。電気基板４５側にヨークＹＸを複数設ける場合は、複数のヨークＹＸをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせ（Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向に高精度に並べてもよい）、かつ、右側または左側のＹ方向側辺２０Ｙに沿う態様で電気基板４５に固定する。

ヨークＹＹを複数設ける場合は、複数のヨークＹＹをＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、かつ、Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせ（Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向に高精度に並べてもよい）、かつ、上側または下側のＸ方向側辺２０Ｘに沿う態様で電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）に固定する。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと同様のコイルをＣＣＤ２０を挟んで上方に回転対称に設けると、回転中心の設定が容易になり、かつ駆動力が強くなる。
また、図示実施形態ではＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢをＣＣＤ２０を回転させるコイルと兼用させたが、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢの方をＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと同様の構成にしてＣＣＤ２０を回転させるコイルと兼用させてもよい。あるいは、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢもＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと同様の構成にしてもよい。この場合は、図１９に示すように、基準平面と平行な一対のＸ方向駆動用コイルＣＸＢ１、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ２が共にＣＣＤ２０の右側または左側に位置するように、電気基板４５にプリントにより形成する。そして、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ１とＸ方向駆動用コイルＣＸＢ２を、ＣＣＤ２０のＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に並べ、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ１とＸ方向駆動用コイルＣＸＢ２をＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせない。さらに電気基板４５には、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ１の直ぐ上側（近傍）に位置する態様で、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ１のＸ方向の変位を検出するホールセンサＳＸＢ１を固定し、かつ、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ２の直ぐ下側（近傍）に位置する態様で、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢ２のＸ方向の変位を検出するホールセンサＳＸＢ２を固定している。

また、３つ以上のＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ（ヨークＹＸを補強板４０に固定する場合はヨークＹＸ）によって回転補正する場合は、これらをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせ（あるいは並べて）、さらに回転補正用の各Ｘ方向駆動用コイルのうち最も距離が離れたもの（両端のもの）同士の近傍にそれぞれホールセンサを固定する。そして、Ｙ方向駆動用コイルの場合と同様に、両ホールセンサの間に総てのＸ方向駆動用コイルを位置させる。

各実施形態では、光軸振れセンサ及び光軸周りの回転センサとしてジャイロセンサを例にしたが、これらのセンサはジャイロセンサに限らず、傾斜センサや方位センサ等でもよい。また、Ｘ方向及びＹ方向の変位検出センサとしてホールセンサを利用したが、ホールセンサ以外の位置センサ、例えばＭＲセンサや２次元ＰＳＤセンサを利用することも可能である。

以上図示ステージ装置は、本発明の像振れ補正装置２５において撮像素子を光軸と直交する面内において縦、横方向移動及び回転移動自在に支持する機構の実施形態であるが、本発明の像振れ補正装置２５に適用できるステージ装置は図示実施形態に限定されず、ステージ部材をＸ方向及びＹ方向と平行な基準平面上を移動及び回転自由な装置を利用可能である。

次に、ステージ装置にかかる本発明の第２の実施形態について、図１５を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の像振れ補正装置７５はＸ方向駆動用コイルＣＸが１個のみ（図１５において右側のもののみ）なのが特徴である。そのため、固定支持基板８０と電気基板８５の形状が第１の実施形態とは異なる。固定支持基板８０は固定支持基板３０に比べて収容孔３１の左側部分のＸ方向長が短く、その後面には一対の突部３３の代わりに単一の突部８１が突設されている。さらに、突部８１の後面に上下一対の支持用突部３６が突設されている。電気基板８５は電気基板４５に比べてＸ方向長が短い。さらに、電気基板８５は舌片４７を具備しておらず、舌片４９の形状が固定支持基板３０とは若干異なる。Ｘ方向駆動用コイルＣＸは舌片４８にのみ設けられている（右辺ＣＸ１及び左辺ＣＸ２がＹ方向側辺２０Ｙと平行であり、上辺ＣＸ３及び下辺ＣＸ４はＸ方向側辺２０Ｘと平行である）。なお、図示は省略してあるが、固定支持基板８０の前面に固定されている補強板の正面形状は固定支持基板８０と同一である。

