JP2013003433A - Actuator, lens barrel, and imaging apparatus - Google Patents
Actuator, lens barrel, and imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013003433A JP2013003433A JP2011136185A JP2011136185A JP2013003433A JP 2013003433 A JP2013003433 A JP 2013003433A JP 2011136185 A JP2011136185 A JP 2011136185A JP 2011136185 A JP2011136185 A JP 2011136185A JP 2013003433 A JP2013003433 A JP 2013003433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mover
- stator
- thrust
- actuator
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。 The present invention relates to an actuator, a lens barrel, and an imaging device.
マグネットおよびコイルを有するリニアアクチュエータによりレンズを移動させる撮像装置がある(特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2004−191453号公報
There is an imaging apparatus that moves a lens by a linear actuator having a magnet and a coil (see Patent Document 1).
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-191453
リニアアクチュエータは、可動子の位置に基づいた帰還制御により、停止した可動子の位置を維持できる。しかしながら、可動子が移動していない期間も電力を消費する。また、電力が遮断された場合、リニアアクチュエータは可動子の位置を維持できない。 The linear actuator can maintain the position of the stopped mover by feedback control based on the position of the mover. However, power is consumed even during periods when the mover is not moving. Further, when the power is cut off, the linear actuator cannot maintain the position of the mover.
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第一態様として、可動子と固定子を備えるアクチュエータであって、可動子および固定子の一方に配置される、多極マグネットと、可動子および固定子の他方に、多極マグネットと対向して配置される複数のコイルと、固定子と可動子を互いに接触させて付勢する、または、互いに離間する方向へ付勢する付勢機構とを備え、多極マグネットおよびコイルは、可動子を固定子に対して、複数のコイルが配置される平面に沿って移動させる第1推力と、固定子を付勢機構の付勢に抗して可動子から離間または接触させる第2推力を出力するアクチュエータが提供される。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, as a first aspect of the present invention, an actuator including a mover and a stator, a multipolar magnet disposed on one of the mover and the stator, the mover and the fixed A plurality of coils arranged opposite to the multi-pole magnet and a biasing mechanism that biases the stator and the movable element in contact with each other or biases them in a direction away from each other. The multipolar magnet and the coil have a first thrust that moves the mover relative to the stator along a plane on which the plurality of coils are arranged, and the mover against the bias of the biasing mechanism. An actuator is provided that outputs a second thrust that is spaced apart from or in contact with.
また、本発明の第二態様として、上記アクチュエータを備えるレンズ鏡筒が提供される。更に、本発明の第三態様として、上記レンズ鏡筒を備える撮像装置が提供される。 As a second aspect of the present invention, a lens barrel including the actuator is provided. Furthermore, as a third aspect of the present invention, an imaging apparatus including the lens barrel is provided.
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。 The above summary of the present invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Sub-combinations of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、アクチュエータ100の斜視図である。アクチュエータ100は、機器に対して固定される固定子200と、固定子200に対して移動する可動子300とを備える。
