JP4921818B2

JP4921818B2 - ステージ装置のロック機構

Info

Publication number: JP4921818B2
Application number: JP2006080119A
Authority: JP
Inventors: 瀬尾修三
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP2007256561A; US7463128B2; US20070222544A1

Description

本発明は、特定の平面上を自由に移動できるステージ板が非作動状態にあるときに、ステージ板を非作動状態にロックするステージ装置のロック機構に関する。

上記ロック機構の従来技術としては、例えば特許文献１から４に記載されたものがある。
これらのロック機構はカメラの手振補正機構に適用されたものであり、補正レンズまたは撮像素子を支持するステージ板に形成したロック用凹部と、このロック用凹部と係脱可能なロックピンとを具備している。そして、手振れ補正を行わないときに、ロックピンをステージ板のロック用凹部に嵌合させることにより、ステージ板をロックしている。
特許第３４３１０２０号公報特開平１０−３９３５２号公報特開２００４−１６３６４８号公報特開平１１−２７１８３３号公報

しかし、このロック機構のようにロックピンとロック用凹部を用いてロックを行う機構では、ロックピンとロック用凹部の間に必ず隙間が生じるので、ステージ板を完全にロックできない。即ち、ロックを行ってもロックピンとロック用凹部の間の隙間分のガタは必ず生じてしまう。

さらにこれらのロック機構は、ロックピンやロックピンを移動させるための部材のステージ板に直交する方向の寸法が大きい。そのため、ロック機構及び手振補正機構の光軸方向寸法が大型化してしまう。
また、ロックピンをロック用凹部に係合させるためには、ロックピンとロック用凹部が対向する位置までステージ板を移動させなければならないという問題も存在していた。

本発明の目的は、ロック時のガタを完全になくすことが可能で、ステージ板に直交する方向の寸法を従来より小さくすることが可能であり、しかもロック時にステージ板を特定の位置に移動させる必要がないステージ装置のロック機構を提供することにある。

本発明のステージ装置のロック機構は、磁性体からなる固定支持基板と、該固定支持基板と平行な方向に相対移動可能に支持されたステージ板と、上記固定支持基板上に一部が支持された、上記固定支持基板と略平行な磁性体からなる板ばねと、この板ばね側の押圧部材とステージ板側の被押圧部材の対向面の一方に備えられた第１摩擦接触部材と、上記板ばねの自由状態において上記第１摩擦接触部材と接触して、該第１摩擦接触部材との間に上記ステージ板をロックする摩擦力を発生する、他方の上記対向面又は他方の上記対向面に設けた第２摩擦接触部材と、該固定支持基板と上記板ばねを接続する磁性体からなる芯棒と、該芯棒の周囲に配設された電流が流れるコイルと、を備え、該コイルを特定の一方向に通電したとき、上記板ばねに磁力を及して、該板ばねを他方の上記対向面又は上記第２摩擦接触部材から上記第１摩擦接触部材が離れるロック解除方向に弾性変形させる電磁石と、上記板ばねがロック解除方向に弾性変形したとき、該板ばねと吸着して他方の上記対向面又は上記第２摩擦接触部材と上記第１摩擦接触部材との離間状態を保持する、上記固定支持基板に固定された永久磁石からなるロック解除用磁石と、を備え、上記固定支持基板、上記芯棒、上記板ばね、及び上記ロック解除用磁石の間に、上記板ばねとロック解除用磁石の間に吸引磁力を発生させる磁気回路を構成したことを特徴としている。

上記板ばねと上記ロック解除用磁石が吸着している状態で上記電磁石に上記特定の一方向と反対方向に通電したときに、該電磁石が、上記板ばねと上記ロック解除用磁石の間の吸着力を打ち消す磁力を発生し、該板ばねとロック解除用磁石の吸着を解除させるのが好ましい。

上記ステージ板に直交する方向から見たときに、少なくとも二つの位置に上記第１摩擦接触部材及び上記第２摩擦接触部材が存在すれば、ステージ板が回転可能であっても、ステージ板を確実にロックできる。

