JP2006345589A - Driver, imaging apparatus employing it and control method of driver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動部材を直線方向に駆動することが可能な駆動装置、それを用いてレンズを光軸方向に駆動することが可能な撮像装置、および駆動装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a driving device capable of driving a moving member in a linear direction, an imaging device capable of driving a lens in an optical axis direction using the moving member, and a control method for the driving device.
近年、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオムービーに代表されるディジタル撮像装置のコンパクト化やモバイル化に伴い、レンズと、それを駆動するアクチュエータの小型化が進んでいる。アクチュエータとしては、レンズを保持するレンズ枠を電磁力により駆動する電磁式リニア駆動装置が知られている。
この駆動装置は、ディジタル撮像装置だけでなく、例えば特許文献1のように往復動流体機械等にも利用されている。以下、特許文献1に記載の駆動装置について図21を用いて説明する。
In recent years, along with the downsizing and mobile use of digital imaging devices represented by digital still cameras and digital video movies, lenses and actuators for driving the lenses have been downsized. As an actuator, an electromagnetic linear drive device that drives a lens frame that holds a lens by electromagnetic force is known.
This drive device is used not only in a digital imaging device but also in a reciprocating fluid machine as disclosed in
図21に、従来の駆動装置の断面図を示す。この駆動装置は、ボビン38と、2連の駆動コイル(電磁コイル)39a、39bと、ピストン40(移動部材)と、第1永久磁石41と、第2永久磁石42と、保持枠体(固定部材)43とから構成されている。ボビン38は、絶縁樹脂製の筒状部材であり、保持枠体43に固定されている。ボビン38には、駆動コイル39a、39bがそれぞれ巻回されている。駆動コイル39a、39bは、互いに異なる向きに電流が流れるように結線されている。ピストン40は、ボビン38の内周側に軸方向に移動可能に配置されており、外周部に筒状の第1永久磁石41が固定されている。第2永久磁石42は、第1永久磁石41の磁極との間で吸引力を発生させるための円環形状の永久磁石であり、駆動コイル39a、39bの外周側に配置されている。
FIG. 21 shows a cross-sectional view of a conventional drive device. This drive device includes a
駆動コイル39a、39bのうち、例えば駆動コイル39aは第1永久磁石41のS極を含む端部の外周側に、駆動コイル39bは第1永久磁石41のN極を含む端部の外周側に、それぞれ配置されている。駆動コイル39a、39bに電流を流すことにより、ピストン40による磁界と駆動コイル39a、39bの電流との相互作用で、フレミングの左手の法則に基づく電磁力がピストン40に作用する。これにより、例えば図21に示す極性では、ピストン40が図中右側に移動する。また、駆動コイル39a、39bの電流を反転させれば付勢力の向きも反転し、ピストン40は図中左側に移動する。したがって、駆動コイル39a、39bに例えば50Hzまたは60Hzの交流電流を通電することで、ピストン40を1秒間に50回又は60回往復動させることができる。
Of the
さらに、ボビン38の外周側の中間位置に第2永久磁石42を配置することで、ピストン40をボビン38の中間位置に戻す向きの磁気吸引力を発生させることができ、ピストン40の往復運動を高速かつ円滑にすることができる。また、第1永久磁石41の磁界の強さを適切に設定してピストン40の往復振動の共振点を50Hz又は60Hzに近づけることで、一層効率的なピストン40の往復運動が得られる。
しかし、以上に述べた従来の駆動装置においては、移動部材の単純な往復運動のみを前提としており、かつ位置検出手段がないため、高速かつ高精度な位置決め制御が不可能である。また、移動部材は可動領域の略中心位置に付勢されるが、位置規制手段等が設けられていないためコイルへの通電を切断している状態において完全に位置固定することができない。 However, the conventional driving device described above is based only on a simple reciprocating motion of the moving member and has no position detection means, so that high-speed and high-precision positioning control is impossible. Further, although the moving member is urged to the approximate center position of the movable region, since the position restricting means or the like is not provided, the moving member cannot be completely fixed in a state where the energization to the coil is cut off.
また、特許文献2のようにバネを用いて可動部を付勢する方法がある。しかし、この場合可動部を駆動するためにはアクチュエータはバネ力に対向する駆動力を発生する必要があり、その力は例えばバネが圧縮バネであれば可動部がバネを圧縮する方向に移動すればするほど大きくなるため、それだけアクチュエータの発生駆動力も必要となり、駆動装置全体が大型化してしまうという欠点がある。
Moreover, there exists a method of energizing a movable part using a spring like
さらに、特許文献3のように付勢機構を設けずに移動部材の位置決め制御を行うものもある。しかしこの場合コイルへの通電を切断している状態では、移動部材が案内手段に沿って自由に移動するため、駆動装置の電源を切った状態で持ち運ぶ時などに移動部材が固定部材と当接する。そのため、カタカタと接触音が発生し使用者に不快感を与えてしまう。また、移動部材を位置保持するには常時コイルに通電する必要があり消費電力が大きくなるといった欠点もある。
Further, there is a technique for performing positioning control of a moving member without providing an urging mechanism as in
本発明の課題は、駆動装置の電源を切った状態において移動部材の位置を安定させることにある。
本発明の別の課題は、駆動装置の消費電力の低減を図ることにある。
An object of the present invention is to stabilize the position of a moving member in a state where a power source of a driving device is turned off.
Another object of the present invention is to reduce the power consumption of the drive device.
請求項1に記載の駆動装置では、固定部材と、被駆動部材が固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、移動部材に設けられた第1永久磁石と、移動部材に設けられ、第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体とを備えている。
The driving device according to
第1永久磁石のN極から流出した磁束は、その大部分が第1磁性体に流入し、第1磁性体から第1永久磁石のS極に戻る。しかし、移動部材側の第1永久磁石と固定部材側のコイルとが対向して配置されており、第1磁性体をコイルが軸方向に貫通しているため、第1永久磁石の周辺には第1磁性体のない空間が存在する。この結果、第1磁性体のない空間から磁束の一部が軸方向に漏洩する。 Most of the magnetic flux flowing out from the N pole of the first permanent magnet flows into the first magnetic body and returns from the first magnetic body to the S pole of the first permanent magnet. However, since the first permanent magnet on the moving member side and the coil on the fixed member side are arranged to face each other and the coil penetrates the first magnetic body in the axial direction, There is a space without the first magnetic body. As a result, part of the magnetic flux leaks in the axial direction from the space without the first magnetic body.
しかし、この駆動装置では、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置されているため、これらの漏洩磁束が第2磁性体に流入する。この結果、第1永久磁石と第2磁性体との間に磁気的吸引力が発生し、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が第2磁性体、すなわち固定部材と当接した状態で吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 However, since this drive device is disposed on one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body, these leakage magnetic flux flows into the second magnetic body. As a result, when a magnetic attraction force is generated between the first permanent magnet and the second magnetic body and no electromagnetic force acts on the moving member, the moving member causes the second magnetic body to move. That is, it is adsorbed while being in contact with the fixed member. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
ここで、軸方向とは、移動部材の移動方向を意味している。また、軸方向と垂直な方向とは、移動部材の移動軸に垂直な方向を意味している。したがって、これらの表現は、各部材が筒状や環状であることを限定するものではない。
請求項2に記載の駆動装置は、請求項1おいて、移動部材の軸方向第2磁性体側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石をさらに備えている。
Here, the axial direction means the moving direction of the moving member. Further, the direction perpendicular to the axial direction means a direction perpendicular to the moving axis of the moving member. Therefore, these expressions do not limit that each member is cylindrical or annular.
According to a second aspect of the present invention, the driving apparatus according to the first aspect further includes at least one second permanent magnet provided on the second magnetic body side in the axial direction of the moving member.
この駆動装置では、移動部材に第2永久磁石が設けられているため、第1および第2永久磁石と第2磁性体との間に磁気的吸引力が発生する。そして、第1永久磁石に加えて第2永久磁石が設けられているため、第1永久磁石のみを設けている場合に比べて磁気的吸引力がより大きくなる。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が固定部材と当接した状態で吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, since the moving member is provided with the second permanent magnet, a magnetic attractive force is generated between the first and second permanent magnets and the second magnetic body. And since the 2nd permanent magnet is provided in addition to the 1st permanent magnet, compared with the case where only the 1st permanent magnet is provided, magnetic attraction force becomes larger. As a result, when the electromagnetic force is not acting on the moving member, the moving member is adsorbed in a state of being in contact with the fixed member by the magnetic attraction force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項3に記載の駆動装置は、請求項1または2において、固定部材に設けられ、移動部材の第2磁性体と軸方向反対側に配置された少なくとも1つの第3永久磁石をさらに備えている。
この駆動装置では、固定部材に第3永久磁石が設けられているため、第1永久磁石と反発するように第3永久磁石を着磁した場合に、第1および第3永久磁石の間に軸方向の磁気的反発力が発生する。そして、第3永久磁石は移動部材の第2磁性体と軸方向反対側に配置されているため、第1および第3永久磁石の磁気的反発力は第1永久磁石および第2磁性体の磁気的吸引力と軸方向の同じ側に向かって作用し、移動部材に作用する磁気的付勢力がより大きくなる。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、これらの磁気的吸引力および反発力により移動部材が固定部材と当接した状態で吸着および押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
According to a third aspect of the present invention, the drive device according to the first or second aspect further includes at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side to the second magnetic body of the moving member. Yes.
In this drive device, since the third permanent magnet is provided on the fixed member, when the third permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet, the shaft is interposed between the first and third permanent magnets. Magnetic repulsive force in the direction is generated. And since the 3rd permanent magnet is arrange | positioned in the axial direction opposite side to the 2nd magnetic body of a moving member, the magnetic repulsive force of a 1st and 3rd permanent magnet is the magnetism of a 1st permanent magnet and a 2nd magnetic body. The magnetic biasing force acting on the moving member is increased by acting toward the same side in the axial direction as the general attractive force. As a result, when the electromagnetic force is not applied to the moving member, the moving member is attracted and pressed in a state where the moving member is in contact with the fixed member by the magnetic attractive force and the repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項4に記載の駆動装置は、固定部材と、被駆動部材が固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、固定部材に設けられた第1永久磁石と、固定部材に設けられ、第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、移動部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体と、移動部材の軸方向第2磁性体側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石とを備えている。
The drive device according to
この駆動装置では、第1永久磁石からの漏洩磁束が第2磁性体に流入する。この結果、移動部材に設けられた第2永久磁石と第2磁性体との間に磁気的吸引力が発生し、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が第2磁性体、すなわち固定部材と当接した状態で吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, the leakage magnetic flux from the first permanent magnet flows into the second magnetic body. As a result, when a magnetic attraction force is generated between the second permanent magnet provided on the moving member and the second magnetic body, and no electromagnetic force is acting on the moving member, the magnetic attraction force moves. The member is adsorbed while being in contact with the second magnetic body, that is, the fixed member. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項5に記載の駆動装置は、請求項4において、固定部材に設けられ、移動部材の第2磁性体と軸方向反対側に配置された少なくとも1つの第3永久磁石をさらに備えている。
この駆動装置では、固定部材に第3永久磁石が設けられているため、第1永久磁石と反発するように第3永久磁石を着磁した場合に、第1および第3永久磁石の間に軸方向の磁気的反発力が発生する。すなわち、第1永久磁石と第2磁性体との間に磁気的吸引力が発生するとともに、第1永久磁石と第3永久磁石との間に磁気的反発力が発生する。そして、第3永久磁石が移動部材の第2磁性体と軸方向反対側に配置されているため、磁気的吸引力と磁気的反発力とが軸方向の同じ側に向かって作用し、移動部材に作用する磁気的付勢力がより大きくなる。この結果、コイルによる磁気的付勢力が発生していない場合に、この磁気的吸引力および反発力により移動部材が固定部材と当接した状態でより確実に吸着および押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the drive device according to the fourth aspect further includes at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side to the second magnetic body of the moving member.
