(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮方向一端に固定された駆動軸とを備えた第１のリニアアクチュエータと、
少なくとも前記第１のリニアアクチュエータの前記駆動軸を支持する支持腕を備え、前記第１のリニアアクチュエータを固定する固定テーブルと、
前記固定テーブルに対向して配置され、前記固定テーブルに対して相対的に平行移動可能な移動テーブルと、を備えた移動ステージにおいて、
前記移動テーブルは、
電気機械変換素子と前記電気機械変換素子の伸縮方向一端に固定された駆動軸とを備える第２のリニアアクチュエータと、
中央部分に開口を有する板状体で構成され、その表面に、前記第１のリニアアクチュエータの前記駆動軸に摩擦係合する第１当接部と、前記第２のリニアアクチュエータの前記駆動軸に摩擦係合する第２当接部とを有する第１スライダと、
その前記第１のリニアアクチュエータと直交する方向の側方に前記第２のリニアアクチュエータを固定し、前記第１スライダの開口に収納される第２スライダを備え、
前記支持腕と前記第１スライダは、それぞれ互いに嵌合する嵌合手段を有し、前記嵌合手段によって、前記第１スライダが前記第２のリニアアクチュエータの駆動軸の延在方向へ移動するのを阻止することを特徴とする移動ステージ。
【請求項２】
前記嵌合手段は、前記支持腕に設けられた突部と、前記第１スライダに設けられ前記第１のリニアアクチュエータの駆動軸方向へ伸びる長穴であることを特徴とする、請求項１記載の移動ステージ。
【請求項３】
前記嵌合手段は、前記第１スライダの固定テーブル対向面に設けられかつ前記第１のリニアアクチュエータの駆動軸方向に延在する帯状突部と、前記支持腕に設けられかつ前記帯状突部を挟むように嵌合するフォーク部であることを特徴とする、請求項１記載の移動ステージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアアクチュエータを用いて移動テーブルを駆動させる移動ステージに関するものであり、好ましくは、手振れ補正装置などに好適に用いられる移動ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像素子を２軸方向に移動可能に鏡胴に取り付け、手振れによる光学系の揺動に合わせて撮像素子を移動させる手振れ補正装置が開示されている。この手振れ補正装置は、撮像素子を移動させるために、リニアアクチュエータを用いた移動装置を備えており、撮像素子は、リニアアクチュエータに沿って直線移動する移動テーブルに固定されている。
【０００３】
移動装置は、一般的に、圧電素子の伸縮方向一端に駆動軸を固定し、他端にウェイトを固定した圧電アクチュエータを備えている。そして、駆動軸をその軸方向に振動できるようにするために、弾力的に圧電アクチュエータを固定板に固定する。圧電素子に左右非対称の駆動パルスを印加することによって、駆動軸が振動し、摩擦結合されている移動テーブルが、駆動軸との間の静止摩擦力に打ち勝って駆動軸に沿って移動する。
【０００４】
このように、移動テーブルは、駆動軸に沿う方向には移動することができるが、駆動軸に垂直な方向には、移動することができない。ここで、移動装置に衝撃が加わったような場合、圧電アクチュエータの駆動軸に垂直な方向に、外力が働き圧電アクチュエータの破壊や破損、誤作動を生ずることがある。このため、移動テーブルにガイド軸などを設け、圧電アクチュエータを保護し外力による破壊などを防止する手段がとられている。
【０００５】
しかし、このような部材を移動装置に付すと、移動装置が大型化し、ひいては、この移動装置が搭載されている機器全体が大型化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、衝撃による破壊や破損、誤作動を防ぐことができる移動装置を大型化することなく提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の移動装置を提供する。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮方向一端に固定された駆動軸とを備えた第１のリニアアクチュエータと、
