JP2016057441A - ステージ装置及び像振補正装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし後者のタイプは制御基板と後側ヨークを同一平面上に並べるので、カメラボディが小型の場合は制御基板を小型化せざるを得ず、大型の制御基板を用いることができない。例えばミラーレスタイプのカメラであれば一般的に制御基板に実装する電子部品の数が少ないので、小型の制御基板を利用することが可能である。しかし一眼レフタイプのカメラでは制御基板に実装する電子部品の数が多いので、大型の制御基板を利用せざるを得ない。そのため一眼レフタイプのカメラのように制御基板に多数の電子部品を実装するもの(一眼レフカメラ以外のものも含む)においては後者(特許文献1)の構造を採用するのが難しい。
さらに、上記固定支持部材が磁性体からなる第一ヨークであり、上記固定部材が、上記ステージ部材を挟んで上記第一ヨークと反対側に位置しかつ磁性体からなる第二ヨークであり、上記永久磁石を上記第二ヨークに固定し、上記コイルを上記ステージ部材に固定してもよい。
上記ボディケースが、左右の一方の側部にグリップを有し、上記固定支持部材の左右の他方の側縁部から該固定支持部材の中央部側に向かって上記導電部材逃げ凹部が凹んでよい。
さらに、上記ボディケースの上記グリップの内部にバッテリ収納用スペース(13a)を設けてもよい。
まずはカメラ10及び像振補正装置20の基本構造について説明する。
図1に示すように、一眼レフタイプのカメラ10のレンズ鏡筒11内には、複数のレンズ群L1、L2、L3からなる光学系が配設してある。
レンズ鏡筒11を着脱可能なカメラボディ12のボディケース12aの左側部は、その前部がその右側に位置する部分よりも前方へ膨出したグリップ13により構成してある(図7参照)。グリップ13の内部にはその軸線が上下方向に延びるバッテリ収納用スペース13aが形成してあり、バッテリ収納用スペース13aにはバッテリ14が収納している。さらにカメラボディ12の内部には、レンズ群L3の後方に位置するシャッタ、シャッタの前方に位置するクイックリターンミラー、クイックリターンミラーの上方に位置するファインダ用プリズム等が配設してある(いずれも図示略)。またボディケース12aの背面にはディスプレイ(LCD)が設けてある(図示略)。さらにカメラボディ12の内部にはシャッタの直後に位置する像振補正装置20(ステージ装置)が配設してある。
前側ヨーク21の後面の5カ所には後方に向かって延出する連結支柱23が突設してあり、各連結支柱23の後端面には雌ねじ孔24が形成してある。後側ヨーク22の右側縁部には、左側に向かって凹みながら後側ヨーク22を板厚方向(Z方向)に貫通するフレキ逃げ凹部22a(導電部材逃げ凹部)が形成してある。後側ヨーク22の各連結支柱23と対応する位置には貫通孔25が穿設してある。図2、図3、図6に示すように、各貫通孔25に後方からボルト26を挿入し、各ボルト26を対応する連結支柱23の雌ねじ孔24に螺合することにより、前側ヨーク21と後側ヨーク22を互いに平行をなすように固定状態で連結している。後側ヨーク22は、図示を省略した3つの固定ねじによってカメラボディ12の内面に固定してある。
前側ヨーク21の左右の上端角部近傍と下端部の左右方向の中央部にはそれぞれ正面視円形の取付孔31が穿設してあり、各取付孔31にはリテーナ32が後方から嵌合固定してある。各リテーナ32の後端面には円形のボール支持凹部33が凹設してある。さらに後側ヨーク22の前面の左右の上端角部近傍と下端部の左右方向の中央部には、正面形状がボール支持凹部33と略同一のボール支持凹部34が凹設してある。
また、前側ヨーク21の後面には窓孔28の下方に位置する態様で、共に上下一対の永久磁石からなるY用磁石MYAとY用磁石MYBが一直線上に並べて設けてある。Y用磁石MYAとY用磁石MYBは、X方向に延びる一直線上に位置する(両者のY方向位置が一致する)。Y用磁石MYAとY用磁石MYBは互いに同一仕様であり、共に上側の磁石の後半部がN極(前半部はS極)であり、下側の磁石の後半部がS極(前半部はN極)である。そして、Y用磁石MYAとY用磁石MYBが発生した磁力が前側ヨーク21及び後側ヨーク22に及ぶので(前側ヨーク21及び後側ヨーク22がY用磁石MYAとY用磁石MYBの磁束を通すので)、Y用磁石MYAと後側ヨーク22の対向部との間、及び、Y用磁石MYBと後側ヨーク22の対向部との間には同じ磁束密度のY用磁気回路が形成されている。