上記ステージ板と上記固定支持基板の間に、該ステージ板の固定支持基板に対する移動範囲を、対応する上記押圧部材と上記被押圧部材どうしが常に対向する範囲内に規制する移動範囲規制手段を備えれば、ロック時にステージ板を特定の位置に移動させる必要がなくなる。
この移動範囲規制手段は、例えば、上記ステージ板と上記固定支持基板の一方に突設された移動範囲規制ピンと、他方に形成された、該移動範囲規制ピンが挿通する移動範囲規制孔または移動範囲規制凹部と、を備えることにより実現できる。

上記第１摩擦接触部材及び上記第２摩擦接触部材がゴムまたは塩化ビニルによって構成できる。

さらに、上記固定支持基板と上記ステージ板を挟んで対向する磁性板と、上記固定支持基板と磁性板の一方に固定され、上記固定支持基板と磁性板の間に駆動用磁気回路を構成する駆動用磁石と、上記ステージ板に固定され、電流が流れた状態で上記駆動用磁気回路で発生した磁力を受けることにより該ステージ板を上記固定支持基板に対して移動させる駆動力を発生する駆動用コイルと、を備えてもよい。

本発明のロック機構は、上記押圧部材と被押圧部材の対向面の一方に備えられた摩擦接触部材と、他方の対向面（または摩擦接触部材）とが板ばねの弾性力によって接触すると、両者の間に生じる摩擦力によってステージ板は僅かな移動も不能になるので、完全ロック状態を実現できる。
しかも、押圧部材を付勢する部材である板ばねは固定支持基板と略平行な板状部材なので、この板ばねの存在によってロック機構のステージ板に直交する方向の寸法が大型化することは殆どない。
さらに、ステージ板と固定支持基板の間に移動範囲規制手段を設ければ、ステージ板の位置に拘わらず対応する押圧部材と被押圧部材どうしが常に対向するので、ロック時にステージ板を特定の位置に移動させなくても押圧部材と被押圧部材を確実に接触させることが可能になる。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。以下の説明では図１及び図２等の矢線で示すように、デジタルカメラ２０の手振補正装置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。
まずは本発明であるロック機構１００を装着する手振補正装置（ステージ装置）３０について説明する。
図１に示すように、デジタルカメラ２０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の後方には手振補正装置３０が配設されている。

手振補正装置３０は図２から図５に示す構造である。
図２から図５に示すように手振補正装置３０は、軟鉄等の磁性体からなる正面視横長方形の前側固定支持基板３１と、正面形状が前側固定支持基板３１と略同一で軟鉄等の磁性体からなる後側固定支持基板（磁性板）３２とを備えている。前側固定支持基板３１と後側固定支持基板３２の４カ所同士は、Ｚ方向に延びる４本の円柱形状の支柱３６、３７によって連結されており、前側固定支持基板３１と後側固定支持基板３２は互いに平行をなしている。前側固定支持基板３１の中央部には方形の窓孔３３が穿設されている。前側固定支持基板３１は図示を省略した３つの固定ねじによって、デジタルカメラ２０のカメラボディ内面に固定されている。

前側固定支持基板３１の後面４カ所には支持用突部３８が突設されている。各支持用突部３８の後端面に凹設された半球状の凹部（図示略）には金属製のボール３９の前半部が回転可能に支持されている。後側固定支持基板３２前面の各支持用突部３８と対向する位置には４つの支持用突部４０が突設されており、各支持用突部４０の前端面に凹設された半球状の凹部（図示略）には金属製のボール４１の後部が回転可能に支持されている。