少なくとも前記第１のリニアアクチュエータの前記駆動軸を支持する支持腕を備え、前記第１のリニアアクチュエータを固定する固定テーブルと、
前記固定テーブルに対向して配置され、前記固定テーブルに対して相対的に平行移動可能な移動テーブルと、を備えた移動ステージにおいて、
前記移動テーブルは、
電気機械変換素子と前記電気機械変換素子の伸縮方向一端に固定された駆動軸とを備える第２のリニアアクチュエータと、
中央部分に開口を有する板状体で構成され、その表面に、前記第１のリニアアクチュエータの前記駆動軸に摩擦係合する第１当接部と、前記第２のリニアアクチュエータの前記駆動軸に摩擦係合する第２当接部とを有する第１スライダと、
その前記第１のリニアアクチュエータと直交する方向の側方に前記第２のリニアアクチュエータを固定し、前記第１スライダの開口に収納される第２スライダを備え、
前記支持腕と前記第１スライダは、それぞれ互いに嵌合する嵌合手段を有し、前記嵌合手段によって、前記第１スライダが前記第２のリニアアクチュエータの駆動軸の延在方向へ移動するのを阻止することを特徴とする移動ステージを提供する。
【００１０】
上記構成において、移動装置は、リニアアクチュエータと、固定テーブルと、移動テーブルとを備える。固定テーブルと移動テーブルは、互いに対向して配置され、移動テーブルはリニアアクチュエータの駆動軸に沿って固定テーブルに対して相対的に摺動する。固定テーブルは、リニアアクチュエータを固定する部材であり、そのための支持腕を備える。
【００１１】
支持腕と移動テーブルには、互いに嵌合するための嵌合手段が設けられている。嵌合手段は、移動テーブルが駆動軸方向に移動することを許容すると共に、移動テーブルが駆動軸に垂直方向へ移動するのを防止する。なお、移動テーブルの駆動軸方向への摺動を妨げない手段であることが求められる。
【００１２】
上記構成によれば、支持腕と移動テーブルとに設けられた嵌合手段によって、固定テーブルと移動テーブルとが嵌合するため、駆動軸に垂直な方向に衝撃が加わった場合、嵌合手段によってその衝撃は吸収され移動テーブルの移動が規制される。また、嵌合手段は、支持腕と移動テーブルとを嵌合させるように設けられているため、装置を小型化することができる。
【００１３】
本発明の移動装置は、具体的には以下のように種々の態様で構成することができる。
【００１４】
本発明の第２態様によれば、前記嵌合手段は、前記支持腕に設けられた突部と、前記第１スライダに設けられ前記第１のリニアアクチュエータの駆動軸方向へ伸びる長穴であることを特徴とする、第１態様の移動ステージを提供する。
【００１５】
上記構成において、嵌合手段は、支持腕に設けられた突部と移動テーブルに設けられた長穴とで構成される。ここで、長穴は、移動テーブルの駆動軸に沿った移動を可能にするために、駆動軸方向に長く構成されている。また、その長さは、移動テーブルの移動量に一致しているか、移動量よりも長く設けられていることが好ましい。上記構成によれば、簡単な構成で嵌合手段を構成することができる。
【００１６】
本発明の第３態様によれば、前記嵌合手段は、前記第１スライダの固定テーブル対向面に設けられかつ前記第１のリニアアクチュエータの駆動軸方向に延在する帯状突部と、前記支持腕に設けられかつ前記帯状突部を挟むように嵌合するフォーク部であることを特徴とする、第１態様の移動ステージを提供する。
【００１７】
上記構成において、嵌合手段は、移動テーブルの固定テーブル対抗面に設けられた帯状突部と、その帯状突部を挟むような構成を有する支持腕に固定されたフォーク部とで構成される。帯状突部は、駆動軸方向に延在しているため、フォーク部は、これを挟むような形で、駆動軸方向にその位置をかえることができ、これによって、移動テーブルの摺動を達成することができる。上記構成によれば、簡単な構成で嵌合手段を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移動装置を用いた手振れ補正装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
