JP2002112520A - リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置 - Google Patents
リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置Info
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- JP2002112520A JP2002112520A JP2001217434A JP2001217434A JP2002112520A JP 2002112520 A JP2002112520 A JP 2002112520A JP 2001217434 A JP2001217434 A JP 2001217434A JP 2001217434 A JP2001217434 A JP 2001217434A JP 2002112520 A JP2002112520 A JP 2002112520A
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- magnet
- bobbin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マグネットを可動、駆動コイルを固定とし、
コイルの電極及び電極線材にストレスがかからないよう
にし、かつ、マグネットの移動をセンサコイルで検出す
るようにして、マグネットを駆動、センサとで共通化す
る。 【構成】 可動体としての磁性体（マグネット）１と、
該磁性体１を覆い、該磁性体１を駆動コイル５が巻回さ
れている固定体としてのボビン４とを有し、コイル５に
電流を流して前記磁性体１を前記ボビン４内で軸方向に
往復動駆動させる。磁性体１は、その両端又は一方の端
に該磁性体１の径より大きく前記ボビン４の内壁によっ
て支持される支点板２を有するとともに、磁性体の一方
の端部より軸方向に延長する樹脂等で形成されたシャフ
ト３を一体的に有する。シャフト３の先端には被駆動物
体が連結される連結部３ａを有し、この連結部３ａに被
駆動物体が連結される。センサコイル６は磁性体１の運
動を検出する。
コイルの電極及び電極線材にストレスがかからないよう
にし、かつ、マグネットの移動をセンサコイルで検出す
るようにして、マグネットを駆動、センサとで共通化す
る。 【構成】 可動体としての磁性体（マグネット）１と、
該磁性体１を覆い、該磁性体１を駆動コイル５が巻回さ
れている固定体としてのボビン４とを有し、コイル５に
電流を流して前記磁性体１を前記ボビン４内で軸方向に
往復動駆動させる。磁性体１は、その両端又は一方の端
に該磁性体１の径より大きく前記ボビン４の内壁によっ
て支持される支点板２を有するとともに、磁性体の一方
の端部より軸方向に延長する樹脂等で形成されたシャフ
ト３を一体的に有する。シャフト３の先端には被駆動物
体が連結される連結部３ａを有し、この連結部３ａに被
駆動物体が連結される。センサコイル６は磁性体１の運
動を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアアクチュエータ
及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置、よ
り具体的には、インナーフォーカス型のズーム機構にお
いて、ズーム動作時にピントがボケないように、ズーム
モータの移動にそってフォーカスレンズを動かすズーム
機構に関する。
及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置、よ
り具体的には、インナーフォーカス型のズーム機構にお
いて、ズーム動作時にピントがボケないように、ズーム
モータの移動にそってフォーカスレンズを動かすズーム
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の家庭用ビデオカメラレンズにおい
ては、小型軽量化のため、インナーフォーカス方式を用
いた商品が主流を占めるようになってきた。このインナ
ーフォーカス方式は、ピント面がズームの位置により移
動するので、ズームレンズを動かす時は、フォーカスレ
ンズも動かす必要がある。よって、ズームのスピードは
ズームモータの制限だけでなく、フォーカスレンズを駆
動するフォーカスモータのスピードの影響を受けること
になる。現在、フォーカスレンズの駆動モータとして
は、主にステッピングモータが使用されているが、消費
電力や騒音の観点からフォーカスモータを高速にするに
は限界があり、より高速化の可能なフォーカスモータが
必要になってきた。
ては、小型軽量化のため、インナーフォーカス方式を用
いた商品が主流を占めるようになってきた。このインナ
ーフォーカス方式は、ピント面がズームの位置により移
動するので、ズームレンズを動かす時は、フォーカスレ
ンズも動かす必要がある。よって、ズームのスピードは
ズームモータの制限だけでなく、フォーカスレンズを駆
動するフォーカスモータのスピードの影響を受けること
になる。現在、フォーカスレンズの駆動モータとして
は、主にステッピングモータが使用されているが、消費
