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JP7255221B2 - STAGE MECHANISM AND IMAGING DEVICE INCLUDING THE SAME - Google Patents
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JP7255221B2 JP2019023857A JP2019023857A JP7255221B2 JP 7255221 B2 JP7255221 B2 JP 7255221B2 JP 2019023857 A JP2019023857 A JP 2019023857A JP 2019023857 A JP2019023857 A JP 2019023857A JP 7255221 B2 JP7255221 B2 JP 7255221B2
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Description

本発明は、対象物を所定方向へ移動させるステージ機構に関する。 The present invention relates to a stage mechanism that moves an object in a predetermined direction.

ステージ機構では、対象物を、例えば互いに直交する2方向へ自在に移動させることが可能であり、例えば、デジタルカメラなどの撮像装置では、手振れ補正のため、撮像素子を光軸垂直平面に沿って移動させるステージ機構が設けられている。 In a stage mechanism, an object can be freely moved, for example, in two directions perpendicular to each other. A stage mechanism for moving is provided.

ステージ機構においては、対象物を正確に移動させるため、移動方向およびその鉛直方向に沿ってガタが生じず、移動体の滑らかな平面運動を実現させるガイド手段が必要となる。ガイド手段としては、球体(転動体)によって移動体を矜持する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In the stage mechanism, in order to accurately move the object, a guide means is required which realizes smooth planar motion of the moving body without causing backlash along the moving direction and its vertical direction. As the guide means, a configuration is known in which a spherical body (rolling body) holds the moving body (see, for example, Patent Document 1).

一方、ステージ機構の小型軽量化を目的として、剛性の高い薄肉鋼板の支持体をコの字型に加工するとともに、ステージにコの字状折り曲げ部分を形成し、それらの間に設けられた軌道溝に球体を挟むことで、ステージを摺動させる構成が知られている(特許文献2参照)。 On the other hand, for the purpose of reducing the size and weight of the stage mechanism, the support body made of a thin steel plate with high rigidity is processed into a U-shape, and the stage is bent into a U-shape, and a track is provided between them. A configuration is known in which a stage is slid by sandwiching a sphere in a groove (see Patent Document 2).

特開2007-310289号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-310289 特開平5-18415号公報JP-A-5-18415

従来のステージ機構では、材料の高い剛性、加工技術を必要とし、また、複雑な部品形状や組み立て後の調整工程の複雑化などが場合によって生じる。 Conventional stage mechanisms require materials with high rigidity and processing technology, and in some cases, complicated component shapes and complicated adjustment processes after assembly.

したがって、使用素材に制限なく簡易な部材形状で構成し、組立後の調整が簡易なステージ機構が求められる。 Therefore, there is a demand for a stage mechanism that is configured with simple member shapes without restrictions on the materials used and that is easy to adjust after assembly.

本発明のステージ機構は、互いに平行な1組の支持板と、球体を介して1組の支持板に支持され、一組の支持板に沿って所定方向に移動可能な少なくとも1つのステージ板と一方の支持板と接する球体に対して与圧を与える与圧調整機構とを備える。そして、ステージ板を挟んだ1組の支持板の間で、複数の球体が、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並び、与圧調整機構が、ねじ込み量に応じた与圧を与えることが可能である。本発明のステージ機構は、撮像装置に組み込むことが可能である。 The stage mechanism of the present invention includes a set of support plates parallel to each other, and at least one stage plate supported by the set of support plates via a sphere and movable in a predetermined direction along the set of support plates. A pressurization adjustment mechanism that applies pressurization to the sphere that is in contact with one of the support plates is provided. Between a set of support plates sandwiching the stage plate, multiple spheres are arranged along the direction perpendicular to the direction of movement of the stage plate, and the pressurization adjustment mechanism can apply pressurization according to the amount of screwing. is. The stage mechanism of the present invention can be incorporated into an imaging device.

本発明の一態様であるステージ機構の支持方法は、互いに平行な1組の支持板によって、少なくとも1つのステージ板を、一組の支持板に沿って所定方向に移動可能なように、球体を介して支持し、一方の支持板と接する球体に対し、ねじ込み量に応じた与圧を与えることが可能な与圧調整機構によって、与圧を与えるステージ機構の支持方法であって、ステージ板を挟んだ1組の支持板の間で、複数の球体を、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並べ、与圧調整機構において設定されたねじ込み量相応の与圧を与えることを特徴とするステージ機構の支持方法。 A method for supporting a stage mechanism, which is one aspect of the present invention, includes a set of support plates parallel to each other, and a sphere so that at least one stage plate can be moved in a predetermined direction along the set of support plates. A stage mechanism support method for applying pressure to a sphere in contact with one of the support plates by means of a pressure adjustment mechanism capable of applying a pressure corresponding to the amount of screwing, the method comprising: A stage mechanism characterized by arranging a plurality of spheres between a set of sandwiched support plates along a direction perpendicular to the direction of movement of the stage plate, and applying a pressure corresponding to a screwing amount set in the pressure adjustment mechanism. support method.