前側固定支持基板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用磁石ＭＸがそれぞれ固定されている。これら左右のＸ用磁石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、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２がＸ用磁石ＭＸの磁束を通すことにより、左右のＸ用磁石ＭＸと後側固定支持基板３２の対向部の間にＸ用磁気回路（駆動用磁気回路）が形成されている。即ち、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２はヨークとして機能している。
一方、前側固定支持基板３１の後面の下端部には、Ｓ極とＮ極がＹ方向に並ぶ２つのＹ用磁石ＭＹがＸ方向に並べて固定されている（図３において左右のＹ用磁石ＭＹのＹ方向位置は一致している）。そして、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２が左右のＹ用磁石ＭＹの磁束を通すことにより、左右のＹ用磁石ＭＹと後側固定支持基板３２の対向部の間にＹ用磁気回路（駆動用磁気回路）が形成されている。即ち、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２はヨークとして機能している。

平板状の電気基板（ステージ板）６０の後面には、正面形状が電気基板６０と同一の補強板（ステージ板）６１が固着され、電気基板６０と補強板６１が一体化している。図３及び図５に示すように、電気基板６０の前面の４カ所には４つのボール３９が回転自在に接触しており、かつ、補強板６１の後面の４カ所には４つのボール４１が回転自在に接触している。即ち、電気基板６０及び補強板６１は４つのボール３９と４つのボール４１によって前後方向から挟持され、共にレンズＬ１からＬ３の光軸Ｏに対して直交している（前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２と平行をなしている）。
従って電気基板６０及び補強板６１は、図３に示す初期位置（後述する撮像面６６の中心が光軸Ｏと一致する位置）から、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２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Ｏに直交する）ＸＹ平面上を移動可能である。さらに、電気基板６０と補強板６１の左右両側縁部の上端部近傍には２つの移動範囲規制凹部６３が形成されている。４つの支柱３６、３７のうち上側の２つの支柱３６は左右の移動範囲規制凹部６３を貫通している。この２つの支柱３６と２つの移動範囲規制凹部６３は移動範囲規制手段を構成している。即ち電気基板６０及び補強板６１は、前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２に対して、２つの支柱３６が移動範囲規制凹部６３にそれぞれ接触しない範囲内で相対移動可能である。さらに、電気基板６０及び補強板６１の下端側の左右の角部には、下側の２つの支柱３７を避けるための切欠６４が形成されている。

電気基板６０の前面中央部には、ＣＣＤ（撮像素子）６５が固着されている。図３に示すようにＣＣＤ６５は正面視で長方形をなし、かつ、図３において（電気基板６０が初期位置にあるとき）Ｘ方向と平行な上下一対のＸ方向側辺６５Ｘと、図３において（電気基板６０が初期位置にあるとき）Ｙ方向と平行な左右一対のＹ方向側辺６５Ｙとを具備している。電気基板６０の前面には、ＣＣＤ６５を囲むＣＣＤホルダ６７が気密状態（ゴミが侵入しない程度の密閉性で）で固着されている。図４に示すように、ＣＣＤホルダ６７の前壁には窓孔６８が穿設されている。ＣＣＤホルダ６７の前壁とＣＣＤ６５の間には光学ローパスフィルタ６９が嵌合固定されており、光学ローパスフィルタ６９とＣＣＤホルダ６７の前壁の間は気密状態が保たれている。ＣＣＤ６５の撮像面６６は、光学ローパスフィルタ６９及び窓孔６８と常に前後方向に対向する。ＣＣＤ６５の撮像面６６はレンズＬ１〜Ｌ３、及び光学ローパスフィルタ６９を透過した像が結像する結像面である。

図３に示すように、電気基板６０の前面の左右両端部（左右のＸ用磁石ＭＸとそれぞれ前後方向に対向する部分）には同一仕様のＸ方向駆動用コイルＣＸがそれぞれ固着されている。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６０と平行な方向にも電気基板６０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６５Ｘと平行な方向に並んでいる（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６５Ｙ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。
そして、このＸ方向駆動用コイルＣＸと、前側固定支持基板３１、後側固定支持基板３２、及びＸ用磁石ＭＸによってＸ方向駆動手段が構成されている。
また、電気基板６０の前面の右側部のＸ方向駆動用コイルＣＸの直下には、右側のＸ用磁石ＭＸの磁束を利用して右側のＸ方向駆動用コイルＣＸ（電気基板６０及び補強板６１）のＸ方向位置を検出するホール素子（位置検出センサ）ＳＸが固着されている。

