(57)【要約】【課題】可動部材を少なくとも特定の平面内において移動させる推力発生装置を備えたステージ装置において、上記平面と非平行な方向の推力発生を防止すること。【解決手段】特定の平面と平行な方向に移動可能な可動部材、上記可動部材を相対移動自在に保持するベース部材、及び上記可動部材とベース部材の一方と他方に設けられた、上記可動部材を上記特定の平面と平行な方向に移動させる推力を発生する磁石とコイルとを有する推力発生手段を備え、上記磁石は、上記コイルと対向する側の磁束密度が、上記推力方向に沿って変化しているステージ装置。【選択図】図２
2017184600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の平面と平行な方向に移動可能な可動部材；
上記可動部材を相対移動自在に保持するベース部材；及び
上記可動部材とベース部材の一方と他方に設けられた、上記可動部材を上記特定の平面と平行な方向に移動させる推力を発生する磁石とコイルとを有する推力発生手段を備え、
上記磁石は、上記コイルと対向する側の磁束密度が、上記推力方向に沿って変化していること、を特徴とするステージ装置。
【請求項２】
請求項１記載のステージ装置において、上記可動部材とベース部材はそれぞれ単一であり、上記磁石は、上記可動部材とベース部材の一方に配置され、上記コイルは、上記可動部材とベース部材の他方に上記磁石と対向配置されているステージ装置。
【請求項３】
請求項１記載のステージ装置において、上記ベース部材は、上記可動部材に対して上記特定の平面と直交する方向から対向する一対からなり、上記磁石は、上記一対のベース部材の上記可動部材を挟んで対向する位置に設けられており、上記コイルは、上記可動部材の上記対向する一対の磁石の間に位置させて設けられているステージ装置。
【請求項４】
請求項２記載のステージ装置において、上記磁石は、上記特定の平面と直交する方向の厚さが、上記推力方向において両端部が厚く中央部が薄い断面凹形状であるステージ装置。
【請求項５】
請求項４記載のステージ装置において、上記磁石は、断面凹形状の凹部の深さが磁石の厚さの３／５〜４／５であるステージ装置。
【請求項６】
請求項２、４または５記載のステージ装置において、上記磁石の上記推力方向の両端部に対して中央部の磁束密度比または着磁力比は、０．１５〜０．３であるステージ装置。
【請求項７】
請求項３記載のステージ装置において、上記磁石は、上記特定の平面と直交する方向の厚さが、上記推力方向において両端部が厚く中央部が薄い断面凹形状であって、該断面凹形状の凹部の深さが磁石の厚さの１／４〜１／２であるステージ装置。
【請求項８】
請求項３または７記載のステージ装置において、上記磁石の上記推力方向の両端部に対して中央部の磁束密度比または着磁力比は、０．２〜０．５であるステージ装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載のステージ装置において、上記磁石の上記推力方向の着磁力は、両端部付近が中央部よりも高い谷状、両端部付近が中央部よりも高い略台形状または両端部付近が中央部よりも高い略矩形状に分布しているステージ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか１項記載のステージ装置において、上記磁石は、上記推力方向の中央部に非磁性体を有し、該非磁性体を挟んで両側に一対の磁石を有しているステージ装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載のステージ装置を備えた撮影装置であって、撮像素子が上記ステージ装置の可動部材に搭載されていること、を特徴とする撮影装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載のステージ装置を備えた光学機器であって、光学系を構成する光学要素の一つが上記ステージ装置の可動部材に搭載されていること、を特徴とする光学機器。
【請求項１３】
特定の平面と平行な方向に移動可能な可動部材と、上記可動部材を相対移動自在に保持するベース部材とを有し、該可動部材に、画像を形成する画像形成素子と、該画像形成手段により形成された画像を投影する投影光学系のいずれか一方が搭載された画像投影装置のステージ装置であって、
上記可動部材とベース部材の一方と他方に設けられた、上記可動部材を上記特定の平面と平行な方向に移動させる推力を発生する磁石とコイルとを有する推力発生手段を備え、
上記磁石は、上記コイルと対向する側の磁束密度が、上記推力方向に沿って変化していること、を特徴とするステージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置に係り、特に可動部材を特定平面内において駆動可能なステージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラの手振れ補正を行うために、俵型の駆動用コイルを用いたボイスコイルモータ（推力発生手段）により、撮像素子を光軸直交方向に移動させる手振れ補正装置が既に知られている（特許文献１、２、３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９４１８５号公報
【特許文献２】特開２００７−７２０８９号公報
【特許文献３】特許第５３０８４５７号公報
【特許文献４】特開２０１３−０５０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の手振れ補正装置は、光軸と直交する平面（ＸＹ平面）内において移動する可動ユニットに撮像素子を搭載して駆動している。しかし、可動ユニットをＸＹ平面内においてＸ方向及びＹ方向に駆動するとき、駆動音が発生したり、可動ユニットがＸＹ平面から傾いたり、直交方向に移動して面倒れやフォーカシング誤差を発生することがあった。
【０００５】
本発明者は、鋭意研究の結果、従来の手振れ補正装置において、可動ユニットをＸ方向またはＹ方向駆動するときに可動ユニットをＸ方向またはＹ方向に移動させようとする推力だけでなく、面外方向（Ｚ方向）の分力が発生していること、さらにその分力が可動ユニットの位置によって変動していることを見出した。そしてそれらの分力、分力の変動が、手振れ補正装置動作中の異音や、上記面倒れやフォーカシング誤差等の原因であることを突き止めた。
【０００６】
本発明は、本発明者による上記研究結果に基づいてなされたものであり、可動部材を少なくとも平面内において移動させる推力発生装置を備えたステージ装置において、平面と非平行な方向の推力発生を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のステージ装置は、特定の平面と平行な方向に移動可能な可動部材、上記可動部材を相対移動自在に保持するベース部材、及び上記可動部材とベース部材の一方と他方に設けられた、上記可動部材を上記特定の平面と平行な方向に移動させる推力を発生する磁石とコイルとを有する推力発生手段を備え、上記磁石は、上記コイルと対向する側の磁束密度が、上記推力方向に沿って変化していること、を特徴とする。
【０００８】
本発明のステージ装置は、上記可動部材とベース部材はそれぞれ単一であり、上記磁石は、上記可動部材とベース部材の一方に配置され、上記コイルは、上記可動部材とベース部材の他方に上記磁石と対向配置されていてもよい。
【０００９】
本発明のステージ装置は、上記ベース部材は、上記可動部材に対して上記特定の平面と直交する方向から対向する一対からなり、上記磁石は、上記一対のベース部材の上記可動部材を挟んで対向する位置に設けられており、上記コイルは、上記可動部材に上記対向する一対の磁石の間に位置させて設けられていてもよい。
【００１０】
上記磁石は、上記特定の平面と直交する方向の厚さが、上記推力方向において両端部が厚く中央部が薄い断面凹形状であってもよい。
【００１１】
上記磁石が上記可動部材とベース部材の一方に配置されている場合、上記磁石は、断面凹形状の凹部の深さが磁石の厚さの３／５〜４／５であることが好ましい。
【００１２】
上記磁石が上記可動部材とベース部材の一方に配置されている場合、上記磁石の上記推力方向の両端部に対して中央部の磁束密度比または着磁力比が０．１５〜０．３であることが好ましい。
【００１３】
上記磁石は、上記特定の平面と直交する方向の厚さが、上記推力方向において両端部が厚く中央部が薄い断面凹形状であって、上記磁石が上記可動部材とベース部材の対向位置に一対設けられている場合、該断面凹形状の凹部の深さが磁石の厚さの１／４〜１／２であることが好ましい。
【００１４】
上記磁石が上記可動部材とベース部材の対向位置に一対設けられている場合、上記磁石の上記推力方向の両端部に対して中央部の磁束密度比または着磁力比が０．２〜０．５であることが好ましい。
【００１５】
上記磁石の上記推力方向の着磁力は、両端部付近が中央部よりも高い谷状、両端部付近が中央部よりも高い略台形状または両端部付近が中央部よりも高い略矩形状に分布していることが実際的である。
【００１６】
上記磁石は、上記推力方向の中央部に非磁性体を有し、該非磁性体を挟んで両側に一対の磁石を有していてもよい。
【００１７】
