JP2011078150A - Linear drive device and optical element drive device - Google Patents

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Yuichi Takei
勇一 武居
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear drive device, along with an optical element drive device, wherein a movable member has a stable posture even if employing a system for inserting a guiding shaft of a stator side into a through-hole of the movable member and driving the movable member by a magnetic driving mechanism. <P>SOLUTION: In the optical element drive device and the linear drive device, the movable member 5 supported by a first guiding shaft 41 and a second guiding shaft 42 is linearly driven by the magnetic drive mechanism. The movable member 5 is supported at an original position by a first spring member 91 provided around the first guiding shaft 41 and a second spring member 92 provided around the second guiding shaft 42. The first spring member 91 and the second spring member 92 generate a side pressure for allowing a first bearing 512, a second bearing 522, and a third bearing 523 to contact the inner wall of the through-hole. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置、および当該直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a linear drive device that linearly moves a movable body relative to a fixed body, and an optical element drive device that includes the linear drive device.

ズームレンズやコリメータレンズ等の光学素子を保持した可動体を直線的に往復動作させる光学素子駆動装置等に用いられる直線駆動装置(リニアモータ)としてはステッピングモータを利用したものを挙げることができる(特許文献1参照)。   As a linear drive device (linear motor) used in an optical element drive device or the like for linearly reciprocating a movable body holding an optical element such as a zoom lens or a collimator lens, one using a stepping motor can be cited ( Patent Document 1).

特開平6−281852号公報JP-A-6-281852

しかしながら、特許文献1に記載のステッピングモータを用いた直線駆動装置(光学素子駆動装置)では、小型化が困難であるという問題点がある。   However, the linear drive device (optical element drive device) using the stepping motor described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to reduce the size.

ここに本発明者は、固定体の側において可動体の移動方向に延在するガイド軸を可動体の貫通部に通すとともに、可動体および固定体のうちの一方に設けた磁石と、他方に設けたコイルとを対向させた磁気駆動機構によって可動体を駆動する方式を提案するものである。しかしながら、かかる方式の場合、可動体の貫通部と固定体のガイド軸との間に介在する隙間が原因で可動体の姿勢が安定せず、可動体にブレが発生するという問題点がある。   Here, the inventor passes a guide shaft extending in the moving direction of the movable body on the fixed body side through the penetrating portion of the movable body, and provides a magnet provided on one of the movable body and the fixed body, and the other. The present invention proposes a method of driving a movable body by a magnetic drive mechanism facing a provided coil. However, in the case of such a method, there is a problem that the posture of the movable body is not stabilized due to a gap interposed between the penetrating portion of the movable body and the guide shaft of the fixed body, and the movable body is shaken.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、固定体側のガイド軸を可動体の貫通部に通し、磁気駆動機構によって可動体を駆動する方式を採用した場合でも、可動体の姿勢が安定している直線駆動装置、および当該直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置を提供することにある。   In view of the above problems, the problem of the present invention is that the posture of the movable body is stable even when a system in which the guide shaft on the fixed body side is passed through the penetrating portion of the movable body and the movable body is driven by a magnetic drive mechanism is adopted. It is an object of the present invention to provide a linear driving device and an optical element driving device including the linear driving device.

上記課題を解決するために、本発明は、固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置であって、前記固定体は、前記可動体の移動方向に沿って多極に着磁された永久磁石体と、前記可動体の移動方向に沿って延在するガイド軸と、を備え、前記可動体は、前記永久磁石体との間に隙間を隔てて対向して当該永久磁石体と磁気駆動機構を構成する駆動コイルと、前記ガイド軸に係合する貫通部と、を備え、前記固定体と前記可動体との間には、前記ガイド軸の軸線方向に対して交差する方向の側力を前記可動体に印加するバネ部材が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a linear drive device that linearly moves a movable body relative to a fixed body, and the fixed body is attached to multiple poles along a moving direction of the movable body. A permanent magnet body magnetized, and a guide shaft extending along a moving direction of the movable body, the movable body facing the permanent magnet body with a gap therebetween, and the permanent magnet A driving coil that constitutes a body and a magnetic drive mechanism, and a penetrating portion that engages with the guide shaft, and intersects the axial direction of the guide shaft between the fixed body and the movable body. A spring member for applying a lateral force in the direction to the movable body is provided.

本発明では、固定体に対して可動体を直線的に往復動作させるにあたって、固定体側の永久磁石体と可動体側の駆動コイルとを備えた磁気駆動機構を利用するため、直線駆動装置の小型化を図ることができる。また、固定体は、可動体の貫通部と係合するガイド軸を備えているため、可動体は、ガイド軸に支持された状態で磁気駆動機構により駆動される。ここで、ガイド軸と貫通部との間には、少なくともクリアランスに相当する隙間が介在するが、本発明において、可動体は、バネ部材によって移動方向に対して交差する方向の側圧が印加されている。このため、ガイド軸が貫通部の内壁に確実に当接するので、可動体を安定した姿勢で駆動することができ、可動体にブレが発生することを回避することができる。   In the present invention, in order to linearly reciprocate the movable body with respect to the fixed body, a magnetic drive mechanism including a permanent magnet body on the fixed body side and a drive coil on the movable body side is used. Can be achieved. In addition, since the fixed body includes a guide shaft that engages with the penetrating portion of the movable body, the movable body is driven by the magnetic drive mechanism while being supported by the guide shaft. Here, there is at least a gap corresponding to the clearance between the guide shaft and the penetrating portion. In the present invention, the movable body is applied with a lateral pressure in a direction intersecting the moving direction by the spring member. Yes. For this reason, since the guide shaft reliably contacts the inner wall of the penetrating portion, the movable body can be driven in a stable posture, and the occurrence of blurring in the movable body can be avoided.

本発明において、前記固定体は、前記ガイド軸として、前記可動体を間に挟む両側に設けられた第1ガイド軸および第2ガイド軸を備えていることが好ましい。かかる構成を採用すれば、可動体を2本のガイド軸で支持できるので、可動体を安定した姿勢に保持することができる。   In the present invention, it is preferable that the fixed body includes a first guide shaft and a second guide shaft provided on both sides of the movable body as the guide shaft. By adopting such a configuration, the movable body can be supported by the two guide shafts, so that the movable body can be held in a stable posture.

本発明において、前記固定体と前記可動体との間には、前記バネ部材として、前記可動体を前記移動方向に向けて付勢する第1バネ部材と、該第1バネ部材に対して前記移動方向に対して交差する方向にずれた位置で前記可動体を前記第1バネ部材とは逆方向に付勢する第2バネ部材と、を備え、前記可動体は、前記駆動コイルへの給電が停止している期間、前記第1バネ部材の付勢力と前記第2バネ部材の付勢力とによって原点位置に保持されることが好ましい。かかる構成によれば、駆動コイルへの給電が停止している期間、可動体を原点位置に保持することができる。また、駆動コイルに通電する電流値と、第1バネ部材および第2バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体を所定位置に停止させることができる。さらに、第1バネ部材と第2バネ部材は、移動方向に対して交差する方向にずれた位置で可動体を付勢するため、可動体には、可動体を回転させようとする側圧が印加される。このため、可動体を原点位置に保持するための第1バネ部材および第2バネ部材をそのまま利用して側圧を発生させることができ、側圧を発生させる専用のバネ部材を必要としない。また、可動体を回転させようとする側圧が印加されるため、第1ガイド軸および第2ガイド軸は各々、可動体の貫通部の内壁に当接するので、可動体を安定した姿勢に保持することができる。   In the present invention, between the fixed body and the movable body, as the spring member, a first spring member that biases the movable body in the moving direction, and the first spring member with respect to the first spring member A second spring member that urges the movable body in a direction opposite to the first spring member at a position shifted in a direction crossing the moving direction, and the movable body supplies power to the drive coil. It is preferable that the first spring member and the second spring member be held at the origin position during the period when the spring is stopped. According to such a configuration, the movable body can be held at the origin position while the power supply to the drive coil is stopped. Moreover, the movable body can be stopped at a predetermined position by controlling the current value energized to the drive coil and the spring constants of the first spring member and the second spring member. Further, since the first spring member and the second spring member urge the movable body at a position shifted in a direction intersecting the moving direction, a lateral pressure is applied to the movable body so as to rotate the movable body. Is done. For this reason, the first spring member and the second spring member for holding the movable body at the origin position can be used as they are to generate the side pressure, and a dedicated spring member for generating the side pressure is not required. Further, since a lateral pressure is applied to rotate the movable body, each of the first guide shaft and the second guide shaft comes into contact with the inner wall of the penetrating portion of the movable body, so that the movable body is held in a stable posture. be able to.

本発明においては、例えば、前記第1バネ部材は第1コイルバネであり、前記第2バネ部材は第2コイルバネである。コイルバネであれば、可動体の移動に追従して伸縮するので、可動体が移動しても可動体を付勢するのに都合がよい。   In the present invention, for example, the first spring member is a first coil spring, and the second spring member is a second coil spring. If it is a coil spring, it expands and contracts following the movement of the movable body, which is convenient for energizing the movable body even if the movable body moves.

本発明において、前記第1コイルバネは、前記第1ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の一方側に設けられ、前記第2コイルバネは、前記第2ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の他方側に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、バネ部材(第1コイルバネおよび第2コイルバネ)を設ける場所を別途、確保する必要がない。それ故、直線駆動装置の小型化や薄型化を図ることができる。   In the present invention, the first coil spring is provided on one side of the moving direction with respect to the movable body around the first guide shaft, and the second coil spring is disposed around the second guide shaft in the movable body. Is preferably provided on the other side in the moving direction. According to such a configuration, it is not necessary to separately secure a place for providing the spring member (the first coil spring and the second coil spring). Therefore, the linear drive device can be reduced in size and thickness.

本発明において、前記バネ部材は、前記駆動コイルの巻線に電気的に接続されて当該駆動コイルへの給電部材として用いられていることが好ましい。かかる構成によれば、給電部材を別途設ける必要がないので、直線駆動装置の小型化や薄型化を図ることができる。   In this invention, it is preferable that the said spring member is electrically connected to the coil | winding of the said drive coil, and is used as an electric power feeding member to the said drive coil. According to such a configuration, it is not necessary to separately provide a power supply member, and thus the linear drive device can be reduced in size and thickness.

本発明を適用した直線駆動装置は、光学素子駆動装置に用いることができ、この場合、前記可動体には光学素子が保持されている構成となる。   The linear drive device to which the present invention is applied can be used for an optical element drive device. In this case, the movable body is configured to hold an optical element.

本発明では、固定体に対して可動体を直線的に往復動作させるにあたって、固定体側の永久磁石体と可動体側の駆動コイルとを備えた磁気駆動機構を利用するため、直線駆動装置の小型化を図ることができる。また、固定体は、可動体の貫通部と係合するガイド軸を備えているため、可動体は、ガイド軸に支持された状態で磁気駆動機構により駆動される。ここで、ガイド軸と貫通部との間には、少なくともクリアランスに相当する隙間が介在するが、本発明において、可動体は、バネ部材によって移動方向に対して交差する方向の側圧が印加されている。このため、ガイド軸が貫通部の内壁に確実に当接するので、可動体を安定した姿勢で駆動することができ、可動体にブレが発生することを回避することができる。   In the present invention, in order to linearly reciprocate the movable body with respect to the fixed body, a magnetic drive mechanism including a permanent magnet body on the fixed body side and a drive coil on the movable body side is used. Can be achieved. In addition, since the fixed body includes a guide shaft that engages with the penetrating portion of the movable body, the movable body is driven by the magnetic drive mechanism while being supported by the guide shaft. Here, there is at least a gap corresponding to the clearance between the guide shaft and the penetrating portion. In the present invention, the movable body is applied with a lateral pressure in a direction intersecting the moving direction by the spring member. Yes. For this reason, since the guide shaft reliably contacts the inner wall of the penetrating portion, the movable body can be driven in a stable posture, and the occurrence of blurring in the movable body can be avoided.

本発明を適用した光学素子駆動装置の全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the optical element drive device to which this invention is applied. 本発明を適用した光学素子駆動装置を固定体と可動体とに分離した状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which isolate | separated the optical element drive device to which this invention is applied into the fixed body and the movable body. 本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体を構成する部材の説明図である。It is explanatory drawing of the member which comprises a movable body in the optical element drive device to which this invention is applied. 本発明を適用した光学素子駆動装置の内部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the optical element drive device to which this invention is applied. 本発明を適用した光学素子駆動装置および直線駆動装置の固定体に形成した位置決め用突出部の説明図である。It is explanatory drawing of the protrusion part for positioning formed in the fixed body of the optical element drive device and linear drive device to which this invention is applied. 図5に示す位置決め用突出部に設けたストッパ部の説明図である。It is explanatory drawing of the stopper part provided in the protrusion for positioning shown in FIG. 本発明を適用した光学素子駆動装置においてガイド軸と貫通部の内壁との接触状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the contact state of a guide shaft and the inner wall of a penetration part in the optical element drive device to which this invention is applied.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を適用した直線駆動装置を光学素子駆動装置に用いた場合を中心に説明する。また、以下の説明では、互いに直交する3方向をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向とし、X軸方向を可動体の移動方向として説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the case where the linear drive device to which the present invention is applied is used for an optical element drive device will be mainly described. In the following description, three directions orthogonal to each other will be described as an X-axis direction, a Y-axis direction, and a Z-axis direction, and the X-axis direction will be described as a moving direction of the movable body.

