CN107561820B - 致动器以及具备该致动器的透镜单元、摄像机 - Google Patents

Abstract

提供一种致动器以及具备该致动器的透镜单元、摄像机，能够在得到足够的驱动力的同时以高精度检测可动部的位置。本发明的手抖校正用的致动器具有：固定部；可动部，安装有手抖校正用透镜；可动部支承机构；多个驱动用线圈，设置于固定部和可动部中的某一方；多对驱动用磁体，设置于固定部和可动部中的另一方，以与各驱动用线圈的两侧相向的方式进行配置；以及磁传感器，配置于各驱动用线圈的内侧，检测各驱动用磁体的磁力，其中，驱动用磁体各自具备与驱动力的方向正交的方向的磁极边界线，成对的各驱动用磁体具有互不相同的磁通密度分布，使得从该磁极边界线到磁传感器的距离与磁传感器检测出的磁力之间的关系在磁极边界线的附近接近正比关系。

Description

致动器以及具备该致动器的透镜单元、摄像机

技术领域

本发明涉及一种致动器，特别涉及一种用于使手抖校正用透镜移动的致动器以及具备该致动器的透镜单元、摄像机。

背景技术

专利第5308457号公报(专利文献1)中记载了一种校正透镜驱动用音圈马达。在该音圈马达中，将两个永磁体相向地配置，在它们之间的磁隙处配置扁平的空芯线圈，通过向该空芯线圈流通电流来得到驱动力。另外，在该音圈马达中，通过将永磁体、线圈以及最长移动距离构成为规定的尺寸，来在降低消耗电力的同时得到稳定的推力。

另外，还已知构成为以下结构：在如专利第5308457号公报所记载的发明那样在磁隙处配置有空芯线圈的音圈马达中，事先在空芯线圈的内侧配置磁检测元件，通过该磁检测元件来测定安装有手抖校正用透镜的可动部的位置。即，通过向空芯线圈流通电流，当空芯线圈与永磁体的相对位置发生变化时，配置于空芯线圈的内侧的磁检测元件所检测出的磁力也发生变化，基于该磁力的变化来确定可动部的位置。在这种类型的音圈马达中，用于检测可动部的位置的永磁体被兼用作用于驱动可动部的永磁体。

专利文献1：日本专利第5308457号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的音圈马达中，尽管能够在降低消耗电力的同时得到稳定的推力，但是存在以下问题：当通过磁传感器来检测可动部的位置时，无法得到足够的精度。即，一般来说，在将位置检测用的永磁体兼用作可动部的驱动用的永磁体的音圈马达(致动器)中，存在以下问题：可动部的移动距离与磁传感器所接受的磁力之间的线性差，磁传感器所接受的磁力没有与移动距离充分成正比，因此检测出的位置精度下降。随着该位置检测精度的下降，手抖校正的精度也下降。

因而，本发明的目的在于提供一种能够在得到足够的驱动力的同时以高精度检测可动部的位置的致动器、以及具备该致动器的透镜单元、摄像机。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明是一种用于使手抖校正用透镜移动的致动器，该致动器具有：固定部；可动部，其安装有手抖校正用透镜，该可动部以能够相对于固定部在与该手抖校正用透镜的光轴正交的平面内移动的方式被支承；多个驱动用线圈，所述多个驱动用线圈设置于固定部和可动部中的某一方；多对驱动用磁体，所述多对驱动用磁体设置于固定部和可动部中的另一方，以与各驱动用线圈的两侧相向的方式进行配置，使得当电流流过各驱动用线圈时在所述多对驱动用磁体与各驱动用线圈之间产生驱动力；以及磁传感器，其配置于各驱动用线圈的内侧，检测各驱动用磁体的磁力，其中，成对的驱动用磁体各自具备与所产生的驱动力的方向正交的方向的磁极边界线，并具有互不相同的磁通密度分布使得从该磁极边界线到磁传感器的距离与磁传感器检测出的磁力之间的关系在磁极边界线的附近接近正比关系。

在这样构成的本发明中，可动部支承机构将安装有手抖校正用透镜的可动部以能够在与防手抖用透镜的光轴正交的平面内相对于固定部移动的方式进行支承。多个驱动用线圈设置于固定部和可动部中的某一方，在另一方以与各驱动用线圈的两侧相向的方式配置有多对驱动用磁体，使得当电流流过各驱动用线圈时产生驱动力。在各驱动用线圈的内侧配置有磁传感器，检测各驱动用磁体的磁力以检测可动部的位置。驱动用磁体各自具备与所产生的驱动力的方向正交的方向的磁极边界线。成对的各驱动用磁体具有互不相同的磁通密度分布，由此使得从磁极边界线到磁传感器的距离与磁传感器检测出的磁力之间的关系在磁极边界线的附近接近正比关系。

