JP2009195084A - アクチュエーターおよび光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】要求される駆動体の変位量を確保しつつ小型化を図ることができるアクチュエーターおよび光学装置を提供すること。
【解決手段】リニア駆動部４０７を実現する面対向リニアアクチュエーターが、巻き線の中心方向に直交する平面内に直線上に配列された複数のコイル６０２ａと、少なくとも一部がコイルの内周部にそれぞれ挿入されたヨーク６０３と、ヨーク６０３の一端側に対向して配置され、複数のコイル６０２ａが通電状態にある場合に複数のコイル６０２ａの配列方向に沿って変位するように磁化されたマグネット３０１と、を備えたことを特徴とするため、コイル６０２ａへの通電によってマグネット３０１を直線移動することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、光量を調整するために光軸に交差する方向に移動する光学部材を駆動するアクチュエーターおよび当該アクチュエーターを備えた光学装置に関する。

従来、ヨークの周囲に巻回されたコイルに通電することによって、コイルの近傍に配置されたマグネットを、コイルの軸心方向に対して直交する軸心を中心として回動させるようにしたアクチュエーターがあった。このようなアクチュエーターは、たとえばレンズ装置に適用され、レンズ装置が備えた絞り羽根の駆動に用いられる。レンズ装置において、アクチュエーターはマグネットを絞り羽根に連結し、マグネットの回転にともなって絞り羽根を駆動する。

また、従来、光軸に対して平行に動くリニアモータと、このリニアモータの駆動方向を略光軸を中心として回動する回転運動に変換する駆動方向変換手段と、この駆動方向変換手段と連動して絞り径が変化する絞りユニットとを備えた絞り羽根駆動装置があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

また、従来、長円状の案内孔が形成されたアイリス羽根と、開放状態で案内孔が所定角度をもって重ね合わされた状態で、両案内孔に挿入された可動子を中心として、可動子の移動方向と略直交する方向の対向する位置で回転自在に固定し、互いに逆方向に回転するアイリス羽根の湾曲部により同心状の開口部の直径を連続的に変化させて光量調整をおこなうようにしたアイリス絞り装置があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。

特開平５−８８２３３号公報 特開平７−１４０５１８号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、近年のレンズの大口径化およびレンズ装置の小型化という要求にしたがって、地板に確保できるアクチュエーターを設置するための領域は小さくなってきていることに対応してアクチュエーターを設置するための領域にあわせてアクチュエーターの小型化を考慮しタレット絞り（一枚羽根の丸穴開口を有したもの）をシャッターに使用した場合に、アクチュエーターが駆動対象とする光学部材の駆動距離、すなわちアクチュエーターにおける駆動体の変位量およびタレット絞りを地板に設けられた口径から退避させるためのスペース（タレット絞り収納スペース）を確保することができないという問題があった。

また、上述した特許文献１、２を含む従来の技術では、いずれも、駆動力を発生させるとともに発生させた駆動力を絞り羽根に伝達するための機構が大型化する傾向にあり、これによって上記の羽根駆動装置やアイリス絞り装置あるいはこれらの装置を搭載したレンズ装置などが大型化してしまうという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、要求される駆動体の変位量およびタレット絞りを地板に設けられた口径から退避させるためのスペース（タレット絞り収納スペース）を確保しつつ小型化を図ることができるアクチュエーターおよび光学装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるアクチュエーターは、巻き線の中心方向に直交する平面内に直線上に配列された複数のコイルと、少なくとも一部が前記コイルの内周部にそれぞれ挿入されたヨークと、前記ヨークの一端側に対向して配置され、前記複数のコイルが通電状態にある場合に前記複数のコイルの配列方向に沿って変位するように磁化されたマグネットと、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、コイルへの通電によってマグネットを直線移動することができる。

また、この発明にかかるアクチュエーターは、上記の発明において、前記コイルの内周側に挿入される略筒形状からなり、自身の内周側に挿入された前記ヨークを支持する支持部材を備え、前記ヨークが、前記マグネットとは反対側の端部において連結されており、連結部分を前記支持部材における前記マグネットとは反対側の端部に当接させることによって前記マグネットに対する位置が定められていることを特徴とする。この発明によれば、ヨークとマグネットとの距離の調整を容易におこなうことができる。