各リテーナ32のボール支持凹部33にはステージ板40の前方に位置する3つのボールBが回転可能に挿入してあり、後側ヨーク22の各ボール支持凹部34にはステージ板40の後方に位置する3つのボールBが回転可能に挿入してある。各ボールBは、リテーナ32のボール支持凹部33の底面とステージ板40の前面の対向面間距離(前後方向距離)、及び、後側ヨーク22のボール支持凹部34の底面とステージ板40の後面の対向面間距離(前後方向距離)より僅かに小径である。そのため各ボールBは、リテーナ32のボール支持凹部33の底面とステージ板40の前面、及び、後側ヨーク22のボール支持凹部34の底面とステージ板40の後面に対して回転接触可能である。
このように6つのボールBが3つのリテーナ32(ボール支持凹部33)及び後側ヨーク22(ボール支持凹部34)とステージ板40に接触しているので、ステージ板40は図4及び図5に示す初期位置から前側ヨーク21及び後側ヨーク22に対してX方向とY方向に直線的に相対移動できるだけでなく、X方向及びY方向と平行な(光軸OAに直交する)XY平面上を回転可能である。
さらに、ステージ板40の移動範囲規制孔41には前側ヨーク21から突出する2本の連結支柱23がそれぞれ遊嵌しているので、ステージ板40のスライド範囲は連結支柱23と移動範囲規制孔41によって一定範囲に制限されている。
また、ステージ板40の直後には撮像素子用FPC48(フレキシブルプリント基板)(可撓性導電部材)の一部をなしかつ左右方向に延びる平行延長部48aが位置しており、平行延長部48aの左半部の前面に対して撮像素子基板46Aの後面に設けたコネクタが接続してある。さらに平行延長部48aの右端部に接続する部分は平面視でU字形をなすように曲折された(曲げ癖がつけられた)変形部49となっており、撮像素子用FPC48の撮像素子44と反対側の端部である基板側接続部48bは変形部49の右側片49aの後縁部から左側(後述する制御基板63と平行な方向)に延びかつ平行延長部48aより一段後方に位置している。図6、図7に示すように、撮像素子用FPC48の平行延長部48aはフレキ逃げ凹部22a内に位置している(後側ヨーク22と同一平面上に位置している)。
ステージ板40に上下に並べて形成した2つのコイル取付孔50には、互いに同一仕様(同じ巻き数)のX方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBが嵌合固定してある。上下のX方向駆動用コイルCXA、CXBはコイル線が百回以上渦巻き状に巻かれた(ステージ板40と平行な方向にもステージ板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る。上下のX方向駆動用コイルCXA、CXBはステージ板40がいずれの位置に位置するときも、上下の上記X用磁気回路中(磁界中)にそれぞれ位置する(上下のX用磁石MXと常にそれぞれZ方向に対向する)。X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBに対して一方向の電流を流すと、X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBは図3に示すFX1方向(X方向側辺44Xと平行な方向)の直線的な駆動力を発生し、X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBに対して反対方向の電流を流すと、X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBは図3に示すFX2方向(X方向側辺44Xと平行な方向)の直線的な駆動力を発生する。
図2、図5に示すように制御基板63の後面には複数の電子部品ED1、ED2が実装してあり、図3に示すように前面にも複数の電子部品ED3が実装してある(図3では左端部の電子部品ED3のみ図示しているが、実際は前後両面の広い領域に電子部品ED1、ED2、ED3が実装してある)。さらに撮像素子用FPC48及びコイル通電用FPC53のステージ板40と反対側の端部が複数の電子部品ED1の端子に対して後方から半田付けしてある。
さらに制御基板63には、共にカメラボディ12の内部に設けたジャイロセンサGS(図1参照)が接続している。
以上説明した符号21〜63の各構成、X方向駆動用コイルCXA、X方向駆動用コイルCXB、Y方向駆動用コイルCYA、CYB、X用ホール素子HX、Y用ホール素子HY、X用磁石MX、Y用磁石MYA、及びY用磁石MYBが像振補正装置20の構成要素である。