手振れ補正装置は、図１に示すように、デジタルカメラ１に搭載され用いられる。デジタルカメラ１は、カメラ本体２と、レンズ４などを含む光学系である鏡胴３とから構成される。手振れ補正装置１０は、鏡胴３の端に取りつけられる。後述するように、手振れ補正装置１０には、ＣＣＤなどの撮像素子が設けられている。そして、図１の矢印５で示すように、撮影中にデジタルカメラ１がブレて、鏡胴３に入射する光軸Ｌがずれた場合に、撮像素子を矢印６に示すように移動させて光軸のずれを補正する。
【００２０】
図２に手振れ補正装置の組立分解斜視図を示す。図３に、図２の手振れ補正装置をＩ−Ｉ断面で切断した断面図を示す。図４に図２の手振れ補正装置をＩＩ−ＩＩ断面で切断した断面図を示す。手振れ補正装置１０は、土台となるベース板１２と、該ベース板１２に対して水平方向（以下、Ｘ軸方向として説明する。）に移動する第１スライダ１４と、該第１スライダの移動方向に対して垂直方向（以下、Ｙ軸方向として説明する。）に移動する第２スライダと、該第２スライダに固定される撮像素子１６とで構成される。
【００２１】
ベース板１２は、図３及び図４に示すように、鏡胴３との位置（煽りとレンズバック）を調整されて鏡胴３に固定され、ネジ９８とスプリング１００により鏡胴３と手振れ補正装置との間隔を調整できるようになっている。ベース板１２は、光路方向（以下、Ｚ軸方向として説明する。）に直交し、中央に大穴２０を有する環状の金属フレーム１９で構成される。
【００２２】
ベース板１２からは、後述する各種腕（押圧スプリング掛け２１、基板保持腕２２、浮き防止係止爪２４、位置決め腕３１、ロッド支持腕３６）が光軸方向（Ｚ軸方向）に伸びている。また、金属フレーム１９には、圧電素子３２を振動伝達ロッド３４とウェイト３０で挟み込んだ構成の第１リニアアクチュエータ２８がＸ軸方向に固定されている。
【００２３】
第１リニアアクチュエータ２８は、振動伝達ロッド３４の先端と末端（圧電素子３２側）をベース板に設けられている２本のロッド支持腕に嵌合され、ベース板１２の位置決め腕３１にウェイト３０を当接した状態で、ロッド支持腕３６との２つの嵌合個所とウェイト３０をベース板１２に対して接着している。ロッド支持腕３０と振動伝達ロッド３４との間の接着には、シリコン接着剤などの硬化後も弾性の残る接着剤、位置決め腕３１とウェイト３０との間の接着には、柔らかいゴム系またはシリコン含有の接着剤が好適に用いられる。
【００２４】
ベース板１２の２つのロッド支持腕３６には、その上面にＺ軸方向に延在する突部３８が設けられている。突部３８は、後述するように、組立時に第１スライダ１４の移動制限穴７９に嵌合される。
【００２５】
第１スライダ１４は、光軸方向（Ｚ軸方向）でベース板１２に対して結像面側に位置し、ほぼ同一面内に第２スライダ１３を収めるための開口６８が設けられたアルミニウム製の環状のフレーム６６により構成される。第１スライダ１４には、ベース板１２に固定されたアクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に当接する第１ロッド当接部７４と、後述する第２スライダに固定されたアクチュエータ５６の振動伝達ロッド６０に当接する第２ロッド当接部７６と、ベース板１２の押圧スプリング掛け２６との間に押圧スプリング７０を係止するための押圧スプリング掛け７２と、移動制限穴７９とを備える。
【００２６】
第１スライダ１４は、図４に示すように、組み上げ時にベース板１２と第１スライダ１４にそれぞれ設けられた押圧スプリング掛け７２に設けられた押圧スプリング７０によって、ベース板１２に近づくように付勢されており、第１スライダ１４の振動伝達ロッド３４を中心とする回転を防止している。
【００２７】
第１ロッド当接部には、断面がＶ字型の溝（図３参照）が設けられており、溝をアクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に当接させた状態でキャップ４０を用いて振動伝達ロッド３４を挟み込むことによって、振動伝達ロッド３４に沿って摺動可能に摩擦結合する。第１ロッド当接部とキャップ４０との固定には挟持スプリング４２が用いられる。図５に第１スライダ１４を摩擦係合した第１アクチュエータ２８の構造図を示す。上述したように、アクチュエータ２８は圧電素子３２を振動伝達ロッド３４とウェイト３０で挟み込んだ構成であり、ベース板１２のロッド支持腕３６と位置決め腕３１に嵌合し、嵌合ガタを固定するためにそれぞれ接着剤３３で固定されている。