FIG. 1 is a perspective view of the
固定子200は、基盤210、支持部220、ガイドバー230および揺動部240を有する。基盤210は長方形であり、その長手方向と平行に、後述する可動子300の位置を検出する場合に用いる位置センサ212が配される。
The
支持部220は、基盤210の長手方向両端から、互いに平行に、垂直に立ち上がる。支持部220は、後述するレンズ310に対する入射光および射出光を通過させる開口222をそれぞれ有する。一対の支持部220の各々において、互いに対向する面の開口222周囲には、レンズ枠ストッパ224、ガイドバー230、揺動部240の各端部が支持される。
The
一対のガイドバー230は、それぞれ両端において支持部220に対して固定される。これにより、ガイドバー230は、互いに平行に、また、基盤210に対してそれぞれ平行に配される。
The pair of
レンズ枠ストッパ224は、支持部220の互いに対向する面から、ガイドバー230と平行に、他方の支持部220に向かって突出する。レンズ枠ストッパ224の先端に当接することにより、後述するレンズ枠320の移動範囲の一端が規定される。
The lens frame stopper 224 protrudes from the mutually opposing surfaces of the
揺動部240は、開口222に対して対称な位置に、互いに対向して配される。揺動部240の各々は、高さ方向の一端に設けられた揺動軸242を介して、支持部220から揺動自在に支持される。
The swinging
図示の例では、図中で手前側の揺動部240は、その下端に揺動軸242が設けられている。よって、揺動部240が揺動した場合は、揺動部240の上端が、開口222の径方向に変位する。また、図中で奥側の揺動部240は、その上端に揺動軸242が設けられている。よって、揺動部240が揺動した場合は、揺動部240の下端が、開口222の径方向に変位する。
In the example shown in the drawing, the
ただし、揺動部240の各々の揺動範囲は、開口222の径方向について揺動部240の外側において、支持部220に配された揺動部ストッパ226により制限される。また、揺動部240の各々において揺動する場合に変位する側の端部は、付勢部材250によりレンズ枠ストッパ224に結合される。
However, the swing range of each
レンズ枠ストッパ224は、揺動部240に対して、揺動軸242から遠い側において、開口222の周囲に配される。また、付勢部材250は、それ自体の長さが縮む方向に付勢されている。よって、揺動部240の一端は、開口222の径方向について内側に向かって付勢される。
The
可動子300は、レンズ310、レンズ枠320、被駆動部カバー330を有する。レンズ枠320は、一対の開口222の間でレンズ310を保持する。
The
レンズ枠320の外周の一部には、被案内部322が装着される。被案内部322は、ガイドバー230が挿通される嵌合穴321を有する。嵌合穴321は、ガイドバー230の外径と略同じ形状と寸法を有する。これにより、レンズ310、レンズ枠320および被案内部322は、ガイドバー230の長手方向に摺動可能に、ガイドバー230から支持される。
A guided
なお、レンズ枠320の側部には、被案内部322に代えて、一対の被駆動部328が配される。しかしながら、図示の状態では、被駆動部328は、被駆動部カバー330により覆われている。そこで、被駆動部328については他の図を参照して説明する。
Note that a pair of driven
図2は、揺動部240に形成される駆動部248と、可動子300に形成される被駆動部328との構造を示す水平断面図である。図2は、図1における片側の揺動部240を、その高さ方向中程で水平な面により切った様子を示す。図2において、図1と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view showing the structure of the
揺動部240においては、揺動部240の長手方向に配列された複数の駆動コイル244が駆動部248を形成する。駆動コイル244は、互いに同じ大きさおよび巻き数を有する。
In the
可動子300においては、駆動コイル244の配列方向と平行な方向に配列された複数の永久磁石340が被駆動部328を形成する。永久磁石340は、揺動部240の長手方向について互いに等しい幅を有し、一定の磁極ピッチP1を有する磁気パターンが着磁されて多極マグネットを形成している。多極マグネットは、磁気パターンの着磁以外に、単独磁石を貼り合わせ形成することもできる。
In the
駆動コイル244および永久磁石340は、一定の間隔をおいて、互いに対向して配置される。図2のような磁石とコイルの配列の場合、被駆動部328における永久磁石340の同極間の磁極ピッチP1は、駆動コイル244の配列ピッチP2よりも大きい。
The
図3は、図2に示した駆動部248および被駆動部328の模式的側面図である。図3において、図1および図2と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 3 is a schematic side view of the
駆動部248において、駆動コイル244の各々は、紙面に平行な芯の回りに巻かれている。これにより、駆動コイル244の各々に駆動電流が流された場合、駆動コイル244の各々の内側と外側とを循環する磁束が生じて磁界が形成される。
In the
駆動コイル244により生じた磁界は、特定の磁気パターンを有する永久磁石340と相互作用を生じる。ただし、駆動コイル244の磁界と永久磁石340との相互作用は、両者の位置関係により作用の方向が異なる。
The magnetic field generated by the
図4は、アクチュエータ100の垂直断面図であり、可動子300を含まない、固定子200の垂直断面を示す。図1から図3までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the
