CN105026974A

CN105026974A - 电磁促动器

Info

Publication number: CN105026974A
Application number: CN201480010293.XA
Authority: CN
Inventors: 森岛哲矢
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-11-04
Also published as: JP2014197112A; WO2014156267A1; EP2980623A4; EP2980623A1; US20160018625A1

Abstract

一种电磁促动器(100)，具有：光学元件(L)，能够相对于光轴方向移动；光学元件保持部(10)，保持光学元件(L)；线圈(11)，以包围光学元件(L)和光学元件保持部(10)的方式设置；线圈保持部(12)，保持线圈(11)；磁束产生部(10)，在径向上产生磁束，在磁束产生部(10)的内侧配置光学元件(L)。

Description

电磁促动器

技术领域

本发明涉及电磁促动器。

背景技术

例如，通常已知利用劳伦兹力来驱动线圈的促动器，该劳伦兹力是通过对以VCM(音圈马达)为代表的磁场中的线圈流过电流而在线圈中产生的。此外，还存在以下的促动器：对磁场中的线圈流过电流时会在线圈中产生劳伦兹力，利用相对于该劳伦兹力而在磁铁中产生的反作用来驱动透镜。这样的电磁促动器例如在专利文献1中公开。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-242499号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述的公报所公开的促动器中，为了使磁铁向光轴方向移动，需要多个线圈。因此，构成零件的个数变多。因此，组装工序增加，并且不容易实现小型化和轻量化。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种容易组装、且实现小型化和轻量化的电磁促动器。

解决课题所采用的技术手段

为了解决上述的课题而达成目的，本发明的电磁促动器具有：光学元件，能够相对于光轴方向移动；光学元件保持部，保持光学元件；线圈，以包围光学元件和光学元件保持部的方式设置；线圈保持部，保持线圈；以及磁束产生部，在径向上产生磁束，在磁束产生部的内侧配置光学元件。

发明的效果

本发明能够提供一种容易组装、且实现小型化和轻量化的电磁促动器。

附图说明

图1(a)是第1实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图，图1(b)是沿着光轴的方向的截面图。

图2(a)是用于说明在第1实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面上作用的力的图，图2(b)是用于说明在沿着光轴的方向的截面上的作用的力的图。

图3(a)是第2实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图，图3(b)是沿着光轴的方向的截面图。

图4(a)是第3实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图，图4(b)是沿着光轴的方向的截面图。

图5是第4实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图。

图6(a)是第5实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图，图6(b)是沿着光轴的方向的截面图。

具体实施方式

以下基于附图详细说明本发明的电磁促动器的实施方式。另外，本发明不由该实施方式限定。

(第1实施方式)

图1(a)是第1实施方式的电磁促动器100的与光轴垂直的截面图，图1(b)是沿着光轴的方向的截面图。

在电磁促动器100中，光学元件L相对于光轴AX方向可移动地配置。光学元件保持部10保持光学元件L。线圈11以包围光学元件L和光学元件保持部10的方式固定设置。

光学元件L的例子主要有透镜、光圈、滤光片、摄像元件、棱镜、反射镜。以下说明作为光学元件L使用透镜的情况。

线圈保持部12保持线圈11。并且，磁束产生部在径向上产生磁束。在磁束产生部的内侧配置光学元件L。

由此，与以往相比能够减少线圈11的数量。其结果，能够提供组装简单、且实现了小型化和轻量化的电磁促动器。

优选为，光学元件保持部10和线圈保持部12的至少一方兼用作磁束产生部的功能。由此，磁束产生部和光学元件保持部10及/或线圈保持部12能够共用。其结果，能够减少零件数。

例如，通过使光学元件保持部10兼用作磁束产生部的功能，能够提高磁束产生的特性。

此外，通过使光学元件保持部10和线圈保持部12的双方兼用作磁束产生部的功能，能够提高磁束产生的特性。

此外，通过使线圈保持部12兼用作磁束产生部的功能，电磁促动器的组装和制造变得容易。

接下来详细说明第1实施方式的电磁促动器100。

在图1(a)、(b)中，光学元件保持部10(透镜保持部)是永久磁铁。此外，线圈保持部12是磁性体。

在图2(a)、(b)中，光学元件保持部10(透镜保持部)是永久磁铁。此外，线圈保持部12也是永久磁铁。

图示了磁束MF、电流CU、光学元件保持部10(透镜保持部)被施加的力F3、线圈保持部12被施加的力F2、线圈被施加的力F1。

参照图2(a)、(b)说明电磁促动器100的动作原理。

电磁促动器100具有以光轴AX为中心成旋转对称的构造。因此，使用图2(b)的光轴AX的上部半分来进行说明。

磁场从线圈保持部12(N极)朝向光学元件保持部10(透镜保持部(S极))向下产生磁束MF。电流CU从纸面里侧流向近前侧。在此，使用弗莱明的左手法则来考虑力产生的方向。

