CN104460179A

CN104460179A - 保持机构、驱动装置和模糊校正装置

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Publication number: CN104460179A
Application number: CN201410328130.8A
Authority: CN
Inventors: 冈村崇; 吉田修一; 柴田直之
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Imaging Corp
Current assignee: Aozhixin Digital Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: US9551881B2; US20160041403A1; US20160042853A1; US9488850B2; US20150070115A1; CN104460179B; US9235061B2

Abstract

本发明涉及保持机构、驱动装置和模糊校正装置。根据实施方式的保持机构包括具有磁铁的固定部和与固定部对置的可动部。多个转动元件设置在固定部与可动部之间，并且可动部沿平面方向移动。与磁铁结合而形成磁力弹簧的磁性材料设置在可动部上。磁力弹簧产生将可动部向固定部吸引的磁吸力。磁性材料沿着磁铁的磁极布置的方向延伸。

Description

保持机构、驱动装置和模糊校正装置

技术领域

本文描述的实施方式总体涉及将可动部保持为能够相对于固定部沿与可动部的排列方向垂直的平面方向移动的保持机构、使可动部相对于固定部沿平面方向移动的驱动装置以及利用保持机构和/或驱动装置的模糊校正装置。

背景技术

常规地，作为模糊校正装置，已知一种通过使保持相机的镜头或成像元件(光学元件)的可动部对于固定部沿着与光轴垂直的平面移动来校正相机抖动的装置。

这种模糊校正装置通常包括多个球，这些球作为布置在可动部与固定部之间的间隔物；多个卷簧，这些卷簧将可动部朝向固定部拖拽和拉紧，以便沿光轴方向夹住多个球；以及两组音圈电机(VCM：voice coil motor)，它们使可动部对于固定部沿平面方向移动。

VCM通常包括：磁铁，该磁铁设置在可动部和固定部中的一个上；线圈，该线圈设置在可动部与固定部中的另一个上；以及至少一个轭，该至少一个轭与磁铁和线圈结合形成磁路。轭设置在可动部和固定部中至少一个上。

已知另一种保持机构，该保持机构利用磁力弹簧将可动部吸引并保持到固定部，而不设置多个卷簧。作为磁力弹簧的示例，已知这样一种构造：利用设置在可动部(或固定部)上的磁铁与设置在固定部(或可动部)上的轭之间的磁吸力，可动部被吸引到固定部，以将可动部保持在这两个部件之间(例如，Jpn.Pat.Appln.KOKAI第2013-88684号公报)。即，当使用这样的磁力弹簧时，不需要卷簧，因此可以简化装置构造。

然而，在利用这种磁力弹簧的装置中，难以在不破坏原始功能(即，VCM的改进输出的功能)的情况下获得用于将可动部保持在固定部的适当大小的磁吸力。因此，难以同时令人满意地执行这两个功能。

因为轭通常具有大致等于磁铁的尺寸，所以在使用这种磁力弹簧时，与磁铁结合产生的磁吸力大于卷簧的吸力。因此，沿光轴方向夹住多个球的力变得过大，并且可动部和固定部往往由于与球的滑动接触而容易磨损和劣化。

而且，当使用这种磁力弹簧时，磁铁或轭需要设置在可动部上。无论如何，可动部较重，因此增大了VCM的功耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够用适当的力将可动部朝向固定部吸引的保持机构、能够在不增大可动部的重量的情况下进行有效稳定操作的驱动装置以及利用保持机构和/或驱动机构的模糊校正装置。

根据一实施方式，一种保持机构包括：固定部；可动部，该可动部被布置为与所述固定部对置；多个转动元件，该多个转动元件布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述固定部沿着与所述可动部的布置方向垂直的平面移动；磁铁，该磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述布置方向垂直的第一方向布置的磁极；以及磁性材料，该磁性材料与所述磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述磁铁结合而形成磁力弹簧，并且所述磁性材料沿所述磁铁的所述磁极布置的所述第一方向延伸。

而且，根据本实施方式，一种驱动装置包括：包括磁铁的第一固定部；第二固定部，该第二固定部包括与所述磁铁结合而形成磁路的轭；可动部，该可动部布置在所述第一固定部与所述第二固定部之间并且保持从动构件和与所述磁铁对置的线圈；多个转动元件，它们布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够沿着与其布置方向垂直的平面方向相对于所述第一固定部移动；以及磁性材料，该磁性材料设置在所述可动部上以便在所述磁铁与所述磁性材料之间形成磁力弹簧，以将所述可动部向所述第一固定部吸引。

而且，还根据本实施方式，一种模糊校正装置包括：固定部；可动部，该可动部保持作为模糊校正的对象的光学构件并且设置为相对于所述固定部沿着所述光学构件的光轴布置；多个转动元件，它们布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述固定部沿着与所述光轴方向垂直的平面移动；第一磁铁，该第一磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述光轴方向垂直的第一方向布置的磁极；第一线圈，该第一线圈与所述第一磁铁相对并且设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上；第一磁性材料，该第一磁性材料与所述第一磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述第一磁铁结合而形成磁力弹簧，并且沿所述第一磁铁的所述磁极布置的所述第一方向延伸；第二磁铁，该第二磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述光轴方向和所述第一方向垂直的第二方向布置的磁极；第二线圈，该第二线圈与所述第二磁铁对置并且设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上；以及第二磁性材料，该第二磁性材料与所述第二磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述第二磁铁结合而形成第二磁力弹簧，并且沿所述第二磁铁的所述磁极布置的所述第二方向延伸。