既に説明した通り、揺動部240の各々は、揺動軸242について基盤210に対して揺動する。また、揺動部240の各々における揺動軸242と反対の端部は、図示のように、付勢部材250により、開口222の中心に向かって付勢されている。なお、揺動部240の一端には、高摩擦材料材層246が配されている。高摩擦材料層246の役割については後述する。
As already described, each of the swinging
図5は、アクチュエータ100の他の垂直断面図であり、可動子300を含む面で切った断面を示す。図4と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 5 is another vertical cross-sectional view of the
図5に示す断面においては、ヨーク342を備えた永久磁石340が、駆動コイル244と対向していることが判る。また、レンズ枠320の外周下側に配された被案内部322の構造が現れる。下側の被案内部322の下面には位置指標324が配される。位置指標324は、基盤210の上面に配された位置センサ212に対向しつつ、可動子300と共に移動する。
In the cross section shown in FIG. 5, it can be seen that the
なお、位置指標324は、例えば磁化された磁性体により形成できる。また、位置センサ212は、基盤210の長手方向に配された複数のホール素子を有するホール素子アレイにより形成できる。更に、位置指標324をリニアスケールとし、位置センサ212をリニアエンコーダとすることもできる。
The
また、図4に示す断面の可動子300においては、下側のガイドバー230が、被案内部322の長穴323に挿通されていることが判る。これにより、レンズ枠320が上側のガイドバー230に回りに回転することは抑制される。しかしながら、ガイドバー230の間隔の変動等により、レンズ枠320のガイドバー230に沿った摺動が妨げられることはない。
Further, in the
上記のような構造を有するアクチュエータ100においては、既に説明したように、揺動部240の各々における揺動軸242と反対の端部が、付勢部材250により、レンズ310の中心に向かって付勢されている。これにより、揺動部240の一端は、レンズ枠320の一部に押し付けられている。
In the
図示の例では、右側の揺動部240の上端が、レンズ枠320の外周面に当接した状態で、付勢部材250により付勢されている。また、左側の揺動部240の下端が、レンズ枠320の外周面に当接した状態で、付勢部材250により付勢されている。
In the illustrated example, the upper end of the
よって、レンズ枠320のガイドバー230に沿った移動は、揺動部240とレンズ枠320との摩擦力により妨げられる。よって、可動子300に対して駆動力が作用していない場合は、停止している可動子300のガイドバー230に沿った方向の位置が、揺動部240により保持される。
Therefore, the movement of the
なお、上記のような作用に鑑みて、揺動部240においてレンズ枠320に接触する面と、レンズ枠320において揺動部240に接触する領域は、それぞれ、高い摩擦係数を有する高摩擦材料層246、326を表面に有することが好ましい。あるいは、当該面および当該領域の表面性状を粗くして、表面の摩擦係数を高くしてもよい。これにより、可動子300の静止位置を確実に保持できる。
In view of the above effects, the surface of the swinging
図6は、アクチュエータ100の電気的構造を示すブロック図である。アクチュエータ100は、位置算出部410、演算部420および三相指令発生部430を有する駆動制御部400を備える。
FIG. 6 is a block diagram showing the electrical structure of the
位置算出部410は、位置指標324の移動に伴って位置センサ212が検出したパルス信号から可動子300の位置を算出する。演算部420は、目標位置を入力された場合に、位置算出部410が算出した可動子300の位置を参照しつつ、可動子300の目標位置までの距離および方向に応じた駆動量を決定する。
The
三相指令発生部430は、演算部420から受けた指示に基づいて、駆動コイル244に供給する駆動電流を発生する。ここで、三相指令発生部430は、軸方向推力指令発生部432と径方向推力指令発生部434との2系統を有する。軸方向推力指令発生部432および径方向推力指令発生部434は、それぞれが個別に、U相、V相およびW相の駆動電流を発生する。
Three-
複数の駆動コイル244は、個別に巻かれた上で、U相、V相およびW相の三相に結線される。軸方向推力指令発生部432および径方向推力指令発生部434がそれぞれ発生した軸方向推力指令および径方向指令は、加算した上で増幅されて、複数の駆動コイル244に駆動電流として供給される。これにより、駆動コイル244には、第一の推力と第二の推力とが発生する。
The plurality of drive coils 244 are individually wound and then connected to three phases of the U phase, the V phase, and the W phase. The axial direction thrust command and the radial direction command generated by the axial direction thrust
なお、図示の例では、U相、V相およびW相の三相が3組示されるが、三相あるいは3組に限られないことはいうまでもない。また、駆動コイル244の結線も三相結線に限られるわけではなく、3相以上または2相の結線でもよい。更に、駆動コイル244の各々には、電流制御をする目的、または、過電流を検出する目的で、電流検出抵抗245を設けてもよい。
In the example shown in the figure, three sets of three phases of the U phase, the V phase, and the W phase are shown. Further, the connection of the