本発明によれば、使用素材に制限なく簡易な部材形状で構成し、組立後の調整が簡易なステージ機構を構成することができる。 According to the present invention, it is possible to configure a stage mechanism that is configured with simple member shapes without any restrictions on the materials used, and that can be easily adjusted after assembly.

本実施形態である撮像装置の概略的斜視図である。1 is a schematic perspective view of an imaging device according to this embodiment; FIG. センサシフト機構を構成するステージ機構の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of a stage mechanism that constitutes the sensor shift mechanism; FIG. 図2Aとは異なる角度から見たステージ機構の分解斜視図である。FIG. 2B is an exploded perspective view of the stage mechanism viewed from an angle different from that of FIG. 2A; ステージ機構の正面図である。It is a front view of a stage mechanism. ステージ機構の背面図である。It is a rear view of a stage mechanism. ステージ機構の側面図である。It is a side view of a stage mechanism. Xステージ板、Yステージ板の移動に関連する要素を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing elements related to movement of the X stage plate and the Y stage plate; 図3のS1-S1に沿ったステージ機構の断面図である。4 is a cross-sectional view of the stage mechanism along S1-S1 in FIG. 3; FIG. 図7の一部を拡大した断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view enlarging a part of FIG. 7; 図9は、本実施形態の一変形例を示した断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of this embodiment. 図10は、本実施形態の一変形例を示した断面図および斜視図である。FIG. 10 is a sectional view and a perspective view showing a modified example of this embodiment.

以下では、図面を参照して本実施形態である撮像装置について説明する。 An imaging apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態である撮像装置の概略的斜視図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view of an imaging apparatus according to this embodiment.

デジタルカメラなどの撮像装置100は、レンズ鏡筒110と、センサシフト機構120とを備える。センサシフト機構120は、撮影時、手振れを相殺するように、後述するイメージセンサをX、Y方向へシフトさせる。なお、色モアレを除去する目的でイメージセンサをシフトさせてもよい。以下では、レンズ鏡筒110に収容されている撮影レンズの光軸と直交する平面の水平方向をX方向、鉛直方向をY方向、光軸と平行な方向をZ方向とする。 An imaging device 100 such as a digital camera includes a lens barrel 110 and a sensor shift mechanism 120 . The sensor shift mechanism 120 shifts an image sensor, which will be described later, in the X and Y directions so as to cancel camera shake during shooting. Note that the image sensor may be shifted for the purpose of removing color moire. Hereinafter, the horizontal direction of a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens accommodated in the lens barrel 110 is defined as the X direction, the vertical direction is defined as the Y direction, and the direction parallel to the optical axis is defined as the Z direction.

図2Aは、センサシフト機構120を構成するステージ機構の分解斜視図である。図2Bは、図2Aとは異なる角度から見たステージ機構の分解斜視図である。そして図3、4、5は、ステージ機構の正面図、背面図、側面図をそれぞれ示している。ただし、イメージセンサ側から見た図を正面図としている。 FIG. 2A is an exploded perspective view of a stage mechanism that constitutes the sensor shift mechanism 120. FIG. FIG. 2B is an exploded perspective view of the stage mechanism seen from a different angle than in FIG. 2A. 3, 4 and 5 respectively show a front view, rear view and side view of the stage mechanism. However, the front view is the view seen from the image sensor side.

ステージ機構10は、1組の支持板20、30と、その間に挟まれる2枚のステージ板40、50(以下、Xステージ板、Yステージ板という)とを備え、いずれも平板であり、それらを積層するように組み立てられ、一体化されている(図2A、2B、図5参照)。Yステージ板50には、支柱58A~58Dによって駆動対象を固定可能である。ここでは、イメージセンサ90Aを中央に保持したセンサ支持板90が、支持板30を間にしてYステージ板50に固定されている(図2B、図5など参照)。 The stage mechanism 10 includes a pair of support plates 20 and 30 and two stage plates 40 and 50 (hereinafter referred to as an X stage plate and a Y stage plate) sandwiched between them. are assembled and integrated (see FIGS. 2A, 2B and 5). An object to be driven can be fixed to the Y stage plate 50 by supports 58A to 58D. Here, the sensor support plate 90 holding the image sensor 90A in the center is fixed to the Y stage plate 50 with the support plate 30 therebetween (see FIGS. 2B, 5, etc.).