根据另一个实施方式，一种模糊校正装置包括：第一固定部；可动部，该可动部保持作为模糊校正的对象的光学构件并且相对于所述第一固定部沿着所述光学构件的光轴方向布置；多个转动元件，它们布置在所述可动部与所述第一固定部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述第一固定部沿着与所述光轴方向垂直的平面方向移动；所述第二固定部，该第二固定部相对于所述可动部沿着所述光轴方向在与所述第一固定部相反侧中布置；第一驱动部，该第一驱动部包括第一磁铁、第一线圈以及第一轭，该第一磁铁设置在所述第一固定部上，该第一线圈与所述第一磁铁对置地设置在所述可动部上，该第一轭与所述第一磁铁对置地设置在所述第二固定部上，并且所述第一驱动部通过使所述第一线圈通电而使所述可动部沿与所述光轴方向垂直的第一方向移动；第二驱动部，该第二驱动部包括第二磁铁、第二线圈以及第二轭，该第二磁铁设置在所述第一固定部上，该第二线圈与所述第二磁铁对置地设置在所述可动部上，该第二轭与所述第二磁铁对置地设置在所述第二固定部上，并且所述第二驱动部通过使所述第二线圈通电而使所述可动部沿与所述光轴方向和所述第一方向垂直的第二方向移动；第一磁力弹簧，该第一磁力弹簧包括与所述第一磁铁对置地设置在所述可动部上的第一磁性材料，并且借助所述第一磁铁与所述第一磁性材料之间的磁吸力将所述可动部向所述第一固定部吸引；以及第二磁力弹簧，该第二磁力弹簧包括与所述第二磁铁对置地设置在所述可动部上的第二磁性材料，并且借助所述第二磁铁与所述第二磁性材料之间的磁吸力将所述可动部向所述第一固定部吸引。

根据本发明，提供了一种能够用适当的力将可动部朝向固定部吸引的保持机构、能够在不增大可动部的重量的情况下进行有效稳定操作的驱动装置以及利用保持机构和/或驱动机构的模糊校正装置。

附图说明

图1是根据实施方式的相机的剖视图；

图2是示出根据第一实施方式的在图1的相机内装入的防振单元的放大剖视图；

图3是从斜前方看到的图2中的防振单元的立体图；

图4是图3中的防振单元的分解立体图；

图5是从斜后方看到的图3中的防振单元的分解立体图；

图6是图3中的防振单元的可动部的分解立体图；

图7是控制图2中防振单元的可动部的操作的控制系统的框图；

图8是示出根据第二实施方式的防振单元的正视图；

图9是图8中的防振单元的可动部在轭被去除时的正视图；

图10是示出图3中的防振单元的正视图，其中，以虚线示出轭；

图11是示出图10中的防振单元的沿着F11-F11切割的放大局部剖视图；

图12包括正视图(a)和侧视图(b)，这两个图示出图3中的防振单元的磁铁与线圈之间的关系；

图13示出沿着图12的驱动方向的磁通强度分布；

图14示出沿着图12中的驱动横交方向的磁通强度分布；

图15是用于说明图3中的防振单元的可动部上所设置的磁性材料的行为的操作图；

图16是用于与图15一起说明图3中的防振单元的可动部上所设置的磁性材料的行为的操作图；

图17是示出图16的磁性材料的移动与作用于磁性材料的恢复力之间的关系的曲线图；

图18是用于说明图3中的防振单元的可动部上所设置的磁性材料的适当尺寸的视图；

图19是图18的侧面图；以及

图20是示出线圈设置在可动部上时的修改例的视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。

图1是根据实施方式的相机100的剖视图。在以下描述中，假定从右至左的方向面向前方，并且假定其相反方向面向后方。进一步地，假定与相机的光轴O对应的轴是Z轴(沿纵向的轴)。假定沿着与Z轴垂直的平面彼此垂直的两个轴是X轴(水平轴)和Y轴(垂直轴)。

相机100包括镜头单元12、快门单元14、防振单元10和显示单元16。相机100包括外壳18，该外壳18存储沿光轴O的方向(布置方向)布置的多个单元12、14、10和16。防振单元10是驱动装置和模糊校正装置的示例。

镜头单元12将未例示的对象的图像形成到在防振单元10上设置的成像元件1(从动构件或光学构件)上。快门单元14通过控制开/闭时间来控制使对象对成像元件1曝光的时间。防振单元10使成像元件1沿着与光轴O垂直的平面移动，使得即使在拍照时相机100振动，也可以不使图像模糊。显示单元16设置在外壳18的背面上，并且显示利用成像元件1进行光电转换的数字图像。

下文中，将参照图2、图3、图4、图5和图6描述根据第一实施方式的防振单元10。

图2是图1中的防振单元10的放大剖视图。图3是从前方斜右上侧看到的防振单元10的立体图。图4是从防振单元10的斜前侧看到的防振单元10的分解立体图。图5是从防振单元10的斜后侧看到的防振单元10的分解立体图。图6是防振单元10的可动部的分解立体图。

防振单元10包括：固定架2(固定部或第一固定部)，用于沿X轴方向进行驱动的两个第一磁铁2a和2b以及用于沿Y轴方向进行驱动的第二磁铁2c设置到该固定架2；可动部40，在该可动部40中，用于沿X轴方向进行驱动的两个第一线圈4a和4b、用于沿Y轴方向进行驱动的第二线圈4c以及成像元件1被固定到可动架4；以及轭6(第二固定部、第一轭或第二轭)，该轭6由诸如SPCC或SUS304等的金属板制成。