電力や騒音の観点からフォーカスモータを高速にするに
は限界があり、より高速化の可能なフォーカスモータが
必要になってきた。
【０００３】図４は、上述のごとき問題を解決すべく提
案されたビデオカメラ用リニアモータの一例を説明する
ための要部分解斜視図（テレビジョン学会技術報告 Ｖ
ＯＬ１７，Ｎｏ．５「ビデオカメラ用リニアモータの開
発」）で、図示のように、フォーカスレンズ２０の外周
を取り巻くように駆動コイル２１，マグネット２２，ヨ
ーク２３が配置され、さらに、速度センサとして、可動
部であるフォーカスレンズ側にセンサコイル２４が、固
定側にはレンズ駆動用のマグネット２２とは別の速度検
出用のマグネット２５が取り付けられている。２６，２
７は可動部を摺動自在に保持する主軸及び案内軸で、駆
動コイル２１に電流を流すことによって、可動部である
フォーカスレンズ２０を軸２６，２７に沿って往復動さ
せて、フォーカスレング２０を直進動作させるように
し、これによって、高速でかつ騒音の少ないレンズ駆動
モータを実現している。
案されたビデオカメラ用リニアモータの一例を説明する
ための要部分解斜視図（テレビジョン学会技術報告 Ｖ
ＯＬ１７，Ｎｏ．５「ビデオカメラ用リニアモータの開
発」）で、図示のように、フォーカスレンズ２０の外周
を取り巻くように駆動コイル２１，マグネット２２，ヨ
ーク２３が配置され、さらに、速度センサとして、可動
部であるフォーカスレンズ側にセンサコイル２４が、固
定側にはレンズ駆動用のマグネット２２とは別の速度検
出用のマグネット２５が取り付けられている。２６，２
７は可動部を摺動自在に保持する主軸及び案内軸で、駆
動コイル２１に電流を流すことによって、可動部である
フォーカスレンズ２０を軸２６，２７に沿って往復動さ
せて、フォーカスレング２０を直進動作させるように
し、これによって、高速でかつ騒音の少ないレンズ駆動
モータを実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】而して、上記従来技術
によると、レンズ全体に均一に推力を与えることが可能
であるが、駆動用のコイルや速度センサ用のコイルが可
動部であるフォーカスレンズ側についているため、次の
様な欠点を有する。
によると、レンズ全体に均一に推力を与えることが可能
であるが、駆動用のコイルや速度センサ用のコイルが可
動部であるフォーカスレンズ側についているため、次の
様な欠点を有する。
【０００５】コイルの電極線にストレスが加わる。
【０００６】駆動用のマグネットと速度センサ用のマグ
ネットが別々に必要となる。
ネットが別々に必要となる。
【０００７】モータとレンズが一体構造である為、構造
が複雑で製造コストが高くなってしまう。
が複雑で製造コストが高くなってしまう。
【０００８】フォーカスレンズ全体を包む様にマグネッ
トを配置せねばならず、レンズ全体が重くなってしま
う。
トを配置せねばならず、レンズ全体が重くなってしま
う。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第１の本発明のリニアアクチュエータで
は、磁性体と、該磁性体を覆い、該磁性体を駆動するた
めの駆動コイルが巻回されているボビンとを有し、前記
コイルに電流を流して前記磁性体を前記ボビン内で軸方
向に往復移動させるリニアアクチュエータにおいて、前
記ボビンは更に前記駆動コイルを覆う検出コイルを有す
る。
決するために、第１の本発明のリニアアクチュエータで
は、磁性体と、該磁性体を覆い、該磁性体を駆動するた
めの駆動コイルが巻回されているボビンとを有し、前記
コイルに電流を流して前記磁性体を前記ボビン内で軸方
向に往復移動させるリニアアクチュエータにおいて、前
記ボビンは更に前記駆動コイルを覆う検出コイルを有す
る。
【００１０】第２の本発明のリニアアクチュエータを用
いたレンズ駆動装置では、磁性体と、該磁性体を覆い、
該磁性体を駆動するための駆動コイルが巻回されている
ボビンとを有し、前記ボビンは更に前記駆動コイルを覆
う検出コイルを有し、前記駆動コイルに電流を流して前
記磁性体を前記ボビン内で軸方向に往復移動させるリニ
アアクチュエータと、レンズを支持するレンズ支持部材
を有し、前記磁性体が前記レンズ保持部材に結合され、
前記磁性体が前記レンズを駆動している。
いたレンズ駆動装置では、磁性体と、該磁性体を覆い、
該磁性体を駆動するための駆動コイルが巻回されている
ボビンとを有し、前記ボビンは更に前記駆動コイルを覆
う検出コイルを有し、前記駆動コイルに電流を流して前
記磁性体を前記ボビン内で軸方向に往復移動させるリニ
アアクチュエータと、レンズを支持するレンズ支持部材
を有し、前記磁性体が前記レンズ保持部材に結合され、
前記磁性体が前記レンズを駆動している。
【００１１】
【作用】磁性体（マグネット）を可動とし、この可動マ
グネットにレンズ駆動のためのシャフトを一体化し、前
記マグネットを移動させるための駆動コイルを固定し、
該駆動コイルの電極及び電極線にストレスをかけないよ
うにするとともに、前記可動マグネットの移動に伴う磁
場の変化を速度センサ用のコイルで検出するようにし
て、速度センサ用のマグネットを不要にし、更には、前
記シャフトにレンズ部を連結するようにして、レンズ部