根据这样构成的本发明，成对的各驱动用磁体具有互不相同的磁通密度分布，由此从磁极边界线到磁传感器的距离与磁传感器检测出的磁力之间的关系在磁极边界线的附近接近正比关系，因此能够利用磁传感器来高精度地检测可动部相对于固定部的位置。其结果，能够高精度地控制可动部的位置，从而能够提高手抖校正的精度。

在本发明中，优选的是，驱动用磁体分别由两个局部磁体构成，磁极边界线形成于这两个局部磁体之间。

在本发明中，优选的是，通过使驱动用磁体的两个局部磁体之间的间隔不同，来使成对的各驱动用磁体的磁通密度分布互不相同。

在本发明中，优选的是，成对的各驱动用磁体在所产生的驱动力的方向上具有大致相同的长度。

另外，本发明是一种具备手抖校正功能的透镜单元，该透镜单元具有透镜镜筒、配置于该透镜镜筒的内部的透镜以及本发明的致动器。

并且，本发明是一种具备防手抖功能的摄像机，该摄像机具有摄像机主体以及本发明的透镜单元。

发明的效果

根据本发明的致动器以及具备该致动器的透镜单元、摄像机，能够在得到足够的驱动力的同时以高精度检测可动部的位置。

附图说明

图1是本发明的实施方式的摄像机的剖视图。

图2是本发明的实施方式的手抖校正用的致动器的侧面剖视图。

图3是本发明的实施方式的致动器的第一固定板的前视图。

图4是本发明的实施方式的致动器的移动架的前视图。

图5是沿着图3的V-V线的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式的致动器所具备的第一驱动用磁体的立体图，省略了移动架和各固定板来进行图示。

图7是表示本发明的实施方式的致动器所具备的驱动用磁体的表面附近的平面内的磁通密度的分布的图表。

图8是表示本发明的实施方式的致动器所具备的用于检测驱动用磁体的磁力的磁传感器所配置的平面内的磁通密度分布的图表。

图9是放大表示图8的图表的原点附近的图。

图10是表示使磁传感器的两侧的驱动用磁体的局部磁体之间的间隙相同的情况下的各部的磁通密度来作为比较例的图表。

图11是将本发明的实施方式的致动器所产生的推力与比较例的致动器所产生的推力进行比较的图表。

附图标记说明

1：摄像机；2：透镜单元；4：摄像机主体；4a：摄像元件面；6：透镜镜筒；8：透镜；10：致动器；12a：第一固定板(固定部)；12b：第二固定板(固定部)；14：移动架(可动部)；16：手抖校正用透镜；18：钢珠(可动部支承机构)；20a：第一驱动用线圈；20b：第二驱动用线圈；20c：第三驱动用线圈；21：第一驱动用磁体；21a、21b：驱动用磁体；21a1、21a2：局部磁体；21b1、21b2：局部磁体；22：第二驱动用磁体；22a：驱动用磁体；23：第三驱动用磁体；23a：驱动用磁体；24a：第一磁传感器；24b：第二磁传感器；24c：第三磁传感器；26a：轭；26b：轭；27：吸附用磁体；28：吸附用轭；30：凹部；34：陀螺仪；36：控制器。

具体实施方式

接着，参照附图来说明本发明的实施方式。首先，参照图1至图11来说明本发明的实施方式的摄像机。图1是本发明的实施方式的摄像机的剖视图。

如图1所示，本发明的实施方式的摄像机1具有透镜单元2和摄像机主体4。透镜单元2具有透镜镜筒6、配置于该透镜镜筒之中的多个透镜8、使手抖校正用透镜16在规定的平面内移动的手抖校正用的致动器10以及检测透镜镜筒6的振动的作为振动检测单元的陀螺仪34。

本发明的实施方式的摄像机1通过陀螺仪34来检测振动，基于检测出的振动来使致动器10工作从而使手抖校正用透镜16移动，使对焦于摄像机主体4内的摄像元件面4a的图像稳定化。在本实施方式中，作为陀螺仪34，使用压电振动陀螺仪。此外，在本实施方式中，手抖校正用透镜16由一块透镜构成，但是用于使图像稳定的透镜也可以是多块透镜的透镜组。在本说明书中，设手抖校正用透镜包括用于使图像稳定的一块透镜和透镜组。