また、この発明にかかるアクチュエーターは、長手形状からなるマグネットと、前記マグネットの長手方向の両端部において前記マグネットにそれぞれ対向するとともにそれぞれ連結された一対の鉄心部を備えたヨークと、前記ヨークの両端部においてそれぞれ巻回されたコイルと、を備え、前記コイルが通電状態にある場合に前記長手方向に沿って前記マグネットを変位させることを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によってコイルへの通電によってマグネットを直線移動することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、光軸方向に貫通する開口を形成する複数の羽根を備え、当該複数の羽根が前記光軸方向に交差する方向に変位することによって前記開口の開口径を調整する光学装置であって、前記複数の羽根を前記光軸方向に交差する方向に変位可能に支持する地板と、前記地板に設けられて、かつ前記開口の開口径が最大となる状態で前記光軸方向において前記開口に干渉しない位置に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載のアクチュエーターと、を備え、前記アクチュエーターが備えたマグネットは前記複数の羽根に連結され、前記アクチュエーターが備えたコイルが通電状態にある場合に前記マグネットの変位にともなって前記複数の羽根を変位させることを特徴とする。この発明によれば、装置を大型化することなく複数の羽根の変位量を確保することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記マグネットが、前記複数の羽根に設けられた孔に嵌合し、前記マグネットの本体に一体成形された連結軸を備えたことを特徴とする。この発明によれば、マグネットおよび複数の羽根を連結する機構を簡易な構成によって実現するとともに、連結軸を容易かつ精度良く製造することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記連結軸が、前記コイルに対する前記ヨークの挿入方向に直交する方向に前記マグネットの本体から突出し、前記光軸方向に前記地板を貫通するように設けられ、前記複数の羽根は、前記地板を間にして前記アクチュエーターとは反対側において前記連結軸に連結されることを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によって、複数の羽根が変位する空間とマグネットが変位する空間とを仕切ることができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記地板または前記アクチュエーターの少なくとも一方に設けられて、前記アクチュエーターが前記光軸に近接する方向への前記マグネットの移動を規制する規制部を備えたことを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によって、正規の位置からのマグネットの移動を防止することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記アクチュエーターが、前記開口の外縁部に沿って湾曲した形状からなることを特徴とする。この発明によれば、マグネットの変位量を確保しつつ、アクチュエーターを設置場所の形状に応じた形状とすることができる。

本発明にかかるアクチュエーターおよび光学装置によれば、コイルへの通電によってマグネットを直線移動することができるので、同等なマグネットの変位量を得られる従来のアクチュエーターと比較して小型化を図ることができるという効果を奏する。これによって、要求される駆動体の変位量を確保しつつ小型化を図ることができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるアクチュエーターおよび光学装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
まず、この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置について説明する。図１、図２、図３、図４および図５は、この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図である。図１においてはシャッタ装置を正面から見た状態を示し、図２においてはシャッタ装置を背面から見た状態を示している。図３においてはシャッタ装置を正面側から見た斜視状態を示し、図４においてはシャッタ装置を背面側から見た斜視状態を示している。図５においては図４に示した状態のシャッタ装置を背面から見た状態を示している。

図１、図２、図３および図４において、光学装置を実現するシャッタ装置１００は、絞り羽根１０１、１０２、１０３と、絞り仕切板１０４と、シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４と、シャッタ羽根仕切板４０５と、地板１０５と、ロータ駆動部４０６と、リニア駆動部４０７と、を備えている。この実施の形態１においては、シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４によって複数の羽根が実現されている。地板１０５は、光軸方向に地板１０５を貫通する開口２０１を備えている。開口２０１は、シャッタ装置１００における最大開口径以上の開口径で開口している。

また、地板１０５は、ロータ駆動軸５０１が挿入される長孔４０８と、連結軸としてのリニア駆動軸４０９が挿入される長孔４１０と、を備えている。長孔４０８は、ロータ駆動部４０６が備えるロータ駆動軸５０１の移動軌跡に沿った円弧形状からなる。さらに、地板１０５は、絞り羽根１０１、１０２、１０３を支持する絞り軸４１１、４１２と、シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４を支持するシャッタ軸４１３、４１４、４１５、４１６と、を備えている。

また、地板１０５は、リニア駆動部４０７におけるマグネット３０１が光軸に近接する方向へ移動することを規制する規制部としての壁部２０２を備えている。壁部２０２は、地板１０５から光軸方向に沿って突出する略平板形状からなり、地板１０５に一体成形されている。壁部２０２は連続した一部材に限るものではなく、たとえばマグネット３０１の光軸に近接する方向への移動を規制するように地板１０５から突出した複数の突起であってもよい。この場合、突起の数は特に限定されるものではない。

絞り羽根１０１、１０２、１０３は、光軸方向に地板１０５を貫通する絞り開口を形成する。絞り羽根１０１、１０３は、それぞれ、絞り軸４１１が挿入される孔４１７、４１８を備えており、絞り軸４１１を中心として絞り仕切板１０４の面に沿って回動可能に設けられている。絞り羽根１０２は、絞り軸４１２が挿入される孔４１９を備えており、絞り軸４１２を中心として絞り仕切板１０４の面に沿って回動可能に設けられている。

絞り羽根１０１、１０２、１０３は、それぞれが絞り仕切板１０４の面に沿って回動することによって、絞り開口を通過する光量が最大となる最大開口径から絞り開口を通過する光量が最小となる最小開口径までの範囲で、絞り開口の開口径を調整することが可能とされている。

絞り仕切板１０４は、光軸方向に絞り仕切板１０４を貫通する開口４２０を備えている。開口４２０は最大開口またはそれ以上の開口径で開口する。また、絞り仕切板１０４は、絞り羽根１０１、１０２、１０３が回動駆動する空間と、シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４が側回動駆動する空間とを仕切る。絞り羽根１０１は、ＮＤフィルタ４２１を備えている。ＮＤフィルタ４２１については公知の技術であるため説明は省略する。