In this drive device, since the third permanent magnet is provided on the fixed member, when the third permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet, the shaft is interposed between the first and third permanent magnets. Magnetic repulsive force in the direction is generated. That is, a magnetic attractive force is generated between the first permanent magnet and the second magnetic body, and a magnetic repulsive force is generated between the first permanent magnet and the third permanent magnet. And since the 3rd permanent magnet is arrange | positioned on the opposite side to the 2nd magnetic body of a moving member, a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force act toward the same side of an axial direction, and a moving member The magnetic biasing force acting on the is increased. As a result, when the magnetic urging force by the coil is not generated, the moving member is more reliably attracted and pressed in a state where the moving member is in contact with the fixed member by the magnetic attractive force and the repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項6に記載に駆動装置は、請求項1から5のいずれかにおいて、第2磁性体が第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方と軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一である。
この駆動装置では、第1永久磁石からの漏洩磁束が確実に第2磁性体に流入するため、磁気的吸引力がより確実に発生する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the drive device according to any one of the first to fifth aspects, the second magnetic body is substantially at a position in a direction perpendicular to the axial direction with respect to at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body. Are identical.
In this drive device, since the magnetic flux leakage from the first permanent magnet surely flows into the second magnetic body, the magnetic attractive force is more reliably generated.
請求項7に記載の駆動装置は、請求項1から6のいずれかにおいて、第2磁性体はがコイルと軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一である。
この駆動装置では、第2磁性体がコイルと軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一であるため、第1磁性体がない空間と第2磁性体との軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一となる。これにより、第1永久磁石からの漏洩磁束が確実に第2磁性体に流入するため、磁気的吸引力がより確実に発生する。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the second magnetic body is substantially the same in position in the direction perpendicular to the axial direction of the coil.
In this drive device, the position of the second magnetic body in the direction perpendicular to the axial direction of the coil is substantially the same. Therefore, the direction of the direction perpendicular to the axial direction of the space without the first magnetic body and the second magnetic body. The position is substantially the same. Thereby, since the magnetic flux leakage from the first permanent magnet surely flows into the second magnetic body, the magnetic attractive force is more reliably generated.
請求項8に記載の駆動装置は、請求項1から7のいずれかにおいて、固定部材が移動部材と軸方向に当接可能な第1固定部を有している。第2磁性体は、第1固定部の移動部材と軸方向反対側に配置されている。
この駆動装置では、第2磁性体が第1固定部の移動部材と軸方向反対側に配置されているため、例えば第1永久磁石と第2磁性体との間の磁気的吸引力により移動部材が第1固定部に吸着されるが、第1永久磁石と第2磁性体とが直接接触することがない。この結果、移動部材を第1固定部から脱着する際の必要付勢力を小さくすることができ、駆動装置の消費電力を低減することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, the driving device according to any one of the first to seventh aspects includes a first fixing portion in which the fixing member can abut against the moving member in the axial direction. The second magnetic body is disposed on the opposite side to the moving member of the first fixed portion in the axial direction.
In this drive device, since the second magnetic body is disposed on the opposite side of the moving member of the first fixed portion in the axial direction, for example, the moving member is generated by a magnetic attractive force between the first permanent magnet and the second magnetic body. However, the first permanent magnet and the second magnetic body are not in direct contact with each other. As a result, it is possible to reduce the required urging force when the moving member is detached from the first fixed portion, and it is possible to reduce the power consumption of the drive device.
請求項9に記載の駆動装置は、請求項1から8のいずれかにおいて、移動部材の軸方向第2磁性体側に設けられた位置検出用永久磁石と、固定部材に設けられ位置検出用永久磁石に軸方向と垂直な方向に対向して配置され位置検出用永久磁石を介して移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出センサとをさらに備えている。
この駆動装置では、移動部材に位置検出用永久磁石が設けられているため、例えば位置検出用永久磁石を第2磁性体と吸引し合うように着磁した場合に、位置検出用永久磁石と第2磁性体との間に磁気的吸引力が発生する。すなわち、位置検出用としての永久磁石を利用して磁気的吸引力を得ることができる。
A drive device according to a ninth aspect of the present invention is the drive device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the position detection permanent magnet is provided on the second magnetic body side in the axial direction of the moving member, and the position detection permanent magnet is provided on the fixed member. And a position detection sensor for detecting the position of the moving member in the axial direction via a position detecting permanent magnet.
In this drive device, since the position detection permanent magnet is provided on the moving member, for example, when the position detection permanent magnet is magnetized so as to attract the second magnetic body, the position detection permanent magnet A magnetic attractive force is generated between the two magnetic bodies. That is, a magnetic attractive force can be obtained by using a permanent magnet for position detection.
請求項10に記載の駆動装置は、固定部材と、被駆動部材が固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、移動部材に設けられた第1永久磁石と、移動部材に設けられ、第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第4永久磁石とを備えている。
The driving device according to
この駆動装置では、第1および第4永久磁石の間に軸方向の磁気的吸引力が発生する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が固定部材に吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, an axial magnetic attractive force is generated between the first and fourth permanent magnets. As a result, when no electromagnetic force is acting on the moving member, the moving member is attracted to the fixed member by the magnetic attraction force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項11に記載の駆動装置は、請求項10において、移動部材の軸方向第4永久磁石側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石をさらに備えている。
この駆動装置では、移動部材に第2永久磁石が設けられているため、第2永久磁石を第4永久磁石と吸引し合うように着磁した場合に、第2永久磁石と第4永久磁石との間に磁気的吸引力が発生する。そして、第1永久磁石に加えて第2永久磁石が設けられているため、第1永久磁石のみを設けている場合に比べて磁気的吸引力がより大きくなる。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が固定部材に吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
The drive device according to an eleventh aspect of the present invention is the drive device according to the tenth aspect, further comprising at least one second permanent magnet provided on the fourth permanent magnet side in the axial direction of the moving member.
In this drive device, since the moving member is provided with the second permanent magnet, when the second permanent magnet is magnetized so as to attract the fourth permanent magnet, the second permanent magnet and the fourth permanent magnet Magnetic attraction force is generated during this period. And since the 2nd permanent magnet is provided in addition to the 1st permanent magnet, compared with the case where only the 1st permanent magnet is provided, magnetic attraction force becomes larger. As a result, when no electromagnetic force is acting on the moving member, the moving member is attracted to the fixed member by the magnetic attraction force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項12に記載の駆動装置は、請求項10または11において、固定部材に設けられ、移動部材に対して第4永久磁石と軸方向反対側に配置された少なくとも1つの第3永久磁石をさらに備えている。
この駆動装置では、固定部材に第3永久磁石が設けられているため、第1永久磁石と反発するように第3永久磁石を着磁した場合に、第1および第3永久磁石の間に軸方向の磁気的反発力が発生する。そして、第3永久磁石は移動部材の第4永久磁石と軸方向反対側に配置されているため、第1および第3永久磁石の磁気的反発力は第1および第4永久磁石の磁気的吸引力と軸方向の同じ側に向かって作用する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力および反発力により移動部材が固定部材に吸着および押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
A drive device according to a twelfth aspect is the drive device according to the tenth or eleventh aspect, further comprising at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side to the fourth permanent magnet with respect to the moving member. I have.
In this drive device, since the third permanent magnet is provided on the fixed member, when the third permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet, the shaft is interposed between the first and third permanent magnets. Magnetic repulsive force in the direction is generated. Since the third permanent magnet is arranged on the side opposite to the fourth permanent magnet of the moving member, the magnetic repulsive force of the first and third permanent magnets is the magnetic attraction of the first and fourth permanent magnets. Acting on the same side of force and axial direction. As a result, when no electromagnetic force is acting on the moving member, the moving member is attracted and pressed against the fixed member by the magnetic attractive force and the repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項13に記載の駆動装置は、固定部材と、被駆動部材が固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、固定部材に設けられた第1永久磁石と、固定部材に設けられ、第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、移動部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第4永久磁石と、移動部材の軸方向第4永久磁石側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石とを備えている。
The driving device according to
この駆動装置では、第2永久磁石と第4永久磁石との間に磁気的吸引力が発生する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力により移動部材が固定部材に吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, a magnetic attractive force is generated between the second permanent magnet and the fourth permanent magnet. As a result, when no electromagnetic force is acting on the moving member, the moving member is attracted to the fixed member by the magnetic attraction force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項14に記載の駆動装置は、請求項13において、固定部材に設けられ、移動部材に対して第4永久磁石と軸方向反対側に配置された少なくとも1つの第3永久磁石をさらに備えている。
この駆動装置では、固定部材に第3永久磁石が設けられているため、第4永久磁石と反発するように第3永久磁石を着磁した場合に、第2および第4永久磁石の間に磁気的吸引力が発生するとともに、第3および第4永久磁石の間に軸方向の磁気的反発力が発生する。そして、第3永久磁石が移動部材に対して第4永久磁石と軸方向反対側に配置されているため、磁気的吸引力と磁気的反発力とが軸方向の同じ側に向かって作用し、移動部材に作用する磁気的付勢力がより大きくなる。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的吸引力および反発力により移動部材が固定部材により確実に吸着および押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
A drive device according to a fourteenth aspect of the present invention is the drive device according to the thirteenth aspect, further comprising at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side to the fourth permanent magnet with respect to the moving member. Yes.
In this drive device, since the third permanent magnet is provided on the fixed member, when the third permanent magnet is magnetized so as to repel the fourth permanent magnet, the magnet is interposed between the second and fourth permanent magnets. A magnetic attractive force is generated, and an axial magnetic repulsive force is generated between the third and fourth permanent magnets. And since the 3rd permanent magnet is arranged on the side opposite to the 4th permanent magnet with respect to the moving member, the magnetic attractive force and the magnetic repulsive force act toward the same side in the axial direction, The magnetic biasing force acting on the moving member is further increased. As a result, when no electromagnetic force is acting on the moving member, the moving member is reliably attracted and pressed by the fixed member by the magnetic attractive force and the repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項15に記載の駆動装置は、請求項10から14のいずれかにおいて、第4永久磁石が第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方と軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一である。
請求項16に記載の駆動装置は、請求項10から15のいずれかにおいて、第4永久磁石がコイルと軸方向と垂直な方向の位置が実質的に同一である。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the drive device according to any one of the tenth to fourteenth aspects, the fourth permanent magnet is substantially at a position in a direction perpendicular to the axial direction from at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body. Are identical.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the tenth to fifteenth aspects, the position of the fourth permanent magnet in the direction perpendicular to the coil and the axial direction is substantially the same.
請求項17に記載の駆動装置は、請求項10から16のいずれかにおいて、固定部材が移動部材と軸方向に当接可能な第1固定部を有している。第4永久磁石は、第1固定部の移動部材と軸方向反対側に配置されている。
この駆動装置では、第4永久磁石が第1固定部の移動部材と軸方向反対側に配置されているため、例えば第2永久磁石と第4永久磁石との間の磁気的吸引力により移動部材が第1固定部に吸着されるが、第2永久磁石と第4永久磁石とが直接接触することがない。この結果、移動部材を第1固定部から脱着する際の必要付勢力を小さくすることができ、駆動装置の消費電力を低減することができる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in any one of the tenth to sixteenth aspects, the fixing member has a first fixing portion that can abut on the moving member in the axial direction. The fourth permanent magnet is arranged on the side opposite to the moving member of the first fixed portion in the axial direction.