【００２８】
なお、アクチュエータ２８とベース板１２との間の固定の変形例として、図６に示すような板バネを用いることもできる。すなわち、Ｌ字型に曲げられた板バネ３５を振動伝達ロッド３４の先端に位置するようにベース板１２上に固定し、板バネ３５に取りつけられた先尖部３９が振動伝達ロッド３４の先端に突き刺さるようにする。板バネは、常時、弾性力で振動伝達ロッド３４を圧電素子側へ付勢しており、ロッド３４の嵌合ガタを防止することができると共に、振動時には、弾性力に打ち勝ってロッド３４が振動できるようにすることができる。
【００２９】
アクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４には、上述したように第１スライダ１４が配置される。第１スライダ１４は、第１ロッド当接部７４とキャップ４０とで振動伝達ロッド３４を挟み込んで摩擦結合する。第１ロッド当接部７４とキャップ４０の固定には、挟持スプリング４２が用いられる。キャップ４０の一端は、第１ロッド当接部７４に係止され、中央部は振動伝達ロッド３４と当接し、他端が挟持スプリング４２に引っ張られる。キャップ４０と振動伝達ロッド３４との接触圧は、用いられる挟持スプリング４２の２倍程度となる。挟持スプリング４２は、長円形状をしており、１つの直線部中央に両端がくるようになっている。挟持スプリング４２は、キャップ４０のフックと第１スライダの第１ロッド当接部７４のスプリングフックの間に端部と直線部中央とを掛け渡すようにして両者を固定する。
【００３０】
移動制限穴７９は、上述したベース板１２のロッド支持腕３６の上面に設けられた突部３８と緩く嵌合する。移動制限穴７９は、第１スライダ１４の移動可能幅だけ、第１スライダ１４の移動方向、すなわち、振動伝達ロッド３４の延在方向（Ｘ軸方向）に伸びる長穴で、短辺方向にロッド支持腕３６上面の突部３８と嵌合し、第１スライダ１４が移動制限穴の短辺方向（Ｙ軸方向）へ移動（脱落）するのを防止する。
【００３１】
図７にロッド支持腕と第１スライダの嵌合の変形例を示す。この変形例では、第１スライダ１４のベース板と対向する側の表面に第１スライダの移動方向、すなわち、振動伝達ロッド３４の延在方向（Ｘ軸方向）に伸びる帯状の突部７７を設ける。そして、ロッド支持腕３６には、その上面両端に設けられた突部３８と第１スライダの帯状突部７７を挟むように、突部３８の間に設けられた凹部３９からなるフォーク部を備える。そして、第１スライダ１４の第１ロッド当接部７４がキャップ４０によって振動伝達ロッド３４に摩擦結合されたとき、フォーク部の凹部３９が第１スライダ１４の帯状突部７７にはまり込むように配置される。
【００３２】
第２スライダ１３は、底壁４４に開口４８を備えた樹脂製の箱体であり、撮像素子１６と放熱板１８とローパスフィルタ１７と第２アクチュエータ５６とを保持する。放熱板１８は、撮像素子１６の撮像面が付されていない背面側に当接して、第２スライダの周壁４６によって区画された空間を覆うようにして、ビス止め穴６４を貫通するビス６２によって第２スライダに固定される。図３、４に示すように、放熱板の背面には第１基板８０が設けられており、撮像素子１６と連結している。第１基板８０の背面側には、図３、４に示したように第２スライダの位置を検知するための赤外ＬＥＤ９４と撮像素子の出力回路８１の一部が搭載される。
【００３３】
ローパスフィルタ１７は、撮像素子の有効撮像面を覆うように密着して取りつけられ、第２スライダの開口４８に嵌め込まれる。このとき、開口４８の周囲に配置された密着スプリングにより押圧され、撮像素子１６の背面が、放熱板１８に密着するようになっている。
【００３４】
第２スライダ１３に保持される第２アクチュエータ５６は、周壁の側方に設けられたロッド支持腕５０に接着保持されている。振動伝達ロッド６０の先端と末端（圧電素子５９側）を、それぞれ第２スライダ１３の２本のロッド支持腕に嵌合させた上、同じく第２スライダの位置決め面５７にウェイト５８を当接した状態で２つの嵌合個所とウェイト５８を第２スライダ１３に対して接着する。接着には上述の第１アクチュエータの接着と同様に、振動伝達ロッド６０の接着には、シリコン接着剤などの硬化後も弾性の残る接着剤、ウェイト５８の接触には、柔らかいゴム系若しくはシリコン含有の接着剤が好適に用いられる。