Ｘ方向駆動用コイルＣＸ及びヨークＹＸは固定支持基板８０にＦＸ１方向またはＦＸ２方向の直線的な駆動力を付与するものであり、回転力を与えるものではないので、本実施形態のようにＸ方向駆動用コイルＣＸ及びヨークＹＸを１個として実施することが可能である。

なお、本実施形態の像振れ補正装置７５は第１の実施形態と同じ制御回路ブロック図に従って制御される。

最後に、本発明の第３の実施形態について、図１６を参照しながら説明する。本実施形態の像振れ補正装置９０の基本構造は第１の実施形態の像振れ補正装置２５と同じなので、以下の説明では、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の固定支持基板１００は固定支持基板３０に比べて収容孔３１の左側部分のＸ方向寸法が短い。固定支持基板１００は、一対の突部３３の代わりに単一の突部１０１を具備し、さらに、一対の突部３２の代わりに上下一対の突部１０２を具備している。突部１０１の後面には上下一対の支持用突部３６が設けられ、上下の突部１０２の後面にはそれぞれ支持用突部３７が設けられている。

電気基板１１０は電気基板４５に比べてＸ方向寸法が短く、舌片１１１と舌片１１２を具備している。舌片１１１はヨークＹＸの前板部ＹＸ１と後板部ＹＸ２の間に位置しており、舌片１１２はヨークＹＹの前板部ＹＹ１と後板部ＹＹ２の間に位置している。舌片１１１にはＸ方向駆動用コイルＣＸがプリントにより、基準平面と平行な平面コイルとして形成されている。さらに、舌片１１２にはプリントによりＹ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤが、基準平面と平行な平面コイルとして形成されている。

本実施形態の像振れ補正装置９０の最大の特徴は、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤの形状を異ならせた点にある。

Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤはＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向（電気基板１１０が図１６の初期位置にあるときはＸ方向）に並んでおり、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤのＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向（電気基板１１０が図１６の初期位置にあるときはＹ方向）の位置は一致している。さらに、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣのＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向長が、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＤのＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向長より長い。さらに、舌片１１２にはＹ方向駆動用コイルＣＹＣの直ぐ右側にホールセンサ（Ｙ方向変位検出センサ）ＳＹＣが設けられ、舌片１１２にはＹ方向駆動用コイルＣＹＤの直ぐ右側にホールセンサ（Ｙ方向変位検出センサ）ＳＹＤが設けられている。ホールセンサＳＹＣはＹ方向駆動用コイルＣＹＣのＹ方向の変位を検出し、ホールセンサＳＹＤはＹ方向駆動用コイルＣＹＤのＹ方向の変位を検出するものである。なお、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤは共にＹ方向駆動用コイルＣＹＡ及びＹ方向駆動用コイルＣＹＢと同様に右辺ＣＹ１、左辺ＣＹ２、上辺ＣＹ３、及び下辺ＣＹ４によって構成されている。右辺ＣＹ１及び左辺ＣＹ２はＹ方向側辺２０Ｙと平行であり、上辺ＣＹ３及び下辺ＣＹ４はＸ方向側辺２０Ｘと平行である。さらに、上記移動範囲規制手段の働きにより、上辺ＣＹ３が常に磁石ＭＹのＮ極とＺ方向に重合し、下辺ＣＹ４が常に磁石ＭＹのＳ極とＺ方向に重合する。Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤに電流が流れると、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤには、上辺ＣＹ３及び下辺ＣＹ４に対して直交するＦＹ１方向またはＦＹ２方向の駆動力が生じる。

本実施形態のＸ方向の手振れ補正時の制御回路ブロック図並びにＹ方向の手振れ補正及び回転振れ補正を行うための制御回路ブロック図は図１３に示す制御ブロック図と同様である。