In this drive device, since the fourth permanent magnet is disposed on the opposite side in the axial direction from the moving member of the first fixed portion, for example, the moving member is generated by a magnetic attractive force between the second permanent magnet and the fourth permanent magnet. Is attracted to the first fixed portion, but the second permanent magnet and the fourth permanent magnet are not in direct contact with each other. As a result, it is possible to reduce the required urging force when the moving member is detached from the first fixed portion, and it is possible to reduce the power consumption of the drive device.
請求項18に記載の駆動装置は、請求項10から17のいずれかにおいて、移動部材の軸方向第4永久磁石側に設けられた位置検出用永久磁石と、固定部材に設けられ位置検出用永久磁石に軸方向と垂直な方向に対向して配置され位置検出用永久磁石を介して移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出センサとをさらに備えている。
この駆動装置では、移動部材に位置検出用永久磁石が設けられているため、例えば位置検出用永久磁石と第4永久磁石とをそれぞれ吸引し合うように着磁した場合に、位置検出用永久磁石と第4永久磁石との間に磁気的吸引力が発生する。すなわち、位置検出用としての永久磁石を利用して、磁気的吸引力を得ることができる。
A drive device according to an eighteenth aspect is the drive device according to any one of the tenth to seventeenth aspects, wherein the position detection permanent magnet is provided on the moving member in the axial direction fourth permanent magnet side, and the position detection permanent is provided on the fixed member. A position detection sensor is further provided that is disposed to face the magnet in a direction perpendicular to the axial direction and detects the axial position of the moving member via a position detecting permanent magnet.
In this drive device, since the position detection permanent magnet is provided on the moving member, for example, when the position detection permanent magnet and the fourth permanent magnet are magnetized so as to attract each other, the position detection permanent magnet is used. And a fourth permanent magnet generate a magnetic attractive force. That is, a magnetic attractive force can be obtained by using a permanent magnet for position detection.
請求項19に記載の駆動装置は、固定部材と、固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、移動部材に設けられた第1永久磁石と、移動部材に設けられ、第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方と軸方向に対向して配置された少なくとも1つの第3永久磁石とを備えている。 The drive device according to claim 19 is provided with a fixed member, a moving member provided so as to be movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction, and a first provided in the moving member A permanent magnet, a first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction, and a fixed member provided with the first permanent magnet and the first magnetic A coil disposed between a direction perpendicular to the axial direction of the body and at least one of the first permanent magnet and at least one of the first magnetic body disposed in the axial direction, provided on the fixing member. And a third permanent magnet.
この駆動装置では、固定部材に第3永久磁石が設けられているため、第1永久磁石と反発するように第3永久磁石を着磁した場合に、第1および第3永久磁石の間に磁気的反発力が発生する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的反発力により移動部材が固定部材に押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, since the third permanent magnet is provided on the fixed member, when the third permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet, a magnetic force is generated between the first and third permanent magnets. Repulsive force is generated. As a result, when no electromagnetic force acts on the moving member, the moving member is pressed against the fixed member by the magnetic repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項20に記載の駆動装置は、固定部材と、被駆動部材が固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、固定部材に設けられた第1永久磁石と、固定部材に設けられ第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、移動部材に設けられ第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、移動部材に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石と、固定部材に設けられた少なくとも1つの第3永久磁石とを備えている。
The driving device according to
この駆動装置では、第2および第2永久磁石の間には軸方向に磁気的反発力が発生する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的反発力により移動部材が固定部材に押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this drive device, a magnetic repulsive force is generated in the axial direction between the second and second permanent magnets. As a result, when no electromagnetic force acts on the moving member, the moving member is pressed against the fixed member by the magnetic repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項21に記載の駆動装置は、請求項19または20において、移動部材に設けられた位置検出用永久磁石と、固定部材に設けられ位置検出用永久磁石に軸方向と垂直な方向に対向して配置され位置検出用永久磁石を介して移動部材の軸方向位置を検出するための位置検出センサとをさらに備えている。
この駆動装置では、移動部材に位置検出用永久磁石が設けられているため、例えば位置検出用永久磁石と第3永久磁石とを互いに反発するように着磁した場合に、位置検出用永久磁石と第3永久磁石との間に磁気的反発力が発生する。この結果、移動部材に電磁力が作用していない場合に、この磁気的反発力により移動部材が固定部材に押圧される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動を防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the drive device according to the nineteenth or twentieth aspect, the position detection permanent magnet provided on the moving member and the position detection permanent magnet provided on the fixed member are opposed to each other in a direction perpendicular to the axial direction. And a position detection sensor for detecting the axial position of the moving member via a position detecting permanent magnet.
In this drive device, since the position detection permanent magnet is provided on the moving member, for example, when the position detection permanent magnet and the third permanent magnet are magnetized so as to repel each other, the position detection permanent magnet A magnetic repulsive force is generated between the third permanent magnet. As a result, when no electromagnetic force acts on the moving member, the moving member is pressed against the fixed member by the magnetic repulsive force. Thereby, in a state where the power of the driving device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項22に記載の駆動装置は、請求項1から21のいずれかにおいて、固定部材が第1磁性体の外周側に配置され、移動部材、第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか1つに軸方向と垂直な方向に当接する筒状の案内壁を有している。
この駆動装置では、固定部材が案内壁を有しているため、固定部材と別部材として案内手段を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
A drive device according to a twenty-second aspect is the drive device according to any one of the first to twenty-first aspects, wherein the fixed member is disposed on the outer peripheral side of the first magnetic body, and at least one of the moving member, the first permanent magnet, and the first magnetic body. One has a cylindrical guide wall that abuts in a direction perpendicular to the axial direction.
In this drive device, since the fixing member has a guide wall, it is not necessary to provide guide means as a separate member from the fixing member, and the number of parts can be reduced.
請求項23に記載の撮像装置は、撮像光学系の少なくとも一部を構成する少なくとも1つのレンズと、前記撮像光学系の光路上に配置された撮像素子と、撮像素子に対してレンズを光軸方向に駆動するための請求項1から22に記載の駆動装置とを備えている。
この撮像装置では、請求項1から22に記載の駆動装置を備えているため、例えばデジタルカメラ等で電源を切った状態でも移動部材が固定部材に吸着または押圧され、移動部材のガタつきを防止することができる。
The image pickup apparatus according to claim 23, wherein at least one lens constituting at least part of the image pickup optical system, an image pickup element disposed on an optical path of the image pickup optical system, and the lens with respect to the image pickup optical axis A drive device according to
Since the image pickup apparatus includes the drive device according to any one of
請求項24に記載の撮像装置は、請求項23において、撮像光学系において移動部材が固定部材と軸方向に当接した状態で、パンフォーカス位置となるようにレンズが配置されている。
この撮像装置では、パンフォーカスで使用する際に電源を切った場合であっても、移動部材が固定部材に吸着または押圧されるため、パンフォーカス状態を保持できる。すなわち、消費電力の低減を図ることができる。
The imaging device according to a twenty-fourth aspect is the imaging device according to the twenty-third aspect, wherein in the imaging optical system, the lens is disposed so as to be in a pan focus position in a state where the moving member is in contact with the fixed member in the axial direction.
In this imaging apparatus, even when the power is turned off when used in pan focus, the moving member is attracted or pressed by the fixed member, so that the pan focus state can be maintained. That is, power consumption can be reduced.
請求項25に記載の撮像装置は、請求項24において、固定部材に設けられた第1調節部材と、第2磁性体に設けられ第1調節部材に光軸方向に対向して配置された第2調節部材と、第1および第2調節部材のいずれか一方に光軸方向へ移動不能にかつ回転可能に設けられ、他方と光軸方向に螺合する第1調節ネジと、第1および第2調節部材の間に光軸方向へ弾性変形可能に配置された第1付勢部材とを有する調節機構をさらに備えている。 An imaging device according to a twenty-fifth aspect is the imaging device according to the twenty-fourth aspect, wherein the first adjustment member provided on the fixing member and the first adjustment member provided on the second magnetic body and disposed opposite the first adjustment member in the optical axis direction. Two adjustment members, a first adjustment screw which is provided in any one of the first and second adjustment members so as to be immovable and rotatable in the optical axis direction, and screwed with the other in the optical axis direction; The adjusting mechanism further includes a first urging member disposed between the two adjusting members so as to be elastically deformable in the optical axis direction.
この撮像装置では、第1調節ネジおよび第1付勢部材により第1および第2調節部材の間の光軸方向の距離を調節することができる。すなわち、固定部材と第2磁性体との距離を調節することができる。これにより、第2磁性体による磁気的吸引力の設定を調節することができる。
請求項26に記載の駆動装置は、請求項25において、第1付勢部材が弾性部材であり、第1調節ネジが第1付勢部材に挿嵌されている。
In this imaging device, the distance in the optical axis direction between the first and second adjustment members can be adjusted by the first adjustment screw and the first biasing member. That is, the distance between the fixing member and the second magnetic body can be adjusted. Thereby, the setting of the magnetic attraction force by the second magnetic body can be adjusted.
A drive device according to a twenty-sixth aspect is the drive device according to the twenty-fifth aspect, wherein the first urging member is an elastic member, and the first adjustment screw is inserted into the first urging member.
請求項27に記載の撮像装置は、請求項25または26において、調節機構が撮像素子に設けられ第1調節部材に光軸方向に対向して配置された第3調節部材と、第1および第3調節部材のいずれか一方に光軸方向へ移動不能にかつ回転可能に設けられ、他方と光軸方向に螺合する第2調節ネジと、第1および第3調節部材の間に光軸方向へ弾性変形可能に配置された第2付勢部材とをさらに有している。 According to a twenty-seventh aspect of the present invention, there is provided the imaging device according to the twenty-fifth or twenty-sixth aspect, wherein the adjustment mechanism is provided in the imaging element and is disposed opposite the first adjustment member in the optical axis direction. An optical axis direction is provided between the first and third adjustment members, and a second adjustment screw that is provided in any one of the three adjustment members so as to be immovable and rotatable in the optical axis direction and is screwed with the other in the optical axis direction. And a second urging member arranged so as to be elastically deformable.
この撮像装置では、第2調節ネジおよび第2付勢部材により第1および第3調節部材の間の光軸方向の距離を調節することができる。すなわち、固定部材と撮像素子との間の距離を調節することができる。
請求項28に記載の撮像装置は、請求項24において、固定部材に設けられた第1調節部材と、撮像素子に設けられ第1調節部材に光軸方向に対向して配置された第3調節部材と、第1および第3調節部材のいずれか一方に光軸方向へ移動不能にかつ回転可能に設けられ、他方と光軸方向に螺合する第2調節ネジと、第1および第3調節部材の間に光軸方向へ弾性変形可能に配置された第2付勢部材とを有する調節機構をさらに備えている。
In this imaging apparatus, the distance in the optical axis direction between the first and third adjustment members can be adjusted by the second adjustment screw and the second urging member. That is, the distance between the fixing member and the image sensor can be adjusted.
The imaging device according to a twenty-eighth aspect is the imaging device according to the twenty-fourth aspect, wherein a first adjustment member provided on the fixing member and a third adjustment provided on the imaging element and disposed opposite the first adjustment member in the optical axis direction. A member, a second adjustment screw that is immovable and rotatable in one of the first and third adjustment members in the optical axis direction, and is screwed into the other in the optical axis direction; and first and third adjustments The adjusting mechanism further includes a second urging member disposed between the members so as to be elastically deformable in the optical axis direction.
この撮像装置では、第2調節ネジおよび第2付勢部材により第1および第3調節部材の間の光軸方向の距離を調節することができる。すなわち、固定部材と撮像素子との距離を調節することができる。
請求項29に記載の駆動装置は、請求項27または28において、第2付勢部材が弾性部材であり、第2調節ネジが第2付勢部材に挿嵌されている。
In this imaging apparatus, the distance in the optical axis direction between the first and third adjustment members can be adjusted by the second adjustment screw and the second urging member. That is, the distance between the fixing member and the image sensor can be adjusted.