【００３５】
第２スライダの第２アクチュエータ５６は、第１スライダ１３の第２ロッド当接部７６とキャップ７５とで挟み込まれ、第１スライダ１４が第２スライダ１３に摩擦結合する。第２ロッド当接部７６とキャップの固定には、挟持スプリング７８が用いられる。キャップの一端は、第２ロッド当接部７６に係止され、中央部は振動伝達ロッド６０と当接し、他端が挟持スプリング７８に引っ張られる。キャップと振動伝達ロッド６０との接触圧は、用いられる挟持スプリング７８の２倍程度となる。挟持スプリング７８は、第１アクチュエータに用いられたものと同様に長円形状をしており、１つの直線部中央に両端がくるようになっている。挟持スプリング７８は、キャップのフックと第１スライダの第２ロッド当接部７６のスプリングフックの間に端部と直線部中央とを掛け渡すようにして両者を固定する。
【００３６】
第２スライダの第２アクチュエータの対向する周壁４４に付された方向基準板５４は、その表裏に剛球１５を保持するための凹状の剛球受け５２を備え、剛球受け５２に剛球１５を遊嵌した状態で、第１スライダ１４とベース板１２とに剛球１５を介して挟まれるように固定される。上述のように第１スライダ１４とベース板１２との間に押圧スプリング７０が掛けられることで、第２スライダ１３は、第２アクチュエータの振動伝達ロッド６０を中心とした回転を阻止される。
【００３７】
ベース板１２と第１スライダ１４が組みあがる場合は、第１スライダ１４はベース板１２に設けられる４つの基板保持腕２２に囲まれた領域内に収まるように配置され、浮きあがり防止のために、浮き防止係止爪２４によって係止される。一方、第２スライダ１３は、その箱体部分が第１スライダ１４の開口６８に収まるように、第１スライダ１４に組み込まれる、第２スライダ１３は、第１スライダ１４にぶら下がるように一体的に構成される。上述のように第１スライダ１４は、第１アクチュエータに沿ってＸ軸方向に摺動可能であり、このとき第２スライダ１３は第１スライダ１４の移動にあわせて一体的に移動し、第２スライダ１３に固定されている撮像素子１６もＸ軸方向に移動する。一方、第２スライダ１３は、第１スライダ１４に対して独立してＹ軸方向に移動可能であり、また、第１スライダがベース板１２に固定されているため、ベース板１２に対しては、Ｙ軸方向に移動可能である。したがって、第２スライダ１３に固定されている撮像素子１６もＹ軸方向に移動する。
【００３８】
第１及び第２スライダ１４，１３を組み込んだ状態で、ベース板１２の基板保持腕２２には、第２基板８２が固定される。上述のように第１基板８０は、第２スライダ１３に固定されているため、第２スライダの移動によって、第１基板８０は、第２基板８２に対して平行移動する。よって、図３、４に示すように、第２基板８２は、結像面の背面に第１基板８０と対向して配置され、両者はフレキシブル基板８４によって結線されている。フレキシブル基板８４は、水平方向に第１基板８０を出た直後に一端光軸方向（Ｚ軸方向）に折り曲げられ第２基板８２と接続される。
【００３９】
第２基板８２には、撮像素子１６（第１基板８０）からの信号を処理する回路と、第２スライダ１３の位置を検知する位置検出素子８８（以下、ＰＳＤという。）と、ＰＳＤの位置信号とジャイロ回路８６からの角速度信号に基づいて、２つのリニアアクチュエータを制御する回路とが搭載されている。ＰＳＤは、検出誤差を防止するため、スリット付きのカバー９２で覆われており、第１基板８０に設けられている赤外ＬＥＤからの光を受けた受光素子９０がその位置を検知する。第２基板８２へは、直交する検出方向（Ｘ軸、Ｙ軸）の角速度信号がジャイロ素子８６より入力される。また、第２基板８２からはリニアアクチュエータ制御信号と処理された撮像素子信号が出力される。
【００４０】
なお、撮像素子１６を支持、揺動するための機構であるベース板１２、第１スライダ１４、第２スライダ１３は、互いにはめ込むように組み上げられ、撮像素子１６および撮像素子１６に直接接続する第１基板８０の周囲かつ光軸方向上流側に位置する。したがって、図３、４に示すように、手振れ補正ユニット１０が鏡胴３に取りつけられたとき、撮像素子の支持、揺動するための機構は、鏡胴３及び撮像素子１６からなる光学系に必要な部材の輪郭に対して余剰空間を充填するように配置され、撮像素子の支持、揺動するための機構を含む広義の光学ユニットを小さくまとめることができる。