電気基板６０の下端部（左右のＹ用磁石ＭＹとそれぞれ前後方向に対向する部分）の前面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がそれぞれ固着されている。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６０と平行な方向にも電気基板６０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６５Ｘ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６５Ｙ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。
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、前側固定支持基板３１、後側固定支持基板３２、及びＹ用磁石ＭＹによってＹ方向駆動手段が構成されている。
また、電気基板６０の前面のＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢの外側近傍には、左右のＹ用磁石ＭＹの磁束を利用してＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢのそれぞれのＹ方向位置を検出するホール素子（位置検出センサ）ＳＹが固着されている。
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、カメラに内蔵されたＣＰＵ等によって構成される制御手段に電気的に接続されている。

上記構成の手振補正装置３０は、上記制御手段から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振れ補正動作を行う。
即ち、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。
周知のように、手振れによってカメラボディがＹ軸を中心に回転またはＸ軸を中心に回転したときに、撮像面６６のＸ方向とＹ方向の像移動距離（手振れ量）を検出し、ホール素子ＳＸとホール素子ＳＹの検出結果を利用して、ＣＣＤ６５をカメラボディに対して手振れ方向と反対方向にこの手振れ量と同じ距離だけ直線移動させれば、ＣＣＤ６５の手振れ（像振れ）が補正される。従って、ＣＣＤ６５がこのような直線移動を行うように、上記制御手段から各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、ＣＣＤ６５のＸ方向とＹ方向の手振れが補正される。

さらに、電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）は前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２に対して相対回転可能なので、上記制御手段からＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに流す電流の向きを互いに逆にし、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに互いに逆向きの駆動力を発生させれば、電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）が回転する。従って、カメラボディがいわゆる回転振れを起こしたときに、電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）が回転振れ方向と逆向きに回転するように、上記制御手段からＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに電流を流せば回転振れが補正される。なお、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに逆方向の駆動力を発生させる代わりに、Ｙ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに流す電流の強さに差を付けることによってＹ方向駆動用コイルＣＹＡとＹ方向駆動用コイルＣＹＢに同じ方向の大きさの異なる駆動力をそれぞれ発生させても回転制御は可能である。

次に、以上説明した手振補正装置３０に装着される本発明を適用したロック機構１００について説明する。
ロック機構１００は以下に説明する構成要素を具備している。
図２及び図３等に示すように前側固定支持基板３１の後面の上端部には、Ｚ方向と平行な円柱形状の芯棒１０１の前面が固着されている。この芯棒１０１は金属等の磁性体からなるものである。芯棒１０１の周囲には金属等の導電性材料からなるコイル１０２が巻かれており、このコイル１０２は上記制御手段と電気的に接続されている。芯棒１０１の後端面には略左右方向に延びる板ばね１０３の前面の中央部が固着されている。この板ばね１０３も金属等の磁性体からなるものである。図６に示すように、板ばね１０３は自由状態にあってはその左右両端部が中央部より後方に位置するように湾曲している。板ばね１０３の後面の左右両端部には円柱形状の押圧部材１０４がそれぞれ固着されている。押圧部材１０４の後面にはゴム、塩化ビニルなどの摩擦薄膜シートからなる摩擦接触部材１０９が固着されている。前側固定支持基板３１の後面の板ばね１０３の左右両端部近傍と対応する位置には、円柱形状の永久磁石からなるロック解除用磁石１０５がそれぞれ固着されている。
さらに、電気基板６０の前面の左右の押圧部材１０４と対応する位置には円柱形状の被押圧部材１０８がそれぞれ固着されている。左右の被押圧部材１０８は電気基板６０及び補強板６１がどこの位置に移動しても（支柱３６と移動範囲規制凹部６３によって規制される電気基板６０及び補強板６１の移動範囲内においては）、常に左右の押圧部材１０４とそれぞれＺ方向に対向する。