支持板20と支持板30は、支持板20の四隅付近にある支持柱24A~24D(図2B参照)と、支持板30の四隅付近にあるネジ30A~30D(図2A参照)によって固定されている。支持板20と支持板30は、互いにX方向に平行で、一定間隔を保つ。支持板20は、Xステージアクチュエータ26と、一対のガイドローラ28とを備え(図2Bなど参照)、向かい合うXステージ板40をX方向(水平方向)に沿って移動させる。 The support plate 20 and the support plate 30 are fixed by support columns 24A to 24D (see FIG. 2B) near the four corners of the support plate 20 and screws 30A to 30D (see FIG. 2A) near the four corners of the support plate 30. there is The support plate 20 and the support plate 30 are parallel to each other in the X direction and are spaced apart from each other. The support plate 20 includes an X stage actuator 26 and a pair of guide rollers 28 (see FIG. 2B, etc.), and moves the facing X stage plate 40 along the X direction (horizontal direction).

Xステージ板40では、下方2隅付近に段差部分40Tが形成され、支持板20に設けられた一対のガイドローラ28が、段差部分40Tと接している。Xステージ板40の下方2隅付近に設けられた一対の移動ガイドバネ45は、支持板20の支持柱24C、24Dに取り付けられ、Xステージ板40を一対のガイドローラ28へ押し付ける。これによって、Xステージ板40はX方向にのみ移動可能となる。 A stepped portion 40T is formed near two lower corners of the X stage plate 40, and a pair of guide rollers 28 provided on the support plate 20 are in contact with the stepped portion 40T. A pair of movement guide springs 45 provided near the two lower corners of the X stage plate 40 are attached to the support columns 24C and 24D of the support plate 20 and press the X stage plate 40 against the pair of guide rollers 28. FIG. This allows the X stage plate 40 to move only in the X direction.

支持板20に設けられたXステージアクチュエータ26は、例えばピエゾアクチュエータなどによって構成され、印加電圧に応じて伸縮する。Xステージ板40に設けられた一対のステージ復元バネ48は、Xステージアクチュエータ26と当接する方向へXステージ板40を付勢し、Xステージ板40は、Xステージアクチュエータ26の伸縮に応じてX方向に移動する。 The X stage actuator 26 provided on the support plate 20 is composed of, for example, a piezo actuator or the like, and expands and contracts according to the applied voltage. A pair of stage restoration springs 48 provided on the X stage plate 40 urges the X stage plate 40 in a direction to contact the X stage actuator 26 , and the X stage plate 40 moves in the X direction according to the expansion and contraction of the X stage actuator 26 . move in the direction

Xステージ板40には、一対のガイドローラ47がY方向に沿って設けられている(図2B、図3参照)。一対のガイドローラ47は、Yステージ板50に設けられた一対の開口部50Tの縁と当接する。また、Yステージ板50に設けられた一対の移動ガイドバネ54は、Xステージ板40の支柱49に取り付けられ(図2A、図3参照)、Yステージ板50は一対のガイドローラ47に押し付けられる。これによって、Yステージ板50がY方向に沿ってのみ移動可能となる。 A pair of guide rollers 47 are provided on the X stage plate 40 along the Y direction (see FIGS. 2B and 3). The pair of guide rollers 47 are in contact with the edges of the pair of openings 50T provided in the Y stage plate 50 . A pair of movement guide springs 54 provided on the Y stage plate 50 are attached to the supports 49 of the X stage plate 40 (see FIGS. 2A and 3), and the Y stage plate 50 is pressed against a pair of guide rollers 47. FIG. This allows the Y stage plate 50 to move only along the Y direction.

Xステージ板40には、Yステージアクチュエータ46が設けられ、Yステージ板50には一対のステージ復元バネ56が設けられている(図2A、2B等参照)。Yステージアクチュエータ46もピエゾアクチュエータなどで構成可能であり、Yステージ板50は、Yステージアクチュエータ46の伸縮に応じてY方向に移動する。 A Y stage actuator 46 is provided on the X stage plate 40, and a pair of stage restoration springs 56 are provided on the Y stage plate 50 (see FIGS. 2A, 2B, etc.). The Y stage actuator 46 can also be composed of a piezo actuator or the like, and the Y stage plate 50 moves in the Y direction as the Y stage actuator 46 expands and contracts.