本発明の撮影装置は、上記ステージ装置のいずれかを備え、撮像素子が上記ステージ装置の可動部材に搭載されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光学機器は、上記ステージ装置のいずれかを備え、光学系を構成する光学要素の一つが上記ステージ装置の可動部材に搭載されていることを特徴とする。
【００１９】
別の観点からなる本発明のステージ装置は、特定の平面と平行な方向に移動可能な可動部材と、上記可動部材を相対移動自在に保持するベース部材とを有し、該可動部材に、画像を形成する画像形成素子と、該画像形成手段により形成された画像を投影する投影光学系のいずれか一方が搭載された画像投影装置のステージ装置であって、上記可動部材とベース部材の一方と他方に設けられた、上記可動部材を上記特定の平面と平行な方向に移動させる推力を発生する磁石とコイルとを有する推力発生手段を備え、上記磁石は、上記コイルと対向する側の磁束密度が、上記推力方向に沿って変化していること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のステージ装置は、可動部材を特定平面内において駆動する際に可動部材の位置にかかわらず面外方向力が発生し難い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のステージ装置を備えた撮像装置を搭載したデジタルカメラの主要構成部材を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは本発明の６自由度を有するステージ装置を備えた撮像装置の実施形態を示す背面図であって、左半分は後固定ヨーク及び可動ステージを除いて示す図、図２Ｂは図２ＡのIIB−IIB切断線に沿う断面図である。
【図３】図２Ｂの一方のＸ方向推力発生装置を拡大して示す断面図である。
【図４】図２ＡのIV−IV切断線に沿う断面図である。
【図５】同Ｘ方向推力発生装置のＸ方向用磁石のＸ方向の磁束密度分布をグラフで示す図である。
【図６】図６Ａは同実施形態におけるＸ方向推力発生装置の可動ステージの位置と推力の関係をグラフで示す図、図６Ｂは比較例の可動ステージの位置と推力の関係をグラフで示す図である。
【図７】図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、同ステージ装置の磁石の着磁強度分布の異なる実施例をグラフで示す図である。
【図８】図８Ａは本発明の６自由度を有するステージ装置を備えた撮像装置の第２の実施形態を示す背面図であって、左半分は後固定ヨーク及び可動ステージを除いて示す図、図８Ｂは図８ＡのVIIIB−VIIIB線に沿う断面図である。
【図９】図８Ｂの一方のＸ方向推力発生装置を拡大して示す断面図である。
【図１０】図８ＡのＸ-Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１１Ａは、磁石の他の実施例を適用したＸ方向推力発生装置を示す図３、図９同様の断面図であり、図１１Ｂは同磁石の斜視図である。
【図１２】図１２Ａ、図１２Ｂは、本発明のステージ装置を補正光学系に適用した実施形態を分解して異なる方向から見た斜視図である。
【図１３】本発明のステージ装置を撮影レンズの振れ補正装置に適用した他の実施形態を示す、図８Ｂに対応する断面図である。
【図１４】本発明のステージ装置を画像投影装置に適用した実施形態を示す、図８Ｂに対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図１ないし図１４を参照しながら説明する。図１は、本発明のステージ装置を備えた撮像装置を搭載したデジタルカメラの主要構成部材及び主要回路要素をブロックで示す概念図である。なお図において、本実施形態は、撮影光学系の光軸Ｏと平行な一つの方向を第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸方向）、第１の方向と直交する一つの方向を第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸方向）、第１の方向及び第２の方向の双方と直交する一つの方向を第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸方向）とする。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を３次元の直交座標系の座標軸と仮定すると、光軸ＯをＺ軸としたとき、Ｚ軸と直交し、かつ互いに直交する二方向の軸がＸ軸及びＹ軸になる。カメラが正位置（横位置）にあるとき、第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸、光軸Ｏ）及び第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸）は水平になり、第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸）は鉛直になるものとし、被写体方向を前、前方とする。また、本明細書において、第１の方向回りの傾動または回動は、第１の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味する。同様に、第２の方向回りの傾動または回動は、第２の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味し、第３の方向回りの傾動または回動は、第３の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味する。
【００２３】
このデジタルカメラ１０は、カメラボディ１１と、撮影光学系としての撮影レンズ１００を備えている。カメラボディ１１内には、カメラ全体の機能を制御し、演算し、駆動制御するボディＣＰＵ２０と、撮影レンズ１００により投影された被写体像を撮像する撮像素子３１を有する撮像ブロック３０を備えている。ボディＣＰＵ２０は、撮像素子３１の撮影動作を制御し、撮像した画像信号を画像処理部３２で処理して撮像した被写体像を画像表示部（モニタ）３３に表示し、撮像した被写体像の画像データをメモリカード３４に書き込む。
【００２４】
このデジタルカメラ１０は、画像処理部３２が処理した画像信号から被写体のコントラストを検出するコントラスト検出部３５、撮影者がカメラの機能全般を操作するスイッチ等を有するカメラ操作部２１、撮影レンズ１００の焦点調節光学系（図示せず）を光軸方向に駆動して焦点調節するＡＦ部（焦点調節手段）２２、絞り、シャッタ等を開閉駆動して撮像素子３１への入射光量を調整するとともに、撮像素子３１を駆動して撮像制御する露出制御部２３、及び撮影レンズ１００とレンズ通信して、撮影レンズ１００の焦点距離ｆ等のレンズ情報を入力するレンズ通信部２４を備えている。
【００２５】
デジタルカメラ１０は、カメラボディ１１の振れ（手振れ、振動）を検出する検出手段として、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺを備え、これらは振れ検出回路４４に接続されている。
【００２６】
撮像ブロック３０は、撮像素子３１と、撮像素子３１を支持したステージ装置（移動機構）６０を備えている。ステージ装置６０は、撮像素子３１が搭載された可動ステージ６１と、可動ステージ６１の前後に位置する前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３とを備え、通電時には、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３に対して、浮上（重力に抗して浮上させ、静止状態（浮上静止状態）に）保持することができる。撮像素子３１は、前面が平面状の薄型の被駆動部材（可動部材の一部）を構成している。ステージ装置６０は、浮上状態の可動ステージ６１を、Ｚ方向（第１の方向）並進、Ｚ方向と直交するＸ方向（第２の方向）並進、Ｚ方向及びＸ方向の双方と直交するＹ方向（第３の方向）並進、Ｘ方向（第２の方向）回りの傾動（回転）、Ｙ方向（第３の方向）回りの傾動（回転）、及びＺ方向（第１の方向）回りの傾動（回転）（６自由度の移動、６軸移動）が可能である。さらにステージ装置６０の可動ステージ６１は、これら６自由度の並進、傾動を複数組み合わせた移動や、傾動中の並進、傾動後の並進、並進後の傾動が可能である（図２ないし図５参照）。「並進」は、カメラボディに対して像面（撮像素子３１の撮像面）の向き及び傾きを変えずに直進移動することであり、「傾動」は、カメラボディに対して像面の向きまたは傾きを変える移動のことであり、像面をＺ方向（光軸Ｏまたは光軸Ｏと平行な仮想軸）回りに回転させることも含む。「浮上」は、可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に非接触保持することであり、可動ステージ６１を撮像素子３１の撮像面中心が光軸Ｏと交わる中央位置（撮像初期位置）に前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して非接触保持する場合を含む概念である。
【００２７】