透镜单元2安装于摄像机主体4，构成为使入射的光在摄像元件面4a成像。大致圆筒形的透镜镜筒6在内部保持有多个透镜8，能够通过使一部分透镜8移动来调整焦点。

接着，参照图2至图5来说明本发明的实施方式的手抖校正用的致动器10。图2是致动器10的侧面剖视图。图3是致动器10的第一固定板的前视图，图4是致动器10的移动架的前视图。

如图2至图4所示，致动器10具有：作为固定部的第一固定板12a和第二固定板12b，这些固定板固定于透镜镜筒6内；作为可动部的移动架14，其以能够相对于这些固定板进行平移移动和旋转移动的方式被支承；作为可动部支承机构的三个钢珠18，该钢珠18将该移动架14支承于第一固定板12a。第一固定板12a、第二固定板12b以及移动架14被配置为相互平行，移动架14配置于第一固定板12a与第二固定板12b之间。

并且，如图2和图3所示，致动器10具有以成对的方式安装于第一固定板、第二固定板的第一驱动用磁体21、第二驱动用磁体22以及第三驱动用磁体23。另外，如图4所示，致动器10具有安装于移动架14的第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b及第三驱动用线圈20c以及分别配置于各驱动用线圈20a、20b、20c的内侧的作为第一位置检测元件的第一磁传感器24a、作为第二位置检测元件的第二磁传感器24b、作为第三位置检测元件的第三磁传感器24c。

此外，如图2所示，第一驱动用磁体21包括安装于第一固定板12a的近位侧的驱动用磁体21a与安装于第二固定板12b的远位侧的驱动用磁体21b的对，这些驱动用磁体21a、21b以与第一驱动用线圈20a的两侧相向的方式进行配置。即，驱动用磁体21a与21b以彼此面对的方式配置于第一固定板12a、第二固定板12b，在驱动用磁体21a与21b之间配置有第一驱动用线圈20a。同样地，第二驱动用磁体22包括近位侧的驱动用磁体22a与远位侧的驱动用磁体(未图示)的对，这些驱动用磁体以与第二驱动用线圈20b的两侧相向的方式进行配置。第三驱动用磁体23包括近位侧的驱动用磁体23a与远位侧的驱动用磁体(未图示)的对，这些驱动用磁体以与第三驱动用线圈20c的两侧相向的方式进行配置。

并且，如图2所示，在驱动用磁体21a的背侧(不面对移动架14的一侧)配置有轭26a，在驱动用磁体21b的背侧(不面对移动架14的一侧)配置有轭26b。由这些驱动用磁体21a、21b、轭26a、26b构成一个磁路。同样地，在第二驱动用磁体22、第三驱动用磁体23的背侧(不面对移动架14的一侧)也分别配置有轭(未图示)。

并且，如图1所示，致动器10具有作为控制部的控制器36，该控制器36基于由陀螺仪34检测出的振动以及由第一磁传感器24a、第二磁传感器24b、第三磁传感器24c检测出的移动架14的位置信息，来控制向第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c流通的电流。

致动器10以如下方式进行驱动：使移动架14相对于固定于透镜镜筒6的第一固定板12a在平行于摄像元件面4a的平面内平移移动，由此使安装于移动架14的手抖校正用透镜16移动，即使在透镜镜筒6发生了振动的情况下，在摄像元件面4a成像的像也不会紊乱。

接着，如图3所示，第一固定板12a具有大致环板状的形状，驱动用磁体21a、22a、23a分别埋入其中。这些驱动用磁体21a、22a、23a是成对的第一驱动用磁体21、第二驱动用磁体22、第三驱动用磁体23的其中一侧。另外，与驱动用磁体21a、22a、23a成对的另一方的驱动用磁体(图2中仅图示驱动用磁体21b)以与驱动用磁体21a、22a、23a分别相向的方式埋入到第二固定板12b。这三对驱动用磁体的中心分别配置在以透镜单元2的光轴A为中心的圆的圆周上。在本实施方式中，第一驱动用磁体21、第二驱动用磁体22、第三驱动用磁体23以隔开中心角120゜的间隔的方式等间隔地配置在以光轴A为中心的圆周上。另外，第一驱动用磁体21配置于光轴A的铅直上方。