次に以上構成のロック機構１００の動作について説明する。
デジタルカメラ２０の主電源がＯＦＦのとき、あるいはデジタルカメラ２０の主電源がＯＮで手振補正スイッチＳＷがＯＦＦのとき、電気基板６０及び補強板６１は図３の初期位置に位置し、上記制御手段からコイル１０２には電流は流れない。左右のロック解除用磁石１０５で発生した磁力によって、ロック解除用磁石１０５、前側固定支持基板３１、芯棒１０１、及び板ばね１０３の間に磁気回路ＭＣ（図７及び図８参照）が形成されるが、板ばね１０３（ロック解除用磁石１０５との対向部）とロック解除用磁石１０５との間の磁力（吸引力）は板ばね１０３の付勢力より弱いので、板ばね１０３はこの磁力（吸引力）に抗して図６の自由状態を維持する。従って、板ばね１０３によって後方に移動付勢された左右の押圧部材１０４の後面に設けた摩擦接触部材１０９が左右の被押圧部材１０８の前面にそれぞれ面接触する（図７参照）。このように左右の摩擦接触部材１０９が板ばね１０３の弾性力（付勢力）によって左右の被押圧部材１０８の前面に密着状態で面接触すると、摩擦接触部材１０９と被押圧部材１０８の前面の間に、電気基板６０及び補強板６１の前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２に対する相対移動を阻止する摩擦力が発生する（電気基板６０及び補強板６１がロックされる）。従って、この状態でカメラボディを振動させても電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）がカメラボディに対してＸ方向とＹ方向に移動することはない。さらに一対の押圧部材１０４と被押圧部材１０８によってロックを行っているので電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）がカメラボディに対して回転することもない。

主電源がＯＮの状態で手振補正スイッチＳＷをＯＮにすると、上記制御手段からコイル１０２に特定の一方向に電流が流れ、コイル１０２と芯棒１０１が電磁石となる。芯棒１０１とコイル１０２が電磁石になると、この電磁石１０１、１０２によって生じた磁力が磁気回路ＭＣに影響を及ぼす（強くするように）ので、板ばね１０３（ロック解除用磁石１０５との対向部）とロック解除用磁石１０５との間の磁力（吸引力）が板ばね１０３の付勢力より強くなる。従って、図８に示すように板ばね１０３の前面の左右両端部がその弾性力に抗して前方に湾曲し、板ばね１０３の前面の左右両端部近傍が左右のロック解除用磁石１０５と吸着する。このように板ばね１０３がロック解除用磁石１０５に吸着すると、左右の押圧部材１０４と被押圧部材１０８が互いに離間するアンロック状態になるので、電気基板６０及び補強板６１（ＣＣＤ６５）はカメラボディに対して移動可能となり、上述した手振補正動作が可能になる。
このように板ばね１０３が左右のロック解除用磁石１０５に吸着されると上記制御手段からコイル１０２への通電が遮断される。しかし、一旦板ばね１０３とロック解除用磁石１０５が吸着すると、板ばね１０３はその弾性力に抗して図８の状態を維持するので、上記アンロック状態が保持される。なお、このアンロック状態の保持をより確実にするために、板ばね１０３が左右のロック解除用磁石１０５に吸着された後に、コイル１０２への通電を遮断せずに上記制御手段からコイル１０２へ流す電流を弱くしてもよい。

この状態で手振補正スイッチＳＷをＯＦＦにするかデジタルカメラ２０の主電源をＯＦＦにすると、上記制御手段からコイル１０２に上記一方向とは逆向きの電流が瞬間的（一時的）に流れる。すると、電磁石１０１、１０２によって発生した磁力が磁気回路ＭＣに影響を及ぼす（弱くするように）ので、板ばね１０３（ロック解除用磁石１０５との対向部）とロック解除用磁石１０５との間の磁力（吸引力）が板ばね１０３の付勢力より弱くなり、その結果、板ばね１０３が図６の自由状態に弾性復帰する。従って、左右の摩擦接触部材１０９が左右の被押圧部材１０８に再び面接触し、電気基板６０及び補強板６１が再度ロックされる。