ボディＣＰＵ２０は、例えばレンズ通信部２４を介して、撮影レンズ１００から焦点距離ｆ情報を入力し、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺの検出信号に基づいてデジタルカメラ１０の振れ方向、振れ速度等を演算し、撮像素子３１に投影された被写体像が撮像素子３１に対して相対移動しないように撮像素子３１を駆動する方向、駆動速度、駆動量などを演算し、演算結果に基づいてステージ装置６０（可動ステージ６１）を６軸方向（並進（シフト）、傾動、傾動中の並進（シフト）、及び傾動後に並進（シフト））駆動する。これらの動作の順序は問わない。
【００２８】
ステージ装置６０は、撮像素子３１が固定された可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して、並進（シフト）、傾動、傾動中の並進（シフト）、及び傾動後に並進（シフト）自在に保持する支持部材として機能する。可動ステージ６１は、正面視で（Ｚ方向から見て）、撮像素子３１より大きい長方形の板（枠）状部材である。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、平面視、外形が可動ステージ６１よりやや大きい同一形状の長方形の板（枠）状部材からなり、中央部にそれぞれ、正面視で（Ｚ方向から見て）、撮像素子３１の外形より大きい長方形の開口６２ａと６３ａが形成されている。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、可動ステージ６１が所定の範囲で移動（並進、傾動、回転）しても干渉しない位置において図示しない複数本の連結支柱で結合され、平行かつ所定間隔に保持されている。
【００２９】
前固定ヨーク６２の後面（被写体側と反対側の面）には、Ｙ軸を中心線としＺ軸を挟んで開口６２ａの少なくとも左右（Ｘ方向）の一方、図示実施形態では左右両側部に位置する態様で、同一仕様の左右一対の永久磁石からなるＸ方向用磁石（第２の方向用磁石）ＭＸが固定されている。これら左右のＸ方向用磁石ＭＸはそれぞれ、Ｙ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状であって、Ｙ軸と平行に、Ｘ方向に離間して一対配置されている。左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸは共に図２Ｂの一方（左側）の磁石は前面（前固定ヨーク６２側の面）がＳ極、後面がＮ極であり、他方（右側）の磁石は前面がＮ極、後面がＳ極である。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＸ方向用磁石ＭＸの磁束を通すことにより、Ｘ方向用磁石ＭＸと後固定ヨーク６３の対向部の間にＸ方向（第２の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している。
【００３０】
前固定ヨーク６２の後面には、開口６２ａの下方にＹ軸を中心線としてＺ軸から離間して位置する態様で、同一仕様の一対の永久磁石からなるＹ方向用磁石ＭＹＡと同一仕様の一対のＹ方向用磁石ＭＹＢが固定されている。これらのＹ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢ２はそれぞれ、Ｘ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状の一対の磁石からなり、各対の磁石がＸ軸と平行に、Ｙ方向に離間して配置されている。一対のＹ方向用磁石ＭＹＡと一対のＹ方向用磁石ＭＹＢは共に、図２Ａの上側の磁石は前後の一方の面（前面）がＳ極、他方の面（後面）がＮ極であり、下側の磁石は前後の一方の面がＮ極、他方の面（後面）がＳ極である。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＹ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢの磁束を通すことにより、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ及びＭＹＢと後固定ヨーク６３との間にそれぞれ、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している。
【００３１】
さらに、前固定ヨーク６２の後面には、Ｘ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢとは異なる３カ所に、同一仕様の永久磁石からなる３個のＺ方向用磁石ＭＺＡとＭＺＢとＭＺＣが固定されている（図２）。Ｚ方向用磁石ＭＺＡとＭＺＢとＭＺＣは正面視矩形の板状であって、前面（前固定ヨーク６２接触面）がＳ極、後面（可動ヨーク６１対向面）がＮ極である（図４）。３個のＺ方向用磁石ＭＺは同一態様（仕様）であって、Ｚ軸直交平面内においてＺ軸を中心とした同一円周上に略等間隔に配置されている。前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＺ方向用磁石ＭＺＡとＭＺＢとＭＺＣの磁束を通すことにより、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣと後固定ヨーク６３の対向部との間に、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する磁気回路（推力発生手段、推力制御手段）の一部を構成している。
【００３２】
前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に位置する可動ステージ６１は、非磁性材料からプレス成形により一体成形された非磁性部材である。可動ステージ６１の中央部には正面視長方形の撮像素子取付孔６１ａが穿設され、撮像素子取付孔６１ａに撮像素子３１が嵌合固定されている。撮像素子３１は、撮像素子取付孔６１ａから可動ステージ６１の光軸Ｏ方向前方に突出している。
【００３３】
撮像素子３１は、可動ステージ６１が初期位置（磁気浮上した初期位置）に位置するときに、長辺がＸ方向と平行をなし、短辺がＹ方向と平行をなすように配置されているものとする。可動ステージ６１が初期位置にあるとき、撮像素子３１の撮像面３１ａの中心は撮影レンズ１００の光軸Ｏ上に位置し、光軸ＯとＺ軸が一致する。Ｚ方向（第１の方向）、Ｘ方向（第２の方向）及びＹ方向（第３の方向）は、Ｚ方向が光軸Ｏと一致するまたは平行な、カメラボディ１１及び撮影レンズ１００に対して一定の方向として以下説明するが、撮像素子３１に対して一定の方向としてもよい。
【００３４】
可動ステージ６１には、撮像素子３１の左右の両辺（短辺）の外方部に位置させて、一対のＸ駆動用コイル（Ｘ駆動部）ＣＸが固定され、撮像素子３１の下方の一辺（長辺）の下方部に位置させて、左右に離して一対のＹ駆動用コイル（ＹＡ駆動部）ＣＹＡとＹ駆動用コイル（ＹＢ駆動部）ＣＹＢが固定されている。一対のＸ駆動用コイルＣＸは、Ｙ方向に長い縦長であって、長手方向がＹ方向と平行になるようにＹ軸を挟んで対称位置（等距離）に、かつＸ軸と重複させて配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢはＸ方向に長い横長であって、長手方向がＸ方向と平行になるように、Ｙ軸を挟んで対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。この配置は、製造、調整及び制御が容易になる。
【００３５】
可動ステージ６１にはさらに、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの間（中間位置）に位置させて円形のＺ駆動用コイル（ＺＡ駆動部）ＣＺＡが固定され、一対のＸ駆動用コイルＣＸより上方に位置させて円形の一対のＺ駆動用コイル（ＺＢ駆動部）ＣＺＢとＺ駆動用コイル（ＺＣ駆動部）ＣＺＣが固定されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡはＹ軸上に配置され、Ｚ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣはＹ軸に対して対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの重心（全体の重心）は、可動ステージ６１の重心と略一致している。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣは、いずれか２個、図示実施形態ではＺ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣを結ぶ線と、他の１個から上記線に下ろした垂線が、Ｙ軸と平行になる（またはＹ軸と一致する）ように配置されている。なお、Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの配置は任意であるが、いずれか２個を結ぶ線がＸ軸またはＹ軸と平行になり、他の１個からこの２個を結ぶ線に下ろした垂線がＹ軸またはＸ軸と平行になるように配置するのが好ましい。この配置は、製造、調整及び制御が容易になる。
【００３６】
一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、コイル線がＸＹ平面において複数回渦巻き状に巻かれ、可動ステージ６１の板厚方向（Ｚ方向）に複数回積層された、光軸直交平面（ＸＹ平面）と平行な平面状（薄型）コイルである。
【００３７】