如图4所示，第一磁铁2a被附接到具有大致矩形板形状的固定架2的正面的左上角部。更具体地，第一磁铁2a利用粘合剂被粘接到固定架2的正面，两个轭21彼此层叠并且夹在磁铁与该面之间。第一磁铁2a以其磁极布置的方向与X轴平行的姿态被粘接到固定架2。

与以上述类似的方式，另一个第一磁铁2b被粘接到固定架2的正面的左下角部(在图中与第一磁铁2a分开并位于其下方)，两个轭21被夹在磁铁2b与角部之间。与第一磁铁2a类似，第一磁铁2b也以其磁极布置的方向与X轴平行的姿态附接到固定架2。

进一步地，将第二磁铁2c沿着固定架2的正面的下边缘相对于第一磁铁2b在X轴方向上布置。第二磁铁2c也被粘接到固定架2的正面，两个轭21夹在磁铁2c与该面之间。进一步地，第二磁铁2c以其磁极布置的方向与Y轴平行的方式(即，沿与第一磁铁2a和2b各自的磁极布置的方向成90度的方向)附接到固定架2。

如图4和图5所示，附接到可动架4的三个线圈4a、4b和4c在防振单元10以与固定架2相对的方式与可动架4组装的状态下(例如，图3的状态)，布置在分别与固定架2的三个磁铁2a、2b和2c相对的位置处。如图6所示，线圈4a、4b和4c各自被收容并位于在可动架4的背面中形成的沉孔部(未示出)中，并且经由粘合剂固定到该沉孔部。

两个第一线圈4a和4b各自沿以下方向附接到可动架4：当使控制电流流过线圈4a和4b时，线圈4a和4b利用分别与相对的第一磁铁2a与2b之间的电磁感应效果使可动架4对于固定架2沿X轴方向(第一方向)移动。第二线圈4c沿以下方向附接到可动架4：当使控制电流流过时，第二线圈4c利用与相对的第二磁铁2c之间的电磁感应效果使可动架4对于固定架2沿Y轴方向(第二方向)移动。通过改变流过线圈4a、4b和4c的电流的方向，可动架4的移动方向可以被切换为相反方向。

如图6所示，成像元件1、散热器42、过滤器组件43和过滤器保持架44进一步附接到可动架4。可动架4包括允许成像元件1附接的大致矩形安装孔41。成像元件1从可动架4的后侧附接到安装孔41。散热器42与成像元件1的背面接触而附接。

过滤器组件43具有这样的结构：其中滤光片(诸如光学低通滤波器和红外线截止滤波器)沿光轴方向层叠。过滤器保持架44布置在过滤器组件43的正面中并且利用螺钉固定到可动架4。以该方式，过滤器组件43附接到可动架4。

在可动架4的正面中，三个长形窄沉孔部41a、41b和41c被设置为分别收容并布置两个第一磁性材料5a和5b以及第二磁性材料5c。即，三个磁性材料5a、5b和5c也与可动架4一起移动。

用于附接两个第一磁性材料5a和5b的沉孔部41a和41b分别设置在第一线圈4a和4b的沉孔部的相对侧中，并且沿X轴方向延伸。即，两个第一磁性材料5a和5b也在防振单元10被组装的状态下与固定架2侧中的两个第一磁铁2a和2b相对。两个第一磁性材料5a和5b分别沿着分别相对的磁铁2a和2b的磁极的布置方向(第一方向)延伸，并且两个第一磁性材料投影到第一磁铁2a和2b上的区域落入第一磁铁的外周部之内。

相反地，用于附接第二磁性材料5c的沉孔部41c设置在第二线圈4c的沉孔部的相反侧中并且沿Y轴方向延伸。即，第二磁性材料5c也在防振单元10被组装的状态下与固定架2侧中的第二磁铁2c相对。第二磁性材料5c沿着相对的第二磁铁2c的磁极的布置方向(第二方向)延伸，并且第二磁性材料5c投影到第二磁铁2c上的区域落入第二磁铁2c的外周部之内。

如图3所示，轭6具有大致U形结构，以便在防振单元10被组装的状态下覆盖固定架2的三个磁铁2a、2b和2c。利用三个螺钉6a，将轭6紧固并且固定到固定架2侧上的对应凸部22。

即，通过将使第一磁铁2a和2b和第一线圈4a和4b重叠的第一轭以及使第二磁铁2c和第二线圈4c重叠的第二轭一体地连接，来构成根据本实施方式的轭6。轭6本身用作被固定到固定架2的第二固定部。

在本实施方式中，如上所述，一片板型轭6直接固定到固定架2。然而，轭6可以另选地分为多片，并且可以附接到被固定于固定架2的另一个未例示的固定架(第二固定部)。

无论如何，第一磁铁2a和2b、第一线圈4a和4b以及轭6充当使可动架4相对于固定架2沿X轴方向移动的两个音圈电机(VCM)(第一驱动单元)。第二磁铁2c、第二线圈4c以及轭6充当使可动架4相对于固定架2沿Y轴方向移动的另一个音圈电机(VCM)(第二驱动单元)。