线圈11朝向纸面右方向产生力F1。线圈保持部12、光学元件保持部10的磁铁朝向纸面左方向产生力F2、F3。

在此，线圈11和线圈保持部12由固定部13固定。因此，线圈11和线圈保持部12不会移动。因此，光学元件保持部10和光学元件L朝向纸面左方向移动。

接着，在图2(b)中着眼于以光轴AX为中心的构造的下半部分的构造。在此，磁束MF的朝向变为朝向纸面上方。电流CU变为从纸面近前朝向里侧。通过磁束MF和电流CU的朝向变化，力F1、F2、F3的朝向成为与光轴AX的上半部分的构造时同样的朝向。

此外，如果使流向线圈11的电流CU的朝向变成相反方向，则光学元件保持部10和光学元件L向纸面右方向移动。

线圈11或线圈保持部12的至少一方与固定部13接触。由此，线圈11以包围光学元件L和光学元件保持部10的方式固定设置。

如果线圈11和线圈保持部12不固定，则线圈侧存在移动的可能性。在此，线圈11的固定是必须的。于是，像本实施方式这样，将线圈保持部12固定于固定部13，将线圈11固定于线圈保持部12而构成。其结果，能够防止线圈11的移动。

在此，优选为光学元件保持部10和线圈保持部12的至少一方含有磁性材料。通过使用磁性材料，能够形成任意的磁路。此外，永久磁铁的磁束在端部和中心部不同。因此，如果使单侧为磁性材料的，则能够得到均匀的力。进而，磁性材料比永久磁铁更容易加工，有利于电磁促动器的小型化。

优选为，与光学元件保持部10相比，线圈11在光轴AX方向上更长。如果线圈11比光学元件保持部10在光轴AX方向更短，则产生的力变弱。此外，通过使线圈11在光轴AX方向较长，线圈11成为移动的部件、例如透镜、透镜保持部的引导件。相反，即使将线圈11缩短，也并没有特别的好处。

此外，优选为，与光学元件保持部10相比，线圈保持部12在光轴AX方向上更长。如果线圈保持部12比光学元件保持部10在光轴AX方向上短，则产生的力变弱。此外，如果端部存在于行程内，则磁束的流动随着光学元件保持部10的位置而变化，并不均匀。

(第2实施方式)

接下来说明第2实施方式的电磁促动器200。对于与第1实施方式相同的部分赋予相同的符号，并省略重复的说明。

优选为，磁束产生部是永久磁铁。作为磁束产生部，永久磁铁较为适合。并且，如后述那样，永久磁铁的形状·数量·配置有各种变形。

此外，优选为配置多个永久磁铁。例如如图3(a)所示，以轮带状等间隔离散地配置永久磁铁20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h。

与通过1个磁铁制作径向各向异性磁铁的情况相比，将多个板状或瓦状的磁铁组合而制作更加容易。对此，例如板状、瓦状的磁铁容易制作。在此，在本实施方式中，配置多个永久磁铁。形状、配置等的变形留待后述。

根据本实施方式，由于能够设定永久磁铁的个数，所以能够设定任意的磁束。

例如，如图3(a)所示，优选为多个永久磁铁12配置多个长方体的永久磁铁20a～20g。

此外，作为多个永久磁铁，也可以配置多个瓦型的永久磁铁。

进而，作为多个永久磁铁，也可以配置多个弯曲形状的永久磁铁。

(第3实施方式)

接下来说明第3实施方式的电磁促动器300。图4(a)是第3实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图，图4(b)是沿着光轴的方向的截面图。

在本实施方式中，如图4(a)所示，可以将多个永久磁铁30a、30b、30c相对于光轴AX非对称地配置。由此，在本实施方式中，光学元件保持部10被朝向纸面下方向吸引，产生更稳定的保持力。

将多个永久磁铁相对于光轴AX对称地配置的情况下，有时保持力会变弱。与此相对，在本实施方式中，能够始终得到稳定的保持力。

进而，将多个永久磁铁相对于光轴AX完全对称地配置非常难。在此，如本实施方式这样，通过将永久磁铁配置为非对称，提高了电磁促动器300的组装性。

(第4实施方式)

接下来说明第4实施方式的电磁促动器400。图5(a)是第4实施方式的电磁促动器的与光轴垂直的截面图。

在本实施方式中，配置为在光学元件保持部10和线圈11之间隔着中间部件41。由此，能够提高密闭性。

此外，优选为中间部件41是非磁性体。由此，中间部件41不会妨碍磁路。

此外，优选为中间部件41减少光学元件保持部10和线圈11的摩擦·磨耗，主要起到保护线圈11的作用。

优选为，中间部件41构成为提高与光学元件保持部10的滑动而减小摩擦系数。由此，中间部件41能够减小光学元件保持部10和线圈11的摩擦·磨耗。进而，优选为中间部件41主要起到保护线圈11的作用。