図１３の制御ブロック図において、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡがＹ方向駆動用コイルＣＹＣとなり、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢがＹ方向駆動用コイルＣＹＤとなり、ホールセンサＳＹＡがホールセンサＳＹＣとなり、ホールセンサＳＹＢがホールセンサＳＹＤとなっている点が異なる。そして、Ｙ方向の手振れが生じた場合（Ｙ方向ジャイロセンサＧＳＹがＹ方向の振動を検出した場合）は、積分回路６１の出力が誤差増幅器６４に送られ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣに電流を流す。すると、電気基板１１０（ＣＣＤ２０）がヨークＹＹ（固定支持基板１００）に対してＦＹ１方向またはＦＹ２方向に相対移動し、像振れが補正される。

回転振れが発生した場合（回転検出ジャイロセンサＧＳＲが回転振れを検出した場合）は、積分回路６２の出力値が誤差増幅器６４と誤差増幅器６５に送られ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤの一方にはＦＹ１方向の駆動力が発生し、他方にはＦＹ２方向の駆動力が発生するので、電気基板１１０が回転する。

このように本実施形態では、電気基板１１０をＹ方向に直進移動させる場合は、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＤよりＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に長く、同じ大きさの電流を流すとＹ方向駆動用コイルＣＹＤより大きな駆動力を発生するＹ方向駆動用コイルＣＹＣにのみ電流を流し、回転補正時にはＹ方向駆動用コイルＣＹＤにも電流を流している。従って、Ｙ方向への直線移動時に２つのＹ方向駆動用コイルに電流を流す場合に比べて、制御が簡単になるというメリットがある。

以上、上記各実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれら各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施して実施可能である。

例えば、上記両実施形態では、ＣＣＤ保持部材５０にＣＣＤ２０を固定しているが、例えば図１７に示すように、ＣＣＤ２０を固定支持基板３０（固定支持基板８０、固定支持基板１００）の後方に配設し、ＣＣＤ保持部材５０に円形の取付孔５５を穿設して、この取付孔５５に正面視円形の補正レンズＣＬを嵌合固定し、この補正レンズＣＬをレンズＬ１とレンズＬ２の間（またはレンズＬ２とレンズＬ３の間）に配置させて実施してもよい。このような構造として補正レンズＣＬを基準平面内で移動させても像振れ補正（回転像振れ補正）を行うことが可能である。さらに、このような補正レンズＣＬを用いた像振れ補正装置は、ＣＣＤ２０を省略することにより、銀塩カメラにも適用可能となる。

いずれの実施形態においても電気基板に形成されたＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ、ＣＹＣ、ＣＹＤが複数であるのに対し、固定支持基板に固定したヨークＹＹを一個としたが、図１８に示すように、ヨークＹＹを複数（図１８では一対）としてもよい。

また、各実施形態では固定支持基板３０（固定支持基板８０、固定支持基板１００）側に、両ヨークＹＸ、ヨークＹＹ（及び永久磁石ＭＸ、ＭＹ）を設け、電気基板４５、電気基板８５、電気基板１１０側に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、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＤ、ホールセンサＳＸ、ホールセンサＳＹＡ、ホールセンサＳＹＢ、ホールセンサＳＹＣ、及びホールセンサＳＹＤを設けている。しかし、固定支持基板３０（固定支持基板８０、固定支持基板１００）側に、Ｘ方向駆動用コイルＣＸ（Ｘ方向駆動用コイルが回転補正用であれば複数）、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ、ＣＹＣ、ＣＹＤ（Ｙ方向駆動用コイルが回転補正用であれば複数）、ホールセンサＳＸ、ホールセンサＳＹＡ、ホールセンサＳＹＢ、ホールセンサＳＹＣ、及びホールセンサＳＹＤを設けて、電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）側にヨークＹＸとヨークＹＹ（及び永久磁石ＭＸ、ＭＹ）を一つまたは複数設けてもよい（ホールセンサＳＸ、ホールセンサＳＹＡ、ホールセンサＳＹＢ、ホールセンサＳＹＣ、及びホールセンサＳＹＤは、ヨークＹＸとヨークＹＹの近傍に位置する態様で電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）側に固定してもよい）。電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）側にヨークＹＸを複数設ける場合は、複数のヨークＹＸをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせ（Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向に厳密に並べてもよい）、かつ、右側または左側のＹ方向側辺２０Ｙに沿う態様で電気基板４５、電気基板８５、電気基板１１０に固定する。