図7は、軸方向推力指令発生部432が駆動コイル244に第一の推力を発生させる軸方向駆動電流の波形を時間の経過に沿って示すグラフである。図示のように、軸方向推力指令発生部432は、駆動コイル244に対して、U相、V相およびW相の三相の軸方向駆動電流を供給する。各相の軸方向駆動電流は正弦波状に周期的に変化する。このような軸方向駆動電流の位相は、位置算出部410が算出した可動子300の位置に対応する。
FIG. 7 is a graph showing the waveform of the axial drive current that causes the axial
また、各相の軸方向駆動電流は、相互に1/3周期ずつ位相がずれている。これにより、可動子300の永久磁石340は、可動子300の進行方向について先行する駆動コイル244の発生する磁界と引き付け合い、且つ、進行方向について後方の駆動コイル244と反発し合う。よって、駆動コイル244の配列された平面に沿って可動子300を移動させる第一の推力が発生する。このように、軸方向推力指令発生部432は、駆動コイル244および永久磁石340の間に、第一の推力を発生させる軸方向駆動電流を供給する。
Further, the axial drive currents of the respective phases are out of phase with each other by 1/3 period. Thereby, the
図8は、径方向推力指令発生部434が駆動コイル244に第二の推力を発生させる径方向駆動電流の波形を示すグラフである。図中に点線で示す正弦波は、軸方向推力指令発生部432が発生したU相、V相およびW相の3相の軸方向駆動電流のうちのW相である。
FIG. 8 is a graph showing the waveform of the radial drive current that causes the radial
これに対して、径方向推力指令発生部434は、軸方向駆動電流に対して、永久磁石340の磁極ピッチP1の1/4ピッチ分、位相が遅れた径方向駆動電流を発生する。なお、径方向推力指令発生部434は、U相、V相およびW相の軸方向駆動電流のそれぞれに対応した3相の径方向駆動電流を発生する。
In contrast, radial thrust
軸方向駆動電流と1/4ピッチ分の位相がずれた径方向駆動電流を供給された駆動コイル244の各々は、軸方向駆動電流を供給された場合と同様にそれぞれ磁界を発生する。しかしながら、駆動コイル244が径方向駆動電流により発生した磁界に対する永久磁石340の相対位置は、軸方向駆動電流により生じた磁界に対する相対位置と異なる。
Each of the drive coils 244 supplied with the radial drive current whose phase is shifted by 1/4 pitch from the axial drive current generates a magnetic field in the same manner as when the axial drive current is supplied. However, the relative position of the
このため、径方向駆動電流により生じた磁界は、永久磁石340に対する軸方向推力の発生には寄与しない。また、当該磁界を形成する磁束のうち、ガイドバー230の軸方向と直交する磁束が永久磁石340に支配的に作用する。
For this reason, the magnetic field generated by the radial drive current does not contribute to the generation of axial thrust on the
よって、径方向駆動電流により駆動コイル244に生じた磁界と永久磁石340との間には、付勢部材250の付勢力に抗して揺動部240を揺動させる反発力が生じる。この反発力は、揺動部240の高摩擦材料層246をレンズ枠320から離間させる第二の推力となる。
Therefore, a repulsive force that swings the swinging
このように、径方向推力指令発生部434は、駆動コイル244および永久磁石340の間に、第二の推力を発生させる径方向駆動電流を駆動コイル244に供給する。第二の推力は、揺動部240を揺動させて揺動部240およびレンズ枠320を互いに離間させ、可動子300をガイドバー230に対して移動可能な状態にする。
As described above, the radial thrust
図9は、上記第二の推力が作用した場合の揺動部240を示す断面図である。図9は、図4と同じ視点から描かれている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the swinging
駆動コイル244および永久磁石340の間に第二の推力が生じた場合、揺動部240は、付勢部材250の付勢力に抗して揺動する。これにより、揺動部240は、レンズ枠320から離間するので、揺動部240とレンズ枠320との間の摩擦がなくなる。よって、可動子300は、ガイドバー230に沿って円滑に摺動し得る状態になる。
When a second thrust is generated between the
なお、揺動した揺動部240は、揺動部ストッパ226に当接すると、それ以上の揺動が規制される。よって、拡がった揺動部240の先端が、可動子300側の被駆動部カバー330に接触して、可動子300の移動を妨げることはない。
When the
既に説明した通り、駆動コイル244には、軸方向駆動電流も供給される。これにより、駆動コイル244および永久磁石340の間には、ガイドバー230の軸方向に作用する第一の推力も発生する。よって、可動子300は、第一の推力により、駆動コイル244の配列された平面に沿って移動する。
As already described, the
このように、駆動制御部400から径方向駆動電流が供給されている間は、第二の推力により揺動部240による可動子300の制動が解除され、更に、第一の推力により可動子は軸方向に円滑に移動する。これにより、レンズ枠320とそれに保持されたレンズ310が移動する。
As described above, while the radial drive current is supplied from the
また、駆動制御部400からの軸方向駆動電流の供給が絶たれた場合は、第一の推力が消滅するので、ガイドバー230および被案内部322の摺動摩擦により、可動子300は速度が低下して停止状態に向かう。更に、径方向駆動電流の供給が絶たれると、第二の推力が消滅するので、付勢部材250の作用により揺動部240が揺動してレンズ枠320に接触する。これにより、可動子300の静止位置が保持される。