(光学素子駆動装置の全体構成)
図1は、本発明を適用した光学素子駆動装置の全体構成を示す説明図であり、図1(a)、(b)は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置の斜視図、および光学素子駆動装置からカバーを外した状態の斜視図である。
(Overall configuration of optical element driving device)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an optical element driving apparatus to which the present invention is applied. FIGS. 1A and 1B are a perspective view of an optical element driving apparatus to which the present invention is applied, and an optical device, respectively. It is a perspective view of the state which removed the cover from the element drive device.

図1に示す光学素子駆動装置200は、固定体2に対して可動体5をX軸方向(移動方向L)に沿って直線的に往復動作させる直線駆動装置100を備えており、可動体5には光学素子1(被駆動部材)が保持されている。かかる光学素子駆動装置200においては、直線駆動装置100において可動体5を直線駆動すると、可動体5とともに光学素子1が直線駆動されることになる。光学素子1は、光学素子駆動装置200を搭載した光学ユニットにおいて光学系を構成するレンズや偏向ミラー等であり、X軸方向に光軸を向けている。ここで、光学素子1が光学ユニットの光学特性を補正する機能を担う場合、直線駆動装置100および光学素子駆動装置200は、光学素子1を光軸方向の所定位置に停止した状態を確実に保持する必要がある。   The optical element driving apparatus 200 shown in FIG. 1 includes a linear driving apparatus 100 that linearly reciprocates the movable body 5 along the X-axis direction (movement direction L) with respect to the fixed body 2. Holds an optical element 1 (driven member). In the optical element driving apparatus 200, when the movable body 5 is linearly driven in the linear driving apparatus 100, the optical element 1 is linearly driven together with the movable body 5. The optical element 1 is a lens, a deflection mirror, or the like constituting an optical system in an optical unit in which the optical element driving device 200 is mounted, and has an optical axis directed in the X-axis direction. Here, when the optical element 1 has a function of correcting the optical characteristics of the optical unit, the linear drive device 100 and the optical element drive device 200 reliably hold the state where the optical element 1 is stopped at a predetermined position in the optical axis direction. There is a need to.

直線駆動装置100において、固定体2は、薄板を所定形状に折り曲げたベース20(ヨーク)と、ベース20に対してX軸方向に延在するように保持されたガイド軸と、板状のカバー30と、後述する永久磁石体70とを備えている。本形態では、ガイド軸として3本のガイド軸(第1ガイド軸41、第2ガイド軸42、第3ガイド軸43)が用いられている。ベース20は、底板部21と、底板部21から上方(Y軸方向)に起立する4枚の側板部22、23、24、25とを備えており、側板部22、23、24、25の上端部にカバー30が固定されている。   In the linear drive device 100, the fixed body 2 includes a base 20 (yoke) obtained by bending a thin plate into a predetermined shape, a guide shaft held so as to extend in the X-axis direction with respect to the base 20, and a plate-like cover. 30 and a permanent magnet body 70 to be described later. In this embodiment, three guide shafts (first guide shaft 41, second guide shaft 42, and third guide shaft 43) are used as guide shafts. The base 20 includes a bottom plate portion 21 and four side plate portions 22, 23, 24, 25 that stand upward from the bottom plate portion 21 (Y-axis direction). A cover 30 is fixed to the upper end.

(固定体2の詳細構成)
図2は、本発明を適用した光学素子駆動装置を固定体と可動体とに分離した状態を示す分解斜視図である。
(Detailed configuration of fixed body 2)
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state where the optical element driving device to which the present invention is applied is separated into a fixed body and a movable body.

図1および図2に示すように、ベース20において、Z軸方向の一方側でX軸方向で対向する一対の側板部22、23は、後述するバネ部材(第1バネ部材91および第2バネ部材92)を受ける固定体側バネ受け部として構成されている。側板部22には、Z軸方向に離間する位置に2つの穴22a、22bが形成されており、側板部23にも、Z軸方向に離間する位置に2つの穴23a、23bが形成されている。穴22aと穴23aとはX軸方向で対向しており、第1ガイド軸41の軸端部分が穴22a、23aに嵌ることにより、第1ガイド軸41の両端部が側板部22、23に保持されている。また、穴22bと穴23bとはX軸方向で対向しており、第2ガイド軸42の軸端部分が穴22b、23bに嵌ることにより、第2ガイド軸42の両端部が側板部22、23に保持されている。さらに、Z軸方向の他方側でX軸方向で対向する一対の側板部24、25にも、互いに対向する位置に穴24a、25aが形成されており、第3ガイド軸43の軸端部分が穴24a、25aに嵌ることにより、第3ガイド軸43の両端部が側板部22、23、24、25に保持されている。このようにして本形態では、Z軸方向の一方側から他方側に向かって、第1ガイド軸41、第2ガイド軸42および第3ガイド軸43が平行に配列されており、第1ガイド軸41、第2ガイド軸42および第3ガイド軸43は、ベース20の底板部21から同一の高さ位置にある。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the base 20, a pair of side plate portions 22, 23 facing in the X-axis direction on one side in the Z-axis direction are spring members (first spring member 91 and second spring described later). It is configured as a fixed body side spring receiving portion for receiving the member 92). Two holes 22a and 22b are formed in the side plate portion 22 at positions spaced apart in the Z-axis direction, and the two holes 23a and 23b are formed in the side plate portion 23 at positions spaced apart in the Z-axis direction. Yes. The hole 22a and the hole 23a are opposed to each other in the X-axis direction, and the shaft guide portion of the first guide shaft 41 is fitted into the holes 22a and 23a. Is retained. Further, the hole 22b and the hole 23b are opposed to each other in the X-axis direction, and the shaft guide portion of the second guide shaft 42 is fitted into the holes 22b and 23b. 23. Further, the pair of side plate portions 24 and 25 facing in the X-axis direction on the other side in the Z-axis direction are also formed with holes 24a and 25a at positions facing each other, and the shaft end portion of the third guide shaft 43 is By fitting into the holes 24 a and 25 a, both end portions of the third guide shaft 43 are held by the side plate portions 22, 23, 24 and 25. In this manner, in the present embodiment, the first guide shaft 41, the second guide shaft 42, and the third guide shaft 43 are arranged in parallel from one side to the other side in the Z-axis direction. 41, the second guide shaft 42, and the third guide shaft 43 are at the same height from the bottom plate portion 21 of the base 20.

(可動体5の詳細構成)
図3は、本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体を構成する部材の説明図であり、図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体から駆動コイルを外した状態の分解斜視図、および可動体をさらに細かく分解した様子を示す分解斜視図である。
(Detailed configuration of movable body 5)
FIG. 3 is an explanatory diagram of members constituting the movable body in the optical element driving apparatus to which the present invention is applied. FIGS. 3A and 3B are respectively movable bodies in the optical element driving apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state where a drive coil is removed from the motor, and an exploded perspective view showing a state in which a movable body is further finely disassembled.

図1、図2および図3に示すように、可動体5は、後述する角筒状の駆動コイル80を備えており、かかる駆動コイル80を、移動方向Lに対して直交する方向で切断すると、Z軸方向で対向する一対の短辺80a、80bと、Y軸方向で対向する一対の長辺80c、80dを備えた断面形状を有している。   As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the movable body 5 includes a rectangular cylindrical drive coil 80, which will be described later, and when the drive coil 80 is cut in a direction orthogonal to the moving direction L. The cross-sectional shape includes a pair of short sides 80a and 80b opposed in the Z-axis direction and a pair of long sides 80c and 80d opposed in the Y-axis direction.

可動体5では、駆動コイル80の外側において、Z軸方向の一方側には第1ホルダ部材51(軸受部材)が設けられ、Z軸方向の他方側には、第1ホルダ部材51にZ軸方向で対向する第2ホルダ部材52(軸受部材)が設けられている。第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52は、樹脂等といった非磁性の材料からなる。第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52は、駆動コイル80の外周面のうち、短辺80a、80bに相当する壁面に沿って移動方向に延在している。   In the movable body 5, the first holder member 51 (bearing member) is provided on one side in the Z-axis direction outside the drive coil 80, and the first holder member 51 is connected to the Z-axis on the other side in the Z-axis direction. The 2nd holder member 52 (bearing member) which opposes in a direction is provided. The first holder member 51 and the second holder member 52 are made of a nonmagnetic material such as resin. The first holder member 51 and the second holder member 52 extend in the movement direction along the wall surfaces corresponding to the short sides 80 a and 80 b in the outer peripheral surface of the drive coil 80.

第1ホルダ部材51は、X軸方向に延在する板状部511と、この板状部511のX軸方向の略中央位置からZ軸方向の一方側(外側)に突出する第1軸受部512を備えている。第1軸受部512は、X軸方向で貫通する溝状部512a(貫通部)と、第1軸受部512のZ軸方向の一方側(外側)から溝状部512aに到るスリット部が形成されており、U字溝状に形成されている。かかる溝状部512aには、副軸としての第1ガイド軸41がX軸方向に貫通している。   The first holder member 51 includes a plate-like portion 511 that extends in the X-axis direction, and a first bearing portion that protrudes from the approximate center position of the plate-like portion 511 in the X-axis direction to one side (outside) in the Z-axis direction. 512. The first bearing portion 512 includes a groove-like portion 512a (penetrating portion) that penetrates in the X-axis direction and a slit portion that reaches the groove-like portion 512a from one side (outside) of the first bearing portion 512 in the Z-axis direction. It is formed in a U-shaped groove shape. A first guide shaft 41 as a sub shaft passes through the groove-like portion 512a in the X-axis direction.

第2ホルダ部材52は、X軸方向に延在する板状部521と、この板状部521のX軸方向の一方側端部からZ軸方向の外側に突出する第2軸受部522と、板状部521において第2軸受部522からX軸方向で離間する他方側端部からZ軸方向の外側に突出する第3軸受部523とを備えており、第2軸受部522と第3軸受部523とは、所定の距離を隔ててX軸方向で対向している。第2軸受部522および第3軸受部523にはX軸方向からみたときに重なる位置にX軸方向に貫通する貫通穴522a、523a(貫通部)が形成されており、かかる貫通穴522a、523aを主軸としての第2ガイド軸42が貫通している。   The second holder member 52 includes a plate-like portion 521 that extends in the X-axis direction, a second bearing portion 522 that protrudes outward in the Z-axis direction from one side end portion of the plate-like portion 521 in the X-axis direction, The plate-like portion 521 includes a third bearing portion 523 that protrudes outward in the Z-axis direction from the other end portion that is separated from the second bearing portion 522 in the X-axis direction, and includes the second bearing portion 522 and the third bearing. The part 523 is opposed to the part 523 in the X-axis direction with a predetermined distance. In the second bearing portion 522 and the third bearing portion 523, through holes 522a and 523a (penetrating portions) penetrating in the X axis direction are formed at positions overlapping when viewed from the X axis direction, and the through holes 522a and 523a are formed. The second guide shaft 42 with the main shaft extending therethrough passes therethrough.

第2ホルダ部材52は、第3軸受部523の先端側に棒状の素子保持部524を備えている。素子保持部524において、Z軸方向の略中央部分には、X軸方向に貫通する素子保持用凹部525(部材保持部)が形成されており、かかる素子保持用凹部525の内部に光学素子1が保持されている。素子保持部524の先端部には、X軸方向に貫通する穴からなる貫通穴524aが形成されており、かかる貫通穴524aを第3ガイド軸43が貫通している。   The second holder member 52 includes a rod-shaped element holding portion 524 on the distal end side of the third bearing portion 523. In the element holding portion 524, an element holding concave portion 525 (member holding portion) penetrating in the X axis direction is formed at a substantially central portion in the Z axis direction, and the optical element 1 is disposed inside the element holding concave portion 525. Is held. A through hole 524a including a hole penetrating in the X-axis direction is formed at the tip of the element holding portion 524, and the third guide shaft 43 passes through the through hole 524a.

可動体5は、X軸方向(移動方向L)に開口部を備えた略角筒状である。可動体5は、駆動コイル80の内側のうち、Z軸方向の一方側に第1補強部材61を備え、Z軸方向の他方側には、第1補強部材61にZ軸方向で対向する第2補強部材62を備えている。第1補強部材61および第2補強部材62は、駆動コイル80の内周面のうち、短辺80a、80bに相当する壁面に沿って移動方向Lに延在している。第1補強部材61および第2補強部材62は、樹脂等といった非磁性の材料からなる。   The movable body 5 has a substantially rectangular tube shape having an opening in the X-axis direction (movement direction L). The movable body 5 includes a first reinforcing member 61 on one side in the Z-axis direction on the inner side of the drive coil 80, and a first facing the first reinforcing member 61 in the Z-axis direction on the other side in the Z-axis direction. Two reinforcing members 62 are provided. The first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 extend in the moving direction L along the wall surfaces corresponding to the short sides 80 a and 80 b of the inner peripheral surface of the drive coil 80. The first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are made of a nonmagnetic material such as resin.