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the twenty-seventh or twenty-eighth aspect, the second urging member is an elastic member, and the second adjustment screw is inserted into the second urging member.
請求項30に記載の駆動装置の制御方法は、固定部材と、被駆動部材に固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、移動部材に設けられた第1永久磁石と、移動部材に設けられ第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、固定部材に設けられ第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体とを備えた駆動装置の制御方法である。駆動装置は、さらに移動部材を駆動する駆動部を含む制御手段を備えている。この制御方法は、コイルへの通電を停止する前に、移動部材を軸方向第2磁性体側のストローク端またはその近傍まで移動させる移動工程と、移動部材をストローク端またはその近傍まで移動させた後に、コイルへの通電を停止する停止工程とを含んでいる。
The control method of the drive device according to
この制御方法では、移動部材を第2磁性体側のストローク端またはその近傍まで移動させてからコイルへの通電を停止するため、第1永久磁石と第2磁性体との間の磁気的吸引力が大きい状態で移動部材に電磁力が作用しなくなる。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動をより確実に防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this control method, since the energization to the coil is stopped after the moving member is moved to the stroke end on the second magnetic body side or the vicinity thereof, the magnetic attractive force between the first permanent magnet and the second magnetic body is reduced. In a large state, the electromagnetic force does not act on the moving member. Thereby, in the state where the power supply of the drive device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented more reliably, and the position of the moving member can be stabilized.
請求項31に記載の駆動装置の制御方法は、固定部材と、被駆動部材に固定され固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、移動部材に設けられた第1永久磁石と、移動部材に設けられ第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、固定部材に設けられ第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、固定部材に設けられ第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体とを備えた駆動装置の制御方法である。駆動装置は、さらに移動部材を駆動する駆動部を含む制御手段を備えている。コイルへの通電を停止する前に、移動部材の軸方向位置を検出する位置検出工程と、位置検出工程で検出した移動部材の軸方向位置と予め設定された目標位置とを比較し、移動部材が目標位置よりも軸方向第2磁性体側に位置しているかどうかを判断する判断工程と、判断工程での判断結果に応じて、移動部材の軸方向位置が目標位置または目標位置よりも第2磁性体と反対側に位置している場合に、移動部材を目標位置まで軸方向第2磁性体側に移動させる移動工程と、移動部材を目標位置まで移動させた後にコイルへの通電を停止する停止工程とを含んでいる。 The control method of the drive device according to claim 31 includes: a fixed member; and a moving member that is fixed to the driven member and is movable in the axial direction with respect to the fixed member and is capable of contacting in the axial direction. A first permanent magnet provided on the moving member, a first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction, and a first permanent magnet provided on the fixed member. A coil disposed between the magnet and the first magnetic body in a direction perpendicular to the axial direction, and a fixed member provided on at least one axial side of the first permanent magnet and the first magnetic body. This is a method for controlling a driving device including at least one second magnetic body. The drive device further includes control means including a drive unit that drives the moving member. Before stopping energization of the coil, the position detecting step for detecting the axial position of the moving member is compared with the axial position of the moving member detected in the position detecting step and a preset target position. In accordance with a determination step in which it is determined whether the moving member is positioned on the second magnetic body side in the axial direction with respect to the target position and the determination result in the determination step, the axial position of the moving member is second than the target position or the target position. A moving step for moving the moving member to the second magnetic body in the axial direction to the target position when the magnetic member is located on the opposite side of the magnetic body, and a stop for stopping energization of the coil after moving the moving member to the target position Process.
この制御方法では、移動部材を目標位置まで移動させた後にコイルの通電を停止するため、大きな磁気的吸引力を保持できる程度に目標位置を設定していれば、コイルへの通電を停止しても移動部材が固定部材に確実に吸着される。これにより、駆動装置の電源を切った状態において、固定部材と移動部材との相対移動をより確実に防止することができ、移動部材の位置の安定化を図ることができる。 In this control method, the energization of the coil is stopped after moving the moving member to the target position. Therefore, if the target position is set to such a degree that a large magnetic attractive force can be maintained, the energization of the coil is stopped. Also, the moving member is reliably adsorbed to the fixed member. Thereby, in the state where the power supply of the drive device is turned off, the relative movement between the fixed member and the moving member can be prevented more reliably, and the position of the moving member can be stabilized.
本発明に係る駆動装置では、磁気的吸引力および反発力を利用することで、電源を切った状態における移動部材の位置の安定化を図ることができる。
また、本発明に係る駆動装置では、磁気的吸引力および反発力を利用することで、消費電力を低減させることができる。
さらに、本発明に係る駆動装置の制御方法では、上記の構成としているため、磁気的吸引力および反発力を利用する際に、駆動装置の電源を切った状態における移動部材の位置の安定化をより確実に図ることができる。
In the drive device according to the present invention, it is possible to stabilize the position of the moving member when the power is turned off by using the magnetic attractive force and the repulsive force.
In the drive device according to the present invention, the power consumption can be reduced by utilizing the magnetic attractive force and the repulsive force.
Furthermore, since the drive device control method according to the present invention has the above-described configuration, the position of the moving member can be stabilized when the drive device is turned off when the magnetic attractive force and the repulsive force are used. This can be achieved more reliably.
本発明に係る駆動装置について、以下に図面を参照しながら説明する。
A.撮像装置の構成について
1.第1実施形態
(1)撮像装置の構成
図1に、本発明の第1実施形態としての撮像装置100の断面概略図を示す。以下、図1の上側を光軸方向上側、下側を光軸方向下側と表現するが、これらは撮像装置100の取付状態を限定するものではない。図1に示すように、撮像装置100は、固定部材6と、レンズ枠4(移動部材)と、第1永久磁石9と、第1ヨーク8(第1磁性体)と、コイル10と、第2ヨーク11(第2磁性体)と、3枚のレンズ1、2、3とを備えている。
A drive device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
A. Regarding the configuration of the imaging apparatus First Embodiment (1) Configuration of Imaging Device FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an
固定部材6は、撮像装置100のケーシングの役割を果たす部材であり、第1固定部6bと、第2固定部6cと、第3固定部6aとを有している。第3固定部6aは、軸方向に延びる筒状の部分であり、各部材が内周側に収容されている。第1固定部6bおよび第2固定部6cは、例えば環状かつ板状の部分であり、後述するレンズ枠4の光軸方向両端に配置されている。第3固定部6aは、第1および第2固定部6b、6cを光軸方向に連結するためのもの筒状の部分である。レンズ枠4は、固定部材6の内部に配置された筒状の部材であり、固定部材に対して軸方向へ移動可能にかつ軸方向に当接可能に設けられている。具体的には、固定部材6には光軸方向(図1の上下方向)に延びるガイドポール7a、7bが設けられており、レンズ枠4に設けられた孔(図示せず)に嵌合している。固定部材6、レンズ枠4、第1永久磁石9、第1ヨーク8、第2ヨーク11により駆動装置が構成されている。
The fixing
またレンズ枠4の内部には、撮像光学系の一部を構成する被駆動部材としてのレンズ1、2、3が収容および固定されており、レンズ1、2、3は光軸方向に並設されている。レンズ2、3の間には、位置決め用のスペーサ5が配置されている。また、固定部材6の光軸方向下側には、レンズ3と対向するように撮像素子(図示せず)が撮像光学系の光路上に配置されている。
In the
第1永久磁石9、第1ヨーク8およびコイル10は、ボイスコイルモータ16を構成している。この撮像装置100は、磁石駆動方式であり、第1永久磁石9、第1ヨーク8がレンズ枠4に、コイル10が固定部材6に、それぞれ固定されている。
第1ヨーク8は、レンズ枠4の外周部に固定された筒状の磁性体である。第1ヨーク8は、例えば1枚のプレートから一体成形されており、内周側筒状部8aと、外周側筒状部8bと、中間部8cとを有している。内周側筒状部8aおよび外周側筒状部8bは、光軸方向に延びる互いに径が異なる筒状の部分であり、光軸方向の一方に配置された中間部8cにより連結されている。内周側筒状部8aは、レンズ枠4の外周部に固定されている。内周側筒状部8aと外周側筒状部8bとの間には、軸方向と垂直な方向に隙間が確保されている。
The first
The
第1永久磁石9は、外周側筒状部8bの内周面に固定された筒状の磁石であり、軸方向と垂直な方向に着磁されている。第1永久磁石9と内周側筒状部8aとは、軸方向と垂直な方向に対向して配置されている。コイル10は、固定部材6側の部材に巻回されており、第1永久磁石9および内周側筒状部8aの軸方向と垂直な方向の間に配置されている。
以上に述べた第1永久磁石9、第1ヨーク8およびコイル10により構成されるボイスコイルモータにより、固定部材6に対してレンズ枠4が光軸方向に駆動可能となっている。
The 1st
The
また、この撮像装置100は、第1ヨーク8以外にさらに第2ヨーク11を備えている点に特徴を有している。具体的には、第2ヨーク11は、環状かつ板状の磁性体であり、第1永久磁石9および第1ヨーク8からの漏洩磁束が流入可能なよう配置されている。より具体的には、第2ヨーク11は、第1永久磁石9の光軸方向一方側に固定部材6の第1固定部6bを介して配置されており、第1固定部6bの光軸方向の端部に固定されている。第2ヨーク11および第1永久磁石9の軸方向と垂直な方向の位置は、実質的に同一となっている。
Further, the
(2)動作
次に、本実施形態の撮像装置1の駆動方法について説明する。コイル10に通電した場合、第1永久磁石9とコイル10との間に光軸方向の電磁力が発生する。この結果、第1永久磁石9とコイル10とに光軸方向へ電磁力が作用する。この結果、固定部材6に対してレンズ枠4が光軸方向に駆動される。