絞り羽根１０１、１０２、１０３は、それぞれ、リニア駆動部４０７が備えるマグネット３０１のリニア駆動軸４０９が挿入される長孔４２２、４２３、４２４を備えている。絞り仕切板１０４は、リニア駆動軸４０９が挿入される長孔４２５を備えている。

シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４は、光軸方向に地板１０５を貫通するシャッタ開口の開閉をおこなう。シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４は、それぞれ、シャッタ軸４１３、４１４、４１５、４１６が挿入される孔５０３、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａを備えており、各シャッタ軸４１３、４１４、４１５、４１６を中心としてシャッタ羽根仕切板４０５の面に沿って回動可能に設けられている。

シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４は、それぞれがシャッタ羽根仕切板４０５の面に沿って回動することによって、シャッタ開口を通過する光量が最大となる最大開口径からシャッタ開口を閉塞するまでの範囲で、シャッタ開口の開口径を調整することが可能とされている。

シャッタ羽根仕切板４０５は、光軸方向にシャッタ羽根仕切板４０５を貫通する開口４２６を備えている。また、シャッタ羽根仕切板４０５は、シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４が回動駆動する空間と、地板１０５側の空間とを仕切る。

シャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４は、それぞれ、ロータマグネット２０３を備えたロータ駆動軸５０１が挿入される長孔４２７、４２８、４２９、４３０を備えている。シャッタ羽根仕切板４０５は、ロータマグネット２０３が備えたロータ駆動軸５０１が挿入される長孔４３１を備えている。長孔４３１は、ロータ駆動軸５０１の移動軌跡に沿って円弧形状からなる。シャッタ羽根仕切板４０５は、リニア駆動軸４０９を光軸方向において回避する形状からなる。

ロータ駆動部４０６は、ヨーク（鉄心、強磁性体）３０２と、ロータマグネット（永久磁石）２０３と、コイル３０３と、を備えている。コイル３０３は、光軸に直交する方向を軸芯として巻回されている。ロータマグネット２０３は、光軸と平行な軸を中心として回転可能に支持されている。

つぎに、リニア駆動部４０７について説明する。図６および図７は、リニア駆動部４０７を示す分解斜視図である。図６および図７は、分解した状態のリニア駆動部４０７をそれぞれ異なる方向から見た状態を示している。図６および図７において、リニア駆動部４０７は、コイルボビン６０１と、空芯コイル（巻き線）６０２と、ヨーク（鉄心、強磁性体）６０３と、マグネット（永久磁石）３０１と、を備えている。

リニア駆動部４０７は、面対向リニアアクチュエーターによって実現されている。この実施の形態１において、面対向リニアアクチュエーターは、空芯コイル（巻き線）６０２とヨーク（鉄心、強磁性体）６０３とマグネット（永久磁石）３０１において、マグネット３０１の磁化方向（着磁方向）に対し、空芯コイル６０２へ通電した場合におけるマグネット３０１の駆動方向が垂直な向きへ往復運動するアクチュエーターとする。

コイルボビン６０１は、コイルボビン本体６０１ａと、複数（この実施の形態においては３つ）の支持部６０１ｂと、を備えている。コイルボビン本体６０１ａは、光軸に直交する方向を長手方向とする長手形状であって、内周側に空間を有した角筒の一側面を除いた略コの字形状からなる。この形状により、コイルボビン本体６０１ａは、コイルボビン本体６０１ａの長手方向にわたって開口する溝部を備える。コイルボビン本体６０１ａは、地板１０５側に突出する突起（コイルからげ部）を備えており、地板１０５に固定されている。

支持部６０１ｂは、コイルボビン本体６０１ａから光軸に直交する方向に突出しており、複数（この実施の形態においては３つ）設けられている。支持部６０１ｂは、内周側に空間を有した角筒形状からなる。支持部６０１ｂの先端部分には、支持部６０１ｂの先端部からコイルボビン本体６０１ａ側に凹むように各支持部６０１ｂを切り欠いた切り欠き部６０１ｃが設けられている。

３つの支持部６０１ｂのうち両側に位置する支持部６０１ｂにおいては、中央に位置する支持部６０１ｂに対向する位置に１つの切り欠き部６０１ｃが設けられている。３つの支持部６０１ｂのうち中央に位置する支持部６０１ｂにおいては、両側に位置する支持部６０１ｂに対向する位置に２つの切り欠き部６０１ｃが設けられている。コイルボビン６０１におけるコイルボビン本体６０１ａおよび支持部６０１ｂは、一体成形されている。

空芯コイル６０２は、それぞれが内周側に空間を有した状態で巻回された巻き線からなるコイル６０２ａを、コイルボビン６０１における支持部６０１ｂの配列方向に沿って複数（この実施の形態においては３つ）連結することによって構成されている。空芯コイル６０２は、コイルボビン６０１における各支持部６０１ｂをそれぞれ各コイル６０２ａに挿入することによってコイルボビン６０１に支持されている。

ヨーク６０３は、各支持部６０１ｂの空間に対向するとともに支持部６０１ｂの突出方向に平行な方向を長手方向とする複数（この実施の形態においては３つ）の鉄心部６０３ａを備えている。ヨーク６０３は、強磁性体によって成型されている。鉄心部６０３ａは、コイルボビン本体６０１ａとは反対側の端部において連結部６０３ｂによって連結されており、これにより光軸方向からヨーク６０３を見た場合に略Ｅ文字状となる形状からなる。