また、ヨークＹＹを複数設ける場合は、複数のヨークＹＹをＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、かつ、Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向にオーバーラップさせ（Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向に厳密に並べてもよい）、かつ、上側または下側のＸ方向側辺２０Ｘに沿う態様で電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）に固定する。

また、複数のＸ方向駆動用コイルＣＸによって回転補正を行うことも可能である。この場合は、図１９に示すように、基準平面と平行な一対のＸ方向駆動用コイルＣＸＡ、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢが共にＣＣＤ２０の右側または左側に位置するように（図１９では右側に配置している）、電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）にプリントにより形成する。そして、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡとＸ方向駆動用コイルＣＸＢを、ＣＣＤ２０（図１９では図示略）のＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に並べ（図１９のＬＹは、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡとＸ方向駆動用コイルＣＸＢの中心を通るＹ方向側辺２０Ｙと平行な直線である）、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡとＸ方向駆動用コイルＣＸＢをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせない。さらに電気基板４５（電気基板８５、電気基板１１０）には、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡの直ぐ上側（近傍）に位置する態様で、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡのＸ方向の変位を検出するホールセンサＳＸＡを固定し、かつ、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢの直ぐ下側（近傍）に位置する態様で、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＢのＸ方向の変位を検出するホールセンサＳＸＢを固定している。

なお、この場合も図１４と同様に、Ｘ方向駆動用コイルＣＸＡとＸ方向駆動用コイルＣＸＢをＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に厳密には並べず、両者のＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向の位置を多少ずらして、両者をＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせてもよい。

また、複数のＸ方向駆動用コイルＣＸを固定支持基板に固定し、複数のヨークＹＸ（及び磁石）を電気基板（補強板）側に固定してもよい。

さらに、本実施形態では回転補正のためのＹ方向駆動用コイルＣＹＡ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＢ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＤを２つとしたが、これら（ヨークＹＹを補強板４０、電気基板８５、電気基板１１０に固定する場合はヨークＹＹ）を３つ以上とし、かつ、これら複数のもの同士をＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、Ｘ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップ（あるいはＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に並べて）させて実施してもよい。さらにこの場合は、回転補正用の各Ｙ方向駆動用コイルのうち最も距離が離れたもの（両端のもの）同士の近傍にそれぞれホールセンサを固定する。そして、Ｙ方向駆動用コイルが２つの場合（図２の場合）と同様に、両ホールセンサの間に総てのＹ方向駆動用コイルを位置させる。このようにすれば、両ホールセンサの距離が長くなるので、正確な回転補正動作を実現できる。

また、３つ以上のＸ方向駆動用コイルＣＸ（ヨークＹＸを補強板４０、電気基板８５、電気基板１１０に固定する場合はヨークＹＸ）によって回転補正する場合は、これらをＸ方向側辺２０Ｘと平行な方向に見たときにオーバーラップさせず、Ｙ方向側辺２０Ｙと平行な方向にオーバーラップさせ（あるいはＹ方向側辺２０Ｙと平行な方向に並べて）、さらに回転補正用の各Ｘ方向駆動用コイルのうち最も距離が離れたもの（両端のもの）同士の近傍にそれぞれホールセンサを固定する。そして、Ｙ方向駆動用コイルの場合と同様に、両ホールセンサの間に総てのＸ方向駆動用コイルを位置させる。

また、図１３の制御回路ブロック図では、誤差増幅器６４にプラス信号を送り、誤差増幅器６５にマイナス信号を送っているが、誤差増幅器６４と誤差増幅器６５に同符号の信号を送り、かつ、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに発生する駆動力（Ｙ方向駆動用コイルＣＹＣとＹ方向駆動用コイルＣＹＤに発生する駆動力）の大きさに差を設けてもよい。このような態様で実施しても、電気基板４５、１１０は基準平面上を回転するので、回転像振れを補正できる。

さらに、各実施形態ではＸ方向及びＹ方向の変位検出センサとしてホールセンサを利用したが、ホールセンサ以外のセンサ、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。