第1補強部材61のX軸方向の両側の端部611、612は各々、駆動コイル80の両端部から移動方向Lに突出している。また、端部611、612は、第1ホルダ部材51の板状部511のX軸方向の両端部に重なるようにZ軸方向の外側に屈曲して、板状部511のX軸方向の両端部に接着されている。このため、駆動コイル80に第1ホルダ部材51および第1補強部材61を接着しなくても、駆動コイル80の短辺80aに相当する部分を間に挟んだ状態で第1ホルダ部材51の板状部511の端部と第1補強部材61の端部611、612とが連結された状態になっている。   End portions 611 and 612 on both sides in the X-axis direction of the first reinforcing member 61 protrude from the both end portions of the drive coil 80 in the moving direction L, respectively. Further, the end portions 611 and 612 are bent outward in the Z-axis direction so as to overlap both end portions of the plate-like portion 511 of the first holder member 51 in the X-axis direction, and both ends of the plate-like portion 511 in the X-axis direction. Bonded to the part. Therefore, even if the first holder member 51 and the first reinforcing member 61 are not bonded to the drive coil 80, the plate of the first holder member 51 is sandwiched between the portions corresponding to the short sides 80a of the drive coil 80. The end portion of the shape portion 511 and the end portions 611 and 612 of the first reinforcing member 61 are connected to each other.

同様に、第2補強部材62のX軸方向の両側の端部621、622は、駆動コイル80の両端部から移動方向Lに突出している。また、端部621、622は、第2ホルダ部材52の板状部521のX軸方向の両端部に重なるようにZ軸方向の外側に屈曲して、板状部521のX軸方向の両端部に接着されている。このため、駆動コイル80に第2ホルダ部材52および第2補強部材62を接着しなくても、駆動コイル80の短辺80bに相当する部分を間に挟んだ状態で第2ホルダ部材52の板状部521の端部と第2補強部材62とが連結された状態になっている。   Similarly, end portions 621 and 622 on both sides in the X-axis direction of the second reinforcing member 62 protrude from the both end portions of the drive coil 80 in the moving direction L. Further, the end portions 621 and 622 are bent outward in the Z-axis direction so as to overlap both end portions of the plate-like portion 521 of the second holder member 52 in the X-axis direction, and both ends of the plate-like portion 521 in the X-axis direction. Bonded to the part. Therefore, even if the second holder member 52 and the second reinforcing member 62 are not bonded to the drive coil 80, the plate of the second holder member 52 is sandwiched between the portions corresponding to the short sides 80b of the drive coil 80. The end of the shaped part 521 and the second reinforcing member 62 are connected.

(磁気駆動機構の構成)
図4は、本発明を適用した光学素子駆動装置の内部構成を示す断面図であり、図4(a)、(b)は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置を図1(a)のX1−X1′で示す位置で切断したときの断面図、および図1(a)のZ1−Z1′で示す位置で切断したときの断面図である。
(Configuration of magnetic drive mechanism)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of an optical element driving apparatus to which the present invention is applied. FIGS. 4A and 4B show an optical element driving apparatus to which the present invention is applied, respectively. It is sectional drawing when cut | disconnecting in the position shown by X1-X1 ', and sectional drawing when cut | disconnecting in the position shown by Z1-Z1' of Fig.1 (a).

本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100において、可動体5をX軸方向(光軸方向)に駆動するにあたって、本形態では、図1〜図4を参照して以下に説明するように、固定体2と可動体5との間には、固定体2側の永久磁石体70と、この永久磁石体70との間に隙間を隔てる可動体5側の駆動コイル80とを備えた磁気駆動機構7が構成されている。   In driving the movable body 5 in the X-axis direction (optical axis direction) in the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of the present embodiment, the present embodiment will be described below with reference to FIGS. In addition, between the fixed body 2 and the movable body 5, a permanent magnet body 70 on the fixed body 2 side and a drive coil 80 on the movable body 5 side having a gap between the permanent magnet body 70 are provided. A magnetic drive mechanism 7 is configured.

かかる磁気駆動機構7において、永久磁石体70は、図2および図4(a)に示すように、Y軸方向(厚さ方向)で薄い直方体形状(矩形板形状)を有しており、X軸方向の両端部が固定体2に用いたベース20の側板部22、23に固定されている。この状態で、永久磁石体70は、ベース20の底板部21からY軸方向に浮いた状態にあり、永久磁石体70とベース20の底板部21との間には隙間が介在する。また、永久磁石体70とカバー30との間にも隙間が介在する。   In the magnetic drive mechanism 7, the permanent magnet body 70 has a thin rectangular parallelepiped shape (rectangular plate shape) in the Y-axis direction (thickness direction) as shown in FIGS. Both end portions in the axial direction are fixed to the side plate portions 22 and 23 of the base 20 used for the fixed body 2. In this state, the permanent magnet body 70 is floating in the Y-axis direction from the bottom plate portion 21 of the base 20, and a gap is interposed between the permanent magnet body 70 and the bottom plate portion 21 of the base 20. Further, a gap is interposed between the permanent magnet body 70 and the cover 30.

ここで、永久磁石体70は、X軸方向(可動体5の移動方向L)に沿って多極に着磁されている。また、永久磁石体70は、X軸方向に沿って配列された複数の磁石片を備えており、複数の磁石片は、隣り合う磁石片同士が同一極を相手側の磁石片に向けて配置されている。より具体的には、永久磁石体70は、2つの磁石片(第1磁石片71および第2磁石片72)からなり、第1磁石片71および第2磁石片72は、同一極(例えば、N極)を相手側に向けている。また、第1磁石片71と第2磁石片72との間には薄い磁性板75が配置されている。磁性板75のサイズは、第1磁石片71および第2磁石片72のYZ平面におけるサイズと同一である。このため、永久磁石体70は、第1磁石片71、磁性板75および第2磁石片72からなるが、全体として一体の直方体形状になっている。   Here, the permanent magnet body 70 is magnetized in multiple poles along the X-axis direction (movement direction L of the movable body 5). Further, the permanent magnet body 70 includes a plurality of magnet pieces arranged along the X-axis direction, and the plurality of magnet pieces are arranged such that adjacent magnet pieces face the same pole toward the other magnet piece. Has been. More specifically, the permanent magnet body 70 includes two magnet pieces (a first magnet piece 71 and a second magnet piece 72), and the first magnet piece 71 and the second magnet piece 72 have the same pole (for example, N pole) is facing the other side. A thin magnetic plate 75 is disposed between the first magnet piece 71 and the second magnet piece 72. The size of the magnetic plate 75 is the same as the size of the first magnet piece 71 and the second magnet piece 72 in the YZ plane. For this reason, the permanent magnet body 70 includes the first magnet piece 71, the magnetic plate 75, and the second magnet piece 72, but has an integral rectangular parallelepiped shape as a whole.

かかる構成の永久磁石体70では、第1磁石片71および第2磁石片72の端面に磁性板75が重ねて配置されているため、第1磁石片71および第2磁石片72から磁性板75が位置する側に集中して磁力線が発生する。また、第1磁石片71および第2磁石片72が、同一極(例えば、N極)を相手側に向けているため、磁性板75から周辺(Y軸方向およびZ軸方向)に向けて効率よく磁力線が発生する。   In the permanent magnet body 70 having such a configuration, the magnetic plates 75 are arranged on the end surfaces of the first magnet pieces 71 and the second magnet pieces 72, so that the magnetic plates 75 are arranged from the first magnet pieces 71 and the second magnet pieces 72. Magnetic field lines are generated by concentrating on the side where is located. Further, since the first magnet piece 71 and the second magnet piece 72 have the same pole (for example, N pole) facing the other side, the efficiency is improved from the magnetic plate 75 toward the periphery (Y-axis direction and Z-axis direction). Magnetic field lines are often generated.

図1〜図4に示すように、磁気駆動機構7に用いた駆動コイル80は、X軸方向に開口部に向けた角筒状のボイスコイルであり、駆動コイル80の内側に永久磁石体70が配置されている。このため、駆動コイル80は、永久磁石体70とベース20の底板部21との間に介在する隙間、および永久磁石体70とカバー30との間に介在する隙間を通って永久磁石体70の周りを巻回しており、駆動コイル80においてX軸方向に向く開口部から外側には、永久磁石体70のX軸方向の両端部が突出している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the drive coil 80 used in the magnetic drive mechanism 7 is a rectangular tube-shaped voice coil facing the opening in the X-axis direction, and the permanent magnet body 70 is placed inside the drive coil 80. Is arranged. For this reason, the drive coil 80 passes through the gap interposed between the permanent magnet body 70 and the bottom plate portion 21 of the base 20 and the gap interposed between the permanent magnet body 70 and the cover 30. Both ends of the permanent magnet body 70 in the X-axis direction protrude outward from the opening facing the X-axis direction in the drive coil 80.

この状態で、ベース20およびカバー30は、駆動コイル80に対して永久磁石体70とは反対側で駆動コイル80を覆っている。本形態では、ベース20およびカバー30を磁性板により構成し、ベース20およびカバー30については、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100の筐体として用いるとともに、ヨークとしても利用している。本形態では、ベース20およびカバー30をヨークとして用いるにあたって、ベース20およびカバー30のZ軸方向の寸法は、永久磁石体70のZ軸方向の寸法より大きく、ベース20、カバー30および永久磁石体70を平面視したとき、ベース20およびカバー30は、永久磁石体70よりZ軸方向の両側から張り出している。このため、ベース20およびカバー30は、ヨークとしての機能に優れている分、ベース20およびカバー30の板厚を薄くすることができる。また、ベース20の側板部22、23において、永久磁石体70よりZ軸方向の両側から張り出している部分を利用して第1ガイド軸41および第2ガイド軸42の両軸端部を支持している。このため、第1ガイド軸41および第2ガイド軸42を支持するための部材を別途、追加する必要がないという利点がある。   In this state, the base 20 and the cover 30 cover the drive coil 80 on the side opposite to the permanent magnet body 70 with respect to the drive coil 80. In this embodiment, the base 20 and the cover 30 are made of a magnetic plate, and the base 20 and the cover 30 are used as a housing for the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 and also as a yoke. In this embodiment, when the base 20 and the cover 30 are used as a yoke, the dimensions of the base 20 and the cover 30 in the Z-axis direction are larger than the dimensions of the permanent magnet body 70 in the Z-axis direction. When the plane 70 is viewed in plan, the base 20 and the cover 30 protrude from both sides in the Z-axis direction from the permanent magnet body 70. For this reason, since the base 20 and the cover 30 are excellent in the function as a yoke, the plate | board thickness of the base 20 and the cover 30 can be made thin. In addition, the side plate portions 22 and 23 of the base 20 support both shaft end portions of the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42 by using portions protruding from both sides in the Z-axis direction from the permanent magnet body 70. ing. For this reason, there exists an advantage that it is not necessary to add the member for supporting the 1st guide shaft 41 and the 2nd guide shaft 42 separately.

本形態において、駆動コイル80は、可動体5において第1補強部材61および第2補強部材62の周りに巻回されている。より具体的には、駆動コイル80は、第1補強部材61の両端部においてZ軸方向で屈曲した端部611と端部612とによって挟まれた部分、および第2補強部材62の両端部においてZ軸方向で屈曲した端部621と端部622とによって挟まれた部分に巻回されている。この状態で、第1補強部材61および第2補強部材62は、駆動コイル80の内側に位置し、駆動コイル80においてZ軸方向に位置する短辺80a、80bに相当する部分は、第1補強部材61および第2補強部材62によって補強された状態にある。   In this embodiment, the drive coil 80 is wound around the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 in the movable body 5. More specifically, the drive coil 80 is formed at both ends of the first reinforcing member 61 at portions sandwiched between the end 611 and the end 612 that are bent in the Z-axis direction, and at both ends of the second reinforcing member 62. It is wound around a portion sandwiched between an end 621 and an end 622 that are bent in the Z-axis direction. In this state, the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are located inside the drive coil 80, and portions corresponding to the short sides 80a and 80b located in the Z-axis direction in the drive coil 80 are the first reinforcement. The member 61 and the second reinforcing member 62 are reinforced.

駆動コイル80と永久磁石体70との間のうち、Z軸方向に位置する間には、隙間が介在しているとともに、かかる隙間内には、第1補強部材61または第2補強部材62が位置する。これに対して、駆動コイル80と永久磁石体70との間のうち、Y軸方向に位置する間には狭い隙間が存在し、第1補強部材61および第2補強部材62が介在していない。このため、Y軸方向では、駆動コイル80と永久磁石体70とを接近させることができる分、駆動コイル80を鎖交する磁束密度を高めることができる。   A gap is interposed between the drive coil 80 and the permanent magnet body 70 in the Z-axis direction, and the first reinforcing member 61 or the second reinforcing member 62 is placed in the gap. To position. On the other hand, a narrow gap exists between the drive coil 80 and the permanent magnet body 70 in the Y-axis direction, and the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are not interposed. . For this reason, in the Y-axis direction, since the drive coil 80 and the permanent magnet body 70 can be brought closer, the magnetic flux density interlinking the drive coil 80 can be increased.