ヨーク６０３は、鉄心部６０３ａを連結する連結部６０３ｂを切り欠き部６０１ｃに当接させることによってコイルボビン本体６０１ａに対する位置決めがなされている。鉄心部６０３ａの先端のコイルボビン本体６０１ａに対する位置は、切り欠き部６０１ｃの深さ（支持部６０１ｂの先端部から切り欠き部６０１ｃの底面までの距離）を調整することによって調整することができる。

マグネット３０１は、コイルボビン本体６０１ａの溝部６０１ｃに挿入され、コイルボビン本体６０１ａに対してコイルボビン本体６０１ａの長手方向にスライド可能とされている。マグネット３０１は、溝部６０１ｃの底面に当接した状態で挿入されており、溝部６０１ｃの底面に当接した状態のまま溝部６０１ｃの底面に沿ってスライドする。

この実施の形態１においては、壁部２０２が地板１０５に設けられているものとして説明したが、壁部２０２は地板１０５に設けられているものに限らない。壁部２０２は、たとえばコイルボビン６０１に設けられていてもよい。この場合、具体的には、たとえばコイルボビン６０１におけるコイルボビン本体６０１ａ部を内周側に空洞を有する角筒形状とし、内周側にマグネット３０１を収容した状態とすることによってマグネット３０１の落下を防止するようにしてもよい。

マグネット３０１が備えたリニア駆動軸４０９は、マグネット本体６１０からコイルボビン本体６０１ａの長手方向に直交する方向、すなわち光軸方向に突出している。マグネット本体６１０およびリニア駆動軸４０９は一体成形されている。リニア駆動軸４０９は、コイルボビン本体６０１ａに設けられた切り欠き部６０１ｄ、長孔４１０および長孔４２５を光軸方向に貫通して絞り羽根１０１、１０２、１０３を支持する。

つぎに、ヨーク６０３とマグネット３０１との位置関係について説明する。図８はリニア駆動部４０７を示す側面図であり、図９は図８におけるＡ−Ａ断面図である。図８および図９において、マグネット３０１の光軸方向における寸法は、コイルボビンの溝部６０１ｃの光軸方向における寸法と同等とされている。これにより、マグネット３０１のスライドに際して、マグネット３０１のコイルボビンに対するがたつきを抑制することができ、マグネット３０１を光軸に直交する方向に精度よくスライドさせることができる。

マグネット３０１がスライドする際のスライド方向への推力、および、ヨーク６０３とマグネット３０１との間に作用する磁力によってヨーク６０３がマグネット３０１を保持する保持力は、鉄心部６０３ａの先端とマグネット３０１との間のギャップによって調整することができる。マグネット３０１は、溝部６０１ｃの底面に当接しているため、鉄心部６０３ａの先端とマグネット３０１とのギャップＧは、溝部６０１ｃの底面に対する鉄心部６０３ａの先端の位置を調整することによって調整することができる。

溝部６０１ｃの底面に対する鉄心部６０３ａの先端の位置は、切り欠き部６０１ｃの深さ（支持部６０１ｂの先端部から切り欠き部６０１ｃの底面までの距離）を調整することによって調整する。溝部６０１ｃの底面に対する鉄心部６０３ａの先端の位置の調整に際しては、具体的には、たとえば、初期の金型を用いて成形したコイルボビンに鉄心部６０３ａを挿入し、溝部６０１ｃにマグネット３０１を挿入した状態における上記推力および保持力を測定する。

そして、測定の結果、推力および保持力が弱い場合には、切り欠き部６０１ｃの深さを深くする。すなわち、支持部６０１ｂの先端部から切り欠き部６０１ｃの底面までの距離が長くなるようなコイルボビンを成形する。試作段階においては切り欠き部６０１ｃを削ることによって切り欠き部６０１ｃの深さを深くすることができる。

量産段階においては、コイルボビン６０１の成形に用いる金型を変更する必要があるが、切り欠き部６０１ｃの部分を入れ子を用いて成形し、この入れ子の大きさを変更することによって切り欠き部６０１ｃの深さを調整することができる。この場合、入れ子は、切り欠き部６０１ｃの深さが浅くなるように変更することも可能である。

上述したように、この発明の実施の形態１によれば、リニア駆動部４０７を実現する面対向リニアアクチュエーターが、巻き線の中心方向に直交する平面内に直線上に配列された複数のコイル６０２ａと、少なくとも一部がコイルの内周部にそれぞれ挿入されたヨーク６０３と、ヨーク６０３の一端側に対向して配置され、複数のコイル６０２ａが通電状態にある場合に複数のコイル６０２ａの配列方向に沿って変位するように磁化されたマグネット３０１と、を備えたことを特徴とするため、コイル６０２ａへの通電によってマグネット３０１を直線移動することができる。これによって、同等なマグネットの変位量を得られる従来のアクチュエーターと比較して小型化を図ることができるので、要求される駆動体の変位量を確保しつつ小型化を図ることができる。