一対のＸ駆動用コイルＣＸは、長手部分がＹ軸と平行かつ対応する各Ｘ方向用磁石ＭＸと対向する態様で配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢは長手部分がＸ軸と平行かつ対応するそれぞれが一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢと対向する態様で配置されている。
【００３８】
以上のＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＹ駆動用コイルＣＹＢ、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、Ｚ駆動用コイルＣＺＢとＺ駆動用コイルＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２に接続され、アクチュエータ駆動回路４２を介して通電制御される。
【００３９】
Ｘ駆動用コイルＣＸと一対のＸ方向用磁石ＭＸは、Ｘ方向（第２の方向）の推力を発生する推力発生手段（推力制御手段）を構成している。Ｘ駆動用コイルＣＸに流す電流制御により発生すＸ方向の推力により、可動ステージ６１をＸ方向に並進させることができる。Ｘ駆動用コイルＣＸとＸ方向用磁石ＭＸは、カメラボディ１１の姿勢に関わらず、例えばカメラボディ１１のグリップを上または下に構える縦位置撮影において、可動ステージ６１を中央位置（初期位置）に保持する浮上手段として作用（機能）する。
一方のＹ駆動用コイルＣＹＡと一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ、及び他方のＹ駆動用コイルＣＹＢと一対のＹ方向用磁石ＭＹＢは、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する一対の推力発生手段（推力制御手段）を構成している。Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢに流す電流制御により発生するＸ方向に離れた一対のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１をＹ方向に並進させ、Ｚ方向（Ｚ軸）回りに傾動（回動）させることができる。Ｙ駆動用コイルＣＹＡと一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ及びＹ駆動用コイルＣＹＢと一対のＹ方向用磁石ＭＹＢは、カメラボディ１１の姿勢に関わらず、例えば横位置（正位置）撮影において、可動ステージ６１を中央位置（初期位置）に保持する浮上手段として作用（機能）する。
３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと３個のＺ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣは、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する３個の推力発生手段（推力制御手段）を構成している。ＸＹ平面において互いに離反した３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと３個のＺ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣは、３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣに流す電流制御により発生する３個のＺ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３（Ｚ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣ）に対して接触しない状態に浮上させ、Ｚ方向に並進させ、Ｘ方向（Ｘ軸）回りに傾動させ、Ｙ方向（Ｙ軸）回りに傾動させることができる。Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと各対のＺ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣは、可動ステージ６１を光軸方向の初期位置、初期姿勢（撮像素子３１の撮像面が光軸と直交する初期状態）に保持する浮上手段として作用（機能）する。
【００４０】
可動ステージ６１を光軸直交面内においてＸ方向及びＹ方向に移動させる推力を発生するＸ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢは、対向するＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ側の磁束密度（磁力）が、Ｘ方向、Ｙ方向の推力方向に沿って同一ではなく、変化している。
図３には、ステージ装置６０の左側に配置された一対のＸ方向用磁石ＭＸを示し、一対のＸ方向用磁石ＭＸが発生している磁束密度（磁力）を矢印で示した。各Ｘ方向用磁石ＭＸは、Ｘ駆動用コイルＣＸと対向する面が、発生する推力方向であるＸ方向の中央部に凹部８１を有し、凹部８１の両側（両端部）に壁部８２を有する断面凹形状に形成されている。凹部８１の深さは、Ｘ方向用磁石ＭＸの厚さ（壁部８２の高さ）の３／５〜４／５程度である。
Ｘ方向用磁石ＭＸの凹部８１のＸ方向（推力方向）幅は、Ｘ駆動用コイルＣＸの一つのＹ方向（長手方向、推力方向と直交する方向）コイル線部のＸ方向幅より広い。
【００４１】
一対のＸ方向用磁石ＭＸは、凹部８１と壁部８２を有する形状により、磁束密度の推力方向（Ｘ方向）の分布が、中央（凹部８１）部分が最も低く、両側（壁部８２）部分が最も高い、略凹形状分布を呈する。図５に、Ｘ方向用磁石ＭＸの凹部８１の形状に依存した推力方向の磁束密度変化の様子（磁束密度分布）をグラフで示した。同グラフにおいて、横軸は磁石幅、縦軸は磁束密度である。磁束密度分布は、凹部８１の中心で最も低く、凹部８１（Ｘ方向用磁石ＭＸ）のＸ方向の両端部で最も高い。同グラフには、凹部を有しない場合の比較例を示してある。比較例の磁束密度は、磁石の中央部が最も高く、両端部に向かってなだらかに低下している。本実施形態の磁束密度は、両端部に対して中央部の磁束密度比が０．１５〜０．３（１５〜３０％）となっている。
一対の右側のＸ方向用磁石ＭＸは左側のＸ方向用磁石ＭＸと同一形状で磁極が反転しているが、磁束密度分布は同一である。
【００４２】
一対のＹ方向用磁石ＭＹＡと一対のＹ方向用磁石ＭＹＢは、図示しないが、それぞれ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＹ駆動用コイルＣＹＢと対向する面が推力方向であるＹ方向の中央に凹部を有し、凹部のＹ方向の両側（両端部）に突出部を有する断面凹形状に形成されている。Ｙ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢの凹部の深さは、磁石の厚さの３／５〜４／５程度である。Ｙ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢの凹部のＹ方向（推力方向）幅は、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの一つのＹ方向（長手方向、推力方向と直交する方向）コイル線部のＹ方向幅より広い。そうしてＹ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢは、磁束密度の推力方向（Ｙ方向）の分布が、中央部で最も低く、両端部で最も高い、略Ｖ字形状を呈している。一対のＹ方向用磁石ＭＹＡは磁極が反転し、一対のＹ方向用磁石ＭＹＢは磁極が反転しているが、これらの推力方向（Ｙ方向）の磁束密度分布は同一である。
【００４３】
図６Ａは、ステージ装置６０において、可動ステージ６１のＸ方向位置とＸ方向の推力及びＺ方向の推力との関係をグラフで示す図である。図６Ｂは、Ｘ方向用磁石の推力方向の磁束密度が一定の場合の比較例（従来例）における、可動ステージ６１のＸ方向位置とＸ方向の推力とＺ方向の推力をグラフで示す図である。これらのグラフにおいて、横軸はＸ方向位置、縦軸は推力である。
【００４４】
本実施形態のステージ装置６０は、以上のグラフから明らかな通り、可動ステージ６１が中央位置からＸ方向に移動しても、Ｘ方向位置にかかわらず、Ｘ方向推力の変動が小さく、Ｚ方向推力が小さく、Ｚ方向推力の変動が小さい。これに対して比較例（従来例）は、可動ステージ６１が中央位置から移動すると、Ｘ方向推力が低下し、それとともにＺ方向推力が大きく増加してしまう。
【００４５】
可動ステージ６１には、Ｘ駆動用コイルＣＸの空芯領域に位置するＸ方向用ホール素子（Ｘ位置検出部）ＨＸと、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの空芯領域にそれぞれ位置するＹ方向用ホール素子（ＹＡ位置検出部）ＨＹＡとＹ方向用ホール素子（ＹＢ位置検出部）ＨＹＢと、各Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの空芯領域にそれぞれ位置するＺ方向用ホール素子（ＺＡ位置検出部）ＨＺＡとＺ方向用ホール素子（ＺＢ位置検出部）ＨＺＢとＺ方向用ホール素子（ＺＣ位置検出部）ＨＺＣとが固定されている。Ｘ方向用ホール素子ＨＸ、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡとＨＹＢ、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡとＨＺＢとＨＺＣは、それぞれ位置検出回路４３に接続されている。