以上説明したように本実施形態によれば、芯棒１０１、コイル１０２、板ばね１０３、押圧部材１０４、ロック解除用磁石１０５、被押圧部材１０８及び摩擦接触部材１０９を構成要素とするロック機構１００によって、電気基板６０及び補強板６１を確実にロックできるとともに、電気基板６０及び補強板６１のロックを簡単に解除できる。
さらに、摩擦接触部材１０９と被押圧部材１０８が板ばね１０３の弾性力によって面接触すると、電気基板６０及び補強板６１の僅かな移動も禁止されるので、完全ロック状態を実現できる。
また、左右の被押圧部材１０８は電気基板６０及び補強板６１がどこの位置に移動しても（支柱３６と移動範囲規制凹部６３によって規制される電気基板６０及び補強板６１の移動範囲内においては）、常に左右の摩擦接触部材１０９（押圧部材１０４）とそれぞれＺ方向に対向するので、ロック時に電気基板６０及び補強板６１を初期位置に移動させなくても（センタリング動作を行わなくても）、左右の摩擦接触部材１０９と被押圧部材１０８をそれぞれ接触させることが出来る。

しかも、左右の摩擦接触部材１０９（押圧部材１０４）を被押圧部材１０８側に付勢する部材である板ばね１０３が、前側固定支持基板３１と電気基板６０の間に配設された前側固定支持基板３１（及び後側固定支持基板３２、電気基板６０、補強板６１）と略平行な板状部材なので、この板ばね１０３の存在によってロック機構１００及び手振補正装置３０の光軸Ｏ方向寸法が大型化することは殆どない。従って、従来のロック機構及び手振補正装置に比べて光軸Ｏ方向寸法を小さくできる。
さらに、本ロック機構１００は部品点数が少なく構造が簡単なので製造コストを低く抑えることが可能である。

以上、上記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、電気基板６０及び補強板６１を移動させるための駆動手段として、前側固定支持基板３１、後側固定支持基板３２、Ｘ用磁石ＭＸ、Ｙ用磁石ＭＹ、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を利用したが、これら以外の駆動手段、例えばモータを利用してもよい。

また、摩擦接触部材１０９は様々な固着態様で実施可能である。
例えば、図９に示すように押圧部材１０４側ではなく被押圧部材１０８の前面に摩擦接触部材１０９を固着して実施してもよい。さらに、図１０に示すように、板ばね１０３側の押圧部材１０４と電気基板６０側の被押圧部材１０８の双方に摩擦接触部材１０９を固着して、ロック時に対向する摩擦接触部材１０９どうしを接触させてもよい。
また、図１１に示すように電気基板６０の前面に摩擦接触部材１０９を直接固着して、押圧部材１０４の後面をこの摩擦接触部材１０９に接触させて、被押圧部材１０８を省略してもよい。さらに、図１２に示すように板ばね１０３の後面に摩擦接触部材１０９を直接固着して（押圧部材１０４を省略して）、この摩擦接触部材１０９を被押圧部材１０８の前面に接触させてもよい。
また、図１３に示すように被押圧部材１０８の前面に固着した摩擦接触部材１０９を板ばね１０３の後面に直接接触させたり（押圧部材１０４を省く。この場合は板ばね１０３が押圧部材となる）、図１４に示すように押圧部材１０４の後面に固着した摩擦接触部材１０９を電気基板６０の前面に直接接触させてもよい（被押圧部材１０８を省略する。この場合は電気基板６０が被押圧部材となる）。
さらに、図１５と図１６に示すように、押圧部材１０４と被押圧部材１０８を共に省略して、板ばね１０３側と電気基板６０側の一方に固着した摩擦接触部材１０９を反対側の部材（板ばね１０３または電気基板６０）に直接接触させたり、図１７に示すように板ばね１０３と電気基板６０に直接摩擦接触部材１０９を固着して（押圧部材１０４と被押圧部材１０８を共に省略して）、対向する摩擦接触部材１０９どうしを接触させてもよい。
さらに、上記実施形態及び変形例では摩擦接触部材１０９は２つの位置に設けてあるが、板ばね１０３側（押圧部材１０４または板ばね１０３そのものに）と電気基板６０側（被押圧部材１０８または電気基板６０そのものに）の一方または双方の３つ以上の位置（Ｚ方向に見たときの位置）に摩擦接触部材１０９を設けても良い。