また、この発明の実施の形態１によれば、コイル６０２ａの内周側に挿入される略筒形状からなり、自身の内周側に挿入されたヨーク６０３を支持する支持部６０１ｂを備え、ヨーク６０３が、マグネット３０１とは反対側の端部において連結されており、連結部６０３ｂを支持部６０１ｂにおけるマグネット３０１とは反対側の端部に当接させることによってマグネット３０１に対する位置が定められていることを特徴とするため、ヨーク６０３とマグネット３０１との距離の調整を容易におこなうことができる。これによって、高精度な動作をおこなう面対向アクチュエーターを容易に提供することができ、面対向アクチュエーターおよび面対向アクチュエーターを備えたシャッタ装置１００の製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明の実施の形態１によれば、光軸方向に貫通する絞り開口を形成する複数の絞り羽根１０１、１０２、１０３を備え、絞り羽根１０１、１０２、１０３が軸方向に交差する方向に変位することによって絞り開口の開口径を調整するシャッタ装置１００であって、絞り羽根１０１、１０２、１０３を光軸方向に交差する方向に変位可能に支持する地板１０５と、地板１０５に設けられて、かつ絞り開口の開口径が最大となる状態で光軸方向において絞り開口に干渉しない位置に設けられた面対向アクチュエーターと、を備え、面対向アクチュエーターが備えたマグネット３０１は絞り羽根１０１、１０２、１０３に連結され、面対向アクチュエーターが備えたコイル６０２ａが通電状態にある場合にマグネット３０１の変位にともなって絞り羽根１０１、１０２、１０３を変位させることを特徴とするため、シャッタ装置１００を大型化することなく絞り羽根１０１、１０２、１０３の変位量を確保することができる。このように、同等なマグネットの変位量を得られる従来のアクチュエーターと比較して小型化された面対向アクチュエーターを用いることによって、要求される絞り羽根１０１、１０２、１０３の変位量を確保しつつシャッタ装置１００の小型化を図ることができる。

また、この発明の実施の形態１によれば、マグネット３０１が、絞り羽根１０１、１０２、１０３に設けられた孔に嵌合し、マグネット３０１の本体に一体成形されたリニア駆動軸４０９を備えたことを特徴とするため、マグネット３０１および絞り羽根１０１、１０２、１０３を連結する機構を簡易な構成によって実現するとともに、マグネット３０１本体６１０との一体成型によってリニア駆動軸４０９を容易かつ精度良く製造することができる。

また、この発明の実施の形態１によれば、リニア駆動軸４０９が、コイル６０２に対するヨーク６０３の挿入方向に直交する方向にマグネット本体６１０から突出し、光軸方向に地板１０５を貫通するように設けられ、絞り羽根１０１、１０２、１０３は、地板１０５を間にして面対向アクチュエーターとは反対側においてリニア駆動軸４０９に連結されることを特徴とするため、簡易な構成によって、絞り羽根１０１、１０２、１０３が変位する空間とマグネット３０１が変位する空間とを仕切ることができる。

また、この発明の実施の形態１によれば、面対向アクチュエーターに設けられて、面対向アクチュエーターが光軸に近接する方向へのマグネット３０１の移動を規制する壁部２０２を備えたことを特徴とするため、簡易な構成によって、正規の位置からのマグネット３０１の移動を防止することができる。これによって、面対向アクチュエーターの動作における信頼性の向上を図ることができる。

（実施の形態２）
つぎに、この発明にかかる実施の形態２について説明する。この発明にかかる実施の形態２においては、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。図１０、図１１、図１２および図１３は、この発明にかかる実施の形態２のシャッタ装置１００を示す説明図である。

図１０においては、シャッタ装置１００を正面から見た状態を示している。図１１においては開き状態にあるシャッタ装置１００を背面から見た状態を示しており、図１２においてはそのＢ−Ｂ断面を示している。また、図１３においては閉じ状態にあるシャッタ装置１００を背面から見た状態を示している。

図１０、図１１、図１２および図１３において、シャッタ装置１０００は、上述したシャッタ装置１００における絞り羽根１０１、１０２、１０３に代えて、複数の羽根としての絞り羽根１００１、１００２、１００３を備えている。絞り羽根１００１、１００２、１００３は、地板１０５に設けられた面対向リニアアクチュエーター１１００が備えたリニア駆動軸１１０６に連結されており、面対向リニアアクチュエーター１１００によって回転駆動される。

また、シャッタ装置１０００は、上述したシャッタ装置１００におけるシャッタ羽根４０１、４０２、４０３、４０４に代えて、複数の羽根としてのシャッタ羽根１００４、１００５を備えている。シャッタ羽根１００４、１００５は、地板１０５に設けられた面対向リニアアクチュエーター１１０１が備えたリニア駆動軸１１０６に連結されており、面対向リニアアクチュエーター１１０１によって回転駆動される。図１１において、符号１１１０はコイルを示している。また、図１１において、符号１１１１はヨークを示している。

図１４は、面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１の動作を示す説明図である。図１４における上側の図は面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１におけるマグネット３０１が開位置にある状態を示し、図１４における下側の図は面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１におけるマグネット１４０１が閉位置にある状態を示している。