とレンズ駆動部を独立して設計できるようにした。
グネットにレンズ駆動のためのシャフトを一体化し、前
記マグネットを移動させるための駆動コイルを固定し、
該駆動コイルの電極及び電極線にストレスをかけないよ
うにするとともに、前記可動マグネットの移動に伴う磁
場の変化を速度センサ用のコイルで検出するようにし
て、速度センサ用のマグネットを不要にし、更には、前
記シャフトにレンズ部を連結するようにして、レンズ部
とレンズ駆動部を独立して設計できるようにした。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明によるアクチュエータの一例
を説明するための図で、図１（ａ）は軸方向の断面図
（図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、図中、１は可動体である磁
性体（以下、マグネット）、２は該マグネット１の両端
又は一方の端に取り付けられた支点板、３は該支点板２
の一方に取り付けられた例えば樹脂製のシャフト、４は
前記マグネット１を覆い、かつ、該マグネット１を駆動
するための駆動コイル５及び該駆動コイル５の外側に設
けられたセンサコイル６を有するボビンである。
を説明するための図で、図１（ａ）は軸方向の断面図
（図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、図中、１は可動体である磁
性体（以下、マグネット）、２は該マグネット１の両端
又は一方の端に取り付けられた支点板、３は該支点板２
の一方に取り付けられた例えば樹脂製のシャフト、４は
前記マグネット１を覆い、かつ、該マグネット１を駆動
するための駆動コイル５及び該駆動コイル５の外側に設
けられたセンサコイル６を有するボビンである。
【００１３】前記支点板２は、前記マグネット１の径よ
り大きく形成されて、前記ボビン４の内壁によって支持
され、該支点板の一方より軸方向に延長するシャフト３
が設けられている。
り大きく形成されて、前記ボビン４の内壁によって支持
され、該支点板の一方より軸方向に延長するシャフト３
が設けられている。
【００１４】また、このシャフト３の先端には、被駆動
体であるレンズ部と接合できるような形状を有する突起
３ａが形成されている。
体であるレンズ部と接合できるような形状を有する突起
３ａが形成されている。
【００１５】なお、５ａは駆動コイルの電極端子、６ａ
はセンサコイル６の電極端子、１０は上述のごとく構成
されたアクチュエータ全体を指す。
はセンサコイル６の電極端子、１０は上述のごとく構成
されたアクチュエータ全体を指す。
【００１６】図２は、上述のごとく構成されたアクチュ
エータ１０とレンズ部との結合を説明するための図で、
まず、レンズ２０はレンズ支持部材１１に支持され、該
レンズ支持部材１１はシャフト１２により矢印Ａ方向に
移動可能に支えられている。
エータ１０とレンズ部との結合を説明するための図で、
まず、レンズ２０はレンズ支持部材１１に支持され、該
レンズ支持部材１１はシャフト１２により矢印Ａ方向に
移動可能に支えられている。
【００１７】このレンズ支持部材１１は、一方の端にク
ランパー１３が、他方の端にレンズ２０の移動を検出す
るためのセンサ１４が設けられている。
ランパー１３が、他方の端にレンズ２０の移動を検出す
るためのセンサ１４が設けられている。
【００１８】前記クランパー１３は、図１で示したシャ
フト３の突起３ａ部で結合され、これにより、図１に示
したアクチュエータ１０と、レンズ部２０が結合され、
これによって、可動マグネット１の運動をレンズ２０に
伝えることができる。
フト３の突起３ａ部で結合され、これにより、図１に示
したアクチュエータ１０と、レンズ部２０が結合され、
これによって、可動マグネット１の運動をレンズ２０に
伝えることができる。
【００１９】可動マグネット１の運動は、その移動によ
る磁場の変化をセンサコイル６によって検出することに
よって検出され、その検出出力によって駆動コイル５に
加えられる駆動電流が制御されて、該可動マグネット１
の速度が制御される。
る磁場の変化をセンサコイル６によって検出することに
よって検出され、その検出出力によって駆動コイル５に
加えられる駆動電流が制御されて、該可動マグネット１
の速度が制御される。
【００２０】図１で示した駆動コイル５と速度検出用コ
イル６の電極５ａ，６ａは、アクチュエータ１０の外面
からとり出す事が可能であり、また、コイル部が固定さ
れているため、これら電極５ａ，６ａ及び電極線材５
ｂ，６ｂにはストレスが加わらない。
イル６の電極５ａ，６ａは、アクチュエータ１０の外面
からとり出す事が可能であり、また、コイル部が固定さ
れているため、これら電極５ａ，６ａ及び電極線材５
ｂ，６ｂにはストレスが加わらない。
【００２１】なお、図２においては、レンズの位置を検
出するセンサとして、発光素子１４，受光素子１５から
成るセンサの例を示したが、これらは、本発明と直接関
係ないので、詳細な説明は省略する。
出するセンサとして、発光素子１４，受光素子１５から
成るセンサの例を示したが、これらは、本発明と直接関
係ないので、詳細な説明は省略する。