另外，在本实施方式中，作为第一驱动用磁体21的其中一侧的驱动用磁体21a由长方形的两个局部磁体21a1和21a2构成。这些局部磁体21a1、21a2相对于磁极边界线C对称地配置于朝向以光轴A为中心的圆的半径方向的磁极边界线C的两侧。换言之，穿过两个局部磁体21a1与21a2的中间的半径方向的直线即为驱动用磁体21a的磁极边界线C。同样地，作为第二驱动用磁体22的其中一侧的驱动用磁体22a由长方形的两个局部磁体22a1和22a2构成，磁极边界线C形成于这些局部磁体之间。作为第三驱动用磁体23的其中一侧的驱动用磁体23a由长方形的两个局部磁体23a1和23a2构成，磁极边界线C形成于这些局部磁体之间。

并且，如上所述，在第二固定板12b中分别埋设有与驱动用磁体21a、21b、21c(图3)成对的驱动用磁体(图2中仅图示21b)。这些安装于第二固定板12b的驱动用磁体也同样地分别由两个局部磁体构成，磁极边界线C形成于这两个局部磁体之间。

接着，如图2所示，移动架14具有大致环板状的平板部14a以及形成于其中央的圆筒部14b，以与第一固定板12a、第二固定板12b重叠的方式与第一固定板12a、第二固定板12b平行地进行配置。在圆筒部14b的内侧安装有手抖校正用透镜16。

如图4所示，在平板部14a的以光轴A为中心的圆的圆周上安装有第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c。这些第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c以位于成对地安装于第一固定板12a及第二固定板12b的第一驱动用磁体21、第二驱动用磁体22、第三驱动用磁体23之间的方式安装于与各驱动用磁体分别对应的位置。即，在本实施方式中，第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c等间隔地配置在以光轴A为中心的圆的圆周上，第一驱动用线圈20a被配置成位于光轴A的铅直上方。

另外，第一驱动用线圈20a、第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c各自是其绕线被卷绕成圆角长方形状的扁平线圈。各驱动用线圈被配置成横穿其短边的中心线朝向以光轴A为中心的圆的半径方向。即，各驱动用线圈被配置成其短边朝向以光轴A为中心的圆的切线方向。

接着，如图2和图3所示，三个钢珠18被夹持在第一固定板12a与移动架14之间，以彼此隔开中心角120゜的间隔的方式配置在以光轴A为中心的圆的圆周上。各钢珠18被夹持在第一固定板12a与移动架14之间。各钢珠18配置于第一固定板12a的形成于与各钢珠18对应的位置的凹部30之中，从而防止钢珠18脱落。由此，移动架14被支承在平行于第一固定板12a的平面上，各钢珠18在被夹持的同时转动，由此容许移动架14相对于固定板12进行任意方向的平移运动和旋转运动。

另外，在本实施方式中，作为钢珠18，使用钢制的球体，但是例如也能够利用树脂制的球体来将移动架14支承于第一固定板12a。另外，也能够不使用钢珠，而是通过能够顺畅地滑动的滑动面来支承移动架，能够使用将移动架以能够在与光轴正交的平面内移动的方式支承于固定板的任意的可动部支承机构。

并且，致动器10具有安装于第一固定板12a的三个吸附用磁体27(图3)以及安装于移动架14的三个吸附用轭28(图4)，以使第一固定板12a吸附移动架14。如图3所示，吸附用磁体27是安装在第一固定板12a上的长方形板状的磁体，等间隔地配置在以光轴为中心的圆的圆周上。

如图4所示，吸附用轭28是安装于移动架14上的长方形板状的磁性体，以与安装于第一固定板12a的各吸附用磁体27(图3)彼此相向的方式进行配置。利用各吸附用磁体27施加于这些吸附用轭28的磁力，移动架14被第一固定板12a吸附，各钢珠18被夹持在它们之间。

接着，新参照图5来说明由各驱动用磁体和驱动用线圈生成的驱动力。图5是沿着图3的V-V线的剖视图。

如图3所示，作为第一驱动用磁体21的其中一侧的驱动用磁体21a安装于第一固定板12a。该驱动用磁体21a的磁极边界线C位于穿过长方形的驱动用磁体21a的各长边的中点(穿过两个局部磁体21a1与21a2的中间)的位置，并且如图5所示，驱动用磁体21a的极性在驱动用磁体21a的厚度方向上也发生变化。在本实施方式中，驱动用磁体21a的图5中的左下的部分为S极、右下为N极、左上为N极、右上为S极。此外，在本说明书中，设磁极边界线C是指穿过被磁化为S极的区域与被磁化为N极的区域的中间(中心)的线。