図１４において、面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１におけるマグネット１４０１は、２極に分極されている。マグネット１４０１は、コイルに通電されることにより開位置または閉位置に位置づけられる。マグネット１４０１は、開位置と閉位置との間における距離Ｄ１を移動する。

絞り羽根１００１、１００２およびシャッタ羽根１００４、１００５は、それぞれ、面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１におけるマグネット３０１が開位置に位置づけられている場合に図１０に示した状態となり、マグネット１４０１が閉位置に位置づけられている場合に図１３に示した状態となる。

上述したように、この実施の形態２によれば、絞り羽根１００１、１００２およびシャッタ羽根１００４、１００５をともに面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１によって駆動することによって、絞り羽根１００１、１００２およびシャッタ羽根１００４、１００５の駆動にかかる機構が占める空間を小さくすることができる。これによって、この実施の形態２のシャッタ装置１０００を備えたレンズ装置および撮像装置の小型化を図ることができる。

（実施の形態３）
つぎに、この発明にかかる実施の形態３について説明する。この発明にかかる実施の形態３においては、上述した実施の形態１、２と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。図１５、図１６、図１７および図１８は、この発明にかかる実施の形態３のシャッタ装置１５００を示す説明図である。

図１５においては、シャッタ装置１５００を正面から見た状態を示している。図１６においては開き状態にあるシャッタ装置を背面から見た状態を示しており、図１７においてはそのＣ−Ｃ断面を示している。また、図１８においては閉じ状態にあるシャッタ装置を背面から見た状態を示している。

図１５、図１６、図１７および図１８において、シャッタ装置１５００は、上述したシャッタ装置１０００における面対向リニアアクチュエーター１１００、１１０１に代えて、長手方向リニアアクチュエーター１５０１を備えている。長手方向リニアアクチュエーター１５０１は、コイルボビン１６０１とコイル１６０２とヨーク１６０３とマグネット１６０４とを備えている。

この実施の形態３において、長手方向リニアアクチュエーター１５０１は、コイル（巻き線）１６０２とヨーク（鉄心、強磁性体）１６０３とマグネット（永久磁石）１６０４において、マグネット１６０４の磁化方向（着磁方向）に対し、コイル１６０２へ通電した場合におけるマグネット１６０４の駆動方向が垂直な向きへ往復運動するアクチュエーターとする。

図１９は、長手方向リニアアクチュエーター１５０１の動作を示す説明図である。図１９における上側の図は長手方向リニアアクチュエーター１５０１におけるマグネット１６０４が開位置にある状態を示し、図１９における下側の図は長手方向リニアアクチュエーター１５０１におけるマグネット１６０４が閉位置にある状態を示している。

図１９において、長手方向リニアアクチュエーター１５０１におけるヨーク１６０３は、略Ｃ文字形状からなり、両端部をそれぞれマグネット１６０４の長手方向における両端部に対向させた状態で、コイルボビン１６０１に支持されている。ヨーク１６０３の両端部には、それぞれコイル１６０２が設けられている。コイル１６０２は、巻き線の軸心がマグネット１６０４の長手方向に平行になるような状態で、それぞれヨーク１６０３の両端部に巻回されている。

マグネット１６０４は、長手方向に沿って２極に分極されている。マグネット１６０４において長手方向の一端側には、リニア駆動軸１９０１が設けられている。マグネット３０１は、コイル１６０２における通電状態により、いずれか一方のコイル１６０２側へ引きつけられて開位置または閉位置に位置づけられる。マグネット１６０４は、開位置と閉位置との間における距離Ｄ２を移動する。

絞り羽根１００１、１００２、１００３およびシャッタ羽根１００４、１００５は、それぞれ、長手方向リニアアクチュエーター１５０１におけるマグネット１６０４が開位置に位置づけられている場合に図１５に示した状態となり、マグネット１６０４が閉位置に位置づけられている場合に図１８に示した状態となる。

上述したように、この実施の形態３によれば、絞り羽根１００１、１００２およびシャッタ羽根１００４、１００５をともに長手方向リニアアクチュエーター１５０１によって駆動することによって、絞り羽根１００１、１００２およびシャッタ羽根１００４、１００５の駆動にかかる機構が占める空間を小さくすることができる。これによって、この実施の形態３のシャッタ装置１５００を備えたレンズ装置および撮像装置の小型化を図ることができる。

また、この発明の実施の形態３によれば、長手形状からなるマグネット１６０４と、マグネット１６０４の長手方向の両端部においてマグネット１６０４にそれぞれ対向するとともにそれぞれ連結された一対の鉄心部６０３ａを備えたヨーク１６０３と、ヨーク１６０３の両端部においてそれぞれ巻回されたコイル１６０２と、を備え、コイル１６０２が通電状態にある場合に長手方向に沿ってマグネット１６０４を変位させることを特徴とするため、簡易な構成によってコイル１６０２への通電によってマグネット１６０４を直線移動することができる。これによって、同等なマグネットの変位量を得られる従来のアクチュエーターと比較して小型化を図ることができるので、要求される駆動体の変位量を確保しつつ小型化を図ることができる。