本形態では、駆動コイル80を形成する際、第1補強部材61および第2補強部材62をコイルボビンとして利用する。すなわち、治具によって第1補強部材61および第2補強部材62を所定の間隔を介して対向するように保持した状態で、第1補強部材61において端部611、621によって挟まれた部分、および第2補強部材62において端部621、622によって挟まれた部分にコイル線を巻回し、駆動コイル80を形成する。   In this embodiment, when the drive coil 80 is formed, the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are used as coil bobbins. That is, a portion sandwiched between the end portions 611 and 621 in the first reinforcing member 61 in a state where the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are held by the jig so as to face each other with a predetermined gap therebetween, and A coil wire is wound around a portion of the second reinforcing member 62 sandwiched between the end portions 621 and 622 to form the drive coil 80.

しかる後に、第1補強部材61の端部611、612に対して第1ホルダ部材51を固定し、第2補強部材62の端部621、622に対して第2ホルダ部材52を固定すれば、可動体5を組み立てることができる。かかる可動体5においては、可動体5のZ軸方向の一方側に軸受け用の第1軸受部512を設けるにあたって、第1補強部材61の端部611、612を介して駆動コイル80のZ軸方向の一方側の側面に第1ホルダ部材51を取り付けた構造を採用している。また、本形態では、可動体5のZ軸方向の他方側に第1軸受部522および第3軸受部523を設けるにあたって、第2補強部材62の端部621、622を介して駆動コイル80のZ軸方向の他方側の側面に第2ホルダ部材52を取り付けた構造を採用している。   After that, if the first holder member 51 is fixed to the end portions 611 and 612 of the first reinforcing member 61 and the second holder member 52 is fixed to the end portions 621 and 622 of the second reinforcing member 62, The movable body 5 can be assembled. In the movable body 5, when the first bearing portion 512 for bearing is provided on one side in the Z-axis direction of the movable body 5, the Z axis of the drive coil 80 is passed through the end portions 611 and 612 of the first reinforcing member 61. The structure which attached the 1st holder member 51 to the side surface of the one side of a direction is employ | adopted. Further, in this embodiment, when the first bearing portion 522 and the third bearing portion 523 are provided on the other side of the movable body 5 in the Z-axis direction, the drive coil 80 is connected via the end portions 621 and 622 of the second reinforcing member 62. A structure in which the second holder member 52 is attached to the other side surface in the Z-axis direction is employed.

(永久磁石体70の位置決め構造およびストッパ部の構成)
図5は、本発明を適用した光学素子駆動装置および直線駆動装置の固定体に形成した位置決め用突出部の説明図であり、図5(a)、(b)は、ベース20に形成した永久磁石体位置決め用の位置決め用突出部の説明図、および位置決め用突出部を拡大して示す説明図である。図6は、図5に示す位置決め用突出部に設けたストッパ部の説明図であり、図6(a)、(b)は、ストッパ部の平面的構成を示す説明図、および位置決め用突出部を素子保持部側からみたときの説明図である。
(Positioning structure of permanent magnet body 70 and configuration of stopper)
FIG. 5 is an explanatory view of a positioning protrusion formed on a fixed body of an optical element driving device and a linear driving device to which the present invention is applied. FIGS. 5A and 5B are permanent views formed on a base 20. It is explanatory drawing of the protrusion for positioning for magnet body positioning, and explanatory drawing which expands and shows the protrusion for positioning. 6 is an explanatory diagram of the stopper provided on the positioning protrusion shown in FIG. 5, and FIGS. 6A and 6B are an explanatory diagram showing a planar configuration of the stopper and the positioning protrusion. It is explanatory drawing when seeing from the element holding | maintenance part side.

図5(a)、(b)および図6(a)、(b)に示すように、本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100では、固定体2に用いたベース20の側板部22においてZ軸方向の略中央部分には、側板部22の一部を側板部23に向けて切り起こした位置決め用突出部221が形成されており、側板部23においてZ軸方向の略中央部分には、側板部23の一部を側板部22に向けて切り起こした位置決め用突出部231が形成されている。ここで、位置決め用突出部221、231は各々、底板部21から所定の高さ位置に水平板部221a、231aを備えており、かかる水平板部221a、231aの上に永久磁石体70のX軸方向の端部が位置決めされ、接着されている。このため、永久磁石体70は、底板部21から所定の寸法浮いた状態にある。   As shown in FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A and 6B, in the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of this embodiment, the side plate portion of the base 20 used for the fixed body 2 is used. 22, a positioning protrusion 221 is formed at a substantially central portion in the Z-axis direction by cutting and raising a part of the side plate portion 22 toward the side plate portion 23. In the side plate portion 23, a substantially central portion in the Z-axis direction. A positioning projection 231 is formed by cutting and raising a part of the side plate portion 23 toward the side plate portion 22. Here, each of the positioning protrusions 221 and 231 includes horizontal plate portions 221a and 231a at predetermined height positions from the bottom plate portion 21, and the X of the permanent magnet body 70 is placed on the horizontal plate portions 221a and 231a. The axial end is positioned and glued. For this reason, the permanent magnet body 70 is in a state of floating by a predetermined dimension from the bottom plate portion 21.

また、ベース20の側板部22においてZ軸方向の一方側には、側板部22の一部を側板部23に向けてL字形状に切り起こした位置決め用突出部222が形成されており、側板部23においてZ軸方向の一方側には、側板部23の一部を側板部22に向けてL字形状に切り起こした位置決め用突出部232が形成されている。ここで、位置決め用突出部222、232は各々、底板部21から所定の高さ位置にZ軸方向に向いた垂直板部222a、232aを備えており、かかる垂直板部222a、232aに永久磁石体70のZ軸方向の端面が位置決めされ、接着されている。このため、永久磁石体70は、位置決め用突出部222、232の垂直板部222a、232aによってZ軸方向の位置が規定されている。   In addition, on one side of the side plate portion 22 of the base 20 in the Z-axis direction, a positioning protrusion 222 is formed by cutting and raising a part of the side plate portion 22 toward the side plate portion 23 in an L shape. On one side of the part 23 in the Z-axis direction, a positioning protrusion 232 is formed by cutting and raising a part of the side plate part 23 toward the side plate part 22 in an L shape. Here, each of the positioning protrusions 222 and 232 includes vertical plate portions 222a and 232a oriented in the Z-axis direction at predetermined height positions from the bottom plate portion 21, and permanent magnets are provided on the vertical plate portions 222a and 232a. The end surface in the Z-axis direction of the body 70 is positioned and bonded. For this reason, the position of the permanent magnet body 70 in the Z-axis direction is defined by the vertical plate portions 222a and 232a of the positioning protrusions 222 and 232.

ここで、位置決め用突出部222、232は各々、移動方向Lで対向する垂直板部からなるストッパ部222b、232bを備えている。ストッパ部222b、232bのうち、ストッパ部222bは可動体5の第2補強部材62の一方の端部621と移動方向Lで対向し、ストッパ部232bは可動体5の第2補強部材62の他方の端部622と移動方向Lで対向している。このため、可動体5が側板部22の側に移動した際、ストッパ部222bは、第2補強部材62の端部621(可動体5において駆動コイル80を避けた箇所)と当接して可動体5のこれ以上の移動を阻止する。また、可動体5が側板部23の側に移動した際、ストッパ部232bは、第2補強部材62の端部622(可動体5において駆動コイル80を避けた箇所)と当接して可動体5のこれ以上の移動を阻止する。このようにして、本形態では、ベース20に設けた複数の位置決め用突出部221、222、231、232のうち、位置決め用突出部222、232に設けたストッパ部222b、232bによって、可動体5の可動範囲を規定している。   Here, the positioning protrusions 222 and 232 are respectively provided with stopper portions 222b and 232b made of vertical plate portions facing each other in the movement direction L. Of the stopper portions 222 b and 232 b, the stopper portion 222 b faces one end 621 of the second reinforcing member 62 of the movable body 5 in the moving direction L, and the stopper portion 232 b is the other end of the second reinforcing member 62 of the movable body 5. It faces the end portion 622 in the moving direction L. For this reason, when the movable body 5 moves to the side plate portion 22 side, the stopper portion 222b comes into contact with the end portion 621 of the second reinforcing member 62 (a place where the drive coil 80 is avoided in the movable body 5). Prevent further movement of 5. When the movable body 5 moves to the side plate portion 23 side, the stopper portion 232b comes into contact with the end portion 622 of the second reinforcing member 62 (a place where the drive coil 80 is avoided in the movable body 5). Prevent further movement of Thus, in this embodiment, the movable body 5 is provided by the stopper portions 222b and 232b provided on the positioning protrusions 222 and 232 among the plurality of positioning protrusions 221, 222, 231, and 232 provided on the base 20. The range of movement is defined.

(バネ部材の構成)
図7は、本発明を適用した光学素子駆動装置においてガイド軸と貫通部の内壁との接触状態を示す説明図であり、図7(a)、(b)は、可動体5に側圧を印加しない状態の説明図、および可動体5に側圧を印加した状態の説明図である。
(Structure of spring member)
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing a contact state between the guide shaft and the inner wall of the penetrating portion in the optical element driving device to which the present invention is applied. FIGS. 7A and 7B show a lateral pressure applied to the movable body 5. It is explanatory drawing of the state which does not carry out, and explanatory drawing of the state which applied the side pressure to the movable body.

図1および図2に示すように、本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100では、可動体5をX軸方向(光軸方向)に駆動するにあたって磁気駆動機構7を用いるとともに、可動体5を所定位置に保持するために、磁気駆動機構7による推力と、バネ部材の付勢力を利用する。また、振動や外部から衝撃等の外力が加わった際に可動体5が大きく変位することを防止するためにバネ部材を利用する。具体的には、固定体2と可動体5との間には、以下に説明するバネ部材が配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of the present embodiment, the magnetic drive mechanism 7 is used to drive the movable body 5 in the X-axis direction (optical axis direction), and the movable body 5 is movable. In order to hold the body 5 at a predetermined position, the thrust force generated by the magnetic drive mechanism 7 and the biasing force of the spring member are used. In addition, a spring member is used to prevent the movable body 5 from being greatly displaced when an external force such as vibration or external impact is applied. Specifically, a spring member described below is disposed between the fixed body 2 and the movable body 5.

より具体的には、本形態では、第1ガイド軸41において側板部22と可動体5の第1軸受部512の間に位置する部分の周りに、コイルバネからなる第1バネ部材91(バネ部材)を圧縮された状態で配置されている。この状態で、第1バネ部材91の両端部は、側板部22および第1軸受部512に当接しており、第1軸受部512および側板部22は、第1バネ部材91の両端を受けるバネ受け部として利用されている。   More specifically, in this embodiment, a first spring member 91 (spring member) made of a coil spring is provided around a portion of the first guide shaft 41 located between the side plate portion 22 and the first bearing portion 512 of the movable body 5. ) Is arranged in a compressed state. In this state, both end portions of the first spring member 91 are in contact with the side plate portion 22 and the first bearing portion 512, and the first bearing portion 512 and the side plate portion 22 are springs that receive both ends of the first spring member 91. It is used as a receiving part.

また、第2ガイド軸42において側板部23と可動体5の第2軸受部523との間に位置する部分の周りに、コイルバネからなる第2バネ部材92(バネ部材)を圧縮された状態で配置されている。この状態で、第2バネ部材92の両端部は、側板部23および第1軸受部512に当接しており、第3軸受部523と側板部23は、第2バネ部材92の両端を受けるバネ受け部として利用されている。   Further, a second spring member 92 (spring member) made of a coil spring is compressed around a portion of the second guide shaft 42 located between the side plate portion 23 and the second bearing portion 523 of the movable body 5. Has been placed. In this state, both end portions of the second spring member 92 are in contact with the side plate portion 23 and the first bearing portion 512, and the third bearing portion 523 and the side plate portion 23 are springs that receive both ends of the second spring member 92. It is used as a receiving part.