また、摩擦接触部材１０９は対向する押圧部材や被押圧部材との間に（押圧部材と被押圧部材の双方に摩擦接触部材を設ける場合は、この摩擦接触部材との間に）、電気基板６０及び補強板６１の前側固定支持基板３１及び後側固定支持基板３２に対する相対移動を阻止する摩擦力を発生するのであれば、ゴム、塩化ビニル以外の材料によって構成してもよい。
さらに、上記実施形態では手振補正スイッチＳＷがＯＮになったときにコイル１０２に電流を流してロック解除しているが、カメラボディに設けたレリーズスイッチ（図示略）の押し込み動作に連動してコイル１０２に電流を流しロック解除を行うようにしてもよい。

さらに、移動範囲規制凹部６３の代わりに電気基板６０及び補強板６１に移動範囲規制孔（図示略）を形成し、この移動範囲規制孔内に支柱３６を相対移動可能に位置させてもよい。また、前側固定支持基板３１または後側固定支持基板３２に移動範囲規制凹部６３に相当する凹部または孔を穿設し、電気基板６０または補強板６１に支柱３６に相当するピンを突設してもよい。
さらにＸ用磁石ＭＸとＹ用磁石ＭＹを前側固定支持基板３１ではなく後側固定支持基板３２に固定して実施してもよい。
さらに、ＣＣＤ６５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。

さらに、上記実施形態では本発明のロック機構を電気基板６０及び補強板６１が回転可能な手振補正装置３０に適用したが、電気基板６０及び補強板６１がＸ方向とＹ方向にのみ直線移動する従来から公知の手振補正装置に適用することや、手振補正装置とは用途が異なるステージ装置（特定の部材がＸ方向やＹ方向への直線移動や回転が可能な装置）に適用することが可能なのは勿論である。
なお、ステージ板（電気基板６０、補強板６１）がＸ方向とＹ方向に直線移動のみ可能（回転不能）な場合には、板ばね１０３側と電気基板６０側のいずれか一方に摩擦接触部材１０９を一つのみ設ければよく、摩擦接触部材１０９を複数（２つ以上の位置に）設ける必要はない。

本発明の一実施形態の手振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。手振補正装置の後方から視た分解斜視図である。電気基板（ＣＣＤ）が初期位置にあるときの手振補正装置を後側固定支持基板を省略して示す背面図である。図３のIV−IV矢線に沿う断面図である。図３のＶ矢線方向に見た側面図である。自由状態の板ばねとその周辺部材の平面図である。ロック状態にあるときの手振補正装置の平面図である。アンロック状態にあるときの手振補正装置の平面図である。摩擦接触部材の固着態様を変えた変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えた別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。摩擦接触部材の固着態様を変えたさらに別の変形例である。

符号の説明

２０デジタルカメラ（カメラ）
３０手振補正装置（ステージ装置）
３１前側固定支持基板（固定支持基板）
３２後側固定支持基板（磁性板）
３３窓孔
３６支柱（移動範囲規制手段）
３７支柱
３８支持用突部
３９ボール
４０支持用突部
４１ボール
６０電気基板（ステージ板）
６１補強板（ステージ板）
６３移動範囲規制凹部（移動範囲規制手段）
６４切欠
６５ＣＣＤ（撮像素子）
６６撮像面
６７ＣＣＤホルダ
６８窓孔
６９光学ローパスフィルタ
１００ロック機構
１０１芯棒（電磁石）
１０２コイル（電磁石）
１０３板ばね
１０４押圧部材
１０５永久磁石
１０８被押圧部材
１０９摩擦接触部材
ＣＸＸ方向駆動用コイル
ＣＹＡＣＹＢＹ方向駆動用コイル
ＭＸＸ用磁石
ＭＹＹ用磁石
Ｏ光軸