当具有上述结构的防振单元10被组装时，插入三个球3a、3b和3c(转动元件)(参见图4)，以便夹在固定架2与可动架4之间。收容三个球3a、3b和3c的矩形凹部32和34(参见图11)各自分别设置在固定架2的正面中和可动架4的背面中。抑制与球3a、3b和3c的摩擦的底板33和35(参见图11)分别设置在凹部32和34的底部。

可动部40设置为在从固定架2(和轭6)浮动的状态下移动。利用作用在设置在可动架4上的三个磁性材料5a、5b和5c与设置在固定架2上的三个磁铁2a、2b和2c之间的磁吸力，促使可动部40朝向固定架移动。因此，固定架2的凹部32和可动架4的凹部34利用磁吸力压紧保持三个球3a、3b和3c，并且这三个球3a、3b和3c用作凹部之间的间隔件。

即，第一磁性材料5a和第一磁铁2a起到第一磁力弹簧的作用。第一磁性材料5b和第一磁铁2b也起到第一磁力弹簧的作用。第二磁性材料5c和第二磁铁2c起到第二磁力弹簧的作用。下面将详细描述磁力弹簧的结构和功能。

三组磁力弹簧分别设置在VCM的位置(磁铁2a、2b和2c的位置)，因此由于与三个球3a、3b和3c的支撑位置的关系，不总是形成良好平衡的布局。因此，根据本实施方式，除了三个磁力弹簧之外，还附接卷簧7，以跨接在固定架2与可动架4之间。

如图4所示，球3a在图中设置在第一磁铁2a的下方。球3b设置在第一磁铁2b与第二磁铁2c之间。球3c设置在卷簧7附近。即，三个球3a、3b和3c相对于固定架2在三个点处支撑可动架4。

相反，三组磁力弹簧如上所述设置在VCM的位置处。因此，朝向固定架2拉动可动架4的力在球3c附近较弱。因此，根据本实施方式，卷簧7设置在该位置。卷簧7的一端被附接到可动架4，并且卷簧7的另一端附接到固定架2。

图7是控制具有如上所述的结构的防振单元的操作的控制系统的框图。

防振单元10的控制系统包括：X轴陀螺仪102和Y轴陀螺仪104，它们用于检测相机100的模糊量；霍尔元件106和108，它们用于检测成像元件1沿着成像元件1的XY平面的位置；防振控制电路110，该防振控制电路110从检测到的模糊量和沿平面方向的位置来计算模糊校正量；以及致动器驱动电路112，该致动器驱动电路112使驱动电流流过各个VCM的线圈4a、4b和4c。

如上所述，根据本实施方式，与磁铁2a、2b和2c分别相对的三个磁性材料5a、5b和5c与形成VCM的磁路的轭6分开地设置在可动架4上。可以与防振单元10的磁路分开地实现作为磁力弹簧的功能，使得可以用期望的合适磁吸力F将可动架4朝向固定架2吸引。即，可以通过改变磁性材料5a、5b和5c投影到磁铁2a、2b和2c上的面积并且通过改变磁性材料5a、5b和5c的厚度和材料，容易地将磁吸力F控制到期望值。

而且，根据本实施方式，由较小光板件形成的磁性材料5a、5b和5c设置在可动架4上。因此，与将轭设置在常规可动部上的情况相比，可以减轻可动部40的重量，并且可以减小VCM的功耗。进一步地，大量磁力弹簧用作根据本实施方式的用于将可动架4吸引到固定架2的机构。因此，当经由模糊校正操作使可动架4沿与光轴O正交的平面方向移动时，可以减小使可动架4返回到可动架4被移动之前的原始位置的力(沿着各个磁力弹簧的X-Y平面方向的恢复力)，并且可以减小模糊校正时沿平面方向的不期望的负荷。

相反，如果采用可动架4仅经由磁力弹簧而被吸引到固定架2的保持结构，则当使具有与防振单元10特有的共振频率对应的频率分量的控制电流流过线圈4a、4b和4c时，存在可动架4大大地振动超过想要控制的幅度的可能性。因此，可能存在以下缺点：到振动减弱时需要长时间。因此，设置将可动架4机械地吸引到固定架2的卷簧7，以允许经由控制来抑制因共振引起的如上所述的缺点。

而且，如上所述，如果设置卷簧7，以便补偿只设置在VCM的位置处的磁力弹簧的磁吸力，则可以出色地改进在XY平面中沿Z轴方向的力的平衡，并且可以稳定地操作防振单元10。进一步地，通过不仅设置磁力弹簧还设置卷簧7，可以大大提高防振单元10的组装性。

然而，本发明中，卷簧7的构造不是强制性的。只要可以解决因共振引起的缺点，就可以用磁力弹簧来代替单个卷簧7。另选地，可以简单地省略卷簧7。

图8是示出沿着光轴O从前方看到的、无卷簧7的根据第二实施方式的防振单元50的正视图。图9是图8的防振单元50在轭51被去除使的正视图。这里，与根据上述第一实施方式的防振单元10相同的方式起作用的组件将用第一实施方式中相同的附图标记来表示，并且将省略其详细描述。

根据本实施方式的防振单元50在第一实施方式中附接卷簧7的位置处包括第四磁力弹簧。第四磁力弹簧如图9所示包括沿X轴方向延伸的细长板型磁性材料5d。磁性材料5d以与其他磁性材料5a、5b和5c相同的方式固定到可动架4的正面。进一步地，磁力弹簧专用的未例示磁铁粘接到固定架2与磁性材料5d相对的表面。该磁铁以其磁极布置的方向沿着X轴延伸的姿态设置。