ここで、第1バネ部材91と第2バネ部材92は、可動体5をZ軸方向の両側で挟む位置に配置されている。また、第1バネ部材91と第2バネ部材92は、可動体5に対して移動方向Lの反対側(一方側および他方側)に配置されており、互いに可動体5を移動方向の反対側に向けて付勢している。このため、図6(a)に示すように、可動体5には、矢印R1、R2で示す時計周りの方向の回転力が印加される結果、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁とが接し、第2ガイド軸42と貫通穴523aの内壁とが接した状態となる。また、第2ガイド軸42と貫通穴522aの内壁とが接した状態となる。すなわち、図7(a)に示すように、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁との間、第2ガイド軸42と貫通穴523aの内壁との間、および第2ガイド軸42と貫通穴522aの内壁との間にクリアランスなどに起因する隙間G1、G2、G3がある場合でも、図7(b)に示すように、可動体5に矢印R1、R2で示す時計周りの方向の回転力が印加されると、可動体5には、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁の角部分512eとを接触させようとする側圧、第2ガイド軸42と貫通穴523aの内壁の角部分523eとを接触させようとする側圧、および第2ガイド軸42と貫通穴522aの内壁の角部分522eとを接触させようとする側圧が作用する。従って、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁とが接触し、かつ、第2ガイド軸42と貫通穴522a、523aの内壁とが接触する状態になる。このため、可動体5の姿勢が固定されるため、可動体5は、安定な姿勢を保持した状態でX軸方向に駆動されることになる。   Here, the 1st spring member 91 and the 2nd spring member 92 are arrange | positioned in the position which pinches | interposes the movable body 5 on both sides of a Z-axis direction. The first spring member 91 and the second spring member 92 are disposed on the opposite side (one side and the other side) of the moving direction L with respect to the movable body 5, and the movable body 5 is opposite to the moving direction. It is energizing towards. For this reason, as shown in FIG. 6A, the rotational force in the clockwise direction indicated by the arrows R1 and R2 is applied to the movable body 5, and as a result, the first guide shaft 41 and the inner wall of the groove-like portion 512a. And the second guide shaft 42 and the inner wall of the through hole 523a are in contact with each other. Further, the second guide shaft 42 and the inner wall of the through hole 522a are in contact with each other. That is, as shown in FIG. 7A, between the first guide shaft 41 and the inner wall of the groove-like portion 512a, between the second guide shaft 42 and the inner wall of the through hole 523a, and between the second guide shaft 42 and Even when there are gaps G1, G2, and G3 due to clearance and the like between the inner wall of the through hole 522a, as shown in FIG. 7B, the movable body 5 has a clockwise direction indicated by arrows R1 and R2. When a rotational force is applied, the movable body 5 is subjected to a lateral pressure that causes the first guide shaft 41 and the corner portion 512e of the inner wall of the groove-shaped portion 512a to contact each other, and the second guide shaft 42 and the inner wall of the through hole 523a. The side pressure that makes contact with the corner portion 523e and the side pressure that makes the second guide shaft 42 and the corner portion 522e of the inner wall of the through hole 522a contact each other acts. Accordingly, the first guide shaft 41 and the inner wall of the groove-like portion 512a are in contact with each other, and the second guide shaft 42 and the inner walls of the through holes 522a and 523a are in contact with each other. For this reason, since the posture of the movable body 5 is fixed, the movable body 5 is driven in the X-axis direction while maintaining a stable posture.

なお、可動体5の姿勢を固定するという観点からすれば、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁の角部分512eとが接触し、第2ガイド軸42と貫通穴523aの内壁の角部分523eおよび貫通穴522aの内壁の角部分522eのうちの一方とが接触していればよく、かかる2点で接触している構成を採用してもよい。   From the viewpoint of fixing the posture of the movable body 5, the first guide shaft 41 and the corner portion 512e of the inner wall of the groove-shaped portion 512a are in contact with each other, and the second guide shaft 42 and the corner of the inner wall of the through hole 523a are contacted. It is only necessary that one of the portion 523e and the corner portion 522e of the inner wall of the through hole 522a is in contact, and a configuration in which the two portions are in contact may be adopted.

本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100では、駆動コイル80に給電するにあたって、金属製のコイルバネからなる第1バネ部材91および第2バネ部材92を給電部材として利用することができる。より具体的には、駆動コイル80の巻き始めの端部を第1バネ部材91に電気的に接続し、駆動コイル80の巻き終わりの端部を第2バネ部材92に電気的に接続する。かかる電気的な接続を行なうにあたって、本形態では、例えば、第1バネ部材91の両端のうち、第1軸受部512側に位置する端部に駆動コイル80の巻き始めの端部を電気的に接続し、側板部22側に位置する端部に外部からの配線を電気的に接続する。また、第2バネ部材92の両端のうち、第3軸受部513側に位置する端部に駆動コイル80の巻き終わりの端部を電気的に接続し、側板部23側に位置する端部に外部からの配線を電気的に接続する。   In the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of the present embodiment, when power is supplied to the drive coil 80, the first spring member 91 and the second spring member 92 made of a metal coil spring can be used as the power supply members. More specifically, the winding start end of the drive coil 80 is electrically connected to the first spring member 91, and the winding end end of the drive coil 80 is electrically connected to the second spring member 92. In performing this electrical connection, in the present embodiment, for example, the end of the winding start of the drive coil 80 is electrically connected to the end located on the first bearing portion 512 side of both ends of the first spring member 91. Connect the wiring from the outside to the end located on the side plate 22 side. Further, of the two ends of the second spring member 92, the end of the winding end of the drive coil 80 is electrically connected to the end located on the third bearing portion 513 side, and the end located on the side plate portion 23 side is connected. Connect external wiring electrically.

かかる構成によれば、可動体5がX軸方向に変位した際、駆動コイル80の巻き始めの端部および巻き終わりの端部は、可動体5とともにX軸方向に変位するため、駆動コイル80の巻き始めの端部および巻き終わりの端部に不要な力が加わらない。また、可動体5がX軸方向に変位した際でも、外部からの配線が変位しないため、配線に不要な力が加わらない。   According to this configuration, when the movable body 5 is displaced in the X-axis direction, the winding start end and the winding end end of the drive coil 80 are displaced together with the movable body 5 in the X-axis direction. Unnecessary force is not applied to the end of winding and the end of winding. Even when the movable body 5 is displaced in the X-axis direction, the external wiring is not displaced, so that unnecessary force is not applied to the wiring.

また、駆動コイル80を第1バネ部材91および第2バネ部材92に電気的に接続するにあたっては、駆動コイル80の巻き始めの端部を第1バネ部材91に直接、ハンダ付けし、駆動コイル80の巻き終わりの端部を第2バネ部材92に直接、ハンダ付けした構成を採用することができる。また、第1軸受部512および第3軸受部523にランドを設けておき、駆動コイル80の巻き始めの端部および巻き終わりの端部をランドにハンダ付けしてもよい。なお、第1バネ部材91および第2バネ部材92を給電部材として利用する際、第1バネ部材91と第2バネ部材92が第1ガイド軸41、第2ガイド軸42およびベース20を介して短絡することを防止する必要がある。かかる短絡を防止するにあたっては、第1バネ部材91および第2バネ部材92を樹脂材料で形成した構成や、第1バネ部材91と側板部22との間、および第2バネ部材92と側板部23との間に絶縁材料を介在させた構成を採用すればよい。   When electrically connecting the drive coil 80 to the first spring member 91 and the second spring member 92, the winding start end of the drive coil 80 is directly soldered to the first spring member 91, and the drive coil A configuration in which the end of the winding end of 80 is soldered directly to the second spring member 92 can be employed. Alternatively, lands may be provided in the first bearing portion 512 and the third bearing portion 523, and the winding start end and winding end of the drive coil 80 may be soldered to the lands. When the first spring member 91 and the second spring member 92 are used as power supply members, the first spring member 91 and the second spring member 92 are connected via the first guide shaft 41, the second guide shaft 42, and the base 20. It is necessary to prevent short circuit. In preventing such a short circuit, the first spring member 91 and the second spring member 92 are made of a resin material, the first spring member 91 and the side plate portion 22, and the second spring member 92 and the side plate portion. It is sufficient to adopt a configuration in which an insulating material is interposed between the first and second members.

(動作)
本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100において、駆動コイル80への通電を行なわない状態では、可動体5および光学素子1は、第1バネ部材91のバネ力、および第2バネ部材92のバネ力が釣り合った位置、すなわち、原点位置に保持されている。本形態において、原点位置は、駆動コイル80のX軸方向の中央位置と、永久磁石体70のX軸方向の中央位置とがZ軸方向で重なった位置である。
(Operation)
In the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of the present embodiment, the movable body 5 and the optical element 1 have the spring force of the first spring member 91 and the second spring member in a state where the drive coil 80 is not energized. It is held at a position where the spring force of 92 is balanced, that is, at the origin position. In the present embodiment, the origin position is a position where the center position of the drive coil 80 in the X-axis direction and the center position of the permanent magnet body 70 in the X-axis direction overlap in the Z-axis direction.

この状態から、駆動コイル80に通電し、磁気駆動機構7により可動体5がX軸方向(移動方向L)の一方側(第1バネ部材91が圧縮する方向)に変位すると、第1バネ部材91が抗力を発生させる。その際、第2バネ部材92は、可動体5をX軸方向(移動方向L)の一方側に付勢する。その結果、可動体5および光学素子1は、磁気駆動機構7による推力、第1バネ部材91の抗力、および第2バネ部材92の付勢力が釣り合った位置で停止する。また、駆動コイル80に逆方向に通電すると、磁気駆動機構7により可動体5がX軸方向(移動方向L)の他方側(第2バネ部材92が圧縮する方向)に変位する。その結果、第2バネ部材92が抗力を発生させるとともに、第1バネ部材91は、可動体5をX軸方向(移動方向L)の他方側に付勢する。それ故、可動体5および光学素子1は、磁気駆動機構7による推力、第1バネ部材91の抗力、および第2バネ部材92の付勢力が釣り合った位置で停止する。また、駆動コイル80への通電を停止すると、可動体5および光学素子1は、第1バネ部材91のバネ力、および第2バネ部材92のバネ力が釣り合った位置、すなわち、原点位置に戻り、そこに保持される。   From this state, when the drive coil 80 is energized and the movable body 5 is displaced by the magnetic drive mechanism 7 in one side in the X-axis direction (movement direction L) (the direction in which the first spring member 91 is compressed), the first spring member 91 generates drag. At that time, the second spring member 92 urges the movable body 5 to one side in the X-axis direction (movement direction L). As a result, the movable body 5 and the optical element 1 stop at a position where the thrust by the magnetic drive mechanism 7, the drag of the first spring member 91, and the biasing force of the second spring member 92 are balanced. When the drive coil 80 is energized in the reverse direction, the movable body 5 is displaced by the magnetic drive mechanism 7 to the other side in the X-axis direction (movement direction L) (the direction in which the second spring member 92 is compressed). As a result, the second spring member 92 generates a drag, and the first spring member 91 biases the movable body 5 to the other side in the X-axis direction (movement direction L). Therefore, the movable body 5 and the optical element 1 stop at a position where the thrust by the magnetic drive mechanism 7, the drag of the first spring member 91, and the biasing force of the second spring member 92 are balanced. When the energization of the drive coil 80 is stopped, the movable body 5 and the optical element 1 return to the position where the spring force of the first spring member 91 and the spring force of the second spring member 92 are balanced, that is, the origin position. , Hold there.

ここで、可動体5の駆動に磁気駆動機構7を採用すると、可動体5に振動や外部から衝撃等の外力が加わった際、可動体7がX軸方向に大きく変位しようとする。本形態では、固定体2と可動体5との間には、可動体5がX軸方向に変位した際に抗力を発生させる第1バネ部材91および第2バネ部材92が設けられている。このため、振動や外部からの衝撃等の外力に起因する可動体7のX軸方向の変位は、第1バネ部材91のバネ力、および第2バネ部材92のバネ力によって抑制される。   Here, when the magnetic drive mechanism 7 is employed for driving the movable body 5, when an external force such as vibration or impact is applied to the movable body 5, the movable body 7 tends to be greatly displaced in the X-axis direction. In this embodiment, a first spring member 91 and a second spring member 92 that generate a drag force when the movable body 5 is displaced in the X-axis direction are provided between the fixed body 2 and the movable body 5. For this reason, the displacement in the X-axis direction of the movable body 7 due to external forces such as vibration and external impact is suppressed by the spring force of the first spring member 91 and the spring force of the second spring member 92.