【００４６】
Ｘ方向用ホール素子ＨＸは、対応するＸ方向用磁石ＭＸの磁力（Ｘ方向磁気回路の磁束）を検出する位置検出手段を構成している。そして、位置検出回路４３は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸの検出信号を使用した所定の演算により、可動ステージ６１のＸ方向位置を検出する。Ｘ方向用ホール素子ＨＸの検出信号により、Ｘ方向の並進位置を検出することができる。
Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡは、対応するＹ方向用磁石ＭＹＡの磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出し、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＢは、対応するＹ方向用磁石ＭＹＢの磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出する位置検出手段を構成している。そして、位置検出回路４３は、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡとＨＹＢの両方の検出信号を使用した所定の演算により、Ｙ方向の並進位置とＺ方向回りの傾動位置を検出する。Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡとＨＹＢの検出信号により、Ｙ方向位置と、Ｚ方向回りの傾動位置を検出することができる。
各Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣは、対応するＺ方向用磁石ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣの磁力（Ｚ方向磁気回路の磁束）を検出する位置検出手段を構成している。そして位置検出回路４３は、各Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣの検出信号を使用した所定の演算により、Ｚ方向の並進位置と、Ｘ方向回りの傾動位置と、Ｙ方向回りの傾動位置を検出する。各Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣの検出信号により、Ｚ方向位置と、Ｘ方向回りの傾動位置と、Ｙ方向回りの傾動位置を検出することができる。
【００４７】
位置検出回路４３は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ、ＨＹＢ、Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣが検出した１または複数の検出信号により、可動ステージ６１のＺ方向（第１の方向）、Ｘ方向（第２の方向）及びＹ方向（第３の方向）の並進位置と、Ｚ方向（第１の方向）、Ｘ方向（第２の方向）及びＹ方向（第３の方向）回りの傾動位置を演算する演算手段を構成している。
【００４８】
以上のＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ、及びＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ、ＨＹＢ、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣは、フレキシブルプリント基板（図示せず）」上に実装され、可動ステージ６１から延びるフレキシブルプリント基板を介してカメラボディ１１に内蔵されたアクチュエータ駆動回路４２、位置検出回路４３等の各回路に電気的に接続されている（図１参照）。
【００４９】
一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２によって通電制御される。アクチュエータ駆動回路４２は、ボディＣＰＵ２０により、防振制御回路４１を介して制御される。
位置検出回路４３は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ、ＨＹＢ、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣが検出した検出信号により可動ステージ６１のＸ方向位置、Ｙ方向位置、Ｚ方向位置、Ｘ方向回りの傾動位置（Ｘ方向回りの傾動（回転）角、ピッチ角）、Ｙ方向回りの傾動位置（Ｙ方向回りの傾動（回転）角、ヨー角）、及びＺ方向回りの傾動位置（Ｚ方向回りの傾動（回転）角、ロール角）を検出する。
【００５０】
以上のデジタルカメラ１０は、撮影動作するとき、以下の動作をすることができる。まずボディＣＰＵ２０の制御下で、一対のＸ駆動用コイルＣＸ、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ及び３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを通電制御することにより、可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３など他の部材に対して非接触の初期位置に保持する（浮上させる）。
【００５１】
さらにデジタルカメラ１０（ボディＣＰＵ２０）は、可動ステージ６１を浮上させた状態で、ボディＣＰＵ２０（位置検出回路４３）が演算した各位置に基づいて、以下の駆動制御をすることができる。
【００５２】
Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを同等に通電制御することにより発生する３つの同等のＺ方向の推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向並進させ、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを個別に通電制御することにより発生する３つのＺ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＸ方向回りに傾動及びＹ方向回りに傾動させることができる。
各Ｘ駆動用コイルＣＸを通電制御することで発生するＸ方向推力により、可動ステージ６１をＸ方向に並進させることができる。
Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを同等に通電制御することで発生する２つの同等のＹ方向の推力の相互作用により可動ステージ６１をＹ方向に並進させ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを個別に通電制御することで発生する２つのＹ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向回りに傾動させることができる。
以上のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢへの通電制御により発生する複数のＺ方向の推力、（複数の）Ｘ方向の推力、複数のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を６自由度（６軸）の全ての方向に並進、傾動、並進中に傾動、傾動後に並進及び並進後に傾動させることができる。
【００５３】
ボディＣＰＵ２０は、以上の可動ステージ６１の駆動制御を、振れ検出回路４４が検出したカメラボディ１１と撮影レンズ１００の振れ（振動）と同期させて行うことで、手振れ補正動作する。
【００５４】
以上の本実施形態のステージ装置６０は、可動ステージ６１がＸＹ平面内の如何なる位置にあっても、Ｘ駆動用コイルＣＸ及びＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢに通電したときに発生する推力は大部分がＸ方向成分とＹ方向成分であり、変動が少ないので、ＸＹ平面と非平行成分（ＸＹ平面から離れる方向成分、傾斜した方向成分、Ｚ方向成分）が非常に小さいので、可動ステージ６１はＸＹ平面に対して平行状態を維持して並進し、ＸＹ平面内で（Ｚ方向回りに）傾動（回転）する。つまり、可動ステージ６１がＸＹ平面から傾動する方向に振れたり傾動したりＺ方向に移動したりすることがないので、異音が発生せず、像面が傾くことがなく、フォーカシング誤差が発生しない。
【００５５】
第１の実施形態では、Ｘ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢのＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと対向する側の磁束密度を推力方向に沿って異ならせるために、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと対向する側の面の中央部にＸ方向用磁石ＭＸの厚さ（壁部８２の高さ）の２／５〜４．５／５程度の深さの凹部８１を形成した。凹部８１の深さや幅は、磁石の素材、全体の大きさや推力発生手段を構成する駆動用コイル、ヨークとの関係、及び可動ステージ６１の移動量等によって設定される。