(2) Operation Next, a driving method of the
この撮像装置100では、ボイスコイルモータ16で発生する電磁力以外に第2ヨーク11により磁気的付勢力が発生する。具体的には、第1永久磁石9から発生する磁束は、例えば第1永久磁石9の外周側がN極であった場合、その大部分は接している第1ヨーク8に流入し、内周側のS極に戻る。しかし、磁束の一部は第1ヨーク8に流入せず、第1ヨーク8が存在しない空間、より詳細には第1永久磁石9の光軸方向下側の空間に漏洩する。
In the
しかし、この撮像装置100では、第1永久磁石9の光軸方向下側に第2ヨーク11が配置されているため、これらの漏洩磁束が第2ヨーク11に流入し、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間に磁気的吸引力が発生する。この結果、ボイスコイルモータ16に電磁力が発生していない場合に、この磁気的吸引力によりレンズ枠4が固定部材6に吸着される。より詳細には、撮像装置100の電源を切ると、レンズ枠4が光軸方向下側へ移動して、固定部材6の第1固定部6bに当接した状態で吸着される。この磁気的吸引力の大きさをレンズ枠4やボイスコイルモータ16等の重量を支持できる程度に設定することで、撮像装置100の電源を切っていても、レンズ枠4を第1固定部6bと一体にすることができる。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動を防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
However, in this
また、本実施形態の撮像装置100では、第2ヨーク11を設けているため、圧縮バネ等の付勢手段を設ける場合に比べて、光軸方向の寸法を短縮することができる。
なお、本実施の形態において、磁束の発生源をボイスコイルモータ16を構成する第1永久磁石9のみとしたが、これに限定されず、レンズ枠4に任意の方向に着磁された複数の永久磁石を取り付けてもよい。また、第2ヨーク11を環状かつ板状の部材として記載しているが、複数の部材から構成されていてもよい。
In addition, since the
In the present embodiment, the generation source of the magnetic flux is only the first
2.第2実施形態
前述の第1実施形態では、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間に発生する磁気的吸引力を利用しているが、磁気的吸引力を大きくするためにさらに第2永久磁石20を設けてもよい。図2に、本発明の第2実施形態としての撮像装置100の断面概略図を示す。
図2に示すように、第2永久磁石20は、環状の永久磁石であり、第1ヨーク8の内周側筒状部8aの外周部であって光軸方向第2ヨーク11側に固定されている。第2永久磁石20の着磁方向は、いずれの方向であってもよい。
2. Second Embodiment In the first embodiment described above, the magnetic attractive force generated between the first
As shown in FIG. 2, the second
この場合、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間の磁気的吸引力に加えて、第2永久磁石20と第2ヨーク11との間にも磁気的吸引力が発生する。この結果、第1実施形態に比べて、より磁気的吸引力を大きくすることができる。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動をより確実に防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
In this case, in addition to the magnetic attractive force between the first
3.第3実施形態
前述の第1実施形態では、磁気的吸引力のみを利用しているが、反発力を利用する場合も考えられる。図3に、本発明の第3実施形態としての撮像装置1の断面概略図を示す。
図3に示すように、本実施形態では第1実施形態の第2ヨーク11に代えて、固定部材6側に第3永久磁石21を設けている。第3永久磁石21は、環状かつ板状の磁石であり、第2固定部6cの第1永久磁石9側に固定されている。言い換えると、第3永久磁石21は、レンズ枠4に対して第1実施形態の第2ヨーク11と光軸方向反対側に配置されている。また、第3永久磁石21は、第1永久磁石9と互いに反発し合うように着磁されている。
3. Third Embodiment In the first embodiment described above, only the magnetic attractive force is used, but a case where a repulsive force is used is also conceivable. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of an
As shown in FIG. 3, in this embodiment, a third
この場合、第1永久磁石9および第1ヨーク8と第3永久磁石21との間に磁気的反発力が発生するため、ボイスコイルモータ16に電磁力が発生していない場合に、レンズ枠4は光軸方向下側に付勢され、第1固定部6bに当接した状態で押圧される。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動を防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
In this case, since a magnetic repulsive force is generated between the first
また、本実施形態に係る撮像装置100では、第3永久磁石21を設けているため、圧縮バネ等の付勢手段を設ける場合に比べて、光軸方向の寸法を短縮することができる。
4.第4実施形態
前述の第3実施形態では、第1実施形態の第2ヨーク11に代えて第3永久磁石21を設けているが、図4に示すように第2ヨーク11および第3永久磁石21の両方を設けてもよい。具体的には、図4に示すように、第2ヨーク11は第1実施形態と同様に固定部材6の第1固定部6bに固定されている。第3永久磁石21は、第3実施形態と同様に第2固定部6cに固定されている。
In the
4). Fourth Embodiment In the third embodiment described above, the third
この場合、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間に磁気的吸引力が発生するとともに、第1永久磁石9と第3永久磁石との間に磁気的反発力が発生する。すなわち、本実施形態では、これらの磁気的吸引力および反発力により、レンズ枠4に光軸方向下側への付勢力が作用することとなる。この結果、ボイスコイルモータ16に電磁力が発生していない場合に、レンズ枠4が固定部材6に吸着および押圧される。より詳細には、撮像装置100の電源を切ると、レンズ枠4が光軸方向下側へ移動して第1固定部6bに当接した状態で吸着および押圧される。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動をより確実に防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
In this case, a magnetic attractive force is generated between the first
なお、第4実施形態の撮像装置100において、第2実施形態と同様に第2永久磁石20を設けても同様の作用効果が得られる。この場合、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間の磁気的吸引力、あるいは第1永久磁石9と第3永久磁石21との間の磁気的反発力を第2永久磁石20によりさらに大きくすることができる。
5.第5実施形態
前述の実施形態では、撮像装置100を磁石駆動方式としているが、コイル駆動方式であってもよい。図5に、本発明の第5実施形態としての撮像装置100の断面概略図を示す。
In the
5. Fifth Embodiment In the above-described embodiment, the
本実施形態の撮像装置100は、前述の第1実施形態とほぼ等しい構成を有しているが、コイルがレンズ枠(移動部材)側に設けられ、第1永久磁石が固定部材側に設けられている点で異なる。具体的には、図5に示すように第1永久磁石9および第1ヨーク8は固定部材6に固定されている。一方、コイル10はレンズ枠4に固定されている。第2ヨーク11は、第1実施形態と同様に、固定部材6の第1固定部6bに固定されている。
The
この撮像装置100では、第1永久磁石9が固定部材6側に設けられているため、第2ヨーク11を設けたとしてもレンズ枠4を固定部材6の第1固定部6b側に吸着させることができない。したがって、本実施形態では、レンズ枠4に第2永久磁石12が設けられている。具体的には、第2永久磁石12は、環状かつ板状の磁石であり、レンズ枠4の光軸方向第2ヨーク11側に固定されている。第2永久磁石12は、第2ヨーク11との間に磁気的吸引力が発生するように着磁されている。
In this
この場合、第2永久磁石12と第2ヨーク11との間に発生する磁気的吸引力により、レンズ枠4が固定部材6に吸着される。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動を防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
また、ボイスコイルモータ16を形成する第1ヨーク8と第1永久磁石9の合計重量に比べてコイル10と第2永久磁石12の合計重量の方が小さいため、レンズ枠4の軽量化を実現できる。これにより、ボイスコイルモータ16の発生させるべき駆動力も低減させることができ、撮像装置の小型化を図ることができる。
In this case, the
Further, since the total weight of the
また、本実施形態の撮像装置100では、第2永久磁石12および第2ヨーク11を設けているため、圧縮バネ等の付勢手段を設ける場合に比べて、光軸方向の寸法を短縮することができる。
なお、本実施形態において、第2永久磁石12をレンズ枠4に取り付けたが、これに限定されず、コイル10等のレンズ枠4に固定されている部材に取り付けることにより、前述した原理は成立する。
In addition, since the
In the present embodiment, the second
6.第6実施形態
前述の第5実施形態では、磁気的吸引力のみを利用しているが、反発力を利用する場合も考えられる。図6に、本発明の第6実施形態としての撮像装置1の断面概略図を示す。
図6に示すように、本実施形態では第5実施形態の第2ヨーク11に代えて、固定部材6側に第3永久磁石21を設けている。第3永久磁石21は、環状かつ板状の磁石であり、第2固定部6cの第1永久磁石9側に固定されている。言い換えると、第3永久磁石21は、レンズ枠4に対して第5実施形態の第2ヨーク11と光軸方向反対側に配置されている。また、第3永久磁石21は、第2永久磁石12との間に磁気的反発力が発生するよう着磁されている。
6). Sixth Embodiment In the fifth embodiment described above, only the magnetic attractive force is used. However, a case where a repulsive force is used is also considered. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of an
As shown in FIG. 6, in this embodiment, a third
この場合、第2永久磁石12と第3永久磁石21との間に磁気的反発力が発生するため、ボイスコイルモータ16に電磁力が発生していない場合に、レンズ枠4は光軸方向下側に付勢され、第1固定部6bに当接した状態で吸着される。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動を防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
In this case, since a magnetic repulsive force is generated between the second
また、本実施形態に係る撮像装置100では、第3永久磁石21を設けているため、圧縮バネ等の付勢手段を設ける場合に比べて、光軸方向の寸法を短縮することができる。
なお、第2永久磁石12をレンズ枠4の第3永久磁石21と反対側に設けられているが、レンズ枠4の第3永久磁石21側に設けられていてもよい。
7.第7実施形態
前述の第6実施形態では、第2ヨーク11に代えて第3永久磁石21を設けているが、図7に示すように、第2ヨーク11および第3永久磁石21の両方を設けてもよい。具体的には、第2ヨーク11は、第5実施形態と同様に固定部材6の第1固定部6bに固定されている。第3永久磁石21は、第6実施形態と同様に第2固定部6cに固定されている。また、第2永久磁石12は、第5実施形態と同様にレンズ枠4に固定されている。
In the
Although the second
7). Seventh Embodiment In the above-described sixth embodiment, the third
この場合、第2永久磁石12と第2ヨーク11との間に磁気的吸引力が発生するとともに、第2永久磁石12と第3永久磁石21との間に磁気的反発力が発生する。すなわち、本実施形態では、これらの磁気的吸引力および反発力により、レンズ枠4に光軸方向下側への付勢力が作用することとなる。この結果、ボイスコイルモータ16に電磁力が発生していない場合に、レンズ枠4が固定部材6に吸着および押圧される。より詳細には、撮像装置100の電源を切ると、レンズ枠4が光軸方向下側へ移動して第1固定部6bと当接した状態で静止する。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動をより確実に防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
In this case, a magnetic attractive force is generated between the second
また、第1〜第7実施形態の撮像装置100は、以上に述べた作用効果以外にも、以下に説明するような作用効果を得ることができる。図8に、レンズと撮像素子との位置関係を示す。図8(a)〜(c)では、それぞれレンズと撮像素子との距離および合焦位置33が異なる状態を示している。通常、撮像素子15に対してレンズ32の位置を変化させると、合焦位置33が図8(b)、(c)に示すように変化する。しかし、単焦点レンズ等では、撮像素子15に対してレンズ32がある特定の位置にあるとき、より詳細にはレンズ32が撮像素子15に近づいた状態のとき、図8(a)の矢印に示すように、合焦位置33からそれ以上遠方の範囲全域において合焦する。この状態がいわゆるパンフォーカスである。
Moreover, the
パンフォーカス位置は、例えば遠方撮影時や動画撮影時において利用される。従来は、コイルに通電した状態で、レンズの位置をパンフォーカス位置に保持している。そのため、パンフォーカス撮影が長時間にわたり行われる場合、レンズを動かしていないにもかかわらず、長時間にわたりコイルに通電する必要がある。そのため、従来の撮像装置は、消費電力が増大する傾向にある。 The pan focus position is used, for example, when shooting far away or when shooting moving images. Conventionally, the lens position is held at the pan focus position while the coil is energized. Therefore, when pan focus shooting is performed for a long time, it is necessary to energize the coil for a long time even when the lens is not moved. Therefore, the conventional imaging apparatus tends to increase power consumption.