【００４１】
次に本実施形態に係る手振れ補正装置の動作について説明する。図８は、本実施形態にかかる手振れ補正装置の駆動制御回路の電気的構造を示すブロック図である。
【００４２】
制御回路は、カメラ本体すなわち、鏡胴３に入射される光軸Ｌのブレ５を検知して角速度信号を出力するジャイロ素子８６と第２スライダ１３（撮像素子１６）の位置を検出するＰＳＤ回路９０と、回路の総合的な制御を行い、入力された信号に基づいて移動量や存在位置を演算するマイコン１０２と、マイコンからの駆動信号に基づいて所定周波数の駆動パルスを発生させるドライブ回路１０４とで構成される。ドライブ回路から発生された駆動パルスは第１及び第２アクチュエータ２８，５６に出力され、アクチュエータに沿って第１及び第２スライダ１４、１３が移動する。
【００４３】
ジャイロ素子８６は、図４に示すように鏡胴３に固定されており、カメラ本体が矢印５で示すようにぶれると２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の角速度を検出してマイコン１０２に出力する。
【００４４】
マイコン１０２は、ジャイロ素子８６から角速度信号が入力されると、光学系の焦点距離信号から撮像素子上（結像面上）のぶれによる像の移動量、移動速度を算出する。算出した移動速度と第２スライダ１３（撮像素子１６）の位置から２つのリニアアクチュエータへ印加される所定周波数の供給電圧を決定する。すなわち、マイコン１０２は、ＰＳＤ９０から入力された信号に基づいて演算される第２スライダ１３（撮像素子１６）が現在存在している位置及び、ジャイロ素子８６から入力された角速度信号に基づいて、撮像素子１６が本来あるべき位置を計算し、現在位置との差を比較して、あるべき位置に撮像素子が戻るようにスライダを移動させるフィードバック制御を行なう。
【００４５】
ドライブ回路１０４は、マイコン１０２からの信号を受けて、アクチュエータ２８、５６の共振周波数の７割程度の周波数の駆動パルスを出力する。駆動パルスは、圧電素子３２、５９に印加され、以下の原理によって、第１及び第２スライダを振動伝達ロッド３４、６０に沿って移動させる。
【００４６】
図９（ａ）に示すような緩やかな立ち上がり１１０と急激な立下り部分１１２を有する鋸歯状波の駆動パルスを圧電素子３２、５９に印加すると、（ｂ２）に示すように、駆動パルスの緩やかな立ち上がり部分１１０では圧電素子３２，５９が緩やかにその厚み方向に伸び変位し、圧電素子に固定されている振動伝達ロッド３４、６０が軸方向に緩やかに変位する。このとき振動伝達ロッド３４、６０に摩擦結合したスライダ１３、１４は摩擦力により振動伝達ロッド３４、６０と共に移動する。
【００４７】
一方、駆動パルスの急激な立下り部分１１２では、圧電素子３２、５９は、急速に厚み方向に縮み変位し圧電素子３２、５９に結合する振動伝達ロッド３４、６０も急速に軸方向に変位する。このとき、（ｂ３）に示すように、振動伝達ロッド３４、６０に摩擦結合したスライダ１３、１４は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まり移動しない。結果として、（ｂ１）に示す初期状態よりもスライダは振動伝達ロッドに沿って右側に移動する。圧電素子３２、５９に前記鋸歯状波の駆動パルスを連続的に印加することにより、スライダ１３、１４を連続的に軸方向に移動させることができる。なお、ここで実質的にその位置に留まり移動しないとは、振動伝達ロッド３４、６０の正方向及び負方向の伸縮時のいずれにおいてもスライダ１３、１４と振動伝達ロッド３４、６０との間で滑りを生じつつスライダがそれぞれ移動するが、移動量が対称ではないため、全体としてどちらか任意の位置方向にスライダ１３、１４移動する場合を含む。
【００４８】
なお、スライダ１３、１４を左方向に移動させるには、圧電素子３２、５９に印加する鋸歯状波の波形を変えて急速な立ち上がりと緩やかな立下りからなる駆動パルスを印加すれば上述とは逆の作用によってこれを達成することができる。なお、駆動パルスは、矩形波やその他の波形を適用することもできる。