以上は、本発明のステージ装置を像振れ補正装置２５、像振れ補正装置７５、像振れ補正装置９０に利用した実施形態であるが、本発明のステージ装置の用途は像振れ補正装置２５、像振れ補正装置７５、像振れ補正装置９０に限定されず、ステージ部材をＸ方向及びＹ方向と平行な基準平面上を自由に移動させる様々な装置に利用可能である。

１０ デジタルカメラ（カメラ）
１２ カメラボディ
２０ ＣＣＤ（撮像素子）（補正手段）
２０Ｘ Ｘ方向側辺
２０Ｙ Ｙ方向側辺
２１ 撮像面
２５ 像振れ補正装置
３０ 固定支持基板
３１ 収容孔
３２ ３３ 突部
３４ ３５ 取付用凹部
３６ ３７ 支持用突部
３８ ３９ 支持用凹部
４０ 補強板（ステージ部材）
４５ 電気基板（ステージ部材）
４６ 支持用突部
４６ａ 支持用凹部
４７ ４８ ４９ 舌片
５０ ＣＣＤ保持部材（ステージ部材）
５１ 開口
５２ ローパルフィルタ
５３ 押さえ部材
５５ 取付孔
６０ ６１ ６２ 積分回路（制御手段）
６３ ６４ ６５ 誤差増幅器（制御手段）
６６ ６７ ６８ ＰＩＤ演算回路
６９ ７０ ７１ ＰＷＭドライバ
７５ 像振れ補正装置
８０ 固定支持基板
８１ 突部
８５ 電気基板
９０ 像振れ補正装置
１００ 固定支持基板
１０１ １０２ 突部
１１０ 電気基板
１１１ １１２ 舌片
Ｂ１ Ｂ２ Ｂ３ ボール
ＣＬ 補正レンズ（補正手段）
ＣＸ Ｘ方向駆動用コイル
ＣＸＡ ＣＸＢ Ｘ方向駆動用コイル
ＣＸ１ 右辺
ＣＸ２ 左辺
ＣＸ３ 上辺
ＣＸ４ 下辺
ＣＹＡ ＣＹＢ ＣＹＣ ＣＹＤ Ｙ方向駆動用コイル
ＣＹ１ 右辺
ＣＹ２ 左辺
ＣＹ３ 上辺
ＣＹ４ 下辺
ＧＳＸ Ｘ方向ジャイロセンサ（Ｘ方向振動検出手段）
ＧＳＹ Ｙ方向ジャイロセンサ（Ｙ方向振動検出手段）
ＧＳＲ 回転検出ジャイロセンサ（回転検出手段）
ＬＸ１ ＬＸ２ ＬＸ３ Ｘ方向直線
ＭＸ 永久磁石（Ｘ用磁束発生装置）
ＭＹ 永久磁石（Ｙ用磁束発生装置）
Ｏ 光軸
ＳＸ ホールセンサ（Ｘ方向変位検出センサ）
ＳＹＡ ＳＹＢ ＳＹＣ ＳＹＤ ホールセンサ（Ｙ方向変位検出センサ）
Ｘ Ｘ方向（左右方向）
Ｙ Ｙ方向（上下方向）
Ｚ Ｚ方向（前後方向）
ＹＸ ヨーク（Ｘ用磁束発生装置）
ＹＸ１ 前板部
ＹＸ２ 後板部
ＹＹ ヨーク（Ｙ用磁束発生装置）
ＹＹ１ 前板部
ＹＹ２ 後板部

Claims (5)

