JP2006309109A - レンズに適用する電磁駆動式調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ内に適用される本体、及び一つ以上の永久磁石、第一延伸部を具有しコイルが巻かれた第一導磁体、第二延伸部を具有しコイルが巻かれた第二導磁体より構成し、該永久磁石を該本体に連結し、各延伸部を永久磁石の適切な各極性に対応させて設置し、該電磁駆動式調整装置には更に導磁材料による位置調整部を設け、該永久磁石が選択性を以って該位置調整部にて停留及び定位されるようにする。
【選択図】 図4
Description
ここでは、カメラのレンズ部分に言及するが、カメラにおいてレンズとはカメラの品質を大きく左右する重要なパーツであるが、我々はレンズの絞りの大きさやシャッターの速度以外にも、画像のシャープ度、ズームの倍率の変更やピント合わせなどのため、レンズの位置を切り替えて使用している。
本発明の課題は、これらの欠点に鑑み、小型化と軽量化を実現すると同時に、ズームやピント合わせが効率よく行われるべく、本発明のレンズに適用する電磁駆動式調整装置を提供する。
請求項2の発明は、前記本体は、レンズ部であることを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置である。
請求項3の発明は、前記本体に、中空を呈したカバーを設け、該カバー上は該永久磁石の位置に対応した個所に斜め向きの軌道を設置し、該永久磁石が軌道の制限と導引を受け、該軌道の延伸する方向に沿って斜め向きで線形の運動をし、前記第一、第二導磁体が前記カバー外囲を取り巻くように設置され、且つ、前記第一延伸部と第二延伸部を前記軌道両端に位置させることで、該永久磁石の両極性に対応させ、前記コイルに対し、ある値の電流を流すと、前記第一及び第二導磁体は永久磁石の両極性付近にまで集中して磁力線を生じ、前記永久磁石が前記軌道に沿って斜め向きの運動をし、該本体を連動して該カバー中でネジの螺旋のような回転運動による移動をすることを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置である。
請求項4の発明は、前記レンズに適用する電磁駆動式調整装置には、更に少なくとも一つの導磁材料により製造された位置調整部を設け、前記永久磁石はちょうど該位置調整部と前記本体との間に位置することを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置である。
請求項6の発明は、前記第一導磁体には更に若干のコイルを巻きつけ、該第一導磁体には前記第一極性と相対する少なくとも一つ以上の第一延伸部を具有し、並びに前記第二導磁体にも若干のコイルを巻きつけ、該第二導磁体には前記第二極性と相対する少なくとも一つ以上の第二延伸部を具有することを特徴とする請求項5記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置である。
図4から図6に示すように、本発明の第一実施例は、レンズに適用する電磁駆動式調整装置3であり、これにはレンズ内に適用する本体31、及び少なくとも一つの永久磁石32、並びに第一導磁体33と第二導磁体34とから構成される。
本発明の第一実施例では、レンズに適用する電磁駆動式調整装置3は、デジタルカメラ、或いはデジタルカメラモジュールを含む携帯電話等のカメラ機器に応用されるものである。そのため、本体31はカメラのレンズ内部の可動なレンズ群としてもよく、また、該可動なレンズ群の本体により構成される本体31の左側(被写体に近い側)には固定されて動かない前レンズ群51を設けてもよく、本体31の右側(後ろ側)には、CCD(チャージ・カップルド・デバイス)やCMOS(相補性金属酸化膜半導体)イメージセンサ等の、イメージセンサ52を設けてもよい。
レンズの絞り(図中無し)は、各カメラに通常備えられているものとし、レンズ群51や本体31、或いはイメージセンサ52も通常備えられているものとする。
以下、デジタルカメラのピント調整、或いは、ズーム機能について、本発明を適用した実施例を説明する。本発明の実施例では、カメラのレンズで実施しているが、その他の精密機器における移動ストロークの調整や、多段階に分けられて行われる移動においても応用されるものである。
この永久磁石32の数量は、一つかそれ以上、また、設置位置や形状においても、上述に限られるものではない。図5、6に示すように、本発明の第一実施例では、該永久磁石32の両端の前記第一極性321(永久磁石32の左端に位置する極性)はN極とし、且つ、前記第二極性322(永久磁石32の右端に位置する極性)はS極とする。このとき、もう一つの永久磁石32a両端の該第一極性321a(永久磁石32a左端に位置する極性)をS極とし、且つ該第二極性322a(永久磁石32a右端に位置する極性)をN極とすることが望ましい。
第一延伸部332、332aは、第一極性321、321aに接近及び対応した個所にまで延伸する。前記第二導磁体34の中央部位にも若干の電磁コイル341が巻かれ、第二導磁体34の両端にもそれぞれ第二延伸部342、342aが設けられる。第二延伸部342、342aは該第二極性322,322aに接近及び対応した個所にまで延伸する。