相对于第四磁力弹簧，如上述其他三个磁力弹簧中，也可以通过改变磁性材料5d投影到相对磁铁上的面积并且通过改变沿Z轴方向的厚度，将磁吸力F控制为期望任意值。

如上所述，根据第二实施方式，仅磁力弹簧用作可动部4的保持机构，而不使用卷簧7。因此，可以减小在模糊校正操作时施加于可动部4的、沿着XY平面的不期望的力(使可动部4返回到中间位置的力)，因此可以减小VCM的功耗。

而且，根据本实施方式，仅使用磁力弹簧，因此，与使用卷簧7的情况相比，可以更加减小其安装空间。因此，装置构造可以更加紧密，这促进装置的小型化。

进一步地，如果如本实施方式中只使用磁力弹簧，则可以消除使用卷簧7时可能在卷簧7的两端产生的摩擦噪声。因此，可以提高用户的便利性。

下文中，将参照图10和图11更加详细地描述上述各个实施方式中磁力弹簧的结构和功能。图10是沿着光轴O的方向从前侧看到的第一实施方式中的防振单元10的正视图。图11是沿图10中的F11-F11部分截取的剖视图。因为三个磁力弹簧类似地起作用，所以作为代表，现在仅描述包括磁性材料5b的磁力弹簧，并且将省略其他磁力弹簧的描述。在图10中，为了示出磁性材料5b在XY平面中的位置和方向，用虚线画出轭6。

如图11所示，球3b(3a和3c)设置在用于保持线圈4b(4a和4c)和磁性材料5b(5a和5c)的可动架4与用于保持磁铁2b(2a和2c)的固定架2之间。容纳球3b的凹部32设置在固定架2的正面中，并且底板33设置在凹部32的底部上。容纳球3b的凹部34设置在可动架4的背面中，并且底板35设置在凹部34的底部上。

底板33的表面(球3b与其点接触)与固定架2的正面之间的距离以及底板35的表面(球3b与其点接触)与可动架4的背面之间的距离被设置为加起来小于球3b的直径的值。因此，间隙形成在固定架2的正面与可动架4的背面之间，这两个面彼此相对，球3b插入在彼此之间。通过设置如上所述的间隙，使可动架4从固定架2浮动，并且使可动架4沿着XY平面移动。当可动架4相对于固定架2沿平面方向移动时，球3b在凹部32与34内部转动。

在沿着光轴O的方向与被固定到固定架2的正面的第一磁铁2b相对的位置处，第一线圈4b、第一磁性材料5b和轭6被布置为以该顺序彼此层叠。第一线圈4b被收容并布置于在可动架4的背面中所形成的沉孔部中，并且固定到该沉孔部。第一磁性材料5b在第一线圈4b的相反侧中被收容并布置于在可动架4的正面中所形成的沉孔部41b中，并且固定到该沉孔部41b。第一线圈4b和第一磁性材料5b不彼此接触。进一步地，用于检测可动架4沿X轴方向的位置的霍尔元件106被固定到可动架4。霍尔元件106设置在线圈4b的中心。

如图10所示，第一磁性材料5b沿X轴方向延伸，并且沿相对磁铁2b的磁极被布置的方向延伸。由此，沿由图11中的箭头F所示的方向(或，即，朝向第一磁铁2b的方向)的磁吸力F作用于与第一磁铁2b相对且固定到可动架4的磁性材料5b。该磁吸力F作用于用于保持第一磁性材料5b的可动架4，并且变为沿朝向固定架2的方向保持可动架4的力。

下面，参照图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18和图19，描述磁力弹簧的强度与第一磁性材料5b的形状(包括第一磁性材料5b的布局)之间的关系。下面的描述还着重于包括第一磁性材料5b的磁力弹簧。然而，毋庸置疑，相同描述应用于其他磁力弹簧。

图12A是示出第一磁铁2b与第一线圈4b之间的关系的正视图。图12B是其侧视图。第一磁铁2b被固定到固定架2，并且第一线圈4b被固定到可动架4。磁铁与线圈这两者之间存在间隙。当控制电流流过第一线圈4b时，使包括第一线圈4b的可动架4(这里未示出)相对于包括第一磁铁2b的固定架2(这里未示出)沿磁极的布置方向移动。下文中，该方向将称作驱动方向。进一步地，与驱动方向垂直的方向将称作驱动横交方向。

在第一磁铁2b的前侧(或，即，在布置有第一线圈4b与第一磁性材料5b的侧)中的磁通强度分布(轮廓)在驱动方向与驱动横交方向之间变化。如从沿着驱动方向的磁通强度分布所知，如图13所示，磁通量的方向在两极的分支位置处反转，并且发现强度大大地改变。另一方面，如从磁通量沿着驱动横交方向的强度分布所知，如图14所示，由于施加恒定强度，所以几乎不变化。

根据本实施方式的第一磁性材料5b与第一磁铁2b相对地沿驱动方向延伸，因此如图13所示容易受强度分布的影响。如上所述，第一磁铁2b的磁通量的方向沿着其磁极的布置方向被反转。因此，如图15和图16所示，沿驱动方向延伸并且与第一磁铁2b相对的第一磁性材料5b还被与相对的第一磁铁2b的磁极相反的磁极磁化。