このようにYステージ板50は、Xステージ板40に対してY方向にのみ相対移動可能であるが、上述したようにXステージ板40は支持板20に対してX方向に移動可能である。したがって、イメージセンサ90Aが固定されたYステージ板50は、X、Y方向へそれぞれ移動可能であり、一対のガイドローラ28、47によってその移動方向に案内される。図6は、Xステージ板40、Yステージ板50の移動に関連する要素を示した図である。 Thus, the Y stage plate 50 can move relative to the X stage plate 40 only in the Y direction, but the X stage plate 40 can move in the X direction with respect to the support plate 20 as described above. Therefore, the Y stage plate 50 to which the image sensor 90A is fixed is movable in the X and Y directions, and is guided by the pair of guide rollers 28 and 47 in the movement direction. FIG. 6 is a diagram showing elements related to movement of the X stage plate 40 and the Y stage plate 50. As shown in FIG.

一方、Xステージ板40、Yステージ板50のステージ移動方向に垂直な方向に対するガイドについては、後述するように球体が用いられ、支持板20、30との間およびXステージ板40、Yステージ板50の間に配置される。球体は、ステージ移動面に垂直な方向(光軸方向)に沿ってガタが生じない、すなわちXステージ板40、Yステージ板50と支持板20、30との平行関係を維持するようにXステージ板40、Yステージ板50をガイドする。以下では、これについて詳述する。 On the other hand, for the guides of the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 in the direction perpendicular to the direction of stage movement, spheres are used as will be described later. 50. The spheres are arranged so that there is no backlash along the direction perpendicular to the stage moving surface (optical axis direction), that is, the X stage is arranged so as to maintain the parallel relationship between the X stage plate 40, the Y stage plate 50, and the support plates 20, 30. It guides the plate 40 and the Y stage plate 50 . This will be explained in detail below.

図7は、図3のS1-S1に沿ったステージ機構の断面図である。図8は、図7の符号Kの範囲を拡大した断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the stage mechanism along S1-S1 in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view enlarging the range of symbol K in FIG.

図2Aに示すように、支持板20には、上方2隅付近と下端中央部に、後述する与圧調整用の3つのリテーナ22A~22Cが設けられている。このリテーナ22A~22Cの箇所からZ方向、すなわちステージ移動方向に垂直な方向に沿って、3つの球体が支持板20と支持板30との間に並んでいる。 As shown in FIG. 2A, the support plate 20 is provided with three retainers 22A to 22C for pressurization adjustment, which will be described later, near the two upper corners and the center of the lower end. Three spheres are arranged between the support plate 20 and the support plate 30 from the retainers 22A to 22C along the Z direction, that is, the direction perpendicular to the direction of stage movement.

図8では、リテーナ22Aの箇所においてZ方向に並ぶ球体80A~80Cを示している。ただし、ステージ駆動OFF状態にあるときの並びを示している。球体80Aは、支持板20とXステージ板40との距離間隔を一体に保つガイドとして構成され、支持板20に取り付けられたリテーナ22Aに収容されている。 FIG. 8 shows spheres 80A to 80C aligned in the Z direction at the retainer 22A. However, it shows the arrangement when the stage drive is OFF. The sphere 80A is configured as a guide for integrally maintaining the distance between the support plate 20 and the X stage plate 40, and is housed in a retainer 22A attached to the support plate 20. FIG.

球体80Bは、Yステージ板50に設けられた球体80Bの直径相当の貫通穴に入り込み、Yステージ板50とXステージ板40との距離間隔を一定に保つ。球体80Cは、支持板30に設けられた球体80Cの直径相当の貫通穴に入り込み、Yステージ板40と支持板30との距離間隔を一定に保つ。球体80A~80Cは、それぞれ保持された箇所において、Xステージ板40、Yステージ板50が移動するとき回転自在に保持された穴で摺動する。また、Yステージ板50に保持された球体80Bは、Xステージ板40に対して相対移動する。 The sphere 80B enters a through-hole corresponding to the diameter of the sphere 80B provided in the Y stage plate 50, and keeps the distance between the Y stage plate 50 and the X stage plate 40 constant. The sphere 80C enters a through-hole corresponding to the diameter of the sphere 80C provided in the support plate 30, and keeps the distance between the Y stage plate 40 and the support plate 30 constant. The spheres 80A to 80C slide in the holes held rotatably when the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 move at the positions where they are held. Also, the sphere 80B held by the Y stage plate 50 moves relative to the X stage plate 40. FIG.