また、磁気駆動機構7により可動体5をX軸方向に駆動する際、駆動コイル80には、第1バネ部材91および第2バネ部材92の抗力に打ち勝つ推力を発生させる電流を供給する。その際、可動体7に振動や外部から衝撃等の外力が加わると、可動体5がベース20の側板部22、23に当接することがある。かかる場合でも、本形態では、図5および図6を参照して説明したストッパ部222b、232bが第2補強部材62の端部621、622(可動体5において駆動コイル80を避けた箇所)に当接する。従って、駆動コイル80がベース20の側板部22、23に当接することがないので、駆動コイル80の断線を防止することができる。また、駆動コイル80は、第1補強部材61の端部611、612によって挟まれた部分、および第2補強部材62の端部621、622によって挟まれた部分に巻回されているため、駆動コイル80に多少の衝撃が加わっても、巻きズレしない。   Further, when the movable body 5 is driven in the X-axis direction by the magnetic drive mechanism 7, a current that generates a thrust that overcomes the drag of the first spring member 91 and the second spring member 92 is supplied to the drive coil 80. At that time, when an external force such as vibration or external impact is applied to the movable body 7, the movable body 5 may come into contact with the side plate portions 22 and 23 of the base 20. Even in such a case, in this embodiment, the stopper portions 222b and 232b described with reference to FIGS. 5 and 6 are provided at the end portions 621 and 622 of the second reinforcing member 62 (locations where the drive coil 80 is avoided in the movable body 5). Abut. Therefore, since the drive coil 80 does not contact the side plate portions 22 and 23 of the base 20, disconnection of the drive coil 80 can be prevented. Further, since the drive coil 80 is wound around a portion sandwiched between the end portions 611 and 612 of the first reinforcement member 61 and a portion sandwiched between the end portions 621 and 622 of the second reinforcement member 62, the drive coil 80 is driven. Even if a slight impact is applied to the coil 80, the winding does not shift.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100では、固定体2に対して可動体5を直線的に往復移動させるにあたって、固定体2側に保持された永久磁石体70と、可動体5側に保持された駆動コイル80とを備えた磁気駆動機構7を利用するとともに、永久磁石体70については、可動体5の移動方向Lに沿って多極に着磁された構成とし、駆動コイル80については、X軸方向(移動方向L)に開口部に向けて永久磁石体70の周りを全周で囲むボイスコイルを用いる。かかる構成によれば、駆動コイル80が永久磁石体70の周りに巻回されているため、永久磁石体70が形成する磁界を有効かつ最大限に利用することができる。それ故、本形態によれば、ステッピングモータや、駆動コイル80の一辺が永久磁石体70と対向するような磁気駆動機構と比較して、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100のサイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of this embodiment, the permanent magnet body held on the fixed body 2 side when the movable body 5 is linearly reciprocated with respect to the fixed body 2. 70 and a drive coil 80 held on the movable body 5 side, and the permanent magnet body 70 is magnetized in multiple poles along the moving direction L of the movable body 5. As the drive coil 80, a voice coil that surrounds the entire circumference of the permanent magnet body 70 toward the opening in the X-axis direction (movement direction L) is used. According to this configuration, since the drive coil 80 is wound around the permanent magnet body 70, the magnetic field formed by the permanent magnet body 70 can be used effectively and maximally. Therefore, according to this embodiment, the size of the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 is smaller than that of a stepping motor or a magnetic driving mechanism in which one side of the driving coil 80 faces the permanent magnet body 70. However, a large thrust can be generated.

また、永久磁石体70は、X軸方向(移動方向L)に沿って配列された複数の磁石片(第1磁石片71および第2磁石片72)を備え、複数の磁石片は、隣り合う磁石片同士が同一極を相手側の磁石片に向けて配置されているとともに、磁石片同士の間には磁性板75が配置されている。このため、第1磁石片71および第2磁石片72から磁性板75が位置する側に集中して磁力線が発生するとともに、磁性板75から周辺(Y軸方向およびZ軸方向)に向けて効率よく磁力線が発生する。それ故、漏れ磁束を少なくできる分、駆動コイル80に鎖交する磁束密度を高めることができるので、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100のサイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。   The permanent magnet body 70 includes a plurality of magnet pieces (a first magnet piece 71 and a second magnet piece 72) arranged along the X-axis direction (movement direction L), and the plurality of magnet pieces are adjacent to each other. The magnet pieces are arranged with the same pole facing the counterpart magnet piece, and a magnetic plate 75 is arranged between the magnet pieces. For this reason, the magnetic lines of force are concentrated from the first magnet piece 71 and the second magnet piece 72 on the side where the magnetic plate 75 is located, and the efficiency is increased from the magnetic plate 75 toward the periphery (Y-axis direction and Z-axis direction). Magnetic field lines are often generated. Therefore, since the magnetic flux density linked to the drive coil 80 can be increased as much as the leakage magnetic flux can be reduced, a large thrust can be generated even if the size of the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 is small. .

また、磁力線が集中する磁性板75は常時、駆動コイル80の可動範囲内に位置するため、可動体5がいずれの位置に移動したときでも、永久磁石体70が形成する磁界を有効かつ最大限に利用することができる。しかも、磁性板75に磁力線を集中させるので、磁力線が集中する個所が常に駆動コイル80の可動範囲内に位置するように構成するのが容易である。よって、本形態によれば、可動体5の位置にかかわらず、大きな推力を安定して得ることができる。   Further, since the magnetic plate 75 on which the magnetic lines of force are concentrated is always located within the movable range of the drive coil 80, the magnetic field formed by the permanent magnet body 70 is effectively and maximized regardless of the position of the movable body 5. Can be used. In addition, since the lines of magnetic force are concentrated on the magnetic plate 75, it is easy to configure the part where the lines of magnetic force are always located within the movable range of the drive coil 80. Therefore, according to this embodiment, a large thrust can be stably obtained regardless of the position of the movable body 5.

また、永久磁石体70は、X軸方向に対して直交するY軸方向に厚さ方向を向けた薄型の直方体形状を備え、駆動コイル80は、永久磁石体70の周りを全周で囲む角筒形状を有しているため、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100の薄型化を図ることができる。   The permanent magnet body 70 has a thin rectangular parallelepiped shape whose thickness direction is oriented in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and the drive coil 80 is an angle that surrounds the periphery of the permanent magnet body 70 on the entire circumference. Since it has a cylindrical shape, the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 can be thinned.

また、固定体2と可動体5との間には、磁気駆動機構7により可動体5が変位した際に抗力を発生させるバネ部材(第1バネ部材91および第2バネ部材92)が設けられているため、駆動コイル80に通電する電流値と、バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体5を所定位置に停止させることができる。しかも、本形態では、バネ部材として、磁気駆動機構7により可動体5が移動方向Lの一方側に変位した際に抗力を発生させる第1バネ部材91と、磁気駆動機構7により可動体5が移動方向Lの他方側に変位した際に抗力を発生させる第2バネ部材92とが設けられている。このため、可動体5は、駆動コイル80への給電が停止している期間、第1バネ部材91の付勢力と第2バネ部材92の付勢力とによって原点位置に保持される。従って、駆動コイル80への給電を停止した状態でも可動体5を所定位置(原点位置/永久磁石体70のX軸方向の中央位置)に保持することができる。また、駆動コイル80に通電して可動体5を所定位置に保持した状態で駆動コイル80への通電を停止すると、第1バネ部材91の付勢力と第2バネ部材92の付勢力とによって、可動体5を原点位置に確実に戻すことができる。   In addition, spring members (first spring member 91 and second spring member 92) that generate a drag force when the movable body 5 is displaced by the magnetic drive mechanism 7 are provided between the fixed body 2 and the movable body 5. Therefore, the movable body 5 can be stopped at a predetermined position by controlling the current value energized to the drive coil 80 and the spring constant of the spring member. Moreover, in this embodiment, as the spring member, the first spring member 91 that generates a drag when the movable body 5 is displaced to one side in the moving direction L by the magnetic drive mechanism 7 and the movable body 5 by the magnetic drive mechanism 7. A second spring member 92 is provided that generates a drag when displaced to the other side in the movement direction L. For this reason, the movable body 5 is held at the origin position by the urging force of the first spring member 91 and the urging force of the second spring member 92 during the period when the power supply to the drive coil 80 is stopped. Therefore, the movable body 5 can be held at a predetermined position (origin position / center position of the permanent magnet body 70 in the X-axis direction) even when power supply to the drive coil 80 is stopped. Further, when energization of the drive coil 80 is stopped in a state where the drive coil 80 is energized and the movable body 5 is held at a predetermined position, the urging force of the first spring member 91 and the urging force of the second spring member 92 are The movable body 5 can be reliably returned to the origin position.

また、本形態では、固定体2に対して可動体5を直線的に往復動作させるにあたって、固定体2側に保持された永久磁石体70と可動体5側に保持された駆動コイル80とを備えた磁気駆動機構7を利用しているため、振動や外部から衝撃等の外力が加わった際、可動体5は、X軸方向(磁気駆動機構7による駆動方向)に大きく変位しようとするが、本形態では、固定体2と可動体5との間にバネ部材(第1バネ部材91および第2バネ部材92)が設けられているため、振動や外部から衝撃等の外力に起因する可動体5の変位が抑制される。それ故、振動や外部から衝撃等の外力によって可動体5が大きく変位するという事態を回避することができる。   In this embodiment, when the movable body 5 is linearly reciprocated with respect to the fixed body 2, the permanent magnet body 70 held on the fixed body 2 side and the drive coil 80 held on the movable body 5 side are provided. Since the magnetic drive mechanism 7 provided is used, the movable body 5 tends to be greatly displaced in the X-axis direction (drive direction by the magnetic drive mechanism 7) when an external force such as vibration or impact is applied from the outside. In this embodiment, since the spring member (the first spring member 91 and the second spring member 92) is provided between the fixed body 2 and the movable body 5, the movable member is caused by an external force such as vibration or impact from the outside. The displacement of the body 5 is suppressed. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the movable body 5 is largely displaced by an external force such as vibration or an external impact.

また、本形態では、可動体5は第1ガイド軸41および第2ガイド軸42によって支持されているため、可動体5を安定な姿勢で支持することができる。また、第1バネ部材91と第2バネ部材92は、可動体5をZ軸方向の両側で挟む位置で互いに可動体5を移動方向の反対側に向けて付勢しているため、可動体5には、図7に示すように、矢印R1、R2で示す時計周りの方向の回転力が印加される結果、第1ガイド軸41と溝状部512aの内壁とが接し、第2ガイド軸42と貫通穴522a、523aの内壁とが接した状態となる。このため、可動体5は安定な姿勢を保持した状態でX軸方向に駆動されることになる。それ故、可動体5および光学素子1にブレが発生することを防止することができる。   In this embodiment, since the movable body 5 is supported by the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42, the movable body 5 can be supported in a stable posture. Further, the first spring member 91 and the second spring member 92 urge the movable body 5 toward the opposite side in the moving direction at a position sandwiching the movable body 5 on both sides in the Z-axis direction. As shown in FIG. 7, the rotational force in the clockwise direction indicated by arrows R1 and R2 is applied to the first guide shaft 41 and the inner wall of the groove-like portion 512a. 42 and the inner walls of the through holes 522a and 523a are in contact with each other. For this reason, the movable body 5 is driven in the X-axis direction while maintaining a stable posture. Therefore, it is possible to prevent the movable body 5 and the optical element 1 from blurring.

また、可動体5を原点位置などに停止させるための第1バネ部材91および第2バネ部材92を利用して、可動体5に側圧を印加している。また、第1バネ部材91および第2バネ部材92は、駆動コイル80への給電部材として用いられている。このため、側圧を発生させるためのバネ部材や給電部材を別途設ける必要がない。それ故、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100の小型化や薄型化を図ることができる。   Further, a lateral pressure is applied to the movable body 5 by using the first spring member 91 and the second spring member 92 for stopping the movable body 5 at the origin position or the like. Further, the first spring member 91 and the second spring member 92 are used as power feeding members to the drive coil 80. For this reason, it is not necessary to separately provide a spring member or a power feeding member for generating a side pressure. Therefore, the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 can be reduced in size and thickness.

また、第1バネ部材91および第2バネ部材92は、可動体5において移動方向Lに対して直交する方向に突出した第1軸受部512および第2軸受部523と、固定体2において第1軸受部512に対して移動方向Lに対向する側板部22、23(固定体側バネ受け部)との間に配置されたコイルバネである。このため、可動体5に対して移動方向Lに位置する側にバネ部材を配置する必要がないため、バネ部材として、長いコイルバネを用いることができる。従って、第1バネ部材91および第2バネ部材92の付勢力を調整するのが容易である。また、第1バネ部材91および第2バネ部材92は、第1ガイド軸41および第2ガイド軸42の周りに設けられているため、第1バネ部材91および第2バネ部材92を設ける場所を別途、確保する必要がない。それ故、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100の小型化や薄型化を図ることができる。   In addition, the first spring member 91 and the second spring member 92 include a first bearing portion 512 and a second bearing portion 523 that protrude in the direction orthogonal to the moving direction L in the movable body 5, and the first in the fixed body 2. A coil spring disposed between the side plate portions 22 and 23 (fixed body side spring receiving portions) facing the bearing portion 512 in the moving direction L. For this reason, since it is not necessary to arrange | position a spring member in the side located in the moving direction L with respect to the movable body 5, a long coil spring can be used as a spring member. Therefore, it is easy to adjust the urging force of the first spring member 91 and the second spring member 92. Further, since the first spring member 91 and the second spring member 92 are provided around the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42, a place where the first spring member 91 and the second spring member 92 are provided is provided. There is no need to secure it separately. Therefore, the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 can be reduced in size and thickness.

さらに、第1ガイド軸41および第2ガイド軸42のうち、素子保持部524に近い側の第2ガイド軸42は、可動体5の貫通穴522a、523aを貫通する主軸であり、素子保持部524から近い側の第1ガイド軸41は、可動体5の溝状部512aを貫通する副軸である。このため、ブレが少ない主軸の方が素子保持部524近くに位置するため、素子保持部524のブレおよび光学素子1のブレを抑制することができる。   Further, of the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42, the second guide shaft 42 closer to the element holding portion 524 is a main shaft that passes through the through holes 522a and 523a of the movable body 5, and the element holding portion. The first guide shaft 41 on the side closer to 524 is a secondary shaft that penetrates the groove-shaped portion 512 a of the movable body 5. For this reason, since the main shaft with less blur is located near the element holding portion 524, the blur of the element holding portion 524 and the blur of the optical element 1 can be suppressed.