此时，如图15所示，如果与第一磁铁2b的两个磁极相对的第一磁性材料5b的区域的长度彼此相等(即，如果第一磁性材料5b与第一磁铁2b的磁极相对的区域的长度彼此相等)，则第一磁铁5b的精确中心是被磁化的磁极的边界，并且磁力保持平衡。即，在这种情况下，作用于第一磁性材料5b的力大致只是沿朝向第一磁铁2b的方向的磁吸力F，并且不产生沿驱动方向作用的力。

相反，如图16所示，当第一磁性材料5b相对于第一磁铁2b沿驱动方向移动时，被磁化的第一磁性材料5b的区域大小变化，并且磁力不平衡。例如，当如图所示第一磁性材料5b相对于第一磁铁2b在图中向左平移时，与第一磁铁2b的在图中左侧的S极相对的第一磁性材料5b的左区域被磁化为N极。因此，该区域的长度增大，以大于被磁化为S极的右侧中的其他区域。在这种情况下，沿保持磁力的平衡的方向(即，图中的向右方向)返回的力作用于磁性材料5b上。即，该力沿着磁力弹簧的XY平面在驱动方向上变回恢复力R。

从不同的角度，沿驱动方向的恢复力R充当驱动可动部4时的负荷。即，如果过度加强沿驱动方向的恢复力R，则VCM的功耗增大并且电池的工作时间缩短。另一方面，当使用卷簧时，因为沿驱动方向的恢复力与弹簧常数成比例，所以为了减小恢复力以抑制功耗，弹簧需要较长。因此，其安装空间增大。

进一步地，当然，对于沿将第一磁性材料5b吸引到第一磁铁2b的方向的磁吸力F而言，存在适当值。如果磁吸力F太小，则可动部4的驱动变得不稳定。相反，如果磁吸力F太大，则出现因球3a、3b和3c而引起的磨损问题。因此，当如本实施方式中使用磁力弹簧时，弹簧强度(或即，磁吸力F和恢复力R)被期望地指定为合适值。

图17是示出根据本实施方式的磁力弹簧沿着第一磁性材料5b的驱动方向的移动与其沿着驱动方向的恢复力R之间的关系的曲线图。为了进行比较，示出卷簧沿着其XY平面的平移量与其沿着其平面方向的恢复力之间的另一种关系，其中，卷簧产生与如上所述的磁力弹簧的磁吸力F相同大小的吸力。根据该曲线图，发现卷簧的恢复力比磁力弹簧的恢复力大80％至90％。即，利用磁力弹簧，可以将恢复力减小为较小。

根据本实施方式，除了使用如上所述的磁力弹簧的特性，磁力弹簧的磁吸力F与磁力弹簧的恢复力R分开地控制为期望值。

从根本上说，为了使上述恢复力R作用于磁性材料5b上，第一磁性材料5b在一定程度上沿着驱动方向必须是长的。在这个意义上，如果第一细长磁性材料5b沿着第一磁铁2b的极化线D在驱动横交方向上延伸，则无法使沿驱动方向的恢复力大致作用于磁性材料5b上。

如图18所示，第一磁铁2b的S极和N极沿着其布置方向的长度分别表示为L_S和L_N。在假定用于保持第一磁性材料5b的可动部4的移动量不超过各个极的长度L_S(L_N)的情况下，第一磁性材料5b沿着驱动方向的长度L只需要比对应极的长度L_S(L_N)长。换言之，第一磁性材料5b的长度的下限只需要是这样的长度：在可动部4相对于固定架2移动时使得第一磁性材料5b的至少一部分与第一磁铁2b的极化线D重叠。极化线D代表表示S极与N极之间的边界的虚拟线。

另一方面，作用于第一磁性材料5b的磁吸力F根据第一磁铁5b在第一磁铁2b上的投影面积(即，第一磁性材料5b的长度L和宽度W)、第一磁性材料5b沿着光轴O的方向的厚度H(参见图19)以及从第一磁性材料5b到第一磁铁2b的距离而变化。换言之，通过调节第一磁性材料5b的尺寸(L、W、H)和其到第一磁铁2b的距离中的至少一者，作用于第一磁性材料5b的磁吸力F可以被控制为期望值。

即，根据本实施方式，在将磁力弹簧的恢复力R设置为适当值之后，不管恢复力R是多大，磁力弹簧的磁吸力F都可以被设置为期望值。因此，可以实现有效且稳定的模糊校正操作。

虽然已经描述了特定实施方式，但是仅以示例的方式呈现这些实施方式，并且这些实施方式不限于本发明的范围。实际上，这里描述的新方法和系统可以以各种其他形式具体实施；而且，可以在不偏离本发明的精神的情况下，对本文描述的方法和系统进行各种省略、替换和变化。所附权利要求书及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神之内的形式或修改例。

例如，已经相对于磁铁2a、2b和2c设置在固定架2上并且磁性材料5a、5b和5c设置在可动架4上的情况描述了上述实施方式。然而，如图20所示的修改例，本发明还可应用于磁铁2a、2b和2c设置在可动架4上的移动磁铁型防振单元。而且，在这种情况下，通过改变固定到固定架2的磁性材料5a、5b和5c的尺寸和磁性材料5a、5b和5c与磁铁2a、2b与2c之间的距离，可以将对应磁力弹簧的磁吸力控制为期望值。

Claims

1.一种保持机构，该保持机构包括：

固定部；

可动部，所述可动部被布置为与所述固定部对置；

多个转动元件，所述多个转动元件布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述固定部沿着与所述可动部相对于所述固定部的布置方向垂直的平面移动；