【００４９】
ベース板に保持された第１アクチュエータの圧電素子に駆動パルスが印加された場合は、上述のように圧電素子３２は伸縮を繰り返す。圧電素子３２の伸縮はウェイト３０と振動伝達ロッド３４に伝達する。ウェイト３０と振動伝達ロッド３４の慣性質量の差からウェイト３０はほとんど移動せず、振動伝達ロッド３４のみに伸縮が伝達される。振動伝達ロッド３４は、上述のように、ロッド支持腕３６に接着されているが、接着剤３３が弾性的に撓むため伸縮が妨げられることがない。上述のように、ロッドの左右に移動する速度差で摩擦結合する第１スライダ１４が振動伝達ロッド３４に沿ってＸ軸方向に移動する。第１スライダ１４の加減速に伴ない第１アクチュエータ２８に嵌合ガタ内で移動しようとする力が働くが、振動伝達ロッド３４とロッド支持腕３６とが接着されているため、移動は起こらず、補正性能のみならず焦点移動による光学性能劣化も防止することができる。
【００５０】
第１スライダ１４がＸ軸方向へ移動すると、第１スライダに連結されている第２スライダ１３も同時にＸ軸方向に移動する。第２スライダ１３は第１スライダ１４とベース板１２の間にかかる押圧スプリング７０と、第２スライダ１３とベース板１２との間の剛球１５により、抵抗が少なくかつ光軸方向に変動することなく移動する。このとき第１及び第２の基板８０，８２を接続するフレキシブル基板８４は折り曲げられた開放角度が変動して第１スライダの移動を吸収する。
【００５１】
一方、第２スライダ１３に保持された第２アクチュエータの圧電素子５９に駆動パルスが印加された場合は、上述のように圧電素子５９は伸縮を繰り返す。圧電素子５９の伸縮はウェイト５８と振動伝達ロッド６０に伝達する。ウェイト５８と振動伝達ロッド６０の慣性質量の差からウェイト５８はほとんど移動せず、振動伝達ロッド６０のみに伸縮が伝達される。振動伝達ロッド６０は、上述のように、第２スライダ１３のロッド支持腕５０に接着されているが、接着剤が弾性的に撓むため伸縮が妨げられることがない。上述のように、ロッドの左右に移動する速度差で第２スライダ１３が第１スライダ１４と相対的に振動伝達ロッド６０の延在方向（Ｙ軸方向）に移動（自走）する。第２スライダ１３の加減速に伴ない第２アクチュエータ５６に嵌合ガタ内で移動しようとする力が働くが、振動伝達ロッド６０とロッド支持腕５０とが接着されているため、移動は起こらず、補正性能のみならず焦点移動による光学性能劣化も防止することができる。
【００５２】
このように第２アクチュエータに駆動パルスが印加された場合は、第１スライダとは独立して第２スライダだけがＹ軸方向に移動（自走）する。第２スライダ１３は第１スライダ１４とベース板１２との間にかかる押圧スプリング７０と、第２スライダ１３と第１スライダの間の剛球１５により抵抗が少なく、かつ光軸方向への変動を起こすことなく移動する。このとき、第１及び第２基板８０、８２を接続するフレキシブル基板８４は、折り曲げられた曲げ部分がよれて、第２スライダの移動を吸収する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態にかかる手振れ補正装置は、ジャイロ素子８６により検知されたカメラ本体のブレを補正するように、第１及び第２アクチュエータを駆動させることで、撮像素子をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。
【００５４】
また、カメラ本体を落下するなど手振れ補正装置に衝撃が加わった場合は、アクチュエータの破壊や破損を引き起こさないようにするため、ロッド支持腕と第１スライダとを嵌合手段により嵌合させることによって、アクチュエータに大きい力がかからないようにしている。
【００５５】
すなわち、Ｙ軸方向に衝撃が加わった場合は、第１スライダの移動制限穴と、ベース板のロッド支持腕の突部３８との間で嵌合しているため、第１スライダはＹ軸方向に移動することができず、第１アクチュエータ２８に大きい力がかかることがない。また、第２アクチュエータ５６は、Ｙ軸方向に振動伝達ロッドを有するため、第２スライダがロッドに沿って滑りを生じるため、第２アクチュエータに大きい力がかかることがない。
【００５６】