此外，优选为中间部件41相对于光轴AX平行。通过使中间部件41相对于光轴AX平行，不会妨碍光学元件L的移动。

优选为中间部件41是圆筒形。通过使中间部件41相对于光轴AX为圆筒形，不会妨碍光学元件L的移动。

优选为，中间部件41将光学元件10密闭。如图5所示，通过使用其他部件、例如密封部件40a、40b，能够将透镜密闭。在此，密闭指的是水密、特别是气密。

此外，在本实施方式中，在中间部件41上形成制止部42。光学元件L向纸面的左右方向移动时，光学元件保持部10与制止部42抵接而停止。制止部42作为挡块起作用。因此，能够准确地决定光学元件L的移动范围、即限制移动量。此外，也可以不设置制止部42，而使光学元件保持部10的端部向纸面左右方向延伸。由此，也能够通过光学元件保持部10和其他部件40a、40b的抵接来限制光学元件L的移动量。

(第5实施方式)

接下来说明第5实施方式的电磁促动器500。在本实施方式中，可以在光学元件保持部10的周围等间隔地配置永久磁铁40a、40b、40c、40d、40e、40f。当然，也可以将永久磁铁不等间隔地配。

作为光学元件保持部10的变形，举出以下4种。

(I)单一磁铁的构造，

(II)非磁性体的光学元件保持部10包括多个磁铁的构造，

(III)磁性体的光学元件保持部10包括多个磁铁的构造，

(IV)多个磁铁的构造。

线圈保持部12也存在与光学元件保持部10同样的4个变形。并且，也可以将这些组合作为实施方式。在此，光学元件保持部10、线圈保持部12双方由磁性体构成的例子除外。

图6(a)、(b)示出组合例。

是上述的(II)非磁性体的光学元件保持部10包括多个磁铁的构造和线圈保持部12由磁性体构成的组合。

另外，如上述那样，虽然没有图示所有的组合，但也可以是光学元件保持部10的变形和线圈保持部12的变形的某个组合的构造。

本发明不限于上述的发明的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够加入各种变更。

工业实用性

如以上那样，本发明的电磁促动器适于能够简单地组装、并且实现小型化和轻量化的电磁促动器。

符号的说明

100 电磁促动器

10 光学元件保持部

L 光学元件

11 线圈

12 线圈保持部

13 固定部

AX 光轴

Claims

1.一种电磁促动器，其特征在于，具有：

光学元件，能够相对于光轴方向移动；

光学元件保持部，保持所述光学元件；

线圈，以包围所述光学元件和所述光学元件保持部的方式设置；

线圈保持部，保持所述线圈；以及

磁束产生部，在径向上产生磁束，

在所述磁束产生部的内侧配置所述光学元件。

2.如权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，

所述光学元件保持部和所述线圈保持部的至少一方兼用作所述磁束产生部的功能。

3.如权利要求1或2所述的电磁促动器，其特征在于，

所述磁束产生部是永久磁铁。

4.如权利要求3所述的电磁促动器，其特征在于，

所述磁束产生部配置有多个所述永久磁铁。

5.如权利要求4所述的电磁促动器，其特征在于，

所述多个永久磁铁相对于光轴非对称地配置。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

与所述光学元件保持部相比，所述线圈在光轴方向上更长。

7.如权利要求1～6中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

与所述光学元件保持部相比，所述线圈保持部在光轴方向上更长。

8.如权利要求1～7中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

固定部具有制止部，该制止部限制所述光学元件或所述光学元件保持部的至少一方的移动量。

9.如权利要求4或5所述的电磁促动器，其特征在于，

所述永久磁铁是长方体。

10.如权利要求4或5所述的电磁促动器，其特征在于，

所述永久磁铁是瓦型。

11.如权利要求3所述的电磁促动器，其特征在于，

所述永久磁铁是弯曲形状。

12.如权利要求1～11中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

在所述光学元件保持部和所述线圈之间设置有中间部件。

13.如权利要求12所述的电磁促动器，其特征在于，

所述中间部件是非磁性体。

14.如权利要求12或13所述的电磁促动器，其特征在于，

所述中间部件提高与所述光学元件保持部的滑动而减小摩擦系数。

15.如权利要求12～14中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

所述中间部件相对于光轴平行。

16.如权利要求1～15中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

所述中间部件为圆筒形。

17.如权利要求12～16中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

所述中间部件将所述光学元件密闭。

18.如权利要求1～17中任一项所述的电磁促动器，其特征在于，

所述光学元件保持部和所述线圈保持部的至少一方含有磁性材料。