【００２２】図３は、本発明によるアクチュエータ１０
に代ってステッピングモータ３０を用いて、図２に示し
た構成のレンズ部を駆動するようにした場合の一例を示
す図で、図示のように、ステッピングモータ３０の回転
を、ねじが切れたシャフト３１に伝達し、このシャフト
３１の回転を該シャフト３１のねじと螺合するねじが切
られているとクランパー１３に伝達し、レンズ２０を矢
印Ａ方向に移動するようにしたものである。
に代ってステッピングモータ３０を用いて、図２に示し
た構成のレンズ部を駆動するようにした場合の一例を示
す図で、図示のように、ステッピングモータ３０の回転
を、ねじが切れたシャフト３１に伝達し、このシャフト
３１の回転を該シャフト３１のねじと螺合するねじが切
られているとクランパー１３に伝達し、レンズ２０を矢
印Ａ方向に移動するようにしたものである。
【００２３】このように、レンズ部は本発明によるアク
チュエータを用いても、また、ステッピングモータを用
いても駆動することができ、駆動源がアクチュエータで
あるかステッピングモータという違いがあっても、レン
ズ機構を図１の場合と同じにすることができ、ステッピ
ングモータを用いた機構的設計と、本発明で提唱するア
クチュエータを利用した設計とは、大いに共通化できる
メリットがある。
チュエータを用いても、また、ステッピングモータを用
いても駆動することができ、駆動源がアクチュエータで
あるかステッピングモータという違いがあっても、レン
ズ機構を図１の場合と同じにすることができ、ステッピ
ングモータを用いた機構的設計と、本発明で提唱するア
クチュエータを利用した設計とは、大いに共通化できる
メリットがある。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、（１）駆動コイル及び速度検出コイルを固定
側に配設することができるので、これらコイルの電極に
ストレスがかからず、故障が少なく、かつ、長寿命化を
図ることができる。
によると、（１）駆動コイル及び速度検出コイルを固定
側に配設することができるので、これらコイルの電極に
ストレスがかからず、故障が少なく、かつ、長寿命化を
図ることができる。
【００２５】（２）駆動用のマグネットと速度検出用の
マグネットを共通化できるので、構造が簡単となり、製
作コストを下げることができる。
マグネットを共通化できるので、構造が簡単となり、製
作コストを下げることができる。
【００２６】（３）アクチュエータとレンズとを別構造
とし、単に、これらを連結する構造としたので、それぞ
れを別々に設計することができ、設計，製作が非常に楽
になり、低コストにすることができる。
とし、単に、これらを連結する構造としたので、それぞ
れを別々に設計することができ、設計，製作が非常に楽
になり、低コストにすることができる。
【００２７】（４）フォーカスレンズと該フォーカスレ
ンズを駆動するコイルとを別体としたので、可動部であ
るレンズ部を軽量化することができ、レンズの移動をよ
りスムーズに行うことができる。等の効果がある。
ンズを駆動するコイルとを別体としたので、可動部であ
るレンズ部を軽量化することができ、レンズの移動をよ
りスムーズに行うことができる。等の効果がある。
【図１】本発明によるアクチュエータの一実施例を説明
するための要部構成図である。
するための要部構成図である。
【図２】図１に示したアクチュエータを用いてフォーカ
スレンズを駆動する場合の一例を説明するための図であ
る。
スレンズを駆動する場合の一例を説明するための図であ
る。
【図３】ステッピングモータを用いてフォーカスレンズ
を駆動するようにした場合の一例を説明するための図で
ある。
を駆動するようにした場合の一例を説明するための図で
ある。
【図４】従来のフォーカスレンズ駆動機構の一例を説明
するための図である。
するための図である。
１…可動マグネット、２…支点板、３…シャフト、４…
ボビン、５…駆動コイル、６…速度検出コイル、１０…
アクチュエータ、１１…レンズ支持部材、１２…レンズ
移動用シャフト、１３…クランパー、１４，１５…レン
ズ位置センサ、２０…レンズ、３０…ステッピングモー
タ、３１…ねじ軸。
ボビン、５…駆動コイル、６…速度検出コイル、１０…
アクチュエータ、１１…レンズ支持部材、１２…レンズ
移動用シャフト、１３…クランパー、１４，１５…レン
ズ位置センサ、２０…レンズ、３０…ステッピングモー
タ、３１…ねじ軸。
Claims (2)
- 【請求項１】 磁性体と、該磁性体を覆い、該磁性体を
駆動するための駆動コイルが巻回されているボビンとを
有し、前記コイルに電流を流して前記磁性体を前記ボビ
ン内で軸方向に往復移動させるリニアアクチュエータに
おいて、前記ボビンは更に前記駆動コイルを覆う検出コ
イルを有することを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 【請求項２】 磁性体と、該磁性体を覆い、該磁性体を
駆動するための駆動コイルが巻回されているボビンとを
有し、前記ボビンは更に前記駆動コイルを覆う検出コイ
ルを有し、前記駆動コイルに電流を流して前記磁性体を
前記ボビン内で軸方向に往復移動させるリニアアクチュ
エータと、 レンズを支持するレンズ支持部材を有し、前記磁性体が