また、ベース20の側板部22、23において、永久磁石体70よりZ軸方向の両側から張り出している部分を利用して第1ガイド軸41および第2ガイド軸42の両軸端部を支持しているため、第1ガイド軸41および第2ガイド軸42を支持するための部材を別途、追加する必要がないという利点がある。   In addition, the side plate portions 22 and 23 of the base 20 support both shaft end portions of the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42 by using portions protruding from both sides in the Z-axis direction from the permanent magnet body 70. Therefore, there is an advantage that it is not necessary to separately add a member for supporting the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42.

さらに、可動体5においてZ軸方向の一方側には、第1ガイド軸41を受ける第1軸受部512が1つ設けられている一方、可動体5において第1軸受部512位置する側とは反対側には、移動方向Lに対して直交する方向に突出した2つの軸受部(第1軸受部522および第3軸受部523)が移動方向Lで離間した位置に設けられている。このため、可動体5は、第1バネ部材91および第2バネ部材92が配置されている側では固定体2に対して第1ガイド軸41に1点支持され、第1バネ部材91および第2バネ部材92が配置されている側とは反対側では第2ガイド軸42に2点で支持されている。従って、可動体5はいわゆる三点支持されるので、安定した姿勢で移動する。特に、可動体5において光学素子1が保持されている側が2点支持であるため、光学素子1の姿勢を好適に保持することができる。   Furthermore, on the one side in the Z-axis direction of the movable body 5, one first bearing portion 512 that receives the first guide shaft 41 is provided, and on the movable body 5, the side on which the first bearing portion 512 is located. On the opposite side, two bearing portions (a first bearing portion 522 and a third bearing portion 523) that protrude in a direction orthogonal to the moving direction L are provided at positions separated in the moving direction L. Therefore, the movable body 5 is supported at one point on the first guide shaft 41 with respect to the fixed body 2 on the side where the first spring member 91 and the second spring member 92 are disposed, On the side opposite to the side where the two spring members 92 are disposed, the second guide shaft 42 is supported at two points. Therefore, since the movable body 5 is supported at three points, it moves in a stable posture. In particular, since the side of the movable body 5 on which the optical element 1 is held is two-point support, the posture of the optical element 1 can be suitably held.

また、固定体2は、永久磁石体70および駆動コイル80を永久磁石体70の厚さ方向の両側で覆うヨーク(ベース20およびカバー30)を備えており、かかるヨーク、永久磁石体70および駆動コイル80を平面視したとき、ヨークのサイズは、永久磁石体70のサイズおよび駆動コイル80のサイズよりも大きい。このため、永久磁石体70および駆動コイル80の周りに磁路を適正に構成することができる等、ヨークとしての機能が高いので、ベース20およびカバー30の板厚を薄くすることができる。それ故、光学素子駆動装置200および直線駆動装置100の厚さ寸法(Y軸方向の寸法)を小さくでき、薄型化を図ることができる。しかも、永久磁石体70および駆動コイル80が直方体の外形形状を備えているとともに、カバー30とベース20とがヨークとして機能する部分も直方体の外形形状を備えている。このため、永久磁石体70および駆動コイル80と、ヨークとの間に不必要に広いスペースが存在しないので、ヨークとしての機能に優れている。すなわち、ヨークが直方体の外形形状を備えているにもかかわらず、駆動コイル80が円筒状であると、ヨークの角部分に大きなデッドスペースが無駄に発生してしまうが、本形態によれば、かかる無駄なスペースを省いてある。このため、本形態の光学素子駆動装置200および直線駆動装置100は、サイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。   The fixed body 2 includes a yoke (base 20 and cover 30) that covers the permanent magnet body 70 and the drive coil 80 on both sides in the thickness direction of the permanent magnet body 70. The yoke, the permanent magnet body 70, and the drive are provided. When the coil 80 is viewed in plan, the size of the yoke is larger than the size of the permanent magnet body 70 and the size of the drive coil 80. For this reason, since the function as a yoke is high, for example, a magnetic path can be appropriately configured around the permanent magnet body 70 and the drive coil 80, the thickness of the base 20 and the cover 30 can be reduced. Therefore, the thickness dimension (dimension in the Y-axis direction) of the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 can be reduced, and the thickness can be reduced. In addition, the permanent magnet body 70 and the drive coil 80 have a rectangular parallelepiped outer shape, and the portion where the cover 30 and the base 20 function as a yoke also has a rectangular parallelepiped outer shape. For this reason, since there is no unnecessarily large space between the permanent magnet body 70 and the drive coil 80 and the yoke, the function as a yoke is excellent. That is, if the drive coil 80 is cylindrical even though the yoke has a rectangular parallelepiped outer shape, a large dead space is wasted in the corner portion of the yoke. Such wasted space is omitted. For this reason, the optical element driving device 200 and the linear driving device 100 of this embodiment can generate a large thrust even if the size is small.

また、本形態では、ベース20の側板部22、23を利用して位置決め用突出部221、222、231、232を形成し、かかる位置決め用突出部221、222、231、232によって永久磁石体70の位置決めを行なっている。このため、固定体2上に永久磁石体70を高い位置精度をもって固定することができる。また、位置決め用突出部221、222、231、232は、ヨークとして機能する大きなベース20に形成されている。かかるベース20(ヨーク)であれば、永久磁石体70の近傍に配置されることから、位置決め用突出部221、222、231、232を適正な個所に形成することができる。このため、比較的小さな位置決め用突出部221、222、231、232で永久磁石体70の位置決めを行うことができる。しかも、位置決め用突出部221、222、231、232は、ヨークとして機能するベース20の一部を折り曲げ加工してなるため、新たな部材を追加しなくても永久磁石体70の位置決めを行なう位置決め用突出部221、222、231、232を設けることができる。   Further, in this embodiment, the positioning protrusions 221, 222, 231, 232 are formed using the side plate portions 22, 23 of the base 20, and the permanent magnet body 70 is formed by the positioning protrusions 221, 222, 231, 232. Positioning. For this reason, the permanent magnet body 70 can be fixed on the fixed body 2 with high positional accuracy. Further, the positioning protrusions 221, 222, 231, 232 are formed on the large base 20 that functions as a yoke. Since the base 20 (yoke) is disposed in the vicinity of the permanent magnet body 70, the positioning protrusions 221, 222, 231, and 232 can be formed at appropriate locations. For this reason, the permanent magnet body 70 can be positioned by the relatively small positioning protrusions 221, 222, 231, and 232. Moreover, since the positioning protrusions 221, 222, 231, 232 are formed by bending a part of the base 20 functioning as a yoke, positioning for positioning the permanent magnet body 70 without adding a new member. Projecting portions 221, 222, 231, 232 can be provided.

また、複数の位置決め用突出部221、222、231、232のうち、位置決め用突出部222、232には、可動体5において駆動コイル80を避けた箇所に当接して可動体5の可動範囲を規定するストッパ部222b、232bが設けられているため、位置決め用突出部222、232を利用して可動体5の可動範囲を規定することができる。しかも、ストッパ部222b、232bは、可動体5において駆動コイル80を避けた箇所に当接するため、駆動コイル80とストッパ部222b、232bとが当接することが原因でコイル線の被覆が剥がれて短絡する等の駆動コイル80の損傷を防止することができる。すなわち、可動体5においてストッパ部222b、232bが当接する部分は、駆動コイル80の内周面のうち、短辺80bに相当する内壁に沿って移動方向Lに延在して駆動コイル80の端部から突出する第2補強部材62の端部621、622である。また、端部621、622は、駆動コイル80の外周面のうち、短辺80bに相当する外壁に沿って移動方向Lに延在する第2ホルダ部材52の両端部に重なって接着されている。このため、ストッパ部222b、232bが第2補強部材62の端部621、622に当接した際、駆動コイル80には、振動や大きな衝撃等の外力が加わらない。それ故、駆動コイル80の損傷を確実に防止することができる。   Of the plurality of positioning protrusions 221, 222, 231, 232, the positioning protrusions 222, 232 abut on the movable body 5 where the drive coil 80 is avoided, thereby providing a movable range of the movable body 5. Since the defining stopper portions 222b and 232b are provided, the movable range of the movable body 5 can be defined using the positioning protrusions 222 and 232. Moreover, since the stopper portions 222b and 232b abut on the movable body 5 where the drive coil 80 is avoided, the coil wire coating is peeled off due to the contact between the drive coil 80 and the stopper portions 222b and 232b, and the short circuit occurs. It is possible to prevent the drive coil 80 from being damaged. That is, the portion of the movable body 5 where the stopper portions 222b and 232b abut is extended in the moving direction L along the inner wall corresponding to the short side 80b of the inner peripheral surface of the drive coil 80, and is the end of the drive coil 80. These are end portions 621 and 622 of the second reinforcing member 62 protruding from the portion. The end portions 621 and 622 are bonded to both ends of the second holder member 52 extending in the movement direction L along the outer wall corresponding to the short side 80b in the outer peripheral surface of the drive coil 80. . For this reason, when the stopper portions 222 b and 232 b are in contact with the end portions 621 and 622 of the second reinforcing member 62, an external force such as vibration or a large impact is not applied to the drive coil 80. Therefore, it is possible to reliably prevent the drive coil 80 from being damaged.

また、駆動コイル80の側面に第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52を別途、後付けした構造を採用するにあたって、第1補強部材61および第2補強部材62を介して駆動コイル80のZ軸方向の一方側の側面に第1ホルダ部材51を取り付け、第1補強部材61および第2補強部材62を介して駆動コイル80のZ軸方向の他方側の側面に第2ホルダ部材52を取り付けた構造を採用している。このため、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52を駆動コイル80の外面に接着剤等により直接、固定する必要がない。また、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52が駆動コイル80から離間した状態とすることができる。また、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52が駆動コイル80に接している場合でも、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52は駆動コイル80に緩く接している状態とすることができる。従って、駆動コイル80に大きな負荷が加わらないので、駆動コイル80が損傷しない。また、駆動コイル80の外面にコイル線に起因する凹凸が存在している場合でも、第1ホルダ部材51、第2ホルダ部材52および駆動コイル80を確実に一体化させることができる。特に、本形態では、かかる構成を採用することにより、レンズ等の光学素子1を保持する第2ホルダ部材52が傾くことを防止できるので、光軸のずれ等を防止することができる。   Further, when adopting a structure in which the first holder member 51 and the second holder member 52 are separately attached to the side surface of the drive coil 80, the Z axis of the drive coil 80 is interposed via the first reinforcement member 61 and the second reinforcement member 62. The first holder member 51 is attached to one side surface in the direction, and the second holder member 52 is attached to the other side surface in the Z-axis direction of the drive coil 80 via the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62. The structure is adopted. For this reason, it is not necessary to fix the first holder member 51 and the second holder member 52 directly to the outer surface of the drive coil 80 with an adhesive or the like. Further, the first holder member 51 and the second holder member 52 can be separated from the drive coil 80. Even when the first holder member 51 and the second holder member 52 are in contact with the drive coil 80, the first holder member 51 and the second holder member 52 can be in a state of being loosely in contact with the drive coil 80. . Therefore, since a large load is not applied to the drive coil 80, the drive coil 80 is not damaged. Even when the outer surface of the drive coil 80 has irregularities due to the coil wire, the first holder member 51, the second holder member 52, and the drive coil 80 can be reliably integrated. In particular, in the present embodiment, by adopting such a configuration, it is possible to prevent the second holder member 52 that holds the optical element 1 such as a lens from being tilted, and thus it is possible to prevent the optical axis from being shifted.

また、駆動コイル80の内側に第1補強部材61および第2補強部材62を設けると、第1補強部材61および第2補強部材62を設けた場所では、駆動コイル80と永久磁石体70との隙間を広くすることになるが、第1補強部材61および第2補強部材62は、駆動コイル80の内周面のうち、短辺80a、80bに相当する内壁に沿って設けられている。このため、第1補強部材61および第2補強部材62を駆動コイル80の長辺80c、80dに相当する内壁に沿って設けた場合と違って、推力の低下を最小限に止めることができる。すなわち、駆動コイル80と永久磁石体70との間のうち、駆動コイル80の長辺80c、80dに相当する部分(Y軸方向に位置する部分)には第1補強部材61および第2補強部材62が介在せず、狭い隙間のみが存在する。このため、Y軸方向では、駆動コイル80と永久磁石体70とを接近させることができる。従って、駆動コイル80を鎖交する磁束密度を高めることができるので、可動体5に対して大きな推力を印加することができる。   In addition, when the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are provided inside the driving coil 80, the driving coil 80 and the permanent magnet body 70 are disposed at the place where the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are provided. The first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are provided along inner walls corresponding to the short sides 80a and 80b in the inner peripheral surface of the drive coil 80, although the gap is widened. For this reason, unlike the case where the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are provided along the inner walls corresponding to the long sides 80c and 80d of the drive coil 80, the reduction in thrust can be minimized. That is, between the drive coil 80 and the permanent magnet body 70, the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member are provided in portions corresponding to the long sides 80c and 80d of the drive coil 80 (portions located in the Y-axis direction). 62 is not present, and only a narrow gap exists. For this reason, the drive coil 80 and the permanent magnet body 70 can be brought close to each other in the Y-axis direction. Therefore, since the magnetic flux density interlinking the drive coil 80 can be increased, a large thrust can be applied to the movable body 5.