例えば、カメラ10にX方向の像振が生じたときに、カメラボディ12に設けた像振補正スイッチSW(図1参照)を押し込むと、カメラ10に内蔵したジャイロセンサGSがカメラボディ12の角速度を検出する。すると制御基板63がこの角速度情報に基づいてカメラボディ12のX方向の移動距離(像振れ量)を演算し、さらに上記X用磁気回路(磁界)内に位置するX方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBに対して一方向の電流を流す。するとX方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBがローレンツ力によるFX1方向の駆動力を発生する。一方、制御基板63がX方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBに反対方向の電流を流すと、X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBがFX2方向の駆動力を発生する。従って、ステージ板40のX方向のスライド量をX用ホール素子HXで検出した上で、撮像素子用FPC48の変形部49及びコイル通電用FPC53の変形部54を変形させながら撮像素子44(ステージ板40)をカメラボディ12に対して像振れ方向と反対方向にこの像振れ量と同じ距離だけFX1方向またはFX2方向に直線移動させれば撮像素子44の像振れが補正される。
さらに撮像素子用FPC48の平行延長部48aがフレキ逃げ凹部22a内に位置している。そのためカメラボディ12をZ方向に薄型化するために前側ヨーク21と後側ヨーク22のZ方向距離を短くした場合においても、撮像素子用FPC48の平行延長部48aが後側ヨーク22に接触することはなく、撮像素子用FPC48の摩耗や損傷を防止できる。
また前側ヨーク21と後側ヨーク22のZ方向距離を短くした場合においても、撮像素子用FPC48中に変形部49を形成して、ステージ板40の円滑なスライド動作を実現することが可能である。
さらに後側ヨーク22に右側が開放したフレキ逃げ凹部22aを形成した上で、撮像素子用FPC48(平行延長部48a)をフレキ逃げ凹部22aを通して右側に延ばしている。そのため撮像素子用FPC48は、カメラボディ12のボディケース12aの左側部分に設けたグリップ13内のバッテリ収納用スペース13a(バッテリ14)や制御基板63の前面の左端部に実装した電子部品ED3と干渉しない。
例えば、前側ヨーク21側ではなく後側ヨーク22側に、X用磁石MX及びY用磁石MYA、MYBを固定してもよい。
また磁性体からなるステージ板40にX用磁石MX、Y用磁石MYA、MYBを設け、前側ヨーク21と後側ヨーク22の一方にX方向駆動用コイルCXA、CXB、Y方向駆動用コイルCYA、CYBを設けてもよい。なお前側ヨーク21側にX方向駆動用コイルCXA、CXB、CYA、CYBを設ける場合は、後側ヨーク22を「ヨーク」として機能させる必要がないので、後側ヨーク22を「ヨーク」としての機能を有さない(ステージ板40を支持する機能のみ有する)固定支持部材として用いることが可能である。
また後側ヨーク22は、隣り合うもの(辺)どうしが略直交する三辺からなる形状であれば他の形状(例えばU字形状)であってもよい。
X方向駆動用コイルCXAとX方向駆動用コイルCXBに異なる大きさの電流を流すことにより、X方向駆動用コイルCXA、CXBによって回転制御を行ってもよい。また、X方向駆動用コイルとY方向駆動用コイルのうち回転制御を行う側のものを、3つ以上のコイルによって構成してもよい。
なおこの場合は、後側ヨーク22に対応する「固定支持部材」にモータを設けることにより、前側ヨーク21に対応する部材を省略することが可能である。
さらに、上記実施形態では本発明をステージ板40が回転可能な像振補正装置20に適用したが、ステージ板40がX方向とY方向にのみ直線移動する公知の像振補正装置に適用することや、一眼レフタイプとは異なるタイプのカメラ(例えば、ミラーレスタイプのカメラの場合も、制御基板に実装する部品(電子部品等)の数が多いために制御基板が大型化している場合には、本発明を適用可能である)に像振補正装置20を適用することも可能である。さらにスマートフォン、ビデオカメラ(カムコーダ、放送用/映画用/業務用ビデオカメラ)に本発明を適用してもよい。
さらにステージ板40に対して撮像素子とは異なる電子部品を搭載した「ステージ装置」に本発明を適用してもよい。