【００５６】
凹部８１の深さは、磁石の厚さ（壁部８２の高さ）の３／５〜４／５が好ましいが、２／５〜４．５／５の範囲であればよい。最小値より浅いと全体の磁束密度は高くなるが、Ｚ方向成分も大きくなり、Ｘ方向、Ｙ方向の推力変動が大きくなり、最大値より深いと全体の磁束密度が低くなり過ぎて、Ｚ方向成分の比率が高くなり、方向、Ｙ方向の推力変動が相対的に大きくなる。つまり、凹部８１の深さが下限よりも浅くても上限より深くても、可動ステージ６１の移動範囲においてＸ方向、Ｙ方向の推力変動が大きくなり、推力のＺ方向成分が大きくなる。
Ｘ方向用磁石ＭＸの凹部８１のＸ方向幅がＸ駆動用コイルＣＸのＹ方向（長手方向）コイル線部のＸ方向幅より狭いと、上記効果が十分には得られない。
【００５７】
以上の制限と効果は、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢにおいても同様である。
【００５８】
第１の実施形態では、Ｘ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢの推力方向の中央部に凹部８１を形成した。他の実施例では、Ｘ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢの、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢと対向する側を平面形状とし、着磁力強度の分布を推力方向で異ならせることができる。
【００５９】
図７Ａないし図７Ｃには、Ｘ方向用磁石ＭＸの着磁強度（着磁力）の分布形状（分布特性）の実施例をグラフで示した。同図において、横軸はＸ方向用磁石ＭＸのＸ方向位置、縦軸は着磁強度比を示している。着磁強度比は、Ｘ方向用磁石ＭＸのＸ方向両端部の着磁強度を１とした強度比である。横軸の０はＸ方向用磁石ＭＸのＸ方向の中央位置を示している。
図７Ａに示した実施例は、着磁強度比が、Ｘ方向用磁石ＭＸのＸ方向の両端部で最も高く、中央部に向かってなだらかに小さくなる谷形状に分布している。
図７Ｂに示した実施例は、着磁強度比が、Ｘ方向用磁石ＭＸのＸ方向の両端部で最も高く、中央部に向かって小さくなり、中央部において一定範囲を有する、逆台形形状（台形溝形状）に分布している。
図７Ｃに示した実施例は、着磁強度比が、Ｘ方向用磁石ＭＸのＸ方向の両端部で最も高く、両端部から中央部に向かって略一定値を維持した後、急激に小さくなる、矩形状に分布している。
着磁強度、着磁力は、磁石を着磁するときの磁力であり、磁束密度は、着磁力により着磁した後の、保持着磁密度（残留磁束密度）である。
【００６０】
以上の各実施例において、Ｘ方向用磁石ＭＸの推力方向の両端部の着磁力（着磁強度）と中央部の着磁力（着磁強度）比は、両端に対して中央部の着磁力比が０．１５〜０．３（１５〜３０％）であればよい。
磁束密度は、Ｘ方向用磁石ＭＸの推力方向の両端部に対して中央部の磁束密度比が０．１５〜０．３（１５〜３０％）程度となっている。
この着磁力（着磁強度）比、磁束密度比は、磁石の素材、全体の大きさや、推力発生手段を構成する駆動用コイル、ヨークとの関係、及び可動ステージ６１の移動量等によって設定される。Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢも同様である。
着磁力（着磁強度）比及び磁束密度比が下限より小さいとＺ方向分力が大きくなり、上限より大きいとＺ方向分力が大きくなる。つまり、数値範囲より大きくても小さくても、可動ステージ６１の移動範囲においてＸ方向推力、Ｙ方向推力の変動が大きくなり、推力のＺ方向成分が大きくなる。
【００６１】
以上の実施例のような着磁強度分布により、これらの実施例においても、図２ないし図４の実施形態と同様、図６Ａに示した特性の推力を発生させることができる。すなわち、Ｘ方向及びＹ方向の推力は、可動ステージ６１のＸＹ平面内の位置に係わらず変動が小さく、かつＺ方向の分力が非常に小さい。よって、可動ステージ６１がＺ方向に振れたり移動したりすることが無く、異音の発生やフォーカシング誤差の発生が抑止される。
【００６２】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、推力発生手段を構成するＸ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢを前固定ヨーク６２のみに設けた。Ｘ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢは後固定ヨーク６３に設けてもよく、可動ステージ６１に設けてＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３の一方または双方に設けてもよい。図８ないし図１０は、推力発生手段を構成するＸ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢを前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の双方に設けた第２の実施形態を示している。第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
前固定ヨーク６２に固定されたＸ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１、及びＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１と対向する態様で同一仕様のＸ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１、及びＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１が後固定ヨーク６３に固定されている。可動ステージ６１には、対向するＸ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ１の間に位置させてＸ駆動用コイルＣＸが設けられ、対向するＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１の間に位置させてＹ駆動用コイルＣＹＡが設けられ、対向するＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ１の間に位置させてＹ駆動用コイルＣＹＢが設けられ、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ１の間、ＭＺＢ１とＭＺＢ１の間、ＭＺＣ１とＭＺＣ１の間に位置させてＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣが設けられている。
【００６４】
後固定ヨーク６３の各Ｘ方向用磁石ＭＸ１、及びＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１は、対向する前固定ヨーク６２のＸ方向用磁石ＭＸ１、及びＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１とは異なる磁極が対向するように配置されている（図９）。一方、後固定ヨーク６３の各Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１は、対向する前固定ヨーク６２のＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１と同一の磁極が対向するように配置される（図１０）。
【００６５】
Ｘ方向用磁石ＭＸ１は、図２及び図３に示したＸ方向用磁石ＭＸのように横断面凹形状に形成されている。つまり、Ｘ方向用磁石ＭＸ１は、Ｘ駆動用コイルＣＸと対向する面が、推力方向であるＸ方向の中央部に凹部８１’を有し、凹部８１’のＸ方向の両側（両端部）に壁部８２’を有する断面凹形状に形成されている。Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１の断面形状も同様に、推力方向であるＹ方向の中央部に凹部を有し、凹部の両側に突出部を有する断面凹形状である。但し、Ｘ方向用磁石ＭＸ１全体の厚さは、図２及び図３に示したＸ方向用磁石ＭＸより薄い。Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１も、Ｘ方向用磁石ＭＸ１と同様の形状であり、第１の実施形態のＹ方向用磁石ＭＹＡとＭＹＢよりも薄い。Ｘ方向用磁石ＭＸ１の凹部８１'のＸ方向（推力方向）の幅は、対向するＸ駆動用コイルＣＸの一つのＹ方向（長手方向、推力方向と直交する方向）コイル線部のＸ方向幅より広い。
【００６６】
Ｘ方向用磁石ＭＸ１の磁束密度分布、着磁力分布は、Ｘ方向用磁石ＭＸ１の磁束密度分布、着磁力分布の形状と略同一または近似している。ただし、本発明者の実験によると、凹部８１’の深さは、Ｘ方向用磁石ＭＸ１の厚さ（壁部８２'の高さ）の１／４〜１／２が好ましい。Ｘ方向用磁石ＭＸ１の両端部に対する中央部の着磁力の比は、０．２〜０．５（２０〜５０％）が好ましい。
以上の各構成は、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１も同様である。