磁铁，所述磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述布置方向垂直的第一方向布置的磁极；以及

磁性材料，所述磁性材料与所述磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述磁铁结合而形成磁力弹簧，并且所述磁性材料沿所述磁铁的所述磁极布置的所述第一方向延伸。

2.根据权利要求1所述的保持机构，其中，

所述磁性材料是沿着垂直的所述平面在所述第一方向上延伸的细长板构件。

3.根据权利要求2所述的保持机构，其中，

所述磁性材料被定位成以如下位置关系与所述磁铁对置：其中所述磁性材料分别投影到所述磁铁的所述磁极上的两个区域的面积大小彼此相等。

4.根据权利要求3所述的保持机构，其中，

所述磁性材料具有的尺寸使得投影到所述磁铁上的所述区域位于所述磁铁的外周部内。

5.根据权利要求4所述的保持机构，其中，

所述磁性材料沿着所述第一方向的长度比所述磁铁的各个所述磁极沿着所述第一方向的长度长。

6.根据权利要求1所述的保持机构，其中，

通过所述磁性材料投影到所述磁铁上的面积的大小、所述磁性材料沿着所述布置方向的厚度以及所述磁性材料与所述磁铁之间的距离中的至少一项，来控制所述磁性材料与所述磁铁之间的磁吸力。

7.根据权利要求1所述的保持机构，所述保持机构还包括：

卷簧，所述卷簧与所述磁力弹簧分开设置，并且所述卷簧将所述可动部向所述固定部吸引。

8.一种模糊校正装置，该模糊校正装置包括：

固定部；

可动部，所述可动部保持作为模糊校正的对象的光学构件并且被设置为相对于所述固定部沿着所述光学构件的光轴布置；

多个转动元件，它们布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述固定部沿着与所述光轴方向垂直的平面移动；

第一磁铁，所述第一磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述光轴方向垂直的第一方向布置的磁极；

第一线圈，所述第一线圈与所述第一磁铁对置并且设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上；

第一磁性材料，所述第一磁性材料与所述第一磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述第一磁铁结合而形成第一磁力弹簧，并且所述第一磁性材料沿所述第一磁铁的所述磁极布置的所述第一方向延伸；

第二磁铁，所述第二磁铁设置在所述固定部和所述可动部中的一者上并且具有沿与所述光轴方向和所述第一方向垂直的第二方向布置的磁极；

第二线圈，所述第二线圈与所述第二磁铁对置并且设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上；以及

第二磁性材料，所述第二磁性材料与所述第二磁铁对置地设置在所述固定部与所述可动部中的另一者上，以便与所述第二磁铁结合而形成第二磁力弹簧，并且所述第二磁性材料沿所述第二磁铁的所述磁极布置的所述第二方向延伸。

9.根据权利要求8所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料是沿着垂直的所述平面在所述第一方向上延伸的细长板构件，并且所述第二磁性材料是沿着垂直的所述平面在所述第二方向上延伸的细长板构件。

10.根据权利要求9所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料被定位成以如下位置关系与所述第一磁铁对置：其中所述第一磁性材料分别投影到所述第一磁铁的所述磁极上的两个区域的大小彼此相等，并且所述第二磁性材料被定位成以如下位置关系与所述第二磁铁对置：其中所述第二磁性材料分别投影到所述第二磁铁的所述磁极上的两个区域的大小彼此相等。

11.根据权利要求10所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料具有的尺寸使得投影到所述第一磁铁上的所述区域位于所述第一磁铁的外周部内，并且所述第二磁性材料具有的尺寸使得投影到所述第二磁铁上的所述区域位于所述第二磁铁的外周部内。

12.根据权利要求11所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料沿着所述第一方向的长度比所述第一磁铁的各个所述磁极沿着所述第一方向的长度长，并且所述第二磁性材料沿着所述第二方向的长度比所述第二磁铁的各个所述磁极沿着所述第二方向的长度长。

13.根据权利要求8所述的模糊校正装置，其中，

通过调节所述第一磁性材料投影到所述第一磁铁上的面积的大小、所述第一磁性材料沿着所述光轴方向的厚度和从所述第一磁性材料至所述第一磁铁的距离中的至少一项，来控制所述第一磁性材料与所述第一磁铁之间的磁吸力，并且通过调节所述第二磁性材料投影到所述第二磁铁上的面积的大小、所述第二磁性材料沿着所述光轴方向的厚度和从所述第二磁性材料至所述第二磁铁的距离中的至少一项，来控制所述第二磁性材料与所述第二磁铁之间的磁吸力。

14.根据权利要求8所述的模糊校正装置，该模糊校正装置还包括

卷簧，所述卷簧与所述第一磁力弹簧和所述第二磁力弹簧分开地设置，并且所述卷簧将所述可动部向所述固定部吸引。

15.根据权利要求8所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料设置在所述可动部的与所述第一磁铁相反的一侧，所述第一线圈插在所述第一磁铁与所述第一磁性材料之间，并且所述第二磁性材料设置在所述可动部的与所述第二磁铁相反的一侧，所述第二线圈插在所述第二磁铁与所述第二磁性材料之间。