并且，如图5所示，作为第一驱动用磁体21的另一侧的驱动用磁体21b安装于第二固定板12b。该驱动用磁体21b的磁极边界线C也位于穿过长方形的驱动用磁体21b的各长边的中点(穿过两个局部磁体21b1与21b2的中间)的位置，并且驱动用磁体21b的极性在驱动用磁体21b的厚度方向上发生变化。在本实施方式中，图5中的左下的部分为S极、右下为N极、左上为N极、右上为S极。此外，驱动用磁体21a的磁极边界线C与驱动用磁体21b的磁极边界线C在光轴A方向的投影中一致。通过该磁化，由驱动用磁体21a以及与其相向地配置的驱动用磁体21b形成图5中以想像线示出的磁力线，对配置于它们之间的第一驱动用线圈20a施加磁力。由这些驱动用磁体21a、21b引起的磁力主要作用于长方形的第一驱动用线圈20a的长边的部分。由此，当电流流过第一驱动用线圈20a时，与驱动用磁体21a、21b之间产生沿着X轴的水平方向的驱动力。

包括安装于第一固定板12a的驱动用磁体22a以及与其相向地安装于第二固定板12b的驱动用磁体(未图示)的第二驱动用磁体22、以及包括安装于第一固定板12a的驱动用磁体23a以及与其相向地安装于第二固定板12b的驱动用磁体(未图示)的第三驱动用磁体23也与第一驱动用磁体21同样地被磁化，第二驱动用磁体22和第三驱动用磁体23各自安装到移动架14的安装方向均旋转120゜(图3)。由此，当电流流过第二驱动用线圈20b、第三驱动用线圈20c时，与第二驱动用磁体22、第三驱动用磁体23之间分别产生以光轴A为中心的圆的切线方向的驱动力。

另外，如图5所示，构成驱动用磁体21a的两个局部磁体21a1和21a2通过将各局部磁体21a1、21a2埋入到形成于第一固定板12a的开口来安装于第一固定板12a。即，在第一固定板12a形成两个与各局部磁体相同大小的长方形的开口，通过将局部磁体21a1和21a2嵌入、固定到该开口之中来构成驱动用磁体21a。因此，两个局部磁体21a1与21a2之间的间隔是由形成于第一固定板12a的两个长方形开口之间的间隔规定的，磁极边界线C形成于这两个长方形开口的中央。即，局部磁体21a1和21a2通过分别抵靠形成于第一固定板12a的两个长方形开口的面向磁极边界线C的边而被定位，因此能够准确地设定各局部磁体之间的间隔。

同样地，构成驱动用磁体21b的两个局部磁体21b1和21b2通过将各局部磁体21b1、21b2埋入到形成于第二固定板12b的开口来安装于第二固定板12b。另外，磁极边界线C形成于两个长方形开口的中央，能够通过长方形开口的尺寸精度来准确地设定将磁极边界线C夹在中间的两个局部磁体21b1、21b2之间的间隔。在此，构成驱动用磁体21b的两个局部磁体21b1、21b2的间隔被设定为比构成驱动用磁体21a的两个局部磁体21a1与21a2的间隔宽。另一方面，局部磁体21b1、21b2的宽度构成为比局部磁体21a1、21a2的宽度短，驱动用磁体21a和21b的长边的长度(图5中的驱动用磁体21a、21b的长度)相同。

接着，如图2和图4所示，在各驱动用线圈的内侧分别配置有第一磁传感器24a、第二磁传感器24b、第三磁传感器24c。第一磁传感器24a、第二磁传感器24b、第三磁传感器24c构成为测定移动架14的位置。各磁传感器针对与通过电流流过各驱动用线圈而产生的驱动力的作用线平行的方向(与磁极边界线C正交的方向)检测移动架14相对于第一固定板12a的移动量。另外，各磁传感器被配置成：在移动架14位于控制中心位置时(手抖校正用透镜16的光轴与透镜单元2的光轴一致时)，其灵敏度中心点D(图4)位于各驱动用磁体的磁极边界线C上。在本实施方式中，作为磁传感器，使用霍尔元件。

在磁传感器的灵敏度中心点D位于驱动用磁体的磁极边界线C上的情况下，来自磁传感器的输出信号大致为0，当移动架14移动、磁传感器的灵敏度中心点D偏离于驱动用磁体的磁极边界线C时，磁传感器的输出信号发生变化。在致动器10的通常的工作中，驱动用磁体的移动量微小，因此从各磁传感器输出与驱动用磁体的同磁极边界线C正交的方向的移动距离大致成正比的信号。