【００６７】
凹部８１’の深さが下限より浅いとＺ方向分力が増加し、深いとＺ方向分力が増加する。
着磁力（着磁強度）比が下限より小さいとＺ方向分力が増加し、上限より大きいとＺ方向分力が増加する。
Ｘ方向用磁石ＭＸ１の凹部８１’のＸ方向幅がＸ駆動用コイルＣＸのＹ方向（長手方向）コイル線部のＸ方向幅より狭いと、上記効果が十分には得られない。
【００６８】
以上の制限と効果は、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１も同様である。
【００６９】
この第２の実施形態によると、前固定ヨーク６２のＸ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１と、後固定ヨーク６３のＸ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１の磁束密度は、中央部が低く、Ｘ方向、Ｙ方向の両端部が高いので可動ステージ６１がＸ方向、Ｙ方向に移動してもＸ方向、Ｙ方向の推力の変動が小さい。しかも第２の実施形態は、可動ステージ６１のＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢの長手方向部分を挟んで異なる磁極が対向するので、磁力線を光軸Ｏ（Ｚ軸）方向にほぼ垂直に生成することが可能になり、可動ステージ６１のＸ方向位置、Ｙ方向位置に係わらずＸ方向用磁石ＭＸ１とＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１とＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢの間に発生する推力の変動が小さいのでＸ方向、Ｙ方向に正確に駆動することが可能であり、これらの推力のＺ方向分力が非常に小さいのでＺ方向位置を正確に保持することが可能であり、Ｚ方向に駆動するときは正確に駆動することが可能である。
【００７０】
第２の実施形態では、Ｘ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ１を対向配置したので、各Ｘ方向用磁石ＭＸ1とＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ１の厚さを第１の実施形態のＸ方向用磁石ＭＸ、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢよりも薄くしても、高い磁力密度を得ることができる。
【００７１】
以上の実施形態では、同一仕様の一対のＸ駆動用コイルＣＸを可動ステージ６１の撮像素子３１の左右両側に位置させて設け、同一仕様の一対のＸ方向用磁石ＭＸ、または一対のＸ方向用磁石ＭＸ１を撮像素子３１の左右両側に設けたが、Ｘ駆動用コイルＣＸとＸ方向用磁石ＭＸ、ＭＸ１は、左右の一方のみに設けてもよい。Ｘ方向用ホール素子ＨＸは、左右の一方のみに設けてもよい。
【００７２】
以上の実施形態は、駆動用コイルを可動ステージ（可動部材）に設け、永久磁石を固定ヨーク（固定のベース部材）に設けた。本発明のステージ装置は、駆動用コイルを固定ヨーク（固定のベース部材）に設け、永久磁石を固定ヨーク（固定のベース部材）に設けることもできる。永久磁石を固定ヨークに設ける場合は、可動ステージのコイルを挟んで前後のヨークに永久磁石を設けることができる。コイルを固定ヨークに設ける場合は、可動ステージの磁石を挟んで前後のヨークにコイルを設けることができる。
【００７３】
以上の実施形態は、可動部材（可動ステージ６１）を６軸方向に駆動可能である。しかし本発明は、可動部材がＸＹ平面内においてのみ移動する駆動装置、あるいはＸ方向またはＹ方向のみに直進移動する駆動装置に適用することも可能である。
本実施形態では、磁石の凹部を長手方向に貫通した溝形状としたが、凹部は溝形状だけでなく、外周が壁により囲まれた箱形状（四辺が中央部より高い）であってもよい。箱形状とすれば、磁石の強度が向上する。
【００７４】
本実施形態では、各磁石（Ｘ方向用磁石、Ｙ方向用磁石）を単一素材による一体物として示した。しかし本発明は、各磁石を単一素材ではなく、複数の素材または複数の部材によって形成してもよい。図１１Ａ及び図１１Ｂは、Ｘ方向用磁石の構造が異なる他の実施形態を示していて、図１１Ａには図３、図９同様の断面図を示し、図１１ＢにはＸ方向用磁石単体の斜視図を示している。同一の部材、同一機能の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
各Ｘ方向用磁石ＭＸＡは、２個の磁石ＭＸａとＭＸａの間に非磁性体が設けられている。各Ｘ方向用磁石ＭＸＡの磁石ＭＸａとＭＸａは、コイルＣＸと対向する側が同一極とされており、左右のＸ方向用磁石ＭＸＡで、コイルＣＸと対向する側が異なる極に設定されている。磁石ＭＸａとＭＸａの間に非磁性体を設けることで、図５及び図７等に示した磁束密度特性、磁束密度分布が得られる。
【００７６】
磁石ＭＸａと非磁性体を一体化する手段として、接着などの公知の手段を使用できる。
【００７７】
本実施例は、磁束密度特性を、単体の磁石ＭＸａ２個と１個の非磁性体の寸法、磁石ＭＸａの着磁力によって設定することが可能なので、所望の磁束密度特性を得ることが容易である。
本実施例は、単体の磁石ＭＸａ２個と非磁性体１個で１セット製造できるので、安定した製造が容易であり、かつ製造コストが低い。
【００７８】
以上はＸ方向用磁石ＭＸＡに適用した実施例であるが、Ｙ方向用磁石に適用することもできる。
【００７９】
以上の実施形態は、撮像素子３１を搭載した可動ステージ６１を駆動するステージ装置に適用した一例である。本発明のステージ装置は、撮影光学系の光学要素の１つを駆動する補正光学系に適用することもできる。図１２Ａ、図１２Ｂに、本発明のステージ装置を適用した補正光学系の分解斜視図を示した。なお、図１２において、左側を被写体側及び前方、右側を像側及び後方という。
【００８０】
補正光学系は、補正光学系としてのレンズ群が固定される可動レンズ枠１０１と、該可動レンズ枠１０１を保持し、光軸Ｏと直交するＸ方向及びＹ方向に直進ガイドする固定鏡枠１０３を備えている。可動レンズ枠１０１は可動部材（可動ステージ）に相当し、固定鏡枠１０３はベース部材（固定ヨーク）に相当する。固定鏡枠１０３が、撮影光学系の固定鏡筒に対して固定される。
【００８１】
可動レンズ枠１０１は、正面視、光軸Ｏを中心とした円筒状のレンズ保持部１１１と、該レンズ保持部１１１の外周を囲み、光軸Ｏと直交する方向に延びた外フランジ部１１３を有し、外フランジ部１１３に、Ｌ字状に配置されたＸ駆動用コイルＣＸＬとＹ駆動用コイルＣＹＬとを有している。可動レンズ枠１０１は、外フランジ部１１３の背面に、Ｘ方向に離間させて突設された一対のＸ方向ガイド部１１５を有している。
【００８２】
固定鏡枠１０３は、筒状部１２０と、筒状部１２０の後部に、光軸Ｏを中心とした光路開口１２１を有する内フランジ部１２３を有している。内フランジ部１２３の前面には、Ｘ駆動用コイルＣＸＬとＹ駆動用コイルＣＹＬに対向する一対のＸ方向用磁石ＭＸＬと一対のＹ方向用磁石ＭＹＬが、ヨーク１２４を介して装着されている。固定鏡枠１０３の内フランジ部１２３の前面には、Ｙ方向に離間させて突設された一対のＹ方向ガイド部１２５を有している。一対のＸ方向用磁石ＭＸＬと一対のＹ方向用磁石ＭＹＬは、詳細は図示しないが、図１１に示したＸ方向用磁石ＭＸＡと同一の構造であり、それぞれ隙間ない状態（接触状態）で配置されている。
【００８３】
可動レンズ枠１０１と固定鏡枠１０３は、Ｌ字形状のＬ字ガイド軸１３１を介して連結され、Ｘ方向及びＹ方向相対移動自在にガイドされる。より具体的には、Ｌ字ガイド軸１３１のＸ方向軸１３１Ｘが可動レンズ枠１０１の一対のＸ方向軸受溝１１５にＸ方向摺動自在にガイドされ、さらにＬ字ガイド軸１３１のＹ方向軸１３１Ｙが固定鏡枠１０３の一対のＹ方向ガイド部１２５によりＹ方向摺動自在にガイドされる。可動レンズ枠１０１は、Ｘ方向にはＸ方向ガイド部１１５がＬ字ガイド軸１３１のＸ方向軸１３１Ｘにガイドされて移動し、Ｙ方向にはＬ字ガイド軸１３１と一体に、Ｌ字ガイド軸１３１のＹ方向軸１３１Ｙが固定鏡枠１０３のＹ方向ガイド部１２５にガイドされて移動する。
【００８４】
可動レンズ枠１０１は、Ｘ方向軸１３１ＸとＹ方向軸１３１Ｙを軸として傾動及び回動しないように規制され、かつＸ方向及びＹ方向移動自在にボールとボールリテーナなどのガイド部材（図示せず）によりガイドされている。固定鏡枠１０３には、可動レンズ枠１０１のＸ方向位置及びＹ方向位置を検出するＸ方向、Ｙ方向位置検出手段（図示せず）が備えられている。
【００８５】
可動レンズ枠１０１と固定鏡枠１０３は、Ｌ字ガイド軸１３１を介して連結された状態において、Ｘ駆動用コイルＣＸＬとＸ方向用磁石ＭＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬとＹ方向用磁石ＭＹＬが光軸方向に所定間隔で対向する。
【００８６】
Ｘ駆動用コイルＣＸＬとＹ駆動用コイルＣＹＬを通電制御することにより、Ｘ方向用磁石ＭＸＬとＹ方向用磁石ＭＹＬの間で、可動レンズ枠１０１をＸ方向とＹ方向に移動させようとする推力が発生する。
【００８７】