Yステージ板50と支持板30には、球体受けおよび球体摺動面を兼ねた板(以下、摺動板という)52A、32Aがそれぞれ設けられ、ねじ止めされている(図2A、2B、8参照)。一方、貫通穴など球体保持用穴が設けられていないXステージ板40に対しても、支持板20A側表面およびその裏側表面に、球体80Aと接触する摺動板42A、球体80Bと接触する摺動板44Aがそれぞれ取り付けられている。摺動板42A、44Aは、Xステージ板40、Yステージ板50より硬度の大きい硬質素材から成る。他の摺動板32A、52Aも同様の硬質素材にしてよい。 The Y stage plate 50 and the support plate 30 are provided with plates (hereinafter referred to as slide plates) 52A and 32A that also serve as ball receivers and ball sliding surfaces, respectively, and are screwed (FIGS. 2A, 2B, and 8). reference). On the other hand, even for the X stage plate 40 which is not provided with holes for holding the spheres such as through holes, a sliding plate 42A which contacts the spheres 80A and a slide plate 42A which contacts the spheres 80B are provided on the support plate 20A side surface and its back side surface. 44 A of moving plates are each attached. The sliding plates 42A and 44A are made of a hard material having hardness greater than that of the X stage plate 40 and Y stage plate 50. As shown in FIG. The other sliding plates 32A, 52A may also be made of a similar hard material.

リテーナ22B、22Cの箇所においても、同様に3つの球体がステージ移動方向に垂直な方向に沿って並ぶ構成になっている。これによって、支持板20とXステージ板40の間隔、Xステージ板40とYステージ板50との間隔、Yステージ板50と支持板30との間隔が板全体に渡って一定に維持され、Xステージ板40、Yステージ板50は、ガタつきなくX,Y方向へ移動することができる。 The retainers 22B and 22C also have a configuration in which three spherical bodies are similarly arranged along the direction perpendicular to the direction of stage movement. As a result, the distance between the support plate 20 and the X stage plate 40, the distance between the X stage plate 40 and the Y stage plate 50, and the distance between the Y stage plate 50 and the support plate 30 are maintained constant over the entire plate. The stage plate 40 and the Y stage plate 50 can move in the X and Y directions without rattling.

リテーナ22A,22B、22Cの位置に従う球体の配置箇所は、Xステージ板40、Yステージ板50の滑らかな平面運動を実現するように、互いに均等に離れた箇所に定められている。ここでは3つの箇所で球体が並んでいるが、4つ以上の箇所で球体を並べて配置する構成してもよい。 The positions of the spheres corresponding to the positions of the retainers 22A, 22B, and 22C are determined to be evenly spaced from each other so as to achieve smooth planar motion of the X stage plate 40 and Y stage plate 50. FIG. Although the spheres are aligned at three locations here, the configuration may be such that the spheres are aligned at four or more locations.

本実施形態では、ステージ板がXステージ板40、Yステージ板50によって構成されるとともに、Yステージ板50の移動に伴って相対移動する球体80Bも含め、すべての球体が同一方向に向かい合うように並んでいる。これによって、与圧によるXステージ板40、Yステージ板50の反り変形が抑制され、ステージ材料の剛性が必要以上に求められず、簡易な形状でありながらステージ薄型化を実現することができる。 In this embodiment, the stage plate is composed of the X stage plate 40 and the Y stage plate 50, and all the spheres, including the sphere 80B that relatively moves with the movement of the Y stage plate 50, face each other in the same direction. Lined up. As a result, warping deformation of the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 due to pressurization is suppressed, the rigidity of the stage material is not required more than necessary, and the stage can be thinned with a simple shape.

例えば、ステージ寸法が100m×100mm程度の場合、アルミを素材として厚さ1mm以下でXステージ板40、Yステージ板50を構成することができる。ステンレスなどの素材であれば、さらに薄くすることが可能となる。例えば、互いに直行するX、Y方向の方向へ移動するようにより多くの数のステージ板で構成することも可能となり、その場合においても、複数の球体を同じ方向に並べて配置すればよい。 For example, when the stage dimensions are about 100 m×100 mm, the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 can be constructed from aluminum with a thickness of 1 mm or less. If it is made of a material such as stainless steel, it can be made even thinner. For example, it is possible to configure a larger number of stage plates so as to move in the X and Y directions perpendicular to each other.