In addition, when the supply of the axial drive current from the
なお、駆動コイル244の各々には、それぞれの両端を電気的に結合するショートブレーキスイッチを設けてもよい。これにより、可動子300を停止させる場合に当該スイッチを投入すると、永久磁石340に対して移動する駆動コイル244に生じた逆起電力が可動部300を直ちに停止させる。
Note that each of the drive coils 244 may be provided with a short brake switch that electrically couples both ends thereof. Thereby, when the switch is turned on when the
なお、軸方向駆動電流および径方向駆動電流により発生した磁界が相互に作用して、可動子300の移動に連れて第一の推力または第二の推力が変動する場合がある。そのような場合、演算部420は、第一の推力および第二の推力の少なくとも一方を一定に保つべく、三相指令発生部430に対する指示を補正してもよい。
The magnetic field generated by the axial direction drive current and the radial direction drive current may interact with each other, and the first thrust or the second thrust may vary as the
即ち、軸方向駆動電流および径方向駆動電流により駆動コイル244が発生する磁界の特性は予め判っている。よって、位置算出部410が算出した可動子300の位置に応じて指令を修正することにより、いずれかの推力を安定させることができる。
That is, the characteristics of the magnetic field generated by the
また、上記の例では、可動子300に永久磁石340を配置し、揺動部240に駆動コイル244を配置した。しかしながら、可動子300に駆動コイル244を配置し、揺動部240に永久磁石340を配置しても、同様の機能を有するアクチュエータ100を形成できる。
In the above example, the
更に、上記の例では、付勢部材250が揺動部240を、径方向内側に向かって付勢して、揺動部240がレンズ枠320をいわば把持する構造とした。しかしながら、揺動部240を径方向外側に向かって付勢し、揺動部240が被駆動部カバー330に接触することにより可動子300を制動する構造としても、アクチュエータ100と同様の機能を実現できる。
Furthermore, in the above example, the urging
また更に、上記の例では、付勢部材250は、揺動部240およびレンズ枠320が互いに接触する方向に揺動部240を付勢する構造とした。しかしながら、用途によっては、径方向駆動電流を供給した場合に、第二の推力により可動子300を制動する構造としてもよい。これにより、可動子300の停止位置を高精度に制御できる。
Furthermore, in the above example, the urging
図10は、他の構造を有するアクチュエータ101の断面図であり、図4と同じ視点および状態で描かれる。このアクチュエータ101は、以下に説明する部分を除くと、既に説明したアクチュエータ100と共通の構造を有する。そこで、アクチュエータ100と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 10 is a cross-sectional view of an
アクチュエータ101は、付勢部材250が省かれ、揺動部240の内面に高磁性体材料層247が設けられている点に固有の構造を有する。図示の例では、高磁性体材料層247は、駆動コイル244の個々の内側に配され、永久磁石340に対向する。
The
高磁性体材料層247には、可動子300の永久磁石340の磁力が作用するので、揺動部240は、レンズ枠320に吸着される。これにより、揺動部240とレンズ枠320とが接触して、可動子300の移動を規制する。このように、アクチュエータ101は、付勢部材250を用いることなく、揺動部240により、可動子300の位置を保持させることができる。
Since the magnetic force of the
また、既に説明した通り、径方向推力指令発生部434が駆動コイル244に径方向駆動電流を供給した場合、駆動コイル244および永久磁石340の間には反発力が生じる。これにより、永久磁石340に吸着されていた揺動部240はレンズ枠320から離間するので、可動子300は円滑に移動し得る状態になる。この状態で、軸方向推力指令発生部432が軸方向駆動電流を供給することにより、可動子300は円滑に移動する。
Further, as already described, when the radial
なお、永久磁石340の磁力による揺動部240に対する吸着力は、永久磁石340と高磁性体材料層247との距離の二乗に反比例する。よって、第二の推力により揺動部240が僅かでも永久磁石340から遠ざかり始めると、永久磁石340による吸着力は急速に弱くなる。
In addition, the attractive force with respect to the rocking | swiveling
従って、揺動部240がレンズ枠320から離間し始めれば、径方向駆動電流を減少させて第二の推力を弱くしても、可動子300の制動が解かれた状態を維持できる。これにより、径方向推力指令発生部434が発生する径方向駆動電流を減少させて、アクチュエータ101の消費電力を節約できる。
Therefore, if the swinging
また、上記のように、永久磁石340の磁力による吸引力は、吸引の対象が永久磁石340に接している場合に著しく高い。よって、揺動部240のうち、永久磁石340に接触する部分があれば、当該接触する部位に高磁性体材料層247を設けることにより、揺動部240をレンズ枠320に強く接触させることができる。
Further, as described above, the attractive force due to the magnetic force of the