1. 固定支持基板；
   上記固定支持基板上に、撮影光学系の光軸と直交する基準平面上を任意のＸ方向及びＹ方向に移動可能、かつ撮影光学系の光軸と平行な軸周りに回転可能に支持されたステージ部材；
   撮影光学系により被写体像が形成される、上記ステージ部材に保持された撮像素子；
   上記固定支持基板及び上記ステージ部材の一方に固定された、Ｘ用磁束発生装置及びＹ用磁束発生装置；
   上記固定支持基板及び上記ステージ部材の他方に固定された、上記Ｘ用磁束発生装置の磁束を受けて上記Ｘ方向の駆動力を発生させるＸ方向駆動用コイル、並びに上記Ｙ用磁束発生装置の磁束を受けて上記Ｙ方向の駆動力及び上記回転駆動力を発生させるＹ方向駆動用コイル；
   上記固定支持基板のＸ方向、Ｙ方向の振れを検出するＸ、Ｙ方向振動検出手段；
   上記固定支持基板の光軸周りの回転振れを検出する回転検出手段；及び
   上記Ｘ、Ｙ方向振動検出手段及び回転検出手段の検出結果に基づいて、上記Ｘ方向駆動用コイル及びＹ方向駆動用コイルを駆動制御する制御手段；を備え、
   上記Ｘ方向駆動用コイルの近傍には、Ｘ方向駆動用コイルとＸ用磁束発生装置との間のＸ方向変位を検出するＸ方向変位検出手段が配置されていること、
   上記Ｙ方向駆動用コイルは、上記撮像素子のＸ方向と平行な一対の側辺の一方の側辺に沿って、上記撮像素子の中心を通りかつＹ方向と平行な直線を挟んで対象に配置された２個のＹ方向駆動用コイルを有していること、
   上記２個のＹ方向駆動用コイルの近傍には、各Ｙ方向駆動用コイルのそれぞれに対応させて、各Ｙ方向駆動用コイルとＹ用磁束発生装置との間のＹ方向変位を検出する２個のＹ方向変位検出手段が配置されていること、
   上記制御手段は、上記Ｘ方向振動検出手段の出力信号と上記Ｘ方向変位検出手段の出力信号との差分信号に基づいて、上記Ｘ方向駆動用コイルを駆動制御すること、
   上記制御手段は、上記Ｙ方向振動検出手段の出力信号と上記回転検出手段の出力信号の和信号と、上記２個のＹ方向変位検出手段の一方の出力信号との差分信号に基づいて、該一方のＹ方向変位検出手段に対応するＹ方向駆動用コイルを駆動制御すること、
   上記制御手段は、上記Ｙ方向振動検出手段の出力信号と上記回転検出手段の出力信号の差信号と、上記Ｙ方向変位検出手段の他方の出力信号との差分信号に基づいて、該他方のＹ方向変位検出手段に対応するＹ方向駆動用コイルを駆動制御すること、及び
   上記制御手段は、上記Ｘ方向駆動用コイル及び２個のＹ方向駆動用コイルを同時に駆動制御することにより、上記ステージ部材をＸ、Ｙ方向に移動制御しかつ光軸と平行な軸周りに回転制御して撮像素子上の被写体像が撮像素子に対して振れないように像振れ制御すること、
   を特徴とする像振れ補正装置。
2. 請求項１記載の像振れ補正装置において、上記Ｘ、Ｙ方向振動検出手段は、上記撮影光学系の光軸と直交し、かつ互いに直交する横方向、縦方向の揺動を検出するＸ、Ｙ方向ジャイロセンサであり、上記回転検出手段は、上記撮影光学系の光軸周りの回転を検出する回転検出ジャイロセンサである像振れ補正装置。
3. 請求項１または２記載の像振れ補正装置において、上記Ｘ用、Ｙ用磁束発生装置は、上記対応するＸ、Ｙ方向駆動用コイルで発生する磁力の方向と直交する方向に長く形成された永久磁石であり、上記対応するＸ、Ｙ方向駆動用コイルは、上記直交する方向に長く形成された、上記基準平面と平行な平面コイルである像振れ補正装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項記載の像ぶれ補正装置において、上記撮像素子は被写体像が形成される矩形の撮像面を有し、該撮像面の長辺がＸ方向と平行であって、上記２個のＹ方向駆動用コイルは、上記撮像面の長辺に沿って直列に、上記撮像面の中心を通りかつ撮像面の短辺と平行な直線に対して所定間隔で対称に配置されている像振れ補正装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項記載の像ぶれ補正装置において、上記撮像素子は被写体像が形成される矩形の撮像面を有し、該撮像面の短辺がＹ方向と平行であって、上記Ｘ方向駆動用コイルは、上記撮像面の短辺に沿って、上記撮像面の中心を通りかつ撮像面の短辺と平行な直線に対して対称に２個配置されている像振れ補正装置。