同時に前記第二導磁体34のコイル341を駆動させようとする際、第二延伸部342,342aはそれぞれN極とS極になる。こうして該永久磁石32、32aの第二極性322,322aの異なる極性により引き合い、本体31が第二導磁体34の位置にて密着して固定されるようになる。
こうして、本体31が第一導磁体33の位置に密着して固定され、本体31は第二延伸部342、342a間にてある一定の線形の移動93を行ない、該レンズのピント調整あるいはズームの目的を達成する。
力の優れたバランスを保つべく、位置調整部35の数量と位置は、該永久磁石32、32aの位置に対応するものとし、位置調整部35の両端にはそれぞれ突起部351が設けられ、永久磁石32の両端の第一極性321と第二極性322に接近している。両コイル331、341を駆動し、第一導磁体33と第二導磁体34とが同時に永久磁石32に対して退け合う力を発生し、該永久磁石32を該本体31と共に中間の位置調整部35に対応した位置にまで押しやる。
前記本体31が該位置調整部35に定位された後、前記両コイル331,341の電流供給をストップする。
永久磁石32はそれ自身の磁力によって該位置調整部35を引っ張り、自動で該位置調整部35の位置に定位される、更に電力の消耗を省くといったメリットも提供する。レンズに適用する電磁駆動式調整装置3aは、選択することにより該本体31を該第一導磁体33、第二導磁体34、及び該位置調整部35にて定位(三段階の定位)ができるようになる。
また、本第三実施例では、位置調整部35b、35cは図7に示すような突起した構造ではなく、立方体のような構造を呈したものとする。これにより、前記本体31は定位が第一導磁体33や第二導磁体34の両端位置に接近する他、位置調整部35bや位置調整部35cの位置を選択して停留並びに定位することができ、四段階の位置調整の目的を達成するが、図9と同様の原理で更に多くのポイントで定位ができるようにすることも可能である。
前記永久磁石部42は本体41に連結され、且つ、第一永久磁石421、並びにこれに対応する第二永久磁石422を具有する。該第一永久磁石421と該第二永久磁石422は、その第二極性425、424(S極)が隣り合った形で設置され、こうして該永久磁石部42の両末端にはそれぞれ等しい第一極性423,426(N極)を具有することになる。導磁部43は導磁材質で構成され、中央部位には若干のコイル431が巻かれる。導磁部43の両端はそれぞれ第一延伸部432と第二延伸部433となっている。第一延伸部432と永久磁石421の第一極性423は、対応しており、且つ、前記第二延伸部433と前記第二永久磁石422のもう一つの第一極性426は相対する。
よって、本体41は隣接する第二延伸部433の位置に向かい、密着して固定される。逆に、前記導磁部43のコイル431が駆動し、第一延伸部432と第二延伸部433がそれぞれS極とN極を形成する際、該第一延伸部432と該第一永久磁石421の該第一極性423は相互に引き合い、且つ該第二延伸部433と該第二永久磁石422の該第一極性426は、同極なので退けあう。
したがって、本体41は近隣する該第一延伸部432の位置に向かい、密着して固定される。上述により、本実施例では導磁部43が該本体41における縦向きに延伸した側の両側に設置され、図4に示す本体31のような軸向延伸方向上の両側とは異なるものとなっている。
前記位置調整部44の材質、構造、設置位置、作動方法、機能等は、上述で説明しているので、ここでは敢えて記述しない。
永久磁石621,622は該本体61に連結され、伴って運動するものとするが、該永久磁石621,622の極性は同方向に設置、即ち、S極は全て図13での左側方向に向かって設置する。前記第一、第二導磁体63,64の中央部位には同様に若干のコイル631,641が巻かれ、且つ該第一、第二導磁体63,64も同様に第一延伸部632,633及び第二延伸部642,643を具有する。該第一延伸部632、633と該第二延伸部642,643の位置は同様にしてそれぞれ永久磁石621,622の両極性位置に対応且つ隣接させる。
引き続き、図12,13に示すように、本発明の第六実施例では、該本体61には中空を呈したカバー611が被覆され、該本体61は該カバー611にて回転及び軸向きの線形の運動を行う。該カバー611上には該永久磁石621,622の位置に対応した個所に、それぞれ向きが斜めを呈した軌道621,613が設けられ、該永久磁石621,622が該軌道612,613の制限と導引により、該軌道612,613の延伸方向に沿って斜め向きの線形の運動をする(図12中の矢印)。該第一、第二導磁体63,64は、該カバー611外囲を覆っており、且つ該第一延伸部632,633と該第二延伸部643,642が皆、一方が高く一方が低い配置を呈する。コイル631,641に対し、ある方向に電流を流すと、該第一、第二導磁体63,64は磁力線が該永久磁石621,622の両極付近にまで集中し、該永久磁石621、622が該軌道612,613に沿って、斜め向きに運動する。
こうすることで、本体61を伴って、カバー611中にてねじの螺旋のように移動をし、ストロークが伸びて、公差の影響を受けにくくなる、即ち精確さを高められるようになる。また、該第一、第二導磁体63,64はカバー611外囲を覆うように設置されており、該本体61の前後端にまで延伸させる必要がないため、該第一、第二導磁体63,64を設置する位置の選択は、更に幅が広くなる。