図11は、一眼レフカメラ500の模式的断面図である。一眼レフカメラ500は、レンズ鏡筒600およびカメラボディ700を含む。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a single-
レンズ鏡筒600は、固定筒610と、レンズ620、630、640とを有する。固定筒610の後端は、レンズマウント650を介して、カメラボディ700のボディマウント750と結合される。レンズマウント650およびボディマウント750の結合は、特定の操作により解除できる。これにより、カメラボディ700には、同じ規格のレンズマウント650を有する他のレンズ鏡筒600を装着できる。
The
レンズ鏡筒600において、カメラボディ700から最も遠いレンズ620は、固定筒610から直接に支持される。これに対して、他のレンズ630,640は、固定筒610対して移動するレンズ枠320により支持される。
In the
即ち、レンズ630、640は、それぞれ独立したレンズ枠320に保持される。レンズ枠320の各々は、その外周に被案内部322を装着される。更に、被案内部322は、固定筒610に対して固定された一対のガイドバー230を挿通されており、レンズ鏡筒600の長手方向に、ガイドバー230に案内されつつ摺動する。
That is, the
なお、断面図には現れないが、固定筒610の紙面に対して手前側および奥側には、それぞれが駆動コイル244を備えた揺動部240が配される。また、レンズ枠320の手前側および奥側には、それぞれ、永久磁石340が配される。
Although not shown in the cross-sectional view, swinging
これにより、レンズ630を保持したレンズ枠320を含む第一の可動子301と、レンズ630を保持したレンズ枠320を含む第二の可動子302とを有するアクチュエータ100が、レンズ鏡筒600に形成される。以下、図9までに示したアクチュエータ100と共通な要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
Thereby, the
被案内部322の各々の底部には、位置指標324が個別に装着される。また、固定筒610の底面には、位置センサ212が配される。よって、位置算出部410は、第一の可動子301および第二の可動子302の位置を個別に算出できる。また、三相指令発生部430は、算出された位置情報に基づいて、それぞれが第一の推力を発生させる2組の三相駆動電流を含む軸方向駆動電流を発生することにより、第一の可動子301および第二の可動子302を個別に移動させる。
A
なお、駆動制御部400は、第一の可動子301および第二の可動子302のいずれか一方が移動している間は、揺動部240を揺動させる第二の推力を発生し続け、第一の可動子301および第二の可動子302が両方とも停止した場合に、第二の推力も停止する。これにより、電源が遮断されても、第一の可動子301および第二の可動子302の停止位置は保持される。
The
なお、レンズ630は、レンズ鏡筒600の倍率を変化させる場合に移動するズームレンズのひとつであり得る。また、レンズ640は、レンズ鏡筒600の焦点位置を変化させる場合に移動するフォーカシングレンズのひとつであり得る。
The
カメラボディ700は、レンズ鏡筒600に対してボディマウント750の背後において、筐体710の内部に、メインミラー720およびサブミラー722を備える。また、メインミラー720の下方に合焦光学系730を、メインミラー720の上方にピント板742を、それぞれ備える。ピント板742の更に上方には、ペンタプリズム744およびファインダ光学系746が配される。
The
更に、メインミラー720の後方には、フォーカルプレンシャッタ790、ローパスフィルタ782および撮像素子780が順次配される。撮像素子780の背後には、システム制御部772、画像処理部774等が実装された主基板770が配される。
Further, behind the
メインミラー720はメインミラー保持枠721に保持される。メインミラー保持枠721は、メインミラー揺動軸723を介して、筐体710から軸支される。サブミラー722はサブミラー保持枠727に保持される。サブミラー保持枠727は、サブミラー揺動軸729を介して、メインミラー保持枠721の下面側に軸支される。
The
メインミラー720は、レンズ鏡筒600から入射した被写体光束の光路上に傾斜して配置される斜設状態と、被写体光束を避けて上昇する退避位置との間を揺動する。斜設状態にあるメインミラー720は、入射光の大半をピント板742に向かって反射する。ピント板742は、レンズ鏡筒600のレンズ620、630、640が合焦した場合に像を結ぶ位置に配されて当該像を可視化する。
The
ピント板742に結像された画像は、ペンタプリズム744を介してファインダ光学系746から観察される。ペンタプリズム744を通すことにより、ファインダ光学系746では、ピント板742上の像を正立正像として見ることができる。
The image formed on the
メインミラー720は、入射光の一部を透過するハーフミラー領域を有する。これにより、サブミラー722は被写体光束の一部を受けて、合焦光学系730に向かって反射する。合焦光学系730は、入射した被写体光束の一部を合焦センサに導く。これにより、カメラボディ700は、レンズ鏡筒600を合焦させる場合の、可動子301の目標位置を決定できる。
The
なお、メインミラー720が上昇して退避状態になった場合は、サブミラー722も被写体光束の光路から退避する。よって、入射した被写体光束は、フォーカルプレンシャッタ790に直接に入射する。更に、フォーカルプレンシャッタ790が開いている場合、被写体光束は、ローパスフィルタ782を通過した後、撮像素子780に入射する。
Note that, when the
撮像素子780は、CCDセンサ、CMOSセンサなどの光電変換素子により形成される。撮像素子780は、受光した被写体像を電気信号に変換して出力する。撮像素子780から出力された電気信号は、画像処理部774において画像データに変換される。こうして、被写体光束に対応した画像データが獲得される。画像処理部774と共に主基板770に実装されたシステム制御部772は、メインミラー720、サブミラー722、フォーカルプレンシャッタ790等の動作シーケンスを制御する。