（実施の形態４）
つぎに、この発明にかかる実施の形態４について説明する。この発明にかかる実施の形態４においては、上述した実施の形態１、２、３と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。図２０および図２１は、この発明にかかる実施の形態４のシャッタ装置が備える長手方向リニアアクチュエーターを示す説明図である。図２０においては、長手方向リニアアクチュエーターおよびその近傍が示されている。

図２０において、長手方向リニアアクチュエーター２００１は、地板１０５に設けられた開口２０１の外縁部に沿って湾曲した形状からなる。長手方向リニアアクチュエーター２００１のヨーク２００２において、一対の鉄心部２００２ａを連結する連結部２００２ｂおよび各鉄心部２００２ａは、地板１０５に設けられた開口２０１の外縁部に沿って湾曲している。各鉄心部２００２ａが開口２０１の外縁部に沿って湾曲しているため、各鉄心部２００２ａに巻回されたコイル２００３も開口２０１の外縁部に沿って湾曲している。

長手方向リニアアクチュエーター２００１のマグネット２００４は、地板１０５に設けられた開口２０１の外縁部に沿って湾曲している。連結部２００２ｂ、各鉄心部２００２ａおよびマグネット２００４は、開口２０１の中心を中心とする円弧に沿って湾曲している。すなわち、連結部２００２ｂおよび各鉄心部２００２ａ、マグネット２００４、コイル２００３は、同一位置を中心とする円弧とされている。

開位置において、マグネット２００４は、鉄心部２００２ａに対して距離Ｌ離間した位置に位置づけられる。この状態からコイル２００３に対して通電をおこなうと、開口２０１の中心を中心とする円弧に沿ってマグネット２００４が変位し、閉位置に位置づけられる。マグネット２００４は、閉位置においても、鉄心部２００２ａに対して所定距離離間した位置に位置づけられる。

図２０および図２１において、符号２００５は、ガイド部を示している。ガイド部２００５は、開口２０１の中心を中心とする円弧において、マグネット２００４よりも外周側に設けられている。これによって、マグネット２００４がスライドした場合にも、マグネット２００４の位置がずれてしまうことを防止できる。

上述したように、この発明の実施の形態４によれば、長手方向リニアアクチュエーター２００１が、開口２０１の外縁部に沿って湾曲した形状からなることを特徴とするため、マグネット２００４の変位量を確保しつつ、長手方向リニアアクチュエーター２００１を設置場所の形状に応じた形状とすることができる。これによって、長手方向リニアアクチュエーター２００１の取り付けスペースが地板１０５のように湾曲した形状である場合にも、大きな取り付けスペースを確保することなく、マグネット２００４の移動距離を確保することができる。

（実施の形態５）
つぎに、この発明にかかる実施の形態５について説明する。この発明にかかる実施の形態５においては、上述した実施の形態１、２、３、４と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。図２２、図２３および図２４は、この発明にかかる実施の形態５のシャッタ装置が備える面対向リニアアクチュエーター２２００を示す説明図である。図２２、図２３および図２４においては、面対向リニアアクチュエーター２２００およびその近傍が示されている。

図２２、図２３および図２４において、面対向リニアアクチュエーター２２００は、一対の鉄心部２２０１ａを備えたヨーク２２０１を複数（この実施の形態５においては２つ）備えている。各ヨーク２２０１におけるそれぞれの鉄心部２２０１ａは、光軸に交差する方向（光軸を中心とする円の半径方向）を長手方向としているため、すべて非平行とされている。各ヨーク２２０１におけるそれぞれの鉄心部２２０１ａの先端は、開口２０１の中心を中心とする同一円周上に位置づけられている。各ヨーク２２０１におけるそれぞれの鉄心部２２０１ａの先端には、コイル２２１０が設けられている。

面対向リニアアクチュエーター２２００は、各ヨーク２２０１におけるそれぞれの鉄心部２２０１ａの先端、すなわちコイル２２１０の配列方向を長手方向とするマグネット２２０２を備えている。マグネット２２０２の長手方向は、開口２０１の中心を中心とする同一円周方向とされている。マグネット２２０２は、長手方向に沿って４つに分極されている。

鉄心部２２０１ａの先端とマグネット２２０２とは、距離Ｌだけ離間している。図２２において、符号２２０３は、マグネット２２０２の落下を防止するための壁部である。壁部２２０３は、開口２０１の外縁部に沿って円弧上に湾曲している。

図２２に示した状態においてコイル２００３に対して通電をおこなうと、開口２０１の中心を中心とする円弧に沿ってマグネット２２０２が変位し、図２３に示した位置を経由して、図２４に示した閉位置に位置づけられる。

上述したように、この実施の形態５によれば、開口２０１あるいは地板１０５の大きさなどに応じてヨーク２２０１の配列個数およびマグネット２２０２の分極数を可変とすることにより、所望する大きさの開口２０１に沿ってマグネット２２０２を変位させることができ、マグネット２２０２の移動量を確保することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、コイルへの通電によってマグネットを直線移動することができるので、同等なマグネットの変位量を得られる従来のアクチュエーターと比較して小型化を図ることができ、要求される駆動体の変位量およびタレット絞りを地板に設けられた口径から退避させるためのスペース（タレット絞り収納スペース）を確保しつつ小型化を図ることができる。