16.一种驱动装置，该驱动装置包括：

第一固定部，所述第一固定部包括磁铁；

第二固定部，所述第二固定部包括与所述磁铁结合而形成磁路的轭；

可动部，所述可动部布置在所述第一固定部与所述第二固定部之间并且保持从动构件和与所述磁铁对置的线圈；

多个转动元件，它们布置在所述可动部与所述第一固定部之间，并且支撑所述可动部以能够沿着与该可动部的布置方向垂直的平面方向相对于所述第一固定部移动；以及

磁性材料，所述磁性材料设置在所述可动部上以便在所述磁铁与所述磁性材料之间形成磁力弹簧，以将所述可动部向所述第一固定部吸引。

17.根据权利要求16所述的驱动装置，其中，

18.根据权利要求17所述的驱动装置，其中，

所述磁性材料具有的尺寸使得所述磁性材料投影到所述磁铁上的所述区域位于所述磁铁的外周部内。

19.根据权利要求18所述的驱动装置，其中，

所述磁性材料形成为沿所述磁铁的所述磁极布置的驱动方向延伸的细长板形。

20.根据权利要求19所述的驱动装置，其中，

所述磁性材料沿着所述驱动方向的长度比所述磁铁的各个所述磁极沿着所述驱动方向的长度长。

21.根据权利要求16所述的驱动装置，其中，

通过所述磁性材料投影到所述磁铁上的面积的大小、所述磁性材料沿着远离所述磁铁的方向的厚度和从所述磁性材料至所述磁铁的距离中的至少一项，来控制所述磁性材料与所述磁铁之间的磁吸力。

22.根据权利要求16所述的驱动装置，其中，

所述磁性材料设置在所述可动部的与所述磁铁相反的一侧，所述线圈插在所述磁性材料与所述磁铁之间。

23.根据权利要求16所述的驱动装置，该驱动装置还包括

卷簧，所述卷簧与所述磁力弹簧分开地设置，并且所述卷簧将所述可动部向所述第一固定部吸引。

24.一种驱动装置，该驱动装置包括：

固定部，所述固定部包括磁铁；

轭，所述轭在该轭与所述磁铁之间形成磁路；

可动部，所述可动部布置在所述固定部与所述轭之间并且将线圈保持为与所述磁铁对置；

多个转动元件，它们布置在所述固定部与所述可动部之间，并且支撑所述可动部以能够沿着与该可动部的布置方向垂直的平面方向相对于所述固定部移动；以及

磁性材料，所述磁性材料设置在所述可动部上以便在所述磁铁与所述磁性材料之间形成磁力弹簧，以将所述可动部向所述固定部吸引。

25.一种模糊校正装置，该模糊校正装置包括：

第一固定部；

可动部，所述可动部保持作为模糊校正的对象的光学构件并且相对于所述第一固定部沿着所述光学构件的光轴方向布置；

多个转动元件，它们布置在所述可动部与所述第一固定部之间，并且支撑所述可动部以能够相对于所述第一固定部沿着与所述光轴方向垂直的平面方向移动；

所述第二固定部，所述第二固定部相对于所述可动部沿着所述光轴方向在与所述第一固定部相反侧中布置；

第一驱动部，所述第一驱动部包括第一磁铁、第一线圈以及第一轭，所述第一磁铁设置在所述第一固定部上，所述第一线圈与所述第一磁铁对置地设置在所述可动部上，所述第一轭与所述第一磁铁对置地设置在所述第二固定部上，并且所述第一驱动部通过使所述第一线圈通电而使所述可动部沿与所述光轴方向垂直的第一方向移动；

第二驱动部，所述第二驱动部包括第二磁铁、第二线圈以及第二轭，所述第二磁铁设置在所述第一固定部上，所述第二线圈与所述第二磁铁对置地设置在所述可动部上，所述第二轭与所述第二磁铁对置地设置在所述第二固定部上，并且所述第二驱动部通过使所述第二线圈通电而使所述可动部沿与所述光轴方向和所述第一方向垂直的第二方向移动；

第一磁力弹簧，所述第一磁力弹簧包括与所述第一磁铁对置地设置在所述可动部上的第一磁性材料，并且借助所述第一磁铁与所述第一磁性材料之间的磁吸力将所述可动部向所述第一固定部吸引；以及

第二磁力弹簧，所述第二磁力弹簧包括与所述第二磁铁对置地设置在所述可动部上的第二磁性材料，并且借助所述第二磁铁与所述第二磁性材料之间的磁吸力将所述可动部向所述第一固定部吸引。

26.根据权利要求25所述的模糊校正装置，其中，

27.根据权利要求26所述的模糊校正装置，其中，

28.根据权利要求27所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料形成为沿着所述第一磁铁的所述磁极布置的所述第一方向延伸的细长板形，并且所述第二磁性材料形成为沿着所述第二磁铁的所述磁极布置的所述第二方向延伸的细长板形。

29.根据权利要求28所述的模糊校正装置，其中，

所述第一磁性材料沿着所述第一方向的长度比所述第一磁铁的各个所述极沿着所述第一方向的长度长，并且所述第二磁性材料沿着所述第二方向的长度比所述第二磁铁的各个所述极沿着所述第二方向的长度长。

30.根据权利要求25所述的模糊校正装置，其中，

31.根据权利要求25所述的模糊校正装置，其中，

32.根据权利要求25所述的模糊校正装置，该模糊校正装置还包括

卷簧，所述卷簧与所述第一磁力弹簧和所述第二磁力弹簧分开地设置，并且所述卷簧将所述可动部向所述第一固定部吸引。

33.根据权利要求25所述的模糊校正装置，其中，

所述第一轭和所述第二轭彼此成为一体，并且还充当所述第二固定部。