11 レンズ
12 第一連結部
13 第二連結部
14 ボルト
15 ガイドボルト
16 モータ
2 電磁駆動式のレンズ位置切り替え装置
21 レンズ
22 環状の永久磁石
23 第一コイル部
24 第二コイル部
25 第一極性
26 第二極性
3,3a,3b レンズに適用する電磁駆動式の調整装置
31 本体
32,32a 永久磁石
321,321a 第一極性
322,322a 第二極性
33 第一導磁体
331 コイル
332,332a 第一延伸部
34 第二導磁体
341 コイル
342,342a 第二延伸部
35,35b,35c,35d,35e 位置調整部
351 突起部
4,4a レンズに適用する電磁駆動式調整装置
41 本体
42 永久磁石部
421第一永久磁石
422 第二永久磁石
423,426 第一極性
425,424 第二極性
43 導磁部
431 コイル
432 第一延伸部
433 第二延伸部
44 位置調整部
51 前レンズ群
52 イメージセンサ
6,6a レンズに適用する電磁駆動式調整装置
61 本体
611,611a カバー
612,613 軌道
621 第一永久磁石
622 第二永久磁石
63 第一導磁体
64 第二導磁体
631,641 コイル
632,642 第一延伸部
633,643 第二延伸部
65 位置調整部
92,93 線形の移動
Claims (7)
- 本体と、第一導磁体と、第二導磁体とより構成される電磁駆動式調整装置において、
両端がそれぞれ相対する第一極性と第二極性を形成している一つ以上の永久磁石が連結される前記本体と、
若干のコイルが巻きつけられ、前記第一極性に相対する一つ以上の第一延伸部を具有する前記第一導磁体と、
若干のコイルが巻きつけられ、該第二極性に相対する一つ以上の第二延伸部を具有する前記第二導磁体とを具有することを特徴とするレンズに適用する電磁駆動式調整装置。 - 前記本体は、レンズ部であることを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置。
- 前記本体に、中空を呈したカバーを設け、該カバー上は該永久磁石の位置に対応した個所に斜め向きの軌道を設置し、該永久磁石が軌道の制限と導引を受け、該軌道の延伸する方向に沿って斜め向きで線形の運動をし、
前記第一、第二導磁体が前記カバー外囲を取り巻くように設置され、且つ、前記第一延伸部と第二延伸部を前記軌道両端に位置させることで、該永久磁石の両極性に対応させ、
前記コイルに対し、ある値の電流を流すと、前記第一及び第二導磁体は永久磁石の両極性付近にまで集中して磁力線を生じ、前記永久磁石が前記軌道に沿って斜め向きの運動をし、該本体を連動して該カバー中でネジの螺旋のような回転運動による移動をすることを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置。 - 前記レンズに適用する電磁駆動式調整装置には、更に少なくとも一つの導磁材料により製造された位置調整部を設け、前記永久磁石はちょうど該位置調整部と前記本体との間に位置することを特徴とする請求項1記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置。
- 本体と、第一導磁体と、第二導磁体と、一つ以上の位置調整部とより構成される電磁駆動式調整装置において、
両端が相互に反する第一極性と第二極性となっている一つ以上の永久磁石を具有する前記本体と、
磁力を生じ、前記第一極性に対応する前記第一導磁体と、
磁力を生じ、前記第二極性に対応する前記第二導磁体と、
導磁材料により構成され、且つ、該第一導磁体と該第二導磁体の間に位置し、且つ、前記本体との間に位置する個所には該永久磁石が設けられる前記位置調整部が設けられ、前記第一及び第二導磁体の内、少なくとも一方の導磁体を駆動させてある値の磁力を生じさせ、前記永久磁石を動かし、該永久磁石が前記本体を伴って選択された位置から、該第一導磁体、第二導磁体、或いは位置調整部の内のいずれかに接近することを特徴とするレンズに適用する電磁駆動式調整装置。 - 前記第一導磁体には更に若干のコイルを巻きつけ、該第一導磁体には前記第一極性と相対する少なくとも一つ以上の第一延伸部を具有し、
並びに前記第二導磁体にも若干のコイルを巻きつけ、該第二導磁体には前記第二極性と相対する少なくとも一つ以上の第二延伸部を具有する
ことを特徴とする請求項5記載のレンズに適用する電磁駆動式調整装置。 - 主に本体と導磁部を含む電磁駆動式調整装置において、
該本体には、本体に連結される永久磁石部を一つ以上を具有し、該永久磁石部には第一永久磁石とこれに相対した第二永久磁石を具有し、該第一永久磁石と該第二永久磁石とは、これらの永久磁石部の両端が同じ極性が相対するように第一極性と第二極性として設置され、
また、少なくとも、一つ以上設けられる導磁部においては、該導磁部には若干のコイルが巻きつけられ、該導磁部両端にはそれぞれ前記第一極性に対応する第一延伸部と、前記第二極性に対応する第二延伸部を具有することを特徴とするレンズに適用する電磁駆動式調整装置。
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