因此，第一磁传感器24a输出与移动架14的X轴方向的平移移动量大致成正比的信号。第二磁传感器24b、第三磁传感器24c输出与移动架14的相对于Y轴倾斜约120゜的方向的平移移动量大致成正比的信号。能够基于由这些第一磁传感器24a、第二磁传感器24b、第三磁传感器24c检测出的信号，来确定移动架14相对于第一固定板12a平移移动和旋转移动后的位置。

接着，参照图6至图10来说明驱动用磁体所生成的磁通。图6是表示第一驱动用磁体21的立体图，以省略移动架和各固定板的方式进行图示。图7是表示驱动用磁体21a、21b的表面附近的平面内的各部的磁通密度的图表。图8是表示第一磁传感器24a所配置的平面内的各部的磁通密度的图表。

如图6所示，第一驱动用磁体21由驱动用磁体21a、21b构成，驱动用磁体21a由局部磁体21a1、21a2构成，驱动用磁体21b由局部磁体21b1、21b2构成。如上所述，局部磁体21a1与21a2隔开规定的间隔地进行配置，磁极边界线C形成于该间隙的中央。同样地，局部磁体21b1与21b2之间也隔开规定的间隔，磁极边界线C形成于该间隙的中央。在本实施方式中，局部磁体21a1与21a2之间的间隔为1.5mm，局部磁体21b1与21b2的间隔为2.3mm，两者的间隔不同。另外，在本实施方式中，驱动用磁体21a和21b的长度(图6中的纵向的长度)均为15.5mm，具有大的间隙的驱动用磁体21b侧的局部磁体21b1和21b2构成为小于间隙小的驱动用磁体21a侧的局部磁体21a1和21a2。

图7是表示驱动用磁体21a和21b的表面附近的平面(与表面相距0.01mm的平面)内的磁通密度的分布的图表，横轴与图6中的纵向的位置对应，纵轴表示磁通密度。图7中的原点与磁极边界线C对应，以实线示出驱动用磁体21a的磁通密度，以点划线示出驱动用磁体21b的磁通密度。

局部磁体21a1和21a2以极性反转的方式进行配置，因此如图7所示，驱动用磁体21a的磁通密度的符号在隔着磁极边界线C的两侧反转。另外，在图7中的原点的两侧的与各局部磁体之间的间隙相当的区域，磁通密度大致为0。同样地，驱动用磁体21b的磁通密度的符号也在磁极边界线C的两侧反转，在与间隙相当的区域，磁通密度大致为0。另外，驱动用磁体21b的间隙大于驱动用磁体21a的间隙，因此驱动用磁体21b的磁通密度大致为0的区域更大。这样，构成第一驱动用磁体的成对的驱动用磁体21a与21b具有互不相同的磁通密度分布。

图8是表示用于检测驱动用磁体21a和21b的磁力的第一磁传感器24a所配置的平面内的磁通密度分布的图表，横轴与图6中的纵向的位置对应，纵轴表示磁通密度。在图8中，以实线示出表示驱动用磁体21a的磁通密度的曲线图，以点划线示出表示驱动用磁体21b的磁通密度的曲线图，以虚线示出将这些磁通密度合成(相加)后得到的曲线图。此外，第一磁传感器24a(的灵敏度中心点D)所配置的平面位于与驱动用磁体21a的表面相距3.2mm、与驱动用磁体21b的表面相距1.5mm的位置。

如图8所示，驱动用磁体21a和21b的磁通密度在与磁体表面相距规定距离的平面内呈大致正弦波状地发生变化。另外，由于驱动用磁体21a与驱动用磁体21b的间隙大小不同，并且从各驱动用磁体的表面到第一磁传感器24a的距离不同，因此驱动用磁体21a的磁通密度与驱动用磁体21b的磁通密度互不相同。在此，第一磁传感器24a所配置的平面位于相比于驱动用磁体21a的表面更靠近驱动用磁体21b的表面的位置，因此整体而言驱动用磁体21b的磁通密度比驱动用磁体21a的磁通密度大。

另外，第一磁传感器24a检测将驱动用磁体21a和21b的磁通密度合成后得到的图8中以虚线表示的磁通密度，由此检测第一磁传感器24a与磁极边界线C相距的距离。即，在致动器10的通常使用时，移动架14相对于第一固定板12a的移动范围为±2mm左右，第一磁传感器24a通过检测图8的虚线大致线性变化的该范围的磁通密度，来检测移动架14的移动距离。

图9是放大表示图8的图表的原点附近的图。另一方面，图10是表示使磁传感器的两侧的驱动用磁体的局部磁体之间的间隙相同的情况下的各部的磁通密度来作为比较例的图表，放大表示原点附近。即，在图10所示的比较例中，配置于磁传感器的两侧的各驱动用磁体具有相同的磁通密度分布。