またステージ板40に搭載した電子部品(撮像素子40など)と制御基板63を、フレキシブルプリント基板(撮像素子用FPC48)とは異なる可撓性導電部材(例えば、リード線やフレキシブルフラットケーブル(FFC)など)によって接続してもよい。
11 レンズ鏡筒
12 カメラボディ
12a ボディケース
13 グリップ
13a バッテリ収納用スペース
14 バッテリ
20 像振補正装置(ステージ装置)
21 前側ヨーク(固定部材)(第二ヨーク)
22 後側ヨーク(固定支持部材)(第一ヨーク)
22a フレキ逃げ凹部(導電部材逃げ凹部)
23 連結支柱
24 雌ねじ孔
25 貫通孔
26 ボルト
28 窓孔
31 取付孔
32 リテーナ
33 ボール支持凹部
34 ボール支持凹部
40 ステージ板(ステージ部材)
41 移動範囲規制孔
42 逃げ凹部
43 中央孔
44 撮像素子(電子部品)
44X X方向側辺
44Y Y方向側辺
46 撮像面
46A 撮像素子基板
47 カバーガラス
48 撮像素子用FPC(フレキシブルプリント基板)(可撓性導電部材)
48a 平行延長部
48b 基板側接続部
49 変形部
49a 右側片
50 51 コイル取付孔
53 コイル通電用FPC
54 変形部
54a 右側片
54b 基板側接続部
58 FPCカバー部材
63 制御基板
CXA X方向駆動用コイル(コイル)(駆動手段)
CXB X方向駆動用コイル(コイル)(駆動手段)
CYA CYB Y方向駆動用コイル(コイル)(駆動手段)
ED1 ED2 ED3 電子部品
GS ジャイロセンサ
HX X用ホール素子
HY Y用ホール素子
MX X用磁石(駆動手段)
MYA MYB Y用磁石(駆動手段)
OA レンズ光軸
SW 像振補正スイッチ
Claims (10)
- 制御基板と、
該制御基板と、該制御基板の板厚方向に対向する固定支持部材と、
該固定支持部材と上記板厚方向に並びかつ該固定支持部材を挟んで上記制御基板と反対側に位置する、上記固定支持基板によって一平面上を相対スライド可能に支持されたステージ部材と、
該ステージ部材に固定した電子部品と、
該電子部品の上記固定支持部材側面に一端が接続しかつ他端が上記制御基板に接続する可撓性導電部材と、
上記ステージ部材をスライドさせる駆動力を発生する駆動手段と、
を備え、
上記固定支持部材が、自身の周縁部から自身の中央部側に向かって凹みかつ該固定支持部材を上記板厚方向に貫通する導電部材逃げ凹部を有し、
上記可撓性導電部材の一部を上記導電部材逃げ凹部に位置させたことを特徴とするステージ装置。 - 請求項1記載のステージ装置において、
上記可撓性導電部材の上記一部が、上記制御基板と平行な方向に延びる平行延長部であるステージ装置。 - 請求項1または2記載のステージ装置において、
上記可撓性導電部材がフレキシブルプリント基板であるステージ装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のステージ装置において、
上記駆動手段が、
上記固定支持部材又は該固定支持部材に固定した固定部材と上記ステージ部材との一方でありかつ磁性体により構成した部材に固定した永久磁石と、
他方の部材に固定した、上記永久磁石が発生した磁界中に位置し電流が流れたときに駆動力を発生するコイルと、
を備えるステージ装置。 - 請求項4記載のステージ装置において、
上記固定支持部材が磁性体からなる第一ヨークであり、
上記固定部材が、上記ステージ部材を挟んで上記第一ヨークと反対側に位置しかつ磁性体からなる第二ヨークであり、
上記永久磁石を上記第二ヨークに固定し、
上記コイルを上記ステージ部材に固定したステージ装置。 - 請求項1から5のいずれか1項記載のステージ装置において、
上記板厚方向に見たときに、上記制御基板の少なくとも一部が上記固定支持部材の外周側に位置するステージ装置。 - 請求項1から6のいずれか1項記載のステージ装置を備え、
上記電子部品が、上記固定支持基板と反対側面に撮像面を備える撮像素子であることを特徴とする像振補正装置。 - 請求項7記載の像振補正装置において、
上記ステージ装置を収納するボディケースを備える像振補正装置。 - 請求項8記載の像振補正装置において、
上記ボディケースが、左右の一方の側部にグリップを有し、
上記固定支持部材の左右の他方の側縁部から該固定支持部材の中央部側に向かって上記導電部材逃げ凹部が凹む像振補正装置。 - 請求項9記載の像振補正装置において、
上記ボディケースの上記グリップの内部にバッテリ収納用スペースを設けた像振補正装置。
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