さらに、球体保持用穴が設けられていないXステージ板40の表面に対しても、摺動板42A、44Aを設けることによって、Xステージ板40が球体からの点荷重を受けずに済み、ステージ板の素材を自由に選択することができる。例えばXステージ板40は、樹脂のような軟質の材料で成形することができる。 Furthermore, by providing the sliding plates 42A and 44A on the surface of the X stage plate 40 that is not provided with the spherical body holding holes, the X stage plate 40 can be prevented from receiving a point load from the spherical body. The board material can be freely selected. For example, the X stage plate 40 can be molded with a soft material such as resin.

ところで、ステージ機構10の取り付け姿勢によっては、駆動対象となるセンサ支持板90の加重負荷の影響で、支持板20、30とXステージ板40、Yステージ板50との平行距離間隔を乱す恐れがあり、球体に対して適切な与圧を与える必要がある。 By the way, depending on the mounting posture of the stage mechanism 10, there is a possibility that the parallel distance between the support plates 20 and 30 and the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 will be disturbed due to the weighted load of the sensor support plate 90 that is to be driven. There is, and it is necessary to give appropriate pressurization to the sphere.

本実施形態では、リテーナ22A~22Cの取り付けられた箇所において、与圧調整機構21A~21Cが設けられている。図8に示すように、与圧調整機構21Aは、リテーナ22A、支持板20と接していて与圧を与える球体80Aとともに、与圧コマ23A、バネ25A、ネジ(ここでは与圧調整ネジという)27Aを備える。他の与圧調整機構21B、21Cも同様に構成されている。 In this embodiment, pressurization adjusting mechanisms 21A-21C are provided at locations where retainers 22A-22C are attached. As shown in FIG. 8, the pressurization adjustment mechanism 21A includes a retainer 22A, a sphere 80A that is in contact with the support plate 20 and applies pressurization, a pressurization piece 23A, a spring 25A, and a screw (here, referred to as a pressurization adjustment screw). 27A. Other pressurization adjusting mechanisms 21B and 21C are similarly configured.

与圧調整ネジ27Aは、リテーナ21Aにねじ込み可能な中空ネジとして構成され、与圧コマ23Aは、バネ25Aの力を球体80Aに伝える付勢部材として構成されている。与圧加重は、バネ25Aのたわみ荷重から得られ、このたわみ荷重は、バネ25Aの線径、自由高さなどを含む諸元と、バネ25Aのたわみ量から推定することができる。 The pressurization adjustment screw 27A is configured as a hollow screw that can be screwed into the retainer 21A, and the pressurization piece 23A is configured as an urging member that transmits the force of the spring 25A to the spherical body 80A. The pressurized load is obtained from the deflection load of the spring 25A, and this deflection load can be estimated from the specifications including the wire diameter and free height of the spring 25A and the deflection amount of the spring 25A.

そして、バネ25Aのたわみ量が、与圧調整ネジ27Aのピッチとねじ込み回転数によって決定されることから、ねじ込み回転数を定めることで与圧加重を設定することができる。すなわち、ねじ込み回転数(ねじ込み量)を、所望する与圧に応じた回転数に調整することで、組み立て後においても、専用計測器などを用いずに簡易に与圧調整を行うことができる。 Since the amount of deflection of the spring 25A is determined by the pitch of the pressurization adjustment screw 27A and the screwing speed, the pressurized load can be set by determining the screwing speed. That is, by adjusting the screw-in rotation speed (the amount of screw-in) to a rotation speed according to the desired pressurization, it is possible to easily adjust the pressurization without using a dedicated measuring instrument or the like even after assembly.

Xステージ板40の両面に摺動板を取り付けた構成を説明したが、Xステージ板40、Yステージ板50が硬質素材で成形されていれば、そのような摺動板を設けなくてもよい。図9は、そのような構成の一例を示している。そこでは、摺動板52のみ設けている。 Although the configuration in which the sliding plates are attached to both sides of the X stage plate 40 has been described, if the X stage plate 40 and the Y stage plate 50 are molded from a hard material, such sliding plates may not be provided. . FIG. 9 shows an example of such a configuration. There, only the sliding plate 52 is provided.

また、Xステージ板40に他大して球体保持用穴を設けて球体を入り込ませ、Yステージ板50に球体保持用穴を設けない構成にすることもできる。図10は、そのような構成の一例を示している。そこでは、Yステージ板50の両面に摺動板52A、52A’が載せられている。さらに、摺動板42Aには、ガイド溝GGがX方向に沿って形成されている。ガイド溝GGは、例えばV溝などによって形成することが可能である。 Alternatively, the X-stage plate 40 may be provided with a ball-holding hole so that the ball can be inserted therein, and the Y-stage plate 50 may not be provided with a ball-holding hole. FIG. 10 shows an example of such a configuration. Sliding plates 52A and 52A' are placed on both sides of the Y stage plate 50 there. Further, a guide groove GG is formed along the X direction in the sliding plate 42A. The guide groove GG can be formed by, for example, a V-groove.