Claims

磁性体からなる固定支持基板と、
該固定支持基板と平行な方向に相対移動可能に支持されたステージ板と、
上記固定支持基板上に一部が支持された、上記固定支持基板と略平行な磁性体からなる板ばねと、
この板ばね側の押圧部材とステージ板側の被押圧部材の対向面の一方に備えられた第１摩擦接触部材と、
上記板ばねの自由状態において上記第１摩擦接触部材と接触して、該第１摩擦接触部材との間に上記ステージ板をロックする摩擦力を発生する、他方の上記対向面又は他方の上記対向面に設けた第２摩擦接触部材と、
該固定支持基板と上記板ばねを接続する磁性体からなる芯棒と、該芯棒の周囲に配設された電流が流れるコイルと、を備え、該コイルを特定の一方向に通電したとき、上記板ばねに磁力を及して、該板ばねを他方の上記対向面又は上記第２摩擦接触部材から上記第１摩擦接触部材が離れるロック解除方向に弾性変形させる電磁石と、
上記板ばねがロック解除方向に弾性変形したとき、該板ばねと吸着して他方の上記対向面又は上記第２摩擦接触部材と上記第１摩擦接触部材との離間状態を保持する、上記固定支持基板に固定された永久磁石からなるロック解除用磁石と、
を備え、
上記固定支持基板、上記芯棒、上記板ばね、及び上記ロック解除用磁石の間に、上記板ばねとロック解除用磁石の間に吸引磁力を発生させる磁気回路を構成したことを特徴とするステージ装置のロック機構。
請求項１記載のステージ装置のロック機構において、
上記板ばねと上記ロック解除用磁石が吸着している状態で上記電磁石に上記特定の一方向と反対方向に通電したときに、該電磁石が、上記板ばねと上記ロック解除用磁石の間の吸着力を打ち消す磁力を発生し、該板ばねとロック解除用磁石の吸着を解除させるステージ装置のロック機構。
請求項１または２記載のステージ装置のロック機構において、
上記ステージ板に直交する方向から見たときに、少なくとも二つの位置に上記第１摩擦接触部材及び上記第２摩擦接触部材が存在するステージ装置のロック機構。
請求項１から３のいずれか１項記載のステージ装置のロック機構において、
上記ステージ板と上記固定支持基板の間に、該ステージ板の固定支持基板に対する移動範囲を、対応する上記押圧部材と上記被押圧部材どうしが常に対向する範囲内に規制する移動範囲規制手段を備えるステージ装置のロック機構。
請求項４記載のステージ装置のロック機構において、
上記移動範囲規制手段が、
上記ステージ板と上記固定支持基板の一方に突設された移動範囲規制ピンと、
他方に形成された、該移動範囲規制ピンが挿通する移動範囲規制孔または移動範囲規制凹部と、を備えるステージ装置のロック機構。
請求項１から５のいずれか１項記載のステージ装置のロック機構において、
上記ステージ板が上記固定支持基板に対して相対回転可能であるステージ装置のロック機構。
請求項１から６のいずれか１項記載のステージ装置のロック機構において、
上記第１摩擦接触部材及び上記第２摩擦接触部材がゴムまたは塩化ビニルによって構成されているステージ装置のロック機構。
請求項１から７のいずれか１項記載のステージ装置のロック機構において、
上記固定支持基板と上記ステージ板を挟んで対向する磁性板と、
上記固定支持基板と磁性板の一方に固定され、上記固定支持基板と磁性板の間に駆動用磁気回路を構成する駆動用磁石と、
上記ステージ板に固定され、電流が流れた状態で上記駆動用磁気回路で発生した磁力を受けることにより該ステージ板を上記固定支持基板に対して移動させる駆動力を発生する駆動用コイルと、
を備えるステージ装置のロック機構。