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
100、101 アクチュエータ、200 固定子、210 基盤、212 位置センサ、220 支持部、222 開口、224 レンズ枠ストッパ、226 揺動部ストッパ、230 ガイドバー、240 揺動部、242 揺動軸、244 駆動コイル、245 電流検出抵抗、246、326 高摩擦材料層、247 高磁性体材料層、248 駆動部、250 付勢部材、300、301、302 可動子、310 レンズ、320 レンズ枠、321 嵌合穴、322 被案内部、323 長穴、324 位置指標、328 被駆動部、330 被駆動部カバー、340 永久磁石、342 ヨーク、400 駆動制御部、410 位置算出部、420 演算部、430 三相指令発生部、432 軸方向推力指令発生部、434 径方向推力指令発生部、500 一眼レフカメラ、600 レンズ鏡筒、610 固定筒、620、630、640 レンズ、650 レンズマウント、700 カメラボディ、710 筐体、720 メインミラー、721 メインミラー保持枠、722 サブミラー、723、729 揺動軸、727 サブミラー保持枠、730 合焦光学系、742 ピント板、744 ペンタプリズム、746 ファインダ光学系、750 ボディマウント、770 主基板、772 制御部、774 画像処理部、780 撮像素子、782 ローパスフィルタ、790 フォーカルプレンシャッタ 100, 101 Actuator, 200 Stator, 210 Base, 212 Position sensor, 220 Support part, 222 Opening, 224 Lens frame stopper, 226 Swing part stopper, 230 Guide bar, 240 Swing part, 242 Swing axis, 244 Drive Coil, 245 Current detection resistance, 246, 326 High friction material layer, 247 High magnetic material layer, 248 Drive unit, 250 Energizing member, 300, 301, 302 Movable element, 310 Lens, 320 Lens frame, 321 Fitting hole 322 Guided part, 323 slot, 324 Position indicator, 328 Driven part, 330 Driven part cover, 340 Permanent magnet, 342 Yoke, 400 Drive control part, 410 Position calculation part, 420 Calculation part, 430 Three-phase command Generation unit, 432 Axial direction thrust command generation unit, 434 Radial direction thrust command generation , 500 single-lens reflex camera, 600 lens barrel, 610 fixed barrel, 620, 630, 640 lens, 650 lens mount, 700 camera body, 710 housing, 720 main mirror, 721 main mirror holding frame, 722 sub mirror, 723, 729 Oscillating shaft, 727 Sub mirror holding frame, 730 Focusing optical system, 742 Focus plate, 744 Pentaprism, 746 Finder optical system, 750 Body mount, 770 Main substrate, 772 Control unit, 774 Image processing unit, 780 Image sensor, 782 Low pass filter, 790 focal plane shutter
Claims (13)
前記可動子および前記固定子の一方に配置される多極マグネットと、
前記可動子および前記固定子の他方に、前記多極マグネットと対向して配置される複数のコイルと、
前記固定子と前記可動子を互いに接触させて付勢する、または、互いに離間する方向へ付勢する付勢機構と
を備え、
前記多極マグネットおよび前記複数のコイルは、前記可動子を前記固定子に対して、前記複数のコイルが配置される平面に沿って移動させる第1推力と、前記固定子を前記付勢機構の付勢に抗して前記可動子から離間または接触させる第2推力を出力するアクチュエータ。 An actuator comprising a mover and a stator,
A multipole magnet disposed on one of the mover and the stator;
A plurality of coils arranged on the other side of the mover and the stator so as to face the multipolar magnet;
An urging mechanism for urging the stator and the mover in contact with each other, or urging the stator and the mover in directions away from each other;
The multi-pole magnet and the plurality of coils include a first thrust that moves the mover relative to the stator along a plane on which the plurality of coils are disposed, and the stator of the biasing mechanism. An actuator that outputs a second thrust force that moves away from or comes into contact with the movable element against an urging force.