このようなガイド溝GGを移動方向に沿って形成することで、摺動板をステージ移動方向に対するガタ取り用のガイドとして兼ねることができる。Y方向に対してもこのようなガイド溝を摺動板52A’に設けてもよい。 By forming such a guide groove GG along the movement direction, the sliding plate can also serve as a guide for removing backlash in the stage movement direction. Such a guide groove may be provided in the slide plate 52A' also in the Y direction.

本実施形態では、与圧調整機構、球体のステージ移動面垂直方向に沿った一列配置の両方を備えたステージ機構として構成されているが、一方を設けないステージ機構として構成することができる。この場合、簡易な部材形状で自由な素材選択を可能となるように、Xステージ板、Yステージ板を備えて複数の球体が一列に並ぶステージ機構であって、従来の与圧調整機構を用いたステージ機構を構成することができる。また、組み立て後の与圧調整を容易にできるように、上述した与圧調整機構を備えたステージ機構であって、1つのステージ板を支持板で矜持するステージ機構を構成することができる。 In this embodiment, the stage mechanism is provided with both the pressure adjustment mechanism and the spheres arranged in a row along the direction perpendicular to the stage moving surface, but the stage mechanism can be provided without one of them. In this case, in order to enable free material selection with a simple member shape, the stage mechanism is provided with an X stage plate and a Y stage plate, and a plurality of spherical bodies are arranged in a row, and a conventional pressurization adjustment mechanism is used. It is possible to configure a stage mechanism using In addition, in order to facilitate pressure adjustment after assembly, a stage mechanism having the pressure adjustment mechanism described above can be constructed in which one stage plate is supported by a support plate.

ここまでは、撮像装置に組み込まれたステージ機構を説明してきたが、それ以外の装置に上述したステージ機構を組み込むことも可能であり、いずれにおいても容易な形状で薄型ステージ機構を実現することができる。 Up to this point, the stage mechanism incorporated in the imaging device has been explained, but the stage mechanism described above can also be incorporated in other devices, and in any case, it is possible to realize a thin stage mechanism with a simple shape. can.

10 ステージ機構
20 支持板
21A~21C 与圧調整機構
22A~22C リテーナ
23A 与圧コマ
25A バネ
27A 与圧調整ネジ
30 支持板
32A 摺動板
40 Xステージ板
42A、44A 摺動板
50 Yステージ板
52A 摺動板
80A~80C 球体
90 センサ支持板
90A イメージセンサ
100 撮像装置
10 Stage Mechanism 20 Support Plates 21A to 21C Pressure Adjustment Mechanisms 22A to 22C Retainer 23A Pressure Piece 25A Spring 27A Pressure Adjustment Screw 30 Support Plate 32A Slide Plate 40 X Stage Plates 42A, 44A Slide Plate 50 Y Stage Plate 52A Sliding plates 80A to 80C Sphere 90 Sensor support plate 90A Image sensor 100 Imaging device

Claims (7)