在表示本发明的实施方式的图9中，驱动用磁体21a和21b的磁通密度以及将它们合成后的磁通密度均在磁极边界线C附近的实际使用范围内呈现良好的线性。因此，通过由第一磁传感器24a检测磁通密度，能够高精度地检测第一磁传感器24a相距磁极边界线C的距离。

另一方面，在表示比较例的图10中，虽然位于远离磁传感器的位置的磁体A(与本实施方式的驱动用磁体21a对应)呈现比较良好的线性，但是位于接近磁传感器的位置的磁体B(与本实施方式的驱动用磁体21b对应)为弯曲成S字型的曲线。因此，将磁体A与B的磁通密度合成后得到的用虚线表示的曲线图也为弯曲成S字型的曲线，线性下降。在像这样配置于磁传感器的两侧的各驱动用磁体具有相同的磁通密度分布的以往的致动器中，所形成的磁通密度的线性低，距离的检测精度下降。

此外，位于远离磁传感器的位置的磁体A的磁通密度呈现比较良好的线性。因而，想到能够通过使磁体B也与磁体A同样地离开磁传感器来改善磁通密度的线性。然而，在该情况下，磁体B的磁通密度也与磁体A同样地下降，因此合成后的磁通密度也下降，无法得到足够的驱动力。

接着，参照图11，将本实施方式的致动器所产生的推力与比较例的致动器所产生的推力进行比较。在图11中，以○标记示出向本实施方式中的在具有图9所示的磁通密度的磁路内配置的驱动用线圈20a流通了规定的电流的情况下产生的推力，以×标记示出由比较例的具有图10所示的磁通密度的磁路产生的推力。另外，图11的横轴表示移动架14的与磁极边界线C正交的方向的移动距离。如图11所示，本实施方式的通过图9所示的磁通密度分布而产生的推力与比较例的通过图10所示的磁通密度分布而产生的推力在移动架14的实用移动范围内大致一致。这样，在本实施方式的致动器10中，成功地以不使所产生的推力下降的方式改善磁通密度的线性并提高位置的测定精度。

接着，参照图1来说明本发明的实施方式的摄像机1的作用。首先，使摄像机1的手抖校正功能的启动开关(未图示)接通(ON)，由此透镜单元2所具备的致动器10工作。安装于透镜单元2的陀螺仪34时刻检测规定频带的振动，输出到控制器36。基于由陀螺仪34检测出的角速度的信号来生成透镜位置指令信号。通过使手抖校正用透镜16时刻移动到该透镜位置指令信号所指示的位置，对焦于摄像机主体4的摄像元件面4a的像被稳定化。

各磁传感器分别检测由各驱动用磁体形成的磁通，由此确定安装有手抖校正用透镜16的移动架14的位置。此时，由各驱动用磁体形成的磁通的线性良好，因此能够高精度地检测各磁传感器相距磁极边界线C的距离。由此，能够高精度地控制移动架14的位置，手抖的校正精度提高。当检测出的移动架14的位置到达透镜位置指令信号所指定的位置时，各驱动用线圈中流通的电流变为0，驱动力也成为0。

另外，当由于干扰或透镜位置指令信号的变化等而移动架14偏离于透镜位置指令信号所指定的位置时，会再次向各驱动用线圈流通电流。当电流流过各驱动用线圈时，与配置于各驱动用线圈的两侧的驱动用磁体之间产生驱动力，移动架14返回到透镜位置指令信号所指定的位置。时刻重复以上的作用，由此使安装于移动架14的防手抖用透镜16以跟随透镜位置指令信号的方式移动。由此，对焦于摄像机主体4的摄像元件面4a的像被稳定化。

根据本发明的实施方式的致动器10，成对的各驱动用磁体21、22、23具有互不相同的磁通密度分布(图7)，由此从磁极边界线C到磁传感器24a、24b、24c的距离与磁传感器检测出的磁力之间的关系在磁极边界线C的附近接近正比关系(图9的虚线)，因此能够利用磁传感器来高精度地检测移动架14相对于第一固定板12a的位置。其结果，能够高精度地控制移动架14的位置，从而能够提高手抖校正的精度。