以上のように、本発明にかかるアクチュエーターおよび光学装置は、変位量を確保しつつも設置領域に制限がある状態で使用されるアクチュエーターおよびこのアクチュエーターを備えた光学装置に有用であり、特に、レンズ装置におけるシャッタ羽根や絞り羽根などを駆動するアクチュエーターおよびこのアクチュエーターを備えた光学装置に適している。

この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図（その３）である。 この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図（その４）である。 この発明にかかる実施の形態１のシャッタ装置を示す説明図（その５）である。 リニア駆動部を示す分解斜視図（その１）である。 リニア駆動部を示す分解斜視図（その２）である。 リニア駆動部を示す側面図である。 図８におけるＡ−Ａ断面図である。 この発明にかかる実施の形態２のシャッタ装置を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態２のシャッタ装置を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態２のシャッタ装置を示す説明図（その３）である。 この発明にかかる実施の形態２のシャッタ装置を示す説明図（その４）である。 面対向リニアアクチュエーターの動作を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態３のシャッタ装置を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態３のシャッタ装置を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態３のシャッタ装置を示す説明図（その３）である。 この発明にかかる実施の形態３のシャッタ装置を示す説明図（その４）である。 長手方向リニアアクチュエーターの動作を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態４のシャッタ装置が備える長手方向リニアアクチュエーターを示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態４のシャッタ装置が備える長手方向リニアアクチュエーターを示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態５のシャッタ装置が備える面対向リニアアクチュエーターを示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態５のシャッタ装置が備える面対向リニアアクチュエーターを示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態５のシャッタ装置が備える面対向リニアアクチュエーターを示す説明図（その３）である。

符号の説明

１００ シャッタ装置
１０５ 地板
２０１ 開口
３０１ マグネット（永久磁石）
４０１、４０２、４０３、４０４ シャッタ羽根
４０７ リニア駆動部
４０９ リニア駆動軸
６０１ コイルボビン
６０２ 空芯コイル（巻き線）
６０３ ヨーク（鉄心、強磁性体）
６０３ａ 鉄心部
１００１、１００２、１００３ 絞り羽根
１００４、１００５ シャッタ羽根
１１００、１１０１ 面対向リニアアクチュエーター
１５００ シャッタ装置
１６０２ コイル（巻き線）
１６０３ ヨーク（鉄心、強磁性体）
１６０４ マグネット（永久磁石）

Claims (8)

1. 巻き線の中心方向に直交する平面内に直線上に配列された複数のコイルと、
   少なくとも一部が前記コイルの内周部にそれぞれ挿入されたヨークと、
   前記ヨークの一端側に対向して配置され、前記複数のコイルが通電状態にある場合に前記複数のコイルの配列方向に沿って変位するように磁化されたマグネットと、
   を備えたことを特徴とするアクチュエーター。
2. 前記コイルの内周側に挿入される略筒形状からなり、自身の内周側に挿入された前記ヨークを支持する支持部材を備え、
   前記ヨークは、前記マグネットとは反対側の端部において連結されており、連結部分を前記支持部材における前記マグネットとは反対側の端部に当接させることによって前記マグネットに対する位置が定められていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエーター。
3. 長手形状からなるマグネットと、
   前記マグネットの長手方向の両端部において前記マグネットにそれぞれ対向するとともにそれぞれ連結された一対の鉄心部を備えたヨークと、
   前記ヨークの両端部においてそれぞれ巻回されたコイルと、
   を備え、
   前記コイルが通電状態にある場合に前記長手方向に沿って前記マグネットを変位させることを特徴とするアクチュエーター。
4. 光軸方向に貫通する開口を形成する複数の羽根を備え、当該複数の羽根が前記光軸方向に交差する方向に変位することによって前記開口の開口径を調整する光学装置であって、
   前記複数の羽根を前記光軸方向に交差する方向に変位可能に支持する地板と、
   前記地板に設けられて、かつ前記開口の開口径が最大となる状態で前記光軸方向において前記開口に干渉しない位置に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載のアクチュエーターと、
   を備え、
   前記アクチュエーターが備えたマグネットは前記複数の羽根に連結され、前記アクチュエーターが備えたコイルが通電状態にある場合に前記マグネットの変位にともなって前記複数の羽根を変位させることを特徴とする光学装置。
5. 前記マグネットは、前記複数の羽根に設けられた孔に嵌合し、前記マグネットの本体に一体成形された連結軸を備えたことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
6. 前記連結軸は、前記コイルに対する前記ヨークの挿入方向に直交する方向に前記マグネットの本体から突出し、前記光軸方向に前記地板を貫通するように設けられ、
   前記複数の羽根は、前記地板を間にして前記アクチュエーターとは反対側において前記連結軸に連結されることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
7. 前記地板または前記アクチュエーターの少なくとも一方に設けられて、前記アクチュエーターが前記光軸に近接する方向への前記マグネットの移動を規制する規制部を備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の光学装置。
8. 前記アクチュエーターは、前記開口の外縁部に沿って湾曲した形状からなることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の光学装置。

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