また、本形態では、Z軸方向で対向する2枚の板材(第1補強部材61および第2補強部材62)をボビンとして用いたため、筒形状のボビンに駆動コイル80を巻回した構成と比較して、可動体5の軽量化を図ることができる。   Further, in this embodiment, since two plate members (the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62) that face each other in the Z-axis direction are used as bobbins, the configuration is compared with a configuration in which the drive coil 80 is wound around a cylindrical bobbin. Thus, the weight of the movable body 5 can be reduced.

[他の実施の形態]
上記実施の形態では、側板部22と可動体5の第1軸受部512との間に第1バネ部材91を配置し、側板部23と可動体5の第2軸受部523との間に第2バネ部材92を配置したが、以下の位置に第1バネ部材91および第2バネ部材92を配置してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the first spring member 91 is disposed between the side plate portion 22 and the first bearing portion 512 of the movable body 5, and the first spring member 91 is disposed between the side plate portion 23 and the second bearing portion 523 of the movable body 5. Although the two spring members 92 are disposed, the first spring member 91 and the second spring member 92 may be disposed at the following positions.

例えば、側板部22と可動体5の第1軸受部512との間に第1バネ部材91を配置した場合には、第3ガイド軸43を「第2ガイド軸」と見なして、側板部25と可動体5の素子保持部524との間に第2バネ部材92を配置してもよい。   For example, when the first spring member 91 is disposed between the side plate portion 22 and the first bearing portion 512 of the movable body 5, the third guide shaft 43 is regarded as a “second guide shaft” and the side plate portion 25. And the second spring member 92 may be disposed between the element holding portion 524 of the movable body 5.

また、側板部23と可動体5の第1軸受部512との間に第1バネ部材91を配置し、側板部22と可動体5の第1軸受部522との間、あるいは側板部22と可動体5の素子保持部524との間に第2バネ部材92を配置してもよい。   Further, a first spring member 91 is disposed between the side plate portion 23 and the first bearing portion 512 of the movable body 5, and between the side plate portion 22 and the first bearing portion 522 of the movable body 5, or with the side plate portion 22. A second spring member 92 may be disposed between the element holding portion 524 of the movable body 5.

上記実施の形態では、永久磁石体70に2つの磁石片を用いたが、3つ以上の磁石片を用いた場合に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、駆動コイル80として筒状コイルを用いたが、永久磁石体70に開口部を向けた扁平コイル等を用いてもよい。   In the above-described embodiment, two magnet pieces are used for the permanent magnet body 70, but the present invention may be applied when three or more magnet pieces are used. In the above embodiment, a cylindrical coil is used as the drive coil 80. However, a flat coil or the like having an opening portion facing the permanent magnet body 70 may be used.

上記実施の形態では、第1バネ部材91および第2バネ部材92を圧縮バネとして用いたが、第1バネ部材91および第2バネ部材92を引っ張りバネとして用いてよい。また、可動体5に位置によって第1バネ部材91および第2バネ部材92が各々、圧縮バネおよび引っ張りバネとして機能するような構成を採用してもよい。   In the above embodiment, the first spring member 91 and the second spring member 92 are used as compression springs. However, the first spring member 91 and the second spring member 92 may be used as tension springs. Moreover, you may employ | adopt the structure that the 1st spring member 91 and the 2nd spring member 92 function as a compression spring and a tension spring, respectively according to the position in the movable body 5. FIG.

上記実施の形態では、バネ部材(第1バネ部材91および第2バネ部材92)を給電部材として利用したが、フレキシブル配線基板等の可撓性の配線部材にコイルの端部をハンダ付けして駆動コイル80への給電を行ってもよい。この場合、可撓性の配線部材についてはX軸方向に弛み部分を向かせれば、可動体5に余計な負荷が加わることを抑制することができる。なお、フレキシブル配線基板等の可撓性の配線部材を駆動コイル80への給電部材として用いる構成は、バネ部材(第1バネ部材91および第2バネ部材92)を設けた場合、あるいはバネ部材を設けない場合のいずれにおいても採用することができる。   In the above embodiment, the spring members (the first spring member 91 and the second spring member 92) are used as power supply members. However, the end of the coil is soldered to a flexible wiring member such as a flexible wiring board. Power supply to the drive coil 80 may be performed. In this case, if the slack portion of the flexible wiring member is directed in the X-axis direction, an extra load can be suppressed from being applied to the movable body 5. The configuration in which a flexible wiring member such as a flexible wiring board is used as a power feeding member to the drive coil 80 is provided when a spring member (the first spring member 91 and the second spring member 92) is provided or the spring member is used. It can be employed in any case where it is not provided.

上記実施の形態では、バネ部材として第1バネ部材91および第2バネ部材92からなる2つのバネ部材を用いたが、1つのバネ部材を用いてもよい。この場合も、磁気駆動機構7により可動体5が変位した際にバネ部材が発生させる抗力を利用すれば、駆動コイル80に通電する電流値と、バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体5を所定位置に停止させることができる。上記実施の形態では、バネ部材としてコイルバネを用いたが、コイルバネ以外にも、U字形状あるいはV字形状の板バネを用いてもよい。   In the above embodiment, the two spring members including the first spring member 91 and the second spring member 92 are used as the spring members. However, one spring member may be used. Also in this case, if the drag generated by the spring member when the movable body 5 is displaced by the magnetic drive mechanism 7 is used, the current value energized to the drive coil 80 and the spring constant of the spring member are controlled, The movable body 5 can be stopped at a predetermined position. In the above embodiment, the coil spring is used as the spring member. However, a U-shaped or V-shaped leaf spring may be used in addition to the coil spring.

上記実施の形態では、可動体5を原点位置などに停止させるにあたって第1バネ部材91および第2バネ部材92を利用したが、第1バネ部材91および第2バネ部材92を用いない構成を採用してもよい。この場合、可動体5に側圧を印加するバネ部材を別途設ければよい。また、可動体5と固定体2との間にホール素子や磁気センサー等を用いた位置検出システムを配置してクローズドループで可動体5の位置を制御してもよい。   In the above embodiment, the first spring member 91 and the second spring member 92 are used to stop the movable body 5 at the origin position or the like, but a configuration in which the first spring member 91 and the second spring member 92 are not used is adopted. May be. In this case, a spring member that applies a lateral pressure to the movable body 5 may be provided separately. Further, a position detection system using a Hall element, a magnetic sensor, or the like may be disposed between the movable body 5 and the fixed body 2 to control the position of the movable body 5 in a closed loop.

上記実施の形態では、第1ガイド軸41および第2ガイド軸42の2本のガイド軸を用いたが、ガイド軸が1本の場合に本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the two guide shafts of the first guide shaft 41 and the second guide shaft 42 are used. However, the present invention may be applied to the case where there is one guide shaft.

上記実施の形態では、第1補強部材61および第2補強部材62をストッパとして利用するとともに、駆動コイル80、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52を一体化するのに用いたが、第1補強部材61および第2補強部材62を用いない構成を採用してもよい。この場合、第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52の形状を変更して第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52にストッパ部222b、232bが当接する構造を採用すればよい。また、駆動コイル80に対して第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52を面接着した構成や、駆動コイル80に対して第1ホルダ部材51および第2ホルダ部材52を三次元接着した構成を採用してもよい。   In the above embodiment, the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are used as stoppers, and the drive coil 80, the first holder member 51, and the second holder member 52 are integrated. A configuration in which the first reinforcing member 61 and the second reinforcing member 62 are not used may be employed. In this case, the shape of the first holder member 51 and the second holder member 52 may be changed to adopt a structure in which the stopper portions 222b and 232b are in contact with the first holder member 51 and the second holder member 52. Further, a configuration in which the first holder member 51 and the second holder member 52 are surface-bonded to the drive coil 80, and a configuration in which the first holder member 51 and the second holder member 52 are three-dimensionally bonded to the drive coil 80. It may be adopted.

1 光学素子(被駆動部材)
2 固定体
5 可動体
7 磁気駆動機構
20 ベース(ヨーク)
22、23 ベースの側板部
30 カバー(ヨーク)
41 第1ガイド軸
42 第2ガイド軸
43 第3ガイド軸
51 第1ホルダ部材
52 第2ホルダ部材
70 永久磁石体
71 第1磁石片
72 第2磁石片
75 磁性板
80 駆動コイル
91 第1バネ部材
92 第2バネ部材
100 直線駆動装置
200 光学素子駆動装置
512 第1軸受部
512a 溝状部(貫通部)
522 第2軸受部
522a、523a 貫通穴(貫通部)
523 第3軸受部
524 素子保持部(部材保持部)
1 Optical element (driven member)
2 fixed body 5 movable body 7 magnetic drive mechanism 20 base (yoke)
22 and 23 Base side plate 30 Cover (yoke)
41 First guide shaft 42 Second guide shaft 43 Third guide shaft 51 First holder member 52 Second holder member 70 Permanent magnet body 71 First magnet piece 72 Second magnet piece 75 Magnetic plate 80 Drive coil 91 First spring member 92 Second spring member 100 Linear drive device 200 Optical element drive device 512 First bearing portion 512a Groove-shaped portion (penetrating portion)
522 Second bearing portion 522a, 523a Through hole (through portion)
523 Third bearing portion 524 Element holding portion (member holding portion)

Claims (7)

固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置であって、
前記固定体は、前記可動体の移動方向に沿って多極に着磁された永久磁石体と、前記可動体の移動方向に沿って延在するガイド軸と、を備え、
前記可動体は、前記永久磁石体との間に隙間を隔てて対向して当該永久磁石体と磁気駆動機構を構成する駆動コイルと、前記ガイド軸に係合する貫通部と、を備え、
前記固定体と前記可動体との間には、前記ガイド軸の軸線方向に対して交差する方向の側圧を前記可動体に印加するバネ部材が設けられていることを特徴とする直線駆動装置。
A linear drive device that linearly moves the movable body relative to the fixed body,
The fixed body includes a permanent magnet body magnetized in multiple poles along the moving direction of the movable body, and a guide shaft extending along the moving direction of the movable body,
The movable body includes a drive coil that constitutes a magnetic drive mechanism that faces the permanent magnet body with a gap therebetween, and a penetrating portion that engages with the guide shaft,
A linear drive device characterized in that a spring member is provided between the fixed body and the movable body to apply a lateral pressure in a direction intersecting the axial direction of the guide shaft to the movable body.
前記固定体は、前記ガイド軸として、前記可動体を間に挟む両側に設けられた第1ガイド軸および第2ガイド軸を備えていることを特徴とする請求項1に記載の直線駆動装置。   The linear drive device according to claim 1, wherein the fixed body includes a first guide shaft and a second guide shaft provided on both sides of the movable body as the guide shaft. 前記固定体と前記可動体との間には、前記バネ部材として、前記可動体を前記移動方向に向けて付勢する第1バネ部材と、該第1バネ部材に対して前記移動方向に対して交差する方向にずれた位置で前記可動体を前記第1バネ部材とは逆方向に付勢する第2バネ部材と、を備え、
前記可動体は、前記駆動コイルへの給電が停止している期間、前記第1バネ部材の付勢力と前記第2バネ部材の付勢力とによって原点位置に保持されることを特徴とする請求項2に記載の直線駆動装置。
Between the fixed body and the movable body, as the spring member, a first spring member that urges the movable body in the moving direction, and the first spring member with respect to the moving direction. A second spring member that urges the movable body in a direction opposite to the first spring member at a position shifted in a direction intersecting with the first spring member,
The movable body is held at an origin position by a biasing force of the first spring member and a biasing force of the second spring member during a period when power supply to the drive coil is stopped. The linear drive device according to 2.
前記第1バネ部材は、第1コイルバネであり、
前記第2バネ部材は、第2コイルバネであることを特徴とする請求項3に記載の直線駆動装置。
The first spring member is a first coil spring;
The linear drive device according to claim 3, wherein the second spring member is a second coil spring.
前記第1コイルバネは、前記第1ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の一方側に設けられ、
前記第2コイルバネは、前記第2ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の他方側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の直線駆動装置。
The first coil spring is provided on one side of the moving direction with respect to the movable body around the first guide shaft,
5. The linear drive device according to claim 4, wherein the second coil spring is provided on the other side of the moving direction with respect to the movable body around the second guide shaft. 6.
前記バネ部材は、前記駆動コイルの巻線に電気的に接続されて当該駆動コイルへの給電部材として用いられていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の直線駆動装置。   6. The linear drive according to claim 1, wherein the spring member is electrically connected to a winding of the drive coil and is used as a power supply member for the drive coil. 7. apparatus. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置であって、
前記可動体には光学素子が保持されていることを特徴とする光学素子駆動装置。
An optical element driving device comprising the linear driving device according to any one of claims 1 to 6,
An optical element driving apparatus, wherein an optical element is held on the movable body.
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