しかし、この撮像装置100では、レンズ枠4が固定部材6の第1固定部6bに当接した状態をレンズ1〜3のパンフォーカス位置となるように設定した場合、パンフォーカス撮影時に撮像装置100に電流を供給しなくても、レンズの位置をパンフォーカス位置に保持することが可能となる。これにより、消費電力を大幅に低減することができる。
B.撮像装置の制御について
1.第8実施形態
前述の第1〜第7実施形態の撮像装置100では、第2ヨーク11、第2永久磁石12および第3永久磁石21を利用しているため、変位に応じた非線形の付勢力がレンズ枠4に作用する。したがって、付勢力が線形となる従来の付勢手段に比べて、駆動装置の制御手段にも工夫が必要となる。第1実施形態の撮像装置100をもとに、本実施形態のレンズ枠4の位置決め制御について説明する。
However, in this
B. Control of imaging device Eighth Embodiment Since the
位置決め制御を行う場合の撮像装置100は、さらに駆動制御部50を備えている。駆動制御部50は、外部からの指令に応じてレンズ枠4の光軸方向の位置を調節するためのものである。図9に、駆動制御部50のブロック図を示す。図9に示すように、駆動制御部50は、位置検出部51と、目標位置指令部52と、差分演算部53と、フィルタ処理部54と、駆動部55とから構成されている。
The
位置検出部51は、レンズ枠4の光軸方向の位置を検出するためのものである。具体的には、図10に示すように、位置検出用永久磁石13と、位置検出センサ14とを有している。位置検出用永久磁石13は、環状の磁石であり、第1ヨーク8の外周側筒状部8bの外周部に固定されている。固定部材6は、第1固定部6bの外周側に断面がL字形状の支持部6dを有しており、位置検出センサ14は支持部6dに位置検出用永久磁石13と軸方向と垂直な方向に対向するように固定されている。位置検出センサ14は、例えば貫通する磁束に応じた電圧を出力する、いわゆるホールセンサである。
The
目標位置指令部52は、レンズ枠4の光軸方向の目標位置を外部からの指令により演算、出力するためのものである。差分演算部53は、位置検出部51から出力されたセンサ出力値と目標位置指令部52から出力された目標値との差分を演算し、差分値として出力するためのものである。フィルタ処理部54は、差分値の共振周波数を除去するために差分値に対してフィルタ処理を行い、処理値として出力するためのものである。駆動部55は、処理値に応じてボイスコイルモータ16の電磁力を調節するためのものであり、コイル10に接続されている。
The target
図9に示すように、まず目標位置指令部52に目標値が入力され、差分演算部53へ出力される。一方、位置検出センサ14が位置検出用永久磁石13からの磁束を検知し、差分演算部53へセンサ出力値が出力される。具体的には、位置検出用永久磁石13の光軸方向の位置が変化すると、位置検出センサ14と位置検出用永久磁石13の各磁極との距離が変化する。それに伴い位置検出センサ14を貫通する磁束が変化する。その磁束の変化が位置検出センサ14からセンサ出力値として出力される。そして、差分演算部53により目標値とセンサ出力値との差分が演算される。
As shown in FIG. 9, first, a target value is input to the target
差分演算部53から出力された差分値は、フィルタ処理部54により種々のフィルタ処理が行われる。具体的には、例えば補償器54aにおいてリードラグフィルタ処理が行われ、さらに積分器54bにおいて積分補償処理が行われる。これらのフィルタ処理を行った処理値は駆動部55へ出力される。
駆動部55は、処理値に応じた電磁力が発生するようにボイスコイルモータ16のコイル10への通電量を調節する。ここで、本発明に係る撮像装置100のように、移動側の部材であるレンズ枠4に対して常に付勢力が作用している場合、レンズ枠4を静止させるにはその付勢力と釣り合う電磁力をボイスコイルモータ16により発生させる必要がある。言い換えると、ボイスコイルモータ16の電磁力の大きさを調節することで、レンズ枠4の光軸方向の位置を調節することが可能となる。したがって、この場合、駆動部55により決定された通電量に応じてボイスコイルモータ16に電磁力が発生し、そして第1永久磁石9および第2ヨーク11の間に発生する磁気的吸引力と電磁力とが釣り合う位置でレンズ枠4が静止する。再度レンズ枠4の光軸方向の位置が位置検出部51により検出され、目標値との差分により前述の流れでレンズ枠4の位置が調節される。このように、この撮像装置100では、フィードバック制御によりレンズ枠4の位置決め制御が行われる。
The difference value output from the
The
ここで、駆動部55についてさらに詳細に説明する。駆動部55では、処理値に応じてコイル10の通電量が調節されるが、前述のようにレンズ枠4に作用する付勢力が非線形であるため、駆動部55におけるブロックが従来と異なる。図11(a)にバネ等の付勢力が線系である付勢手段を用いた駆動部のブロック図、図11(b)にその周波数特性を示す。図11(c)に撮像装置100のように、付勢力が非線形である付勢手段を用いた駆動部55のブロック図、図11(d)にその周波数特性を示す。
Here, the
まず従来のように付勢力が線形である場合について説明する。図11(a)に示すように、フィルタ処理部から出力された処理値は、駆動力F1として駆動部に入力され、駆動力F1と後述する付勢力F2との差分が演算される。そして算出された力を移動部材(レンズ枠4およびレンズ枠4に取り付けられている部材)の合計質量mで除する。これにより算出された力がレンズ枠4の加速度aに変換される。その加速度aを積分演算部55cにおいて二回積分する。これにより加速度aがレンズ枠4の変位Xに変換される。すなわち、駆動部55は、駆動力F1からレンズ枠4の変位Xを演算により算出している。そして変位Xに付勢手段のバネ定数Kを乗ずることでレンズ枠4に作用する付勢力F2に変換される。この付勢力F2を駆動力F1から減じてフィードバックすることで、レンズ枠4に作用する力の合力に変換される。以上のように、従来の駆動部では、フィードバック制御により電磁力を調節している。なお、図11(c)においては、前述したバネ定数は負の値であり、かつレンズ枠4の位置によって変化するため、変位Xの関数で表される。
First, the case where the biasing force is linear as in the prior art will be described. As shown in FIG. 11A, the processing value output from the filter processing unit is input to the driving unit as the driving force F1, and the difference between the driving force F1 and an urging force F2 described later is calculated. Then, the calculated force is divided by the total mass m of the moving member (the
次に、バネ等の線系である付勢手段を用いた駆動部と、撮像装置100のように、磁気的吸引力等の非線形である付勢手段を用いた駆動部との付勢力について、図12を用いて説明する。グラフ線22はバネ等の線系である付勢手段を用いた駆動部にかかる付勢力と位置との関係を示しており、グラフ線23は磁気的吸引力等の非線形である付勢手段を用いた駆動部にかかる付勢力と位置との関係を示している。グラフ線22の傾き、すなわちバネ定数は、移動部材の位置に関係なく一定である。これにより、移動部材にかかる付勢力は移動部材の位置に比例して増加する。一方グラフ線23の傾き、つまりバネ定数は、移動部材の位置により変化する。さらにバネ定数の値は負であるため、駆動力と付勢力とのつりあい点において不安定となる。
Next, with respect to the urging force between the drive unit using the urging unit that is a linear system such as a spring and the drive unit using the non-linear urging unit such as a magnetic attractive force like the
以上の内容を踏まえ、駆動部の周波数特性について図11(b)および図11(d)を用いて説明する。式28は駆動部の周波数特性を示したグラフ線の式であり、式29a〜29dおよび30はグラフ線28における折れ点を結ぶグラフ線の式である。図11(b)では、式28において、Kの値がmS2の値と等しいとき、分母は零となり発散する。その点がいわゆる共振点である。一方、図11(d)においてK(x)の値はレンズ枠4の位置により変化する。その様子を図11(b)、(d)に示す。ここで、バネ定数は−K(x)であらわされ、その値は常に負である。よって式28の分母が零になることはなく、共振点は存在せず、図11(d)に示すような特性となる。
Based on the above description, the frequency characteristics of the drive unit will be described with reference to FIGS. 11B and 11D.
しかし、駆動部自体に共振点が存在しなくとも、制御回路においてフィードバックを行う場合には必ず共振点が発生する。そこで図9に示すように、補償器54aや積分器54bのようなフィルタ処理が必要となる。バネ等の線系である付勢手段を用いた駆動部においては、駆動部の制御帯域に共振周波数を存在させないようにするため、補償器54aにおける周波数ωc2と周波数ωc3との間に駆動部の共振点が存在するように周波数ωc2と周波数ωc3との値を設定する。一方、磁気的吸引力等の非線形である付勢手段を用いた駆動部においては、その共振点がレンズ枠4の位置により変化するため、変化する帯域全体にフィルタ処理を行うか、レンズ枠4の位置に応じてフィルタの周波数ωc2と周波数ωc3との値を変化させるなどしてフィルタ処理を行う必要がある。また、逆に言えば、共振点がないため、任意の帯域に自由にフィルタ処理を行うことができる。これらを実現することで、磁気的吸引力等の非線形である付勢手段を用いた駆動部においても、位置決め制御が可能となる。以上に述べた制御方法等は、第2〜第7実施形態においても同様に適用可能である。
However, even if there is no resonance point in the drive unit itself, a resonance point is always generated when feedback is performed in the control circuit. Therefore, as shown in FIG. 9, filter processing such as
以上に述べたように、駆動制御部50では、非線形の磁気的付勢力に対応したフィードバック制御やフィルタ処理を行っているため、レンズ枠4の位置決め制御を精度よく行うことができる。また、磁気的吸引力および反発力を併用した場合に比べて、磁気的吸引力のみを利用した場合の方がさらに位置決め制御の精度を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、図10に示すように位置検出用永久磁石13を第1ヨーク8に、位置検出センサ14を支持部6dに取り付けているが、このように配置することで位置検出用永久磁石13に第2実施形態の第2永久磁石12と同様の機能を持たせることができる。すなわち、レンズ枠4を固定部材6に吸着または押圧させるために位置検出用永久磁石13を利用することができる。
As described above, since the
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the position detecting
また、位置検出用永久磁石13および位置検出センサ14の配置等はこれに限定されず、位置検出用永久磁石13および位置検出センサ14のいずれか一方を固定部材6に、他方をレンズ枠4に互いに対向するように配置すれば、いずれの取付位置であってもよい。例えば、コイル駆動方式である第5実施形態に位置検出用永久磁石13および位置検出センサ14を設けた場合、図13に示すように第2ヨーク11に位置検出センサ14、支持部6dに位置検出用永久磁石13を固定してもよい。この場合も、位置検出用永久磁石13と第2ヨーク11との間に磁気的吸引力が発生するため、レンズ枠4を固定部材6に吸着または押圧させるために位置検出用永久磁石13を利用することができる。
Further, the arrangement and the like of the position detecting
さらに、図14および図15に示すように、位置検出用永久磁石13と位置検出センサ14とを光軸方向に対向するように配置してもよい。この場合も、レンズ枠4を固定部材6に吸着または押圧させるために、位置検出用永久磁石13を利用することができる。
2.第9実施形態
また、前述のように第2ヨーク11等の磁気的吸引力は、距離が離れるほど小さくなる。したがって、撮像装置100の電源を切る際にレンズ枠4が光軸方向上側にある場合、吸引力が小さくなりレンズ枠4が第1固定部6bに吸着されないことが考えられる。そのため、本実施形態の撮像装置100では、電源を切る際の制御方法が従来と異なっている。ここでは、前述の第1実施形態の撮像装置100をもとに、本実施形態としての制御方法について説明する。
Furthermore, as shown in FIGS. 14 and 15, the position detecting
2. Ninth Embodiment Further, as described above, the magnetic attraction force of the
図16に、本実施形態の撮像装置100の電源オフ時のフロー図を示す。図16に示すように、この制御方法は、移動工程S1と、停止工程S2とを含んでいる。移動工程S1では、電源オフ指令が駆動部55に送られると、駆動部55によりコイル10が通電されレンズ枠4が電磁力により光軸方向下側へ駆動される。
停止工程S2では、コイル10への通電を停止する。この場合、位置検出を行っていないため、レンズ枠4の移動距離は例えばコイル10への通電時間等で設定する。時間の設定は、予め駆動部55内で行われていてもよいし、他の設定手段により行われていてもよい。設定時間が長い場合は、レンズ枠4はストローク端まで移動して第1固定部6bに当接した後、第1固定部6bに対してさらに押圧される。設定時間が短い場合は、レンズ枠4はストローク端に配置されている第1固定部6bの近傍で停止する。また、電源オフ指令時のレンズ枠4の位置が第1固定部6bに近ければ、設定時間が短くてもレンズ枠4を第1固定部6bに当接させることができる。
FIG. 16 is a flowchart when the
In the stop step S2, energization of the
以上のように、電源オフ時にレンズ枠4を第1固定部6bに当接させるか、あるいは第1固定部6bの近傍まで移動させることで、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間の距離が小さくなるため、電源オフ時において両部材間に発生する磁気的吸引力を大きくすることができる。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動をより確実に防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
As described above, the
3.第10実施形態
また、前述の第9実施形態では位置検出を行っていないが、位置検出を行う場合も考えられる。ここでは、前述の第8実施形態の撮像装置100をもとに、本実施形態としての制御方法について説明する。
図17に、第10実施形態としての電源オフ時のフロー図を示す。図17に示すように、本実施形態の制御方法は、位置検出工程S11と、判断工程S12と、移動工程S13と、停止工程S14とを含んでいる。
3. Tenth Embodiment Although position detection is not performed in the above-described ninth embodiment, a case where position detection is performed is also conceivable. Here, a control method according to the present embodiment will be described based on the
FIG. 17 shows a flowchart when the power is turned off as the tenth embodiment. As shown in FIG. 17, the control method of this embodiment includes a position detection step S11, a determination step S12, a movement step S13, and a stop step S14.