另外，根据本实施方式的致动器10，驱动用磁体21a由两个局部磁体21a1、21a2构成，驱动用磁体21b由两个局部磁体21b1、21b2构成，磁极边界线C分别形成于各自的两个局部磁体之间。因此，能够通过各局部磁体的定位来设定局部磁体之间的形成磁极边界线C的位置，从而能够提高所形成的磁极边界线C的位置精度。即，在利用一个磁体来构成驱动用磁体、通过在该磁体的单侧的面磁化出S极和N极来形成磁极边界线C的情况下，难以确保磁极边界线C的足够的位置精度。在本实施方式中，通过使各局部磁体的两面整体地分别磁化为S极、N极、将S极的面与N极的面并排配置来形成磁极边界线C，因此能够根据各局部磁体的定位精度来设定磁极边界线C，从而能够高精度地检测移动架14的位置。

并且，根据本实施方式的致动器10，驱动用磁体21a和21b通过使两个局部磁体21a1、21a2之间的间隔和两个局部磁体21b1、21b2之间的间隔不同，来使成对的各驱动用磁体21的磁通密度分布互不相同。因此，仅调整局部磁体的配置就能够简单地提高磁传感器检测的磁力的线性。

另外，根据本实施方式的致动器10，关于驱动用磁体21a和21b，构成它们的局部磁体之间的间隔不同，但是使各驱动用磁体的长度(所产生的驱动力的方向的长度)彼此相同。即，一方的局部磁体的间隔宽，但是驱动用磁体整体的长度被抑制为与间隔窄的一方相同。由此，成功地以不使驱动用磁体的大小大型化的方式提高磁传感器检测的磁力的线性。

以上，说明了本发明的优选实施方式，但是能够对上述实施方式施加各种变更。特别是，在上述实施方式中，各驱动用磁体分别由两个局部磁体构成，磁极边界线形成于这些局部磁体之间，但是也能够利用一个磁体来一体地形成一个驱动用磁体，通过磁化来在一体的磁体中形成磁极边界线。另外，在上述实施方式中，通过使两个局部磁体之间的间隙的大小不同来对成对的各驱动用磁体赋予互不相同的磁通密度分布，但是也能够通过其它结构来赋予互不相同的磁通密度分布。例如，也能够对各局部磁体实施不同的磁化、或者对一体的磁体赋予各不相同的磁通密度分布，由此对成对的各驱动用磁体赋予互不相同的磁通密度分布。

另外，在上述实施方式中，驱动用线圈安装于可动部侧，驱动用磁体安装于固定部侧，但是在驱动用磁体安装于可动部侧、驱动用线圈安装于固定部侧的类型的致动器中也能够应用本发明。即，在这种类型的致动器中，上述实施方式中的安装有各驱动用线圈的移动架被固定，配置于其两侧的安装有驱动用磁体的第一固定板、第二固定板一体地在与光轴正交的平面内移动。

Claims (6)

1.一种致动器，用于使手抖校正用透镜移动，该致动器的特征在于，具有：

固定部；

可动部，其安装有所述手抖校正用透镜，该可动部以能够相对于所述固定部在与该手抖校正用透镜的光轴正交的平面内移动的方式被支承；

多个驱动用线圈，所述多个驱动用线圈设置于所述固定部和所述可动部中的某一方；

多对驱动用磁体，所述多对驱动用磁体设置于所述固定部和所述可动部中的另一方，以与各所述驱动用线圈的两侧相向的方式进行配置，使得当电流流过各所述驱动用线圈时在所述多对驱动用磁体与各所述驱动用线圈之间产生驱动力；以及

磁传感器，其配置于各所述驱动用线圈的内侧，检测各所述驱动用磁体的磁力，

其中，成对的所述驱动用磁体各自具备与所产生的驱动力的方向正交的方向的磁极边界线，并具有互不相同的磁通密度分布使得从该磁极边界线到所述磁传感器的距离与所述磁传感器检测出的磁力之间的关系在所述磁极边界线的附近接近正比关系。

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

所述驱动用磁体分别由两个局部磁体构成，所述磁极边界线形成于这两个局部磁体之间。

3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，

通过使所述驱动用磁体的所述两个局部磁体之间的间隔不同，来使成对的各所述驱动用磁体的磁通密度分布互不相同。

4.根据权利要求3所述的致动器，其特征在于，

成对的各所述驱动用磁体在所产生的驱动力的方向上具有大致相同的长度。

5.一种透镜单元，具备手抖校正功能，该透镜单元的特征在于，具有：

透镜镜筒；

透镜，其配置于该透镜镜筒的内部；以及

根据权利要求1～4中的任一项所述的致动器。

6.一种摄像机，具备防手抖功能，该摄像机的特征在于，具有：

摄像机主体；以及

根据权利要求5所述的透镜单元。

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