一対のＸ方向用磁石ＭＸＬと一対のＹ方向用磁石ＭＹＬは、Ｘ駆動用コイルＣＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬと対向する側の磁束密度が、推力方向に沿って変化している。Ｘ方向用磁石ＭＸＬは、Ｘ方向の中央部の磁束密度が最も低く、Ｘ方向の両端部の磁束密度が最も高い。Ｙ方向用磁石ＭＹＬは、Ｙ方向の中央部の磁束密度が最も低く、Ｙ方向の両端部の磁束密度が最も高い。この磁束密度分布により、可動レンズ枠１０１を駆動する際に、ＸＹ平面と非平行な推力成分がほとんど発生せず、Ｘ方向、Ｙ方向のどの位置に移動していても、一定のＸ方向及びＹ方向の推力を発生させることができる。したがって、この実施形態は、可動レンズ枠１０１にビビリや異音の発生が無く、光軸Ｏに対する傾きが発生し難く、可動レンズ枠１０１を正確に高精度で移動することができる。
【００８８】
図示実施形態では、Ｘ方向用磁石ＭＸＬとＹ方向用磁石ＭＹＬがＸ駆動用コイルＣＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬと対向する面を平面形状で示した。しかし、Ｘ方向用磁石ＭＸＬとＹ方向用磁石ＭＹＬは、図２、図３に示したように中央に凹部を有する断面凹形状でもよい。要するに、Ｘ駆動用コイルＣＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬと対向する側の磁束密度または磁力は、推力方向に変化、好ましくは中央部が弱く、両端部が強い分布である。磁束密度分布、着磁力分布は、図５及び図７Ａないし図７Ｃに示した実施例に限定されない。
【００８９】
この実施形態は、Ｘ方向用磁石ＭＸＬとＹ方向用磁石ＭＹＬをＸ駆動用コイルＣＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬの片側のみに示したが、Ｘ駆動用コイルＣＸＬ、Ｙ駆動用コイルＣＹＬを光軸方向から挟んで両側に設けてもよい。また、可動レンズ枠１０１に磁石を設け、固定鏡枠１０３にコイルを設けてもよい。
【００９０】
以上の撮影レンズに適用した実施形態は、可動部材を光軸直交面内においてＸ方向及びＹ方向に駆動したが、本発明のステージ装置は、撮影光学系の光学要素の１つを補正光学要素としてＺ方向にも駆動できるレンズ鏡筒に適用することもできる。例えば、撮影レンズにおいて、撮影光学系を構成する光学要素の１個または複数個を補正光学要素（被駆動部材）とすることができる。この実施形態の一つでは、第１レンズ群９１と第２レンズ群９３の間のレンズを被駆動部材（補正光学要素）９２としてある（図１３）。この実施形態の場合、可動ステージ６１の略中央に形成した開口６１ｃに補正光学要素９２を搭載してある。この実施形態によれば、可動ステージ（補正光学要素９２）６１を光軸Ｏ方向（第１の方向）、第２または第３の方向に並進させ、あるいは第２または第３の方向回りに傾動させることで、手振れ補正動作やあおり撮影などの特殊撮影が可能である。さらにこの実施形態は、可動ステージ（補正光学要素９２）６１を光軸Ｏ方向（第１の方向）に微並進動作させることでフォーカシング微調整が可能である。
【００９１】
本発明のステージ装置は、いわゆるミラーレスデジタルカメラ、一眼デジタルカメラ、コンパクトデジタルカメラや、デジタルビデオカメラ、ドライブレコーダー、アクションカメラ、携帯端末等に搭載されたデジタルカメラなどの他、交換式レンズ鏡筒、カメラ一体型レンズなど、様々な撮影装置や光学機器全般に適用可能である。
【００９２】
また本発明は、映像、データなどを投影するプロジェクターやレーザスキャナなどに適用することもできる。プロジェクターに適用する場合は、ステージ装置の可動ステージ６１の略中央に、可動ステージ６１の厚さ方向（第１の方向、Ｚ方向）の一方の側（後方）から投影光を入射し、他方の側（前方）の投影光学系に向けて射出する画像形成素子（液晶パネル）、あるいは、可動ステージ６１の略中央に、第１の方向（Ｚ方向）とは異なる方向から入射した投影光束を、第１の方向（投影光学系方向）に反射するＤＭＤ（デジタルミラーデバイス、デジタルマイクロミラーデバイス）パネルを搭載できる。可動ステージ６１には、画像形成素子に代えて、投影光学系を搭載してもよい。
【００９３】
図１４は、可動ステージ６１を有するステージ装置６０を備えた画像投影装置（プロジェクター）の実施形態の概要を示している。この実施形態は、光源７１と、光源７１から発せられた光を均一化する照明光学系７２と、照明光学系７２から射出した照明光を受けて画像を形成する画像形成素子７３と、この画像形成素子７３が開口６１ｃ内に固定された可動ステージ６１と、画像形成素子７３で形成された画像を投影する投影光学系７４とを備えている。画像形成素子７３は、具体的には液晶パネルまたはＤＭＤパネルである。画像形成素子７３は、可動ステージ６１を介してプロジェクターの筐体もしくは投影光学系７４に設けられ、可動ステージ６１が駆動していない状態（初期位置に保持された状態）で、画像形成素子７３の画像が形成される平面が、投影光学系７４の光軸Ｏに対して、もしくは、投影光学系７４内のいずれかのレンズの光軸に対して、垂直になるようにプロジェクター内に配置される。可動ステージ６１を、光軸Ｏ方向（第１の方向）、第２または第３の方向に並進させ、あるいは第１、第２または第３の方向回りに傾動等させることで、画像形成素子７３（液晶パネル）を透過して投影光学系７４に向かう投影光束の方向、またはＤＭＤパネルで反射して投影光学系７４に向かう投影光束の方向を変えて投影方向や投影位置を調整したり、投影画像の傾きを調整したり、液晶パネルまたはＤＭＤパネルと投影光学系の間隔を調整して焦点調節したりすることができる。
なお、プロジェクターにはさらに、焦点のズレ量を検出する焦点検出手段や、投影画像の歪みを検出する、例えば台形検出手段を備えてもよい。これらの検出手段は、焦点合わせや台形歪み補正時に利用される。特に台形歪み補正については、台形検出手段を備えることで台形歪み量を検出し、焦点のズレ量に基づいて像面傾動手段により像面を傾動させることで自動的に補正することが可能になる。
【００９４】
さらに、プロジェクターをデジタルサイネージに応用することもできる。具体的には、電車内や自動車内などの動くものに搭載した場合の振れ補正、または移動可能なロボットに搭載した場合の振れ補正などにも応用できる。さらに、手持ち可能な小型プロジェクターに搭載することで、手振れを効率的に補正することができる。なお、撮影装置にプロジェクターを搭載することも可能である。撮影装置本体部やその表示部に小型プロジェクターを搭載する場合、撮影時は撮像素子や撮影光学系の光学要素の一つを保持する可動ステージの並進、傾動等により撮影振れ補正を行い、撮影画像の投影時には画像形成素子を保持する可動ステージの並進、傾動等により投影した画像が振れないように振れ補正を行うようにしてもよい。プロジェクターに搭載する場合はさらに、画像形成素子を半画素分や１画素分ずらすことで表示する画素数を増やす画素ずらしにより高解像化が可能になるが、画素ずらしの代わりに、または画素ずらしに加えて傾動させることで高解像化することが可能になる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  デジタルカメラ
１１  カメラボディ
２０  ボディＣＰＵ（位置検出手段、推力制御手段）
２１  カメラ操作部
２２  ＡＦ部
２３  露出制御部
２４  レンズ通信部
３０  撮像ユニット
３１  撮影素子（可動部材、撮影手段）
３２  画像処理部
３３  画像表示部（モニタ）
３４  メモリカード
３５  コントラスト検出部
４１  防振制御回路
４２  アクチュエータ駆動回路
４３  位置検出回路（位置検出手段、演算手段）
４４  振れ検出回路
６０  ステージ装置
６１  可動ステージ（可動部材）
６１ａ  撮像素子取付孔
６２  前固定ヨーク（ベース部材）
６２ａ  開口
６３  後固定ヨーク（ベース部材）
６３ａ  開口
８１、８１’  凹部
８２、８２’  壁部
１００  撮影レンズ
ＣＸ、ＣＸＡ、ＣＸＢ、ＣＸＬ  Ｘ駆動用コイル（コイル、推力発生手段）
ＣＸ、ＣＹＡ、ＣＹＢ、ＣＹＬ  Ｙ駆動用コイル（コイル、推力発生手段）
ＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ  Ｚ駆動用コイル（コイル、推力発生手段）
ＨＸ  Ｘ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＨＹＡ、ＨＹＢ  Ｙ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＨＺＡ、ＨＺＢ、ＨＺＣ  Ｚ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＭＸ、ＭＸ１、ＭＸＬ、ＭＸＡ  Ｘ方向用磁石（磁石、推力発生手段）
ＭＹＡ、ＭＹＢ、ＭＹＡ１、ＭＹＢ１、ＭＹＬ  Ｙ方向用磁石（磁石、推力発生手段）
ＭＺＡ、ＭＺＢ、ＭＺＣ、ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１  Ｚ方向用磁石（磁石、推力発生手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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