位置検出工程S11では、電源オフ指令が位置検出部51に送られると、位置検出部51においてレンズ枠4の光軸方向の位置が検出される。判断工程S12では、位置検出工程S11で検出したレンズ枠4の軸方向位置と予め設定された目標位置とを比較し、レンズ枠4が目標位置よりも光軸方向第2磁性体側に位置しているかどうかを判断する。この場合、目標位置は、例えばレンズ枠4が第1固定部6bに当接する位置や第1固定部6b近傍の位置である。そして、その判断結果が駆動部55に送られる。
In the position detection step S <b> 11, when a power-off command is sent to the
移動工程S13では、判断工程S12での判断結果に応じて、レンズ枠4が目標位置よりも第2ヨーク11と反対側に位置している場合に、レンズ枠4を第2ヨーク11側に移動させる。なお、レンズ枠4が目標位置にある場合や目標位置よりも第2ヨーク11側に位置している場合は、レンズ枠4を移動させる必要がないため移動工程S13および停止工程S14は省略される。停止工程S14では、移動工程S13でレンズ枠4を移動させた場合において、レンズ枠4が目標位置に到達した時点でコイル10の通電を停止する。
In the moving step S13, the
以上のように、電源オフ時にレンズ枠4を目標位置まで移動させることで、第1永久磁石9と第2ヨーク11との間の距離が小さくなるため、電源オフ時において両部材間に発生する磁気的吸引力を大きくすることができる。これにより、撮像装置100の電源を切った状態において、固定部材6とレンズ枠4との相対移動をより確実に防止することができ、レンズ枠4の位置の安定化を図ることができる。
As described above, since the distance between the first
C.その他の構成について
1.第11実施形態
前述のように、レンズ枠4と固定部材6の第1固定部6bとが当接した状態をレンズ1〜3のパンフォーカス位置に設定することで、消費電力の低減を図ることができる。これを実現するためには、実際には組み付け時において撮像素子と固定部材6との光軸方向の距離を調節する必要がある。従来の撮像装置では、組み付け時において撮像素子と固定部材との間の距離を調節する必要性がほとんどないため、調節できる構成とはなっていない。また、前述のように、例えば第2ヨーク11と第1永久磁石9との距離を容易に調節できれば、両部材間に発生する磁気的吸引力の設定を調節することができる。
C. Other configurations Eleventh Embodiment As described above, the state in which the
そこで、前述の第1〜第8実施形態の撮像装置100において、調節機構60を設けた場合も考えられる。図18に、本発明の第11実施形態としての撮像装置100の断面概略図を示す。
図18に示すように、撮像装置100は、撮像素子15と、調整機構60とをさらに備えている。撮像素子15は、レンズ3と対向するように撮像光学系の光路上に配置されている。調節機構60は、第1調節部材61と、第2調節部材62と、第1調節ネジ64と、第1コイルスプリング66とを備えている。第1調節部材61は、固定部材6に設けられた板状の部材である。具体的には、第1調節部材61は、第1固定部6bの外周部から軸方向と垂直な方向の外方へ突出した板状の部材であり、第1固定部6bの外周部に固定されている。第2調節部材62は、撮像素子15に固定されており、第1調節部材61と光軸方向に対向して配置されている。第1調節ネジ64は、第1調節部材61に光軸方向へ移動不能にかつ回転可能に設けられており、第2調節部材62と光軸方向に螺合している。具体的には、第1調節ネジ64は、頭部64aと、軸部64bと有している。頭部64aは、軸部64bの一端に形成されており、軸部64bよりも外径が大きい。頭部64aは、第1調節部材61と当接している。軸部64bは、第2調節部材62と螺合する部分にのみネジ加工が施されており、第1調節部材61を貫通する部分にはネジ加工は施されていない。第1コイルスプリング66は、第1および第2調節部材61、62の間に光軸方向へ弾性変形可能に配置されている。第1調節ネジ64は、第1および第2調節部材61、62の間で圧縮された状態で第1コイルスプリング66に挿嵌されている。
Therefore, the case where the
As illustrated in FIG. 18, the
図19(a)に調節機構60の正面図、図19(b)に断面図を示す。第2調節部材62と第1調節ネジ64とは、螺合部分により軸方向の相対移動が規制されている。また、第2調節部材62は、第1コイルスプリング66により図中右側へ付勢されているため、第1調節部材61と第1調節ネジ64の頭部64aとは軸方向に当接した状態で軸方向の相対移動が規制されている。この状態で第1調節ネジ64を白抜き矢印方向に回すと、螺合部分により第2調節部材62が第1調節部材61に対して黒矢印方向に相対移動する。この結果、第1調節部材61と第2調節部材62との軸方向の距離を容易に調節することができる。すなわち、固定部材6と撮像素子15との間の距離を容易に調節することができる。これにより、組み付け時において、レンズ1〜3のパンフォーカス位置の調節を容易に行うことができる。
FIG. 19A is a front view of the
同様の原理により、固定部材6と第2ヨーク11との距離を調節することが可能となる。つまりレンズ枠4が固定部材6に当接している状態での第1永久磁石9と第2ヨーク11との距離の調節が可能となる。これにより、レンズ枠4と固定部材6とが当接している状態での付勢力を調節することが可能となり、最適な付勢力を発生させることができる。
また、同様の原理により、第2ヨーク11と撮像素子15との距離を調節することが可能となる。つまり、固定部材6と撮像素子15との位置関係が、レンズ枠4と第1固定部6bとの当接位置においてパンフォーカス位置となることが成立している状態のとき、付勢力のみを調節することが可能となる。
Based on the same principle, the distance between the fixing
Further, the distance between the
以上のように、調節機構60により、パンフォーカス位置や第2ヨーク11による磁気的付勢力の大きさを容易に調節することができ、撮像装置100を量産するときなどにおいて、タクトを減らし、かつ、歩留まりを向上させることが可能となる。
なお、本実施形態において、第1調節部材61が固定部材6に設けられているが、これに限定されず、第1調節部材61と第2調節部材62とを互いを入れ替えてもよい。また、本実施の形態において、図18に示すような調節機構60を撮像装置100に取り付けることとしたが、これに限定されず、その他の調節機構60を用いてもよい。
As described above, the
In addition, in this embodiment, although the
また、本実施の形態において、固定部材6と第2ヨーク11との距離、固定部材6と撮像素子15との距離および第2ヨーク11と撮像素子15との距離それぞれを調節可能とすることとしたが、これに限定されず、その他の部材間においても前述と同様の調節機構60を設けてもよい。
また、本実施の形態において、図18では調節機構60を一箇所にしか設けていないが、これに限定されず、ある2つの部材間距離を調節するために、複数の調節機構60を設けてもよい。
In the present embodiment, the distance between the fixing
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態において、固定部材6と第2ヨーク11との距離を調節することによって付勢力の大きさを調節したが、これに限定されず、第2ヨーク11の厚みや形状を変える、もしくは第1永久磁石9の大きさ、形状および材料を変えることによって調節してもよい。
2.第12実施形態
前述の実施形態では、レンズ枠4の案内手段をガイドポール7a、7bとして記載しているが、別の案内手段も考えられる。図20に、本発明の第12実施形態としての撮像装置100の断面概略図を示す。
In the present embodiment, the magnitude of the urging force is adjusted by adjusting the distance between the fixing
2. Twelfth Embodiment In the above-described embodiment, the guide means for the
図20に示すように、本実施形態の固定部材6は、案内手段として案内壁6eを有している。具体的には、案内壁6eは、第1固定部6bの外周側から光軸方向に延びる筒状の部分であり、内周側に第1ヨーク8が挿嵌されている。この結果、ガイドポールを設けなくても、レンズ枠4を固定部材6に対して精度よく案内することができる。これにより、部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
As shown in FIG. 20, the fixing
なお、本実施の形態において、固定部材6に案内壁6eを設け、第1ヨーク8と摺動させることでレンズ枠4を案内したが、これに限定されず、第1ヨーク8以外のレンズ枠4あるいはレンズ枠4に固定されるいずれの部材と摺動させてもよい。また、案内壁6eを第1固定部6bに設けているが、第2固定部6cに設けてもよい。
D.その他の実施形態
1.位置検出センサ
前述の実施形態において、位置検出センサ14をホールセンサとし、位置検出用永久磁石13を1つの永久磁石としたが、これに限定されず、MRセンサやパターン着磁された磁石等を用いてもよいし、その他の位置検出手段を用いて位置検出を行ってもよい。
In the present embodiment, the guide frame 6 e is provided on the fixing
2.フィルタ処理部
前述の実施形態において、フィルタ処理部54が補償器54aおよび積分器54bを有しているとして記載しているが、これに限定されず、その他様々なフィルタ処理を行ってもよい。
3.第2ヨーク
前述の実施形態では、固定部材6に第2ヨーク11を配置することで付勢力を発生させているが、これに限定されず、第2ヨーク11の代わりに永久磁石(第4永久磁石)を設けてもよい。この場合、第4永久磁石を適切に着磁することで、第2ヨーク11を設けた場合と同様の作用効果を得ることができる。なお、第4永久磁石の配置等については、各図面の第2ヨーク11と同様である。
2. Filter Processing Unit In the above-described embodiment, the
3. Second Yoke In the above-described embodiment, the urging force is generated by disposing the
4.第2および第3永久磁石
前述の実施形態では、第2永久磁石12、20および第3永久磁石21が環状であるとして記載しているが、これに限定されず、例えば直方体等のいずれの形状であってもよい。また、複数の永久磁石から構成されていてもよい。
5.ボイスコイルモータ
前述の実施形態は、ボイスコイルモータ16の構成を限定するものではない。例えば、第1永久磁石9を1つの磁石としてるが、これに限定されず、複数の永久磁石であってもよい。
4). Second and Third Permanent Magnets In the above-described embodiment, the second
5. Voice Coil Motor The above-described embodiment does not limit the configuration of the
本発明に係る駆動装置であれば、電源を切った状態であっても移動側の部材の位置の安定化を図ることができ、かつ光軸方向の寸法を短縮することが可能となる。また、消費電力の低減も図ることができるため、撮像光学系の駆動装置として産業上利用可能である。 With the drive device according to the present invention, it is possible to stabilize the position of the moving member even when the power is turned off, and to shorten the dimension in the optical axis direction. In addition, since power consumption can be reduced, it can be industrially used as a driving device for an imaging optical system.
100 撮像装置
1〜3 レンズ
4 レンズ枠(移動部材)
6 固定部材
6a 筒状部
6b 第1固定部
6c 第2固定部
7a ガイドポール
7b ガイドポール
8 第1ヨーク(第1磁性体)
9 第1永久磁石
10 コイル
11 第2ヨーク(第2磁性体)
12、20 第2永久磁石
13 位置検出用永久磁石
14 位置検出センサ
15 撮像素子
16 ボイスコイルモータ
21 第3永久磁石
50 駆動制御部
60 調節機構
61 第1調節部材
62 第2調節部材
64 第1調節ネジ
66 第1コイルスプリング(第1付勢部材)
S11 位置検出工程
S12 判断工程
S1、S13 移動工程
S2、S14 停止工程
DESCRIPTION OF
6 fixing
9 First
12, 20 Second
S11 Position detection process S12 Judgment process S1, S13 Movement process S2, S14 Stop process
Claims (31)
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記移動部材に設けられた第1永久磁石と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方に対して軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the moving member;
A first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction;
A coil provided on the fixing member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one second magnetic body provided on the fixing member and disposed on one axial side with respect to at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body;
A drive device comprising:
請求項1に記載の駆動装置。 Further comprising at least one second permanent magnet provided on the second magnetic body side in the axial direction of the moving member;
The drive device according to claim 1.