互いに平行な1組の支持板と、
球体を介して前記1組の支持板に支持され、前記1組の支持板に沿って所定方向に移動可能な少なくとも1つのステージ板と、
一方の支持板と接する球体に対して与圧を与える与圧調整機構とを備え、
前記ステージ板を挟んだ前記1組の支持板の間で、複数の球体が、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並び、
前記与圧調整機構が、バネと、前記バネの撓みを変化させるネジと、前記バネの弾性力を球体に伝える付勢部材とを備え、ねじ込み量に応じた与圧を与えることが可能であることを特徴とするステージ機構。
a pair of support plates parallel to each other;
at least one stage plate supported by the set of support plates via a sphere and movable in a predetermined direction along the set of support plates;
A pressurization adjustment mechanism that applies pressurization to the sphere in contact with one support plate,
Between the pair of support plates sandwiching the stage plate, a plurality of spheres are arranged along a direction perpendicular to the moving direction of the stage plate,
The pressurization adjustment mechanism includes a spring, a screw that changes the deflection of the spring, and an urging member that transmits the elastic force of the spring to the sphere, and is capable of applying pressurization according to the amount of screwing. A stage mechanism characterized by:
前記ステージ板の球体保持用孔が設けられていない表面に、前記ステージ板より硬度が大きく、球体と接触する摺動板が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のステージ機構。 2. The stage mechanism according to claim 1, wherein a slide plate having a hardness greater than that of said stage plate and coming into contact with the sphere is provided on the surface of said stage plate which is not provided with a hole for holding a sphere. 前記ステージ板の表面に設けられていて球体と接触する摺動板に、前記ステージ板が移動するときに移動方向を案内するガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のステージ機構。 3. The slide plate provided on the surface of the stage plate and in contact with the sphere is provided with a guide groove for guiding the moving direction when the stage plate moves. Stage mechanism as described. 互いに平行な1組の支持板と、a pair of support plates parallel to each other;
球体を介して前記1組の支持板に支持され、前記1組の支持板の互いに直交するX、Y方向に沿ってそれぞれ移動可能なXステージ板およびYステージ板と、an X stage plate and a Y stage plate that are supported by the set of support plates via spheres and are movable along X and Y directions that are orthogonal to each other of the set of support plates;
一方の支持板と接する球体に対して与圧を与える与圧調整機構とを備え、A pressurization adjustment mechanism that applies pressurization to the sphere in contact with one support plate,
前記一方の支持板と前記Xステージ板との距離間隔を一定に保つ球体と、前記Xステージ板と前記Yステージ板との距離間隔を一定に保つ球体と、前記Yステージ板と他方の支持板との距離間隔を一体に保つ球体とが、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並んでいることを特徴とするステージ機構。A sphere that keeps the distance between the one support plate and the X stage plate constant, a sphere that keeps the distance between the X stage plate and the Y stage plate constant, and the Y stage plate and the other support plate. A stage mechanism characterized in that spheres integrally maintaining a distance between and are arranged along a direction perpendicular to the moving direction of the stage plate.
請求項1乃至4のいずれかに記載のステージ機構を備えたことを特徴とする撮像装置。An imaging apparatus comprising the stage mechanism according to any one of claims 1 to 4. 互いに平行な1組の支持板によって、少なくとも1つのステージ板を、前記1組の支持板に沿って所定方向に移動可能なように、球体を介して支持し、supporting at least one stage plate via a sphere by a pair of support plates parallel to each other so as to be movable in a predetermined direction along the pair of support plates;
一方の支持板と接する球体に対し、バネと、前記バネの撓みを変化させるネジと、前記バネの弾性力を球体に伝える付勢部材とを備える与圧調整機構によって、与圧を与えるステージ機構の支持方法であって、A stage mechanism that applies pressure to a sphere that is in contact with one of the support plates by means of a pressure adjustment mechanism that includes a spring, a screw that changes the deflection of the spring, and an urging member that transmits the elastic force of the spring to the sphere. A method of supporting the
ステージ板を挟んだ前記1組の支持板の間で、複数の球体を、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並べ、arranging a plurality of spheres in a direction perpendicular to the moving direction of the stage plate between the pair of support plates sandwiching the stage plate;
前記与圧調整機構において設定されたねじ込み量相応の与圧を与えることを特徴とするステージ機構の支持方法。A method for supporting a stage mechanism, wherein a pressurization corresponding to a set screwing amount is applied to the pressurization adjusting mechanism.
互いに平行な1組の支持板によって、Xステージ板およびYステージ板を、前記1組の支持板の互いに直交するX、Y方向に沿ってそれぞれ移動可能なように、球体を介して支持し、supporting the X stage plate and the Y stage plate by a pair of support plates parallel to each other via spheres so that the pair of support plates can move along X and Y directions perpendicular to each other;
一方の支持板と接する球体に対し、与圧を与えるステージ機構の支持方法であって、A support method for a stage mechanism that applies pressure to a sphere in contact with one support plate, comprising:
前記一方の支持板と前記Xステージ板との距離間隔を一定に保つ球体と、前記Xステージ板と前記Yステージ板との距離間隔を一定に保つ球体と、前記Yステージ板と他方の支持板との距離間隔を一体に保つ球体とを、ステージ板移動方向に垂直な方向に沿って並べることを特徴とするステージ機構の支持方法。A sphere that keeps the distance between the one support plate and the X stage plate constant, a sphere that keeps the distance between the X stage plate and the Y stage plate constant, and the Y stage plate and the other support plate. A method for supporting a stage mechanism, comprising: arranging spheres integrally spaced apart from each other in a direction perpendicular to the moving direction of the stage plate.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008015062A (en) 2006-07-04 2008-01-24 Pentax Corp Mobile unit support device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008015062A (en) 2006-07-04 2008-01-24 Pentax Corp Mobile unit support device
JP2010276973A (en) 2009-05-29 2010-12-09 Olympus Imaging Corp Vibration proof driving mechanism
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