一方、Ｘ軸方向に衝撃が加わった場合は、第１スライダ１４は振動伝達ロッド３４との間で滑りを生じるため、第１アクチュエータに大きい力がかかることがない。また、移動制限穴は、第１スライダの移動量分だけの長さを有しており、移動幅を超えて第１スライダが滑るのを阻止することができる。また、第２スライダは、第１スライダの開口６８に嵌め込まれており、第２スライダの周壁４６が開口の縁部に当接することによってＸ軸方向への移動を規制するため、第２アクチュエータに大きい力がかかることがない。
【００５７】
また、このように第１及び第２スライダの移動を規制するための手段がロッド支持腕とスライダ自身に設けられており、装置を大型化することなく上記効果を発揮することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態においては、第２アクチュエータは第２スライダに搭載され、第２スライダを自走式とした構成であるが、第２アクチュエータを第１スライダに固定させ、第２スライダを移動させるように構成してもよい。このような構成であっても同様の作用を実現することができる。なお、この場合、第１スライダにロッド支持腕、第２スライダに第２ロッド当接部が設けられる。
【００６０】
また、上記実施形態においては、第２基板８２が第１基板８０とほぼ重なるように基板を区分し、両者を対向させて配置させているが、第１基板と第２基盤の大きさを変えたり配置位置を変えたりして一部のみが重なるように構成されていてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、ジャイロ素子８６は、鏡胴３に取りつけられ、第１及び第２基板８０、８２へ角速度信号を送信するように構成されているが、対向する第１及び第２基板８０、８２の対向面に直接取りつけられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動装置を用いた手振れ補正装置を搭載するデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の移動装置を用いた手振れ補正装置の組立分解斜視図である。（ｂ）は（ａ）の第１アクチュエータ部分の詳細図である。
【図３】図２の手振れ補正装置をＩ−Ｉ断面で切断した断面図である。
【図４】図２の手振れ補正装置をＩＩ−ＩＩ断面で切断した断面図である。
【図５】第１スライダを摩擦係合した第１アクチュエータの構造図である。
【図６】第１アクチュエータの固定構造の変形例を示す図である。
【図７】ロッド支持腕と第１スライダの嵌合の変形例を示す図である。（ａ）はロッド支持腕の構造を示す斜視図であり、（ｂ）は嵌合した状態を示す断面図である。
【図８】図２の手振れ補正装置の駆動制御回路の電気的構造を示すブロック図である。
【図９】アクチュエータの駆動原理を説明するための図である。（ａ）は圧電素子に印加される駆動パルスの波形の例である。（ｂ）はアクチュエータの動きを説明する図である。
【符号の説明】
１  デジタルカメラ
２  ボディ
３  鏡胴
４  レンズ
１０  手振れ補正装置
１２  ベース板
１３  第２スライダ
１４  第１スライダ
１５  剛球
１６  撮像素子
１７  ローパスフィルタ
１８  放熱板
１９  フレーム
２０  大穴
２１，７２  押圧スプリング掛け
２２  基板保持腕
２４  浮き防止係止爪
２６  位置決め腕
２８  第１リニアアクチュエータ
３０  ウェイト
３２  圧電素子
３４  駆動軸
３６  ロッド支持腕
３８  突部
４０  キャップ
４２，７８  挟持スプリング
４４  底板
４６  周壁
４８  開口部
５０  ロッド支持腕
５２  方向基準板
５４  剛球受け
５６  第２リニアアクチュエータ
５７  位置決め面
５８  ウェイト
６０  駆動軸
６２  ビス
６４  通孔
６６  フレーム
６８  開口
７０  押圧スプリング
７４  第１ロッド当接部
７６  第２ロッド当接部
７９  移動制限穴
８０  第１基板
８２  第２基板
８４  フレキシブル基板
８６  ジャイロ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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