請求項1または2に記載の駆動装置。 Provided with at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side of the second magnetic body with respect to the moving member;
The drive device according to claim 1 or 2.
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記固定部材に設けられた第1永久磁石と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第2磁性体と、
前記移動部材の軸方向前記第2磁性体側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the fixing member;
A first magnetic body provided on the fixing member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction;
A coil provided on the moving member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one second magnetic body provided on the fixing member and disposed on one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one second permanent magnet provided on the second magnetic body side in the axial direction of the moving member;
A drive device comprising:
請求項4に記載の駆動装置。 Provided with at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side of the second magnetic body with respect to the moving member;
The drive device according to claim 4.
請求項1から5のいずれかに記載の駆動装置。 The second magnetic body has substantially the same position in a direction perpendicular to the axial direction as at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body.
The drive device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれかに記載の駆動装置。 The second magnetic body has substantially the same position in the direction perpendicular to the axial direction of the coil,
The drive device according to any one of claims 1 to 6.
前記第2磁性体は、前記第1固定部の前記移動部材と軸方向反対側に配置されている、
請求項1から7のいずれかに記載の駆動装置。 The fixing member has a first fixing portion that can contact the moving member in the axial direction;
The second magnetic body is disposed on the opposite side of the moving member of the first fixed portion in the axial direction.
The drive device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8のいずれかに記載の駆動装置。 The position detection permanent magnet provided on the second magnetic body side in the axial direction of the moving member and the position detection provided on the fixed member so as to face the position detection permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction. A position detection sensor for detecting an axial position of the moving member via a permanent magnet for operation;
The drive device according to any one of claims 1 to 8.
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記移動部材に設けられた第1永久磁石と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石と軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第4永久磁石と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the moving member;
A first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction;
A coil provided on the fixing member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one fourth permanent magnet provided on the fixing member and disposed on one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body;
A drive device comprising:
請求項10に記載の駆動装置。 Further comprising at least one second permanent magnet provided on the fourth permanent magnet side in the axial direction of the moving member;
The drive device according to claim 10.
請求項10または11に記載の駆動装置。 Provided with at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side of the moving member with respect to the fourth permanent magnet;
The drive device according to claim 10 or 11.
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記固定部材に設けられた第1永久磁石と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方の軸方向一方側に配置された少なくとも1つの第4永久磁石と、
前記移動部材の軸方向前記第4永久磁石側に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the fixing member;
A first magnetic body provided on the fixing member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction;
A coil provided on the moving member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one fourth permanent magnet provided on the fixing member and disposed on one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one second permanent magnet provided on the fourth permanent magnet side in the axial direction of the moving member;
A drive device comprising:
請求項13に記載の駆動装置。 Provided with at least one third permanent magnet provided on the fixed member and disposed on the opposite side of the moving member with respect to the fourth permanent magnet;
The drive device according to claim 13.
請求項10から14のいずれかに記載の駆動装置。 The fourth permanent magnet has substantially the same position in a direction perpendicular to the axial direction as at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body.
The drive device according to any one of claims 10 to 14.
請求項10から15のいずれかに記載の駆動装置。 The fourth permanent magnet has substantially the same position in the direction perpendicular to the axial direction of the coil.
The drive device according to any one of claims 10 to 15.
前記第4永久磁石は、前記第1固定部の前記移動部材と軸方向反対側に配置されている、
請求項10から16のいずれかに記載の駆動装置。 The fixing member has a first fixing portion that can contact the moving member in the axial direction;
The fourth permanent magnet is disposed on the axially opposite side of the moving member of the first fixed portion.
The drive device according to any one of claims 10 to 16.
請求項10から17のいずれかに記載の駆動装置。 The position detecting permanent magnet provided on the fourth permanent magnet side in the axial direction of the moving member, and the position provided on the fixed member facing the position detecting permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction. A position detection sensor for detecting an axial position of the moving member via a permanent magnet for detection;
The drive device according to any one of claims 10 to 17.
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記移動部材に設けられた第1永久磁石と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の少なくともいずれか一方と軸方向に対向して配置された少なくとも1つの第3永久磁石と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the moving member;
A first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to an axial direction;
A coil provided on the fixing member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one third permanent magnet provided in the fixing member and disposed to face at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body in the axial direction;
A drive device comprising:
被駆動部材が固定され、前記固定部材に対して軸方向へ移動可能に、かつ、軸方向に当接可能に設けられた移動部材と、
前記固定部材に設けられた第1永久磁石と、
前記固定部材に設けられ、前記第1永久磁石に対して軸方向と垂直な方向に対向して配置された第1磁性体と、
前記移動部材に設けられ、前記第1永久磁石および第1磁性体の軸方向と垂直な方向の間に配置されたコイルと、
前記移動部材に設けられた少なくとも1つの第2永久磁石と、
前記固定部材に設けられた少なくとも1つの第3永久磁石と、
を備えた駆動装置。 A fixing member;
A movable member fixed to the driven member, movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of contacting in the axial direction;
A first permanent magnet provided on the fixing member;
A first magnetic body provided on the fixing member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction;
A coil provided on the moving member and disposed between a direction perpendicular to an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body;
At least one second permanent magnet provided on the moving member;
At least one third permanent magnet provided on the fixing member;
A drive device comprising:
請求項19または20に記載の駆動装置。 The position detecting permanent magnet provided on the moving member, and the position detecting permanent magnet provided on the fixed member and arranged opposite to the position detecting permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction, the movement via the position detecting permanent magnet. A position detection sensor for detecting the axial position of the member;
The drive device according to claim 19 or 20.
請求項1から21のいずれかに記載の駆動装置。 The fixing member is disposed on an outer peripheral side of the first magnetic body, and is in a cylindrical shape that contacts at least one of the moving member, the first permanent magnet, and the first magnetic body in a direction perpendicular to the axial direction. Has a guide wall,
The drive device according to any one of claims 1 to 21.
前記撮像光学系の光路上に配置された撮像素子と、
前記撮像素子に対して前記レンズを光軸方向に駆動するための請求項1から22に記載の駆動装置と、
を備えた撮像装置。 At least one lens constituting at least part of the imaging optical system;
An image sensor disposed on the optical path of the imaging optical system;
The driving device according to claim 1, for driving the lens in an optical axis direction with respect to the imaging element;
An imaging apparatus comprising:
請求項23に記載の撮像装置。 In the imaging optical system, the lens is disposed so as to be in a pan focus position in a state where the moving member is in contact with the fixed member in the axial direction.
The imaging device according to claim 23.
請求項24に記載の撮像装置。 A first adjusting member provided on the fixing member; a second adjusting member provided on the second magnetic body and disposed opposite to the first adjusting member in an optical axis direction; and the first and second adjusting members. One of the members is provided so as to be immovable and rotatable in the optical axis direction, and is screwed in the optical axis direction with the other, and between the first and second adjusting members in the optical axis direction. And an adjustment mechanism having a first biasing member arranged to be elastically deformable,
The imaging device according to claim 24.
前記第1調節ネジは、前記第1付勢部材に挿嵌されている、
請求項25に記載の撮像装置。 The first biasing member is an elastic member,
The first adjustment screw is inserted into the first biasing member,
The imaging device according to claim 25.
請求項25または26に記載の撮像装置。 The adjusting mechanism is provided in the image pickup device, and is disposed on the first adjusting member so as to face the first adjusting member in the optical axis direction, and on either one of the first and third adjusting members in the optical axis direction. A second adjustment screw that is immovable and rotatable, and is screwed with the other in the optical axis direction, and is disposed between the first and third adjustment members so as to be elastically deformable in the optical axis direction. A force member,
The imaging device according to claim 25 or 26.
請求項24に記載の撮像装置。 A first adjustment member provided on the fixing member, a third adjustment member provided on the imaging element and disposed opposite to the first adjustment member in the optical axis direction, and the first and third adjustment members. Either one of the second adjustment screw that is immovable and rotatable in the optical axis direction and screwed in the other to the optical axis direction, and elastically deformed in the optical axis direction between the first and third adjustment members An adjustment mechanism having a second biasing member arranged in a possible manner;
The imaging device according to claim 24.
前記第2調節ネジは、前記第2付勢部材に挿嵌されている、
請求項27または28に記載の撮像装置。 The second urging member is an elastic member,
The second adjustment screw is inserted into the second urging member,
The imaging device according to claim 27 or 28.
前記駆動装置は、さらに前記移動部材を駆動する駆動部を含む制御手段を備え、
前記コイルへの通電を停止する前に、前記移動部材を軸方向前記第2磁性体側のストローク端またはその近傍まで移動させる移動工程と、
前記移動部材をストローク端またはその近傍まで移動させた後に、前記コイルへの通電を停止する停止工程と、
を含む駆動装置の制御方法。 A fixed member, a movable member fixed to a driven member and movable in the axial direction with respect to the fixed member and capable of contacting in the axial direction; a first permanent magnet provided in the movable member; A first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction, and an axial direction of the first permanent magnet and the first magnetic body provided on the fixed member And at least one second magnetic body provided on the fixing member and disposed on one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body. A method of controlling a drive device comprising:
The driving device further includes a control unit including a driving unit that drives the moving member,
A moving step of moving the moving member to a stroke end on the second magnetic body side in the axial direction or the vicinity thereof before stopping energization of the coil;
A stop step of stopping energization of the coil after moving the moving member to the stroke end or the vicinity thereof;
A method for controlling a drive device including:
前記駆動装置は、さらに前記移動部材を駆動する駆動部を含む制御手段を備え、
前記コイルへの通電を停止する前に、前記移動部材の軸方向位置を検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程で検出した前記移動部材の軸方向位置と予め設定された目標位置とを比較し、前記移動部材が前記目標位置よりも軸方向前記第2磁性体側に位置しているかどうかを判断する判断工程と、
前記判断工程での判断結果に応じて、前記移動部材の軸方向位置が前記目標位置よりも前記第2磁性体と反対側に位置している場合に、前記移動部材を前記目標位置まで軸方向前記第2磁性体側に移動させる移動工程と、
前記移動部材を前記目標位置まで移動させた後に、前記コイルへの通電を停止する停止工程と、
を含む駆動装置の制御方法。
A fixed member, a movable member fixed to the driven member and movable in the axial direction with respect to the fixed member, and capable of abutting in the axial direction, and a first permanent magnet provided in the movable member A first magnetic body provided on the moving member and disposed opposite to the first permanent magnet in a direction perpendicular to the axial direction; and the first permanent magnet and the first magnetic body provided on the fixed member. A coil disposed between a direction perpendicular to the axial direction and at least one second disposed on the one axial side of at least one of the first permanent magnet and the first magnetic body provided on the fixing member; A method for controlling a drive device comprising a magnetic body,
The driving device further includes a control unit including a driving unit that drives the moving member,
A position detecting step for detecting an axial position of the moving member before stopping energization of the coil;
The axial position of the moving member detected in the position detecting step is compared with a preset target position, and it is determined whether the moving member is positioned closer to the second magnetic body in the axial direction than the target position. A decision process to
According to the determination result in the determination step, when the axial position of the moving member is located on the opposite side of the second magnetic body from the target position, the moving member is axially moved to the target position. A moving step of moving to the second magnetic body side;
A stop step of stopping energization of the coil after moving the moving member to the target position;
A method for controlling a drive device including:
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