前記レンズ保持部材に結合され、前記磁性体が前記レン
ズを駆動することを特徴とするリニアアクチュエータを
用いたレンズ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001217434A JP3420577B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001217434A JP3420577B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02385495A Division JP3229508B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | リニアアクチュエータを用いた駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002112520A true JP2002112520A (ja) | 2002-04-12 |
| JP3420577B2 JP3420577B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=19051753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001217434A Expired - Lifetime JP3420577B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420577B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606021B2 (en) * | 2000-11-02 | 2003-08-12 | Valley Wood Limited | Device for fixing the magnetic coil of drive unit |
| WO2007148664A1 (ja) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Alps Electric Co., Ltd. | アクチュエータ |
| US7876002B2 (en) * | 2006-05-31 | 2011-01-25 | Alps Electric Co., Ltd. | Actuator |
| CN107112876A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-08-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 线性电机 |
-
2001
- 2001-07-18 JP JP2001217434A patent/JP3420577B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606021B2 (en) * | 2000-11-02 | 2003-08-12 | Valley Wood Limited | Device for fixing the magnetic coil of drive unit |
| US7876002B2 (en) * | 2006-05-31 | 2011-01-25 | Alps Electric Co., Ltd. | Actuator |
| WO2007148664A1 (ja) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Alps Electric Co., Ltd. | アクチュエータ |
| US7868490B2 (en) | 2006-06-23 | 2011-01-11 | Alps Electric Co., Ltd. | Actuator |
| JP4790802B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2011-10-12 | アルプス電気株式会社 | アクチュエータ |
| CN107112876A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-08-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 线性电机 |
| JP2017525329A (ja) * | 2014-07-15 | 2017-08-31 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気式のリニア機械 |
| US10541594B2 (en) | 2014-07-15 | 2020-01-21 | Robert Bosch Gmbh | Electrical linear machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3420577B2 (ja) | 2003-06-23 |
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