前記可動子はレンズを保持するレンズ鏡筒。 A lens barrel comprising the actuator according to any one of claims 1 to 10,
The mover is a lens barrel that holds a lens.
前記可動子は、フォーカスレンズとズームレンズをそれぞれ保持する請求項11に記載のレンズ鏡筒。 Having at least two movers relative to the stator;
The lens barrel according to claim 11, wherein the movable element holds a focus lens and a zoom lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011136185A JP5834523B2 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Actuator, lens barrel and imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011136185A JP5834523B2 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Actuator, lens barrel and imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013003433A true JP2013003433A (en) | 2013-01-07 |
JP5834523B2 JP5834523B2 (en) | 2015-12-24 |
Family
ID=47672054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011136185A Active JP5834523B2 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Actuator, lens barrel and imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5834523B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021115604A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Voice coil actuator with multistep movement |
WO2023022364A1 (en) * | 2021-08-18 | 2023-02-23 | 자화전자 주식회사 | Actuator for continuous zoom |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102331696B1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-11-26 | 자화전자(주) | Camera actuator and Compact camera containing the same |
KR20240043402A (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Actuator and camera device including the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001061269A (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Nikon Corp | Motor device, stage device, and aligner |
JP2005070212A (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Sony Corp | Lens system and electronic apparatus |
JP2007121547A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Shicoh Eng Co Ltd | Lens drive device |
JP2009159753A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Yaskawa Electric Corp | Magnetically levitated propulsion machinery |
WO2010140382A1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 株式会社ニコン | Lens unit and image-capturing device |
-
2011
- 2011-06-20 JP JP2011136185A patent/JP5834523B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001061269A (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Nikon Corp | Motor device, stage device, and aligner |
JP2005070212A (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Sony Corp | Lens system and electronic apparatus |
JP2007121547A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Shicoh Eng Co Ltd | Lens drive device |
JP2009159753A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Yaskawa Electric Corp | Magnetically levitated propulsion machinery |
WO2010140382A1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 株式会社ニコン | Lens unit and image-capturing device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021115604A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Voice coil actuator with multistep movement |
WO2023022364A1 (en) * | 2021-08-18 | 2023-02-23 | 자화전자 주식회사 | Actuator for continuous zoom |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5834523B2 (en) | 2015-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8159746B2 (en) | Optical apparatus with image stabilizing and movable lenses and actuators for shifting and/or moving the lenses | |
JP2012078450A (en) | Shake correction device, lens barrel, and optical instrument | |
KR20080011639A (en) | Optical devices | |
CN109196759B (en) | Voice coil motor, lens moving device, and imaging device | |
JP5834523B2 (en) | Actuator, lens barrel and imaging device | |
JP2012120303A (en) | Actuator, and driving device and imaging apparatus including the same | |
JP2010112978A (en) | Lens drive device, lens position detecting device, and imaging apparatus using them | |
WO2010016279A1 (en) | Lens barrel and image pickup device | |
JP2015011277A (en) | Image blur correction device, lens barrel, optical device, and imaging apparatus | |
JP2013003552A (en) | Image blur correction device and optical instrument | |
JP2013140309A (en) | Shake correction device, lens barrel, and optical device | |
US20060088304A1 (en) | Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus | |
JP2013104920A (en) | Optical element drive device and optical equipment | |
JP2013088684A (en) | Shake correction device, lens barrel, and optical instrument | |
JP5781883B2 (en) | Lens drive device | |
JPH0886948A (en) | Optical equipment | |
JP5031666B2 (en) | Lens barrel and imaging apparatus having the same | |
JP2004343853A (en) | Linear actuator, lens driver and imaging apparatus | |
JP2010271513A (en) | Optical vibration-proof device and optical apparatus | |
JP2013003434A (en) | Device, barrel and imaging apparatus | |
JP2010249858A (en) | Lens barrel and imaging device having the same | |
JP2010191331A (en) | Lens driving device | |
JP2013003445A (en) | Moving device, photographic lens, and image pickup apparatus | |
JP2009288385A5 (en) | ||
JPH11149030A (en) | Lens driving device and lens barrel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151006 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5834523 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |