JP2019040130A

JP2019040130A - 防振装置及び防振装置を備えた光学装置

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Publication number: JP2019040130A
Application number: JP2017163481A
Authority: JP
Inventors: 木村　正史; Masashi Kimura; 正史木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-03-14

Abstract

【課題】漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげ、結果として防振装置の低電力化/小型化に寄与し、さらには、位置検出の線形性を高めることができる防振装置及び防振装置を備えた光学装置を提供する。【解決手段】撮像装置の防振装置として機能するレンズ駆動部１３は、固定枠３１にコイル３３ａを可動枠３６に磁気回路を対面するように配置するムービングマグネット型の駆動部を備える。磁気回路は、Ｘ軸方向に並ぶ、光軸方向と平行（Ｚ軸）方向に磁化方向を持つ第１の磁石と、第１の磁石と反対方向に磁化方向を持つ第２の磁石と、第１及び第２の磁石の間に設けられ、コイル３３ａ側から見たときに第１及び第２の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ第３の磁石とを備える。また、第１及び第２の磁石の側方であって第３の磁石とは反対の側は第１から第３の磁石よりも低い透磁率の物体で占められる。【選択図】図３

Description

本発明は、防振装置及び防振装置を備えた光学装置に関し、特に、撮影時のブレを補正するための駆動部に用いられる磁気回路に特徴がある防振装置及び防振装置を備えた光学装置に関する。

近年、撮像装置の高性能化により多くの撮像装置および撮影レンズに手ブレ補正用の防振装置が搭載されている。防振装置の多くは駆動部にボイスコイルモータ（以下ＶＣＭ）を用いており、可動部、固定部の一方にコイルを他方に磁石を配置する構成となっている。また、防振装置の高機能化の為により多くの範囲を駆動できる装置が望まれている。

特許文献１に開示された防振装置の駆動部は、固定部に磁石を、可動部にコイルを配置したいわゆるムービングコイルの構成となっている。また、その磁気回路に着目すると、１つの駆動部に単極着磁された磁石を２つ配置する構成となっている。

特許文献２に開示された防振装置の駆動部は、可動部に磁石を、固定部にコイルを配置したいわゆるムービングマグネットの構成となっている。また、その磁気回路に着目すると、１つの駆動部に２極着磁された磁石を１つ配置する構成となっている。

上記のような構成が防振装置の駆動部に用いられる磁気回路の代表的な構成である。

一方で、特許文献３では、いわゆるハルバッハ配列をそのまま磁気回路に適用するより大きな振動を得る振動発生器が提案されている。

また、特許文献４では、駆動磁石の中間に非着磁領域を適宜設けることで、位置検出センサとしての直線性を向上させた防振装置が開示されている。

特開平８−２１１４３６号公報特開平１０−２６０４４５号公報特開２０１４−２３２３８号公報特開２０１０−２０４１５７号公報

しかしながら、特許文献１，２に示す磁気回路は漏れ磁束が大きく磁気回路の効率が悪いという問題や、位置検出センサとして使用する場合の位置検出の直線性が悪いという問題がある。

ここで、磁気回路の効率を上げるには、特許文献３のようにハルバッハ配列をそのまま磁気回路に適用することが望ましい。しかしながら、防振装置は無限軌道でない、すなわち構造が繰り返さない点を考慮した場合ハルバッハ配列をそのまま利用すると、磁極の反転の影響を受けることで必ずしも高効率化にはつながらない。

一方、特許文献４の方法を用いれば、位置検出の直線性を向上させることが出来るものの、非着磁の領域を設けることで磁束密度が低下し、推力の低下を招く。

本発明の目的は、漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげ、結果として防振装置の低電力化/小型化に寄与し、さらには、位置検出の線形性を高めることができる防振装置及び防振装置を備えた光学装置を提供することである。

本発明の請求項１に係る防振装置は、固定枠と、前記固定枠に対して第１の方向に垂直な平面に移動可能に保持される可動枠と、前記固定枠及び前記可動枠の一方にコイルが他方に磁気回路が対面するように配置され前記コイルに電流を流すことで前記可動枠を移動させる駆動部とを備える防振装置において、前記磁気回路は前記第１の方向と直交する方向に並ぶ複数の磁石を有し、前記複数の磁石は、前記第１の方向と平行方向に磁化方向を持つ第１の磁石と、前記第１の方向と平行方向で前記第１の磁石と反対方向に磁化方向を持つ第２の磁石と、前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられ、前記コイルの側から見たときに前記第１および第２の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ第３の磁石とを備え、前記磁気回路が、前記第１および第２の磁石の側方であって前記第３の磁石とは反対の側が前記第１から第３の磁石よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されることを特徴とする。

本発明によれば、漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげ、結果として防振装置の低電力化/小型化に寄与し、さらには、位置検出の線形性を高めることができる。

本発明の光学装置としての撮像装置を説明する図である。実施例１に係る防振装置として機能する、図１におけるレンズ駆動部の一部の分解斜視図である。図２における防振装置の駆動部として機能するムービングマグネット型のアクチュエータに含まれる磁気回路の構造を説明する図である。従来の磁気回路の構造を説明する図である。図３及び図４に示す各磁気回路で発生する磁束密度と駆動力を模式的に示す図である。実施例２に係る防振装置として機能する、レンズ駆動部の一部の分解斜視図である。実施例３に係る防振装置として機能する、レンズ駆動部の一部の分解斜視図である。図７における磁気回路の構造を説明する図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、以下の各実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

以下、本発明に係る光学装置としての撮像装置を構成する、撮像装置本体と撮像装置本体に装着されるレンズユニットについて説明する。

図１（ａ）は、本実施例に係る撮像装置の中央断面図、図１（ｂ）は撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で同一の符号が付してある構成は同一の構成を指す。

図１（ａ）において、１は撮像装置本体を、２は撮像装置本体１に装着するレンズユニットを、３は複数のレンズからなる撮影光学系を示す。また、４は撮影光学系の光軸を、６は撮像素子を、９ａは背面表示装置を、９ｂはＥＶＦを、１１は撮像装置本体１とレンズユニット２の電気接点を、１２はレンズユニット２に設けられたレンズシステム制御部を、１４はブレ検知部を夫々示す。

図１（ｂ）において、撮像装置は、撮像部１５、画像処理部７、記録再生部１６、制御部１７を有する。撮像部１５は、撮影光学系３及び撮像素子６を含み、記録再生部１６は、メモリ部８及び表示部９（表示部９は図１（ａ）の背面表示装置９ａ及びＥＶＦ９ｂを包含する）を含む。また、制御部１７は、カメラシステム制御回路５、操作検出部１０、レンズシステム制御回路１２、レンズ駆動部１３、及びブレ検知部１４を含む。レンズ駆動部１３は、撮影光学系３に含まれる、焦点レンズ、絞り、及びブレ補正レンズ等を駆動することができる。ブレ補正レンズを駆動するレンズ駆動部１３が本発明の防振装置に該当する。

撮像部１５は、物体からの光を、撮影光学系３を介して撮像素子６の撮像面に結像する光学処理系である。撮像素子６からピント評価量／適当な露光量が得られるので、この信号に基づいて適切に撮影光学系３が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子６に露光するとともに、撮像素子６近傍で被写体像が結像する。

画像処理部７は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。画像処理部７は、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部７は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。さらには、画像処理部７は撮像素子６からの得られた複数の画像間の比較に基づいてブレ検知信号を生成することができる。

メモリ部８は、カメラシステム制御回路５から出力された像を一時記録するとともに、表示部９にユーザーに提示する像を表示する。

カメラシステム制御回路５は撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。外部操作に応動して撮像部１５、画像処理部７、記録再生部１６の夫々を制御する。例えば、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部１０が検出して、撮像素子６の駆動、画像処理部７の圧縮処理などの動作を制御する。さらに表示部９によって撮像装置の各セグメントの状態を制御する。また、背面表示装置９ａはタッチパネルになっており、操作検出部１０に接続されている。

制御部１７による撮影光学系３の調整動作について説明する。カメラシステム制御回路５には画像処理部７が接続されており、撮像素子６からの信号を基に適切な焦点位置、絞り位置を求める。カメラシステム制御回路５は、電気接点１１を介してレンズシステム制御回路１２に指令を出し、レンズシステム制御回路１２はレンズ駆動部１３を適切に制御する。さらに、手ブレ補正を行うモードにおいては、ブレ検知部１４の信号を基にレンズ駆動部１３を介してブレ補正レンズを適切に制御する。

前述したように、操作検出部１０へのユーザー操作に応じて、撮像装置本体１の各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能となっている。

以下、実施例１に係る防振装置について説明する。本実施例では、撮影光学系の光軸４（以下、単に「光軸」という。）と平行方向にＺ軸が配置される。

図２は、本実施例に係る防振装置として機能する、図１におけるレンズ駆動部１３の一部の分解斜視図である。

図２において、３１は固定枠を、３６は可動枠を、３２ａ，３２ｂ，３２ｃは固定枠３１と可動枠３６に狭持される球を、３３ａ，３３ｂは固定枠３１に固定されたコイルを、３４ａ，３４ｂは可動枠３６に固定された磁石を示す。また、３５ａ，３５ｂ，３５ｃは可動枠３６を固定枠３１に対して弾性的に保持するための弾性体を、３７は磁石吸着板（裏面ヨーク）を、３８ａ，３８ｂは吸着板固定螺旋を、３９は可動枠保持板を、４０はＦＰＣを、４１ａ，４１ｂはＦＰＣ固定螺旋を示す。５１ａ，５１ｂはそれぞれコイル３３ａ，３３ｂの巻き線の内側に設けられた磁気センサである。この磁気センサ５１ａ，５１ｂは、可動枠３６の位置を検出する位置センサとして機能する。図２から明らかなように、本実施例の機構は固定枠３１に対して片側に展開可能であり、組みつけが容易である。生産性が向上し、コストの低減が見込める。尚、本実施例においても、実施例２において後述するＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂ，ＰＳＤを、磁気センサ５１ａ，５１ｂの代わりに設けるようにしてもよい。

可動枠３６は固定枠３１に対して複数の弾性体で弾性支持されている。具体的には、本実施例では３本の弾性体３５ａ，３５ｂ，３５ｃが光軸から放射状に１２０度の間隔で配置されている。このような対称な配置とすることで、モーメントの発生による不要共振の励起を抑制することが可能となる。また弾性体３５ａ，３５ｂ，３５ｃは光軸方向に適宜傾けて取り付けられており、固定枠３１と可動枠３６の間に設けられた３つの球３２ａ，３２ｂ，３２ｃを把持している。また、３つの球３２ａ，３２ｂ，３２ｃが案内面を形成するとともに、転がり摩擦によって低い摩擦係数での動作を可能としている。摩擦が小さいために非常に小さな入力に対しても適切に応答することが出来る。また、３つの球３２ａ，３２ｂ，３２ｃを適切な精度で製作することにより、固定枠３１と可動枠３６が相対運動を行った場合でも可動枠３６の傾きや光軸方向への不要な移動が発生することが無い。

レンズ駆動部１３のうち、防振装置の駆動部として機能する部分について説明する。駆動部はコイル３３ａ，３３ｂと、コイル３３ａ，３３ｂの夫々と対面するように配置される、磁石３４ａ，３４ｂおよび磁石吸着板３７等で形成される磁気回路から成る。図３において後述する様に磁石３４ａ，３４ｂは夫々複数の磁石から形成されているが、磁気回路を構成するうちの磁石部という意味で１つの記号で示した。

すなわち、本実施例の駆動部は、固定枠３１にコイル３３ａ，３３ｂが固定され、可動枠３６は磁石３４ａ，３４ｂが固定される、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエータであるが、これに限定されない。例えば、駆動部は、図６や図７において後述するムービングコイル型のアクチュエータであってもよい。

コイル３３ａ，３３ｂに電流を流すことで、フレミング左手の法則に従った力が発生し、可動枠３６を固定枠３１に対して相対的に変位させることが可能となっている。２つの駆動部を備えることで、２軸方向（図２におけるＸＹ平面内）の移動が可能となっている。

図３を用いて、本実施例の駆動部の構造とその要部である磁気回路の構造について説明する。

図３は、図２における防振装置の駆動部として機能するムービングマグネット型のアクチュエータに含まれる磁気回路の構造を説明する図である。尚、図３においては、図２の磁石３４ａとコイル３３ａを含む磁気回路について説明するが、図２の磁石３４ｂとコイル３３ｂを含む磁気回路はＸ，Ｙ軸が入れ替わっている点を除いて同様の構造を有する。

図３（ａ）は磁石３４ａとコイル３３ａのみを光軸方向（Ｚ軸のプラス方向からマイナス方向に向かうような方向）から見た図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示したＡ−Ａ断面での断面図を示している。

図３において、３３ａ１，３３ａ２はコイル３３ａの２つの長手部分を、３４ａ１〜３４ａ３は第１から第３の磁石を、４１，４２は磁力線を、５１ａは磁気センサ（位置検出手段）を示す。また、磁力線４１，４２を含め、矢印の着いた破線は全て、磁力線を模式的に示している。

図２の分解斜視図における磁石３４ａは、光軸方向と直交する方向（本実施例ではＸ軸方向）に並ぶ、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３の３つの磁石で構成されている。第１の磁石３４ａ１は光軸平行方向に磁化方向を持ち、第２の磁石３４ａ２は光軸平行方向で第１の磁石３４ａ１と反対方向に磁化方向を持つ。さらに、第３の磁石３４ａ３は第１の磁石３４ａ１と第２の磁石３４ａ２の間に設けられ、コイル３３ａ側から見たときに第１の磁石３４ａ１及び第２の磁石３４ａ２の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ。すなわち、コイル３３ａ側から見たときに、第１の磁石３４ａ１がコイル３３ａと対向する面にはＮ極、第２の磁石３４ａ２がコイル３３ａと対向する面にはＳ極が設けられている。一方、第３の磁石３４ａ３のＮ極は第１の磁石３４ａ１に接する面に、第３の磁石３４ａ３のＳ極は第２の磁石３４ａ２に接する面に、夫々設けられている。

コイル３３ａの２つの長手部分３３ａ１，３３ａ２が、おおよそ第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の夫々と対向するように配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３のコイル３３ａと対向する面とは反対側の面には、磁石吸着板３７がある。磁石吸着板３７は、透磁率が真空よりも高い物質、望ましくは軟磁性体からなり、多くの磁束を透過させ磁気回路の効率を向上させている。

磁石吸着板３７は本実施例では可動枠３６に固定されるので、厚みを増すと可動枠３６の重量も増加してしまう。そこで、磁石吸着板３７の形状、飽和磁束密度及び磁石の形状、残留磁束密度などを考慮して、磁石吸着板３７が飽和磁束近傍となるように決めるのが好ましい。この状態でコイル３３ａに通電すると、図３（ｂ）の紙面垂直方向でコイル３３ａの２つの長手部分３３ａ１，３３ａ２に反対方向に電流が流れる。例えば、コイル３３ａの一方の長手部分３３ａ１において紙面垂直で奥に行く方向に電流が流れたとすると、コイル３３ａの他方の長手部分３３ａ２部が紙面垂直で手前に来る方向に電流が流れる。これにより、フレミング左手の法則によって駆動力が発生する。図２で説明したように、磁石３４ａを固定する可動枠３６は弾性体３５ａ，３５ｂ，３５ｃにより弾性支持されている。よって、弾性体３５ａ，３５ｂ，３５ｃの合力とこの駆動力がつりあう位置までコイル３３ａを固定する固定枠３１に対して、可動枠３６が相対的に移動する。

本実施例の磁気回路は、第３の磁石３４ａ３を備えたことに特徴がある。この第３の磁石３４ａ３の効果について、図３（ｂ）を用いて説明する。またもう一つの特徴は、磁気センサ５１ａ（位置検出手段）を設けたことである。この磁気センサ５１ａは、本実施例の磁気回路の側から見たときに、コイル３３ａと同一の方向に、より具体的には、光軸方向に投影したときに第３の磁石３４ａ３とに重なる位置であって、光軸方向から見たときにコイル３３ａの内側に設けられる。磁気センサ５１ａはＺ軸方向の磁束密度に比例した出力を持つようなセンサ（例としてはホール素子）となっている。

まず磁石吸着板３７がある面に着目する。磁石吸着板３７側から見たとき、第１の磁石３４ａ１が磁石吸着板３７と対向する面にはＳ極、第２の磁石３４ａ２が磁石吸着板３７と対向する面にはＮ極が設けられている。一方、第３の磁石３４ａ３のＮ極は第１の磁石３４ａ１に接する面に、第３の磁石３４ａ３のＳ極は第２の磁石３４ａ２に接する面に、夫々設けられている。磁石吸着板３７側では、第３の磁石３４ａ３によって磁力線４１で示す磁束の流れが生じる。すなわち、互いに引き合う極が隣接しているため、第１の磁石３４ａ１、第２の磁石３４ａ２から磁石吸着板３７側に出た磁力線はすぐに第３の磁石３４ａ３に吸収される。第３の磁石３４ａ３が無い場合は、磁力線はすべて磁石吸着板３７内を通るが、本実施例では、一部の磁束は第３の磁石３４ａ３を経由して第２の磁石３４ａ２から第１の磁石３４ａ１に向かう。このため、第３の磁石３４ａ３を備えない構造に対して磁石吸着板３７を薄くすることが出来る。磁石吸着板３７のＺ方向（厚み方向）の寸法は、第１の磁石３４ａ１、第２の磁石３４ａ２、および第３の磁石３４ａ３のＺ方向（厚み方向）の寸法よりも小さくすることが出来る。

次にコイル３３ａと対向する面に着目する。コイル３３ａと対向する側では、第３の磁石３４ａ３によって磁力線４２で示す磁束の流れが生じる。模式的に磁力線４２で示す磁束は第３の磁石３４ａ３のＮ極（第１の磁石３４ａ１の隣接面）から出て、第３の磁石３４ａ３のＳ極（第２の磁石３４ａ２の隣接面）に向かう。互いに反発する極が隣接しているため、第１の磁石３４ａ１、第２の磁石３４ａ２からコイル３３ａ側に出た磁力線は、磁力線４２で妨げられ、すぐに第１の磁石３４ａ１から第２の磁石３４ａ２に向かうことが出来ない。その結果、第１の磁石３４ａ１及び第２の磁石３４ａ２からコイル３３ａ向かって直線的に磁力線が生じる。すなわち、第３の磁石３４ａ３が無い場合に比べて、よりコイル３３ａに向かって多くの磁束が向かうことになる。つまり、漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげることが出来る。ここでいう漏れ磁束とはコイル３３ａに向かわず、駆動力に寄与しない磁束のことを指す。

上述した様に、磁石吸着板３７側では磁気回路が閉じている、すなわち、磁束は漏れてくるが線形性が保たれないので、位置検出には適していない。一方で、コイル３３ａと対向する側では磁気回路からの磁力線がＺ方向に進むように形成されているので、位置検出に好適な形となる。つまり、磁気回路から見てコイル３３ａと同一の方向に磁気センサ（位置検出手段）５１ａを設けることが好ましい。

また、図１〜３により明らかなように、本実施例の磁気回路は、第１の磁石３４ａ１および第２の磁石３４ａ２の側方であって第３の磁石３４ａ３とは反対の側が第１〜第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されている。図３（ｂ）では第１の磁石３４ａ１の第３の磁石３４ａ３とは反対の側は空気で占められており、第２の磁石３４ａ２の第３の磁石３４ａ３とは反対の側は可動枠３６で占められている。本実施例における可動枠３６は樹脂で形成されるので磁石よりも低い透磁率の物体で占められている。このような構成とすることで、第１の磁石３４ａ１及び第２の磁石３４ａ２の表面からコイル３３ａ方向に出た磁束が図３（ｂ）の横方向に引きつけられることが無く、直線的にコイル３３ａ方向に進行する。この構成によって、より漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげることが出来る。

図４は、従来の磁気回路の構造を説明する図である。図４に示す各磁気回路は、図３（ｂ）と同様の断面図として示されている。また、図４において図１〜図３と同じ構成のものには同じ符号を付している。

図４（ａ）は２つの磁石を用いた磁気回路４００ａを、図４（ｂ）は１つの磁石を２極着磁した磁気回路４００ｂを、図４（ｃ）はハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃを示す。図４（ａ），（ｂ）に示す磁気回路４００ａ，４００ｂは夫々特許文献１，２の磁気回路と類似しており防振装置に多く用いられている従来の磁気回路である。図４（ｃ）に示す磁気回路４００ｃは特許文献３に示した振動発生器に用いられている磁気回路である。

図４（ａ）の磁気回路４００ａは、光軸平行方向に磁化方向を持つ第１の磁石３４ａ１と、光軸平行方向で第１の磁石３４ａ１と反対方向に磁化方向を持つ第２の磁石３４ａ２が空隙をもって設けられた磁気回路である。つまり、本発明の磁気回路に対して第３の磁石３４ａ３を省いた構成となっている。後述する様に、図３に示した構造に比べて磁束密度が低くなる。

図４（ｂ）に示す磁気回路４００ｂは１つの磁石を２極着磁した磁気回路である。図４（ｂ）において３４ａ１０は磁石３４ａの着磁境界を、３４ａ１１は光軸平行方向に磁化方向をもつ第１の領域を、３４ａ１２は光軸平行方向で第１の領域３４ａ１１と反対方向に磁化方向を持つ第２の領域を夫々示している。つまり、本発明の磁気回路に対して第３の磁石３４ａ３を省くとともに、２つの磁石に変えて２つの領域３４ａ１１，３４ａ１２に分けて互いに反対方向に着磁（２極着磁）をした構成となっている。後述する様に、図３に示した構造に比べて磁束密度が低くなる。

図４（ｃ）に示す磁気回路４００ｃは、本発明と同配列の第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３に加えて、その外側に第３の磁石３４ａ３と反対向きの磁化方向を持つ第１及び第２の配列磁石３４ａ４，３４ａ５を備える。すなわち、磁気回路４００ｃの磁石は、ハルバッハ配列を構成する。ハルバッハ配列とは、図４（ｃ）に示すような配列であり、無限に繰り返される構造（配列）が定義されるものである。第２の配列磁石３４ａ５と第１の配列磁石３４ａ４が同じ磁化方向をしていることからその次の磁石の磁化方向が繰り返し構造として定義される。すなわち、第２の配列磁石３４ａ５の次（図４（ｃ）の向かって左側）を想定した場合は第１の磁石３４ａ１と同じ磁化方向の磁石が考えられる。一方、第１の配列磁石３４ａ４の次（図４（ｃ）の向かって右側）を想定した場合は第２の磁石３４ａ２同じ磁化方向の磁石が考えられる。以下同様に無限に繰り返す構造（無限軌道）を定義できる。本発明の磁気回路は３つの磁石のみで出来ているので、図４（ｃ）のような無限軌道を定義することが出来ずハルバッハ配列と呼ぶことは適当ではない。ハルバッハ配列は後述する様に無限軌道で用いる場合は非常に効率よい構造となっているが、防振装置の様に構造が繰り返さないものでは必ずしも効率が良くない。結果として後述する様に、図３に示した構造に比べて磁束密度が低くなる。

図５を用いて、以上説明した各磁気回路の磁束密度とコイルとの関係さらには、各磁気回路を図１に示すレンズ駆動部１３の磁気回路として用いた場合に発生する力（以下、単に「駆動力」という。）および位置検出との関係について説明する。

図５は、図３及び図４に示す各磁気回路で発生する磁束密度と駆動力を模式的に示す図である。

図５の上段はＺ方向の磁束密度を示したグラフであり、下段はコイル３３ａの位置を模式的に示している。図５のグラフは磁場シミュレーションや、実測に基づいて得られた値を模式的に示したものである。

図５の上段に示すグラフは、図３（ｂ）の磁気センサ５１ａの中心を原点とするＸ方向の位置（以下「Ｘ位置」という。）を示す横軸と、Ｘ位置におけるＺ方向の磁束密度を示す縦軸からなる。磁束密度の符号は、図３（ｂ）において上から下に向かう方向を正として図示した。図３（ｂ）の説明で上述のように、本発明の磁気回路では、いわゆるフレミング左手の法則によって駆動力が発生するが、この駆動力に寄与するのはＺ方向の磁束密度のみなので、図５の上段に示すグラフではＺ方向の磁束密度のみを示している。

図５において、１０１は図３（ｂ）に示す本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線を、１０２は図４（ａ）に示す２つの磁石を用いた磁気回路４００ａの磁束密度を示す曲線をそれぞれ示している。また、１０３は図４（ｂ）に示す１つの２極着磁された磁石を用いた磁気回路４００ｂの磁束密度を示す曲線を、１０４は図４（ｃ）に示すハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃでの磁束密度を示す曲線を夫々示している。

また、１１０はＸ軸方向にマイナスに変位したときのコイル３３ａの位置を、１２０はＸ軸方向のストローク中央付近にあるコイル３３ａの位置を、１３０はＸ軸方向にプラスに変位したときのコイル３３ａの位置を夫々示している。１１１，１１２，１１３，１１４はコイル３３ａがマイナスに変位した場合の位置１１０での駆動力発生を説明するための補助線を示している。また、１２１，１２２，１２３，１２４はコイル３３ａがストローク中央にある場合の位置１２０での駆動力発生を説明するための補助線を示している。同様に、１３１，１３２，１３３，１３４はコイル３３ａがプラスに変位した場合の位置１３０での駆動力発生を説明するための補助線を夫々示している。

図５から分かるように、磁束密度のピークは図４で例示した磁気回路４００ａ〜４００ｃの磁束密度を示す曲線１０２〜１０４に比べて、本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線１０１が勝る結果となった。一方で、Ｘ＝０付近での磁束密度の立ち上がりは、曲線１０３に示すように、２極着磁磁石を用いた磁気回路４００ａが最も高い結果となった。図４（ｂ）に示す２つの磁石を用いた磁気回路４００ｂの磁束密度を示す曲線１０２はいずれのＸ位置においても、本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線１０１よりもその値が低いという結果となった。図４（ｃ）に示すハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃの磁束密度を示す曲線１０４は、Ｘ位置の絶対値が小さいときは本発明の磁気回路を示す曲線１０１と類似の傾向を示す。しかし、Ｘ位置の絶対値が大きいときは急激に磁束密度が下がり符号が反転するという結果となった。

駆動力の発生について考える。コイル３３ａがマイナスに変位した場合の位置１１０での駆動力は、補助線１１１，１１２に挟まれた区間及び、補助線１１３，１１４に挟まれた区間について各磁束密度を示す曲線１０１〜１０４の絶対値の積分値として算出できる。同様に、コイル３３ａがストローク中央付近にある場合の位置１２０での駆動力は、補助線１２１，１２２に挟まれた区間及び、補助線１２３，１２４に挟まれた区間について各磁束密度を示す曲線１０１〜１０４の絶対値の積分値として算出できる。同様に、コイル３３ａがプラスに変位した場合の位置１３０での駆動力は、補助線１３１，１３２に挟まれた区間及び、補助線１３３，１３４に挟まれた区間について各磁束密度を示す曲線１０１〜１０４の絶対値を積分として算出できる。いずれの場合の駆動力に関しても、磁気回路４００ａ〜４００ｃに比べて本発明の磁気回路が勝る結果となった。

２つの磁石を用いた磁気回路４００ａの磁束密度を示す曲線１０２と本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線１０１の関係について述べる。小型高効率の磁気回路という面では本発明の磁気回路が勝っている。一方で、図３（ｂ）と図４（ａ）を比較すると明らかなように、部品数が少ない点で、２つの磁石を用いた磁気回路４００ａの方が本発明の磁気回路より安価に作成することが出来る。磁気回路やコイルは大型化すると駆動力は向上するため、磁気回路を配置するスペースを大きくとることができる場合は、より低コストに構成できる２つの磁石を用いた磁気回路４００ａを用いる価値がある。一方で、装置の小型化が望まれる場合には本発明の磁気回路の方が優位であるといえる。

２極着磁の磁石を用いた磁気回路４００ｂの磁束密度を示す曲線１０３と本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線１０１の関係について述べる。２極着磁の磁石を用いた磁気回路４００ｂの方がＸ位置の絶対値が小さい部分では磁束密度が高い。よって、この部分を活用することができれば、本発明の磁気回路より磁気回路４００ｂを使用することが望ましいが、この部分を活用することは防振装置においては容易ではない。

すなわち、防振装置では可動枠３６と固定枠３１の相対的な変位が生じる。サーボ系の安定などのために、変位したときに、駆動力が極端に変動しないように設計されている。これを実現するために、コイル３３ａは中央に空隙を持つように巻かれている。よって、図３（ｂ）に示すように、コイル３３ａの長手部分３３ａ１，３３ａ２の間には空隙が設けられている。上述したＸ位置の絶対値が小さい部分を利用するためにはこの空隙を小さくすることが望ましい。だが、空隙を極端に小さくした場合、反対方向の磁束の影響を受けてしまう。具体的には、図５の補助線１１３が負の領域に、もしくは補助線１３２が正の領域に及んでしまう。その場合、コイル３３ａで発生する力が相殺され極端に駆動力が低下することになる。

つまり、磁気回路４００ｂは、Ｘ位置の絶対値が小さい部分では磁束密度が本発明の磁気回路より高いが、防振装置としてはこの部分を有効に活用できず、結果としてコイル３３ａが存在する領域の磁束密度は本発明の磁気回路に対して劣る。よって、小型高効率の磁気回路という面では本発明の磁気回路が勝っている。一方で、図３（ｂ）と図４（ｂ）を比較すると明らかなように、部品数が少ない点で、２極着磁の磁石を用いた磁気回路４００ｂの方が本発明の磁気回路より安価に作成することが出来る。磁気回路やコイルは大型化すると駆動力は向上するため、磁気回路を配置するスペースを大きくとることができる場合には、より低コストに構成できる２極着磁の磁石を用いた磁気回路４００ｂを用いる価値がある。一方で、装置の小型化が望まれる場合には本発明の磁気回路の方が優位であるといえる。

ハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃの磁束密度を示す曲線１０４と本発明の磁気回路の磁束密度を示す曲線１０１の関係について述べる。図５に示すようにハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃはＸ位置の絶対値が大きい個所で急速に磁束密度が低下して反転する。これはハルバッハ配列が無限の繰り返しを前提に高効率な磁気回路として考えられたものであるためである。ハルバッハ配列をリニアモータや回転型のモータに適用した場合、磁束密度が反転した箇所も有効に活用することが出来る。例えば、モータを考えると、コイルも繰り返して円環状に並んでいるので、反転した箇所の磁束密度も積分された形で駆動力が得られる。一方で、防振装置の駆動部は扁平ＶＣＭと呼ばれる構造を持っており、繰り返し構造を持たない。このため、ハルバッハ配列の一部のみを利用するよりも、外側に磁石を配置せずに、低い透磁率のもので占めるように構成したほうが駆動力を向上させることが可能となる。よって、ハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃより、本発明の磁気回路の方が高い駆動力を得ることができる。

次に位置検出との関係について説明する。図５から分かるように、図４（ａ）に示す２つの磁石を用いた磁気回路４００ａの磁束密度を示す曲線１０２はＸ原点付近で曲がっている。位置検出はＸ位置と磁束密度の高い線形性が必要であるため、磁気回路４００ａは位置検出には適していない。

次に、図４（ｂ）で説明した１つの２極着磁された磁石を用いた磁気回路４００ｂの磁束密度を示す曲線１０３、及び図４（ｃ）で説明したハルバッハ配列を利用した磁気回路４００ｃでの磁束密度を示す曲線１０４に着目する。これらの曲線１０３，１０４の場合、全体としてＳ字型のカーブを描くとともに原点付近ではほぼ線形で近似できることが分かる。さらに、図３（ｂ）で説明した本発明の磁気回路での磁束密度を示す曲線１０１に着目すると、全体としてＳ字型のカーブを描くとともに曲線１０３，１０４よりも原点付近でのリニアな領域が広いことが分かる。つまり図３（ｂ）で説明した本発明の磁気回路は、磁気回路４００ｂ，４００ｃよりもＸ位置と磁束密度の高い線形性を確保できる範囲が広い。

従って、本発明の磁気回路が、磁気回路４００ａ〜４００ｃに比べて位置検出の精度が高いと言える。

次に、本実施例の磁気回路の特徴部分である第３の磁石３４ａ３の寸法について述べる。

図３（ｂ）を参照しながら述べると、第３の磁石３４ａ３の駆動力発生方向の寸法（Ｘ寸法）がゼロになった場合は、図４（ｂ）に示した２極着磁の状態とほぼ同じになる。一方で、第３の磁石３４ａ３の駆動力発生方向の寸法（Ｘ寸法）が非常に大きくなると、第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の夫々からの磁束が相対的に減ってＺ方向に進む磁束が少なくなる。図３（ｂ）の磁力線４２を適度に出し、第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の夫々からの磁束が磁石近傍でループを描くことが無い様に（すなわち、コイル３３ａ方向にまっすぐ飛ぶように）することが望ましい。数値計算や実測の結果から、駆動力発生方向については、第３の磁石３４ａ３の寸法は、第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の磁石の寸法よりも小さく、前記第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の寸法の半分よりも大きく設定すると都合が良い。図３（ｂ）はそのような条件で図示されている。

コイル３３ａの寸法との関係を考える。図５の説明で記載した通り、コイル３３ａは駆動力の急激な変化を避けるように、中央に空隙をもって形成されている。防振装置の駆動部に用いられるコイルの多くは、陸上のトラックのような長円形をしている。この時の空隙寸法は図５の説明に記載した様に、駆動ストロークとの関係で定められている。一方で、第３の磁石３４ａ３の寸法を小さくすると、図５において２極着磁する磁気回路４００ｂにおける磁束密度の説明で前述した通り、コイル空隙に近い部分の磁束密度を向上させることが出来る。よって、駆動力を大きくするには、数値計算や実測の結果から、コイルの駆動力発生方向に存在する空隙の寸法と第３の磁石３４ａ３の駆動力発生方向の寸法を略等しくすると都合が良い。図３（ｂ）はそのような条件で図示されている。

尚、本実施例では、光学装置として撮像装置を例示したが、レンズを介して画像を取得する際の手ブレ補正機構としての防振装置が必要な光学装置であれば撮像装置に限定されない。例えば、顕微鏡・双眼鏡・望遠鏡等の光学装置であってもよい。

さらには、本発明に係る防振装置は、手ブレを防止すべく、光学装置の光軸の方向と直交する振動を抑えるものであったが、軸支したい方向（第１の方向）と直交する振動を抑えるものであればこれに限定されない。例えば、レーザポインタ、追尾式サーチライト、ＬIＤＡＲ等の目標物を照らす発光装置であってもよい。

図６を用いて実施例２に係る防振装置について説明する。本実施例の場合、駆動部として機能するアクチュエータは、ムービングコイル型であるのに対し、実施例１の場合はムービングマグネット型である。また、本実施例の場合、位置センサが後述するＰＳＤであるのに対し、実施例１の場合は磁気センサ５１ａ，５１ｂである。以上の点が主として、本実施例は実施例１と相違する。

図６は、本実施例に係る防振装置として機能する、レンズ駆動部１３の一部の分解斜視図である。

図６において、実施例１の図２に示す、防振装置として機能するレンズ駆動部１３の一部の構成と同じ機能を持つ構成に関しては同じ番号を付した。図６において、２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃは摺動軸を、２０２はロックリングを、２０３はロックリング駆動モータを、２０４は回転防止バーを、２０５は固定ヨークを、２０６は位置決めピンを示す。また、２０７ａ，２０７ｂ，２０８，２１２ａ，２１２ｂ，２１４はビスを、２０９ａ，２０９ｂはＬＥＤを、２１０は対向ヨークを、２１１は遮光板を、２１３は中継ＦＰＣを、２１５はフォトインタラプタを示す。コイル３３ａ，３３ｂ及びＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂは可動枠３６に固定されており、可動枠３６と一体に移動する。中継ＦＰＣ２１３はビス２１４によって固定枠３１に固定されており、中継ＦＰＣ２１３上の弾性部分を介してＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂ、フォトインタラプタ２１５およびコイル３３ａ，３３ｂに給電している。

摺動軸２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃは固定枠３１上に設けられた勘合穴および可動枠３６上に設けられた長穴に勘合しており、固定枠３１に固定される。３つの摺動軸と長穴を用いることで、可動枠３６を光軸に垂直な平面内を案内する。ロックリング２０２はロックリング駆動モータ２０３に取り付けられたギア２１６を介して駆動される。ギア２１６がロックリング上に設けられたセクタギア２１７が噛合してロックリング２０２が回転する。これにより、ロックリング２０２と可動枠３６の接触、非接触を変化させることが出来る。可動枠３６を駆動するときはロックリング２０２と可動枠３６を非接触状態にして後述する駆動部により可動枠３６を駆動可能な状態にする。一方、電源が切られるときなどはロックリング２０２と可動枠３６を接触状態にして固定枠３１に対して可動枠３６の運動を拘束する。ロックリング２０２の動きはフォトインタラプタ２１５で検出可能な構成となっている。さらに、回転防止バー２０４は略Ｌ字型をしており、可動枠３６との適切な接触点が設けられている。これにより、可動枠３６は、光軸に垂直な平面内での並進運動は自由な状態となる一方、回転運動は拘束される。

次に、本実施例にかかる防振装置の駆動部として機能する、ムービングコイル型のアクチュエータに含まれる磁気回路の構造について説明する。図８（ａ）に示す磁気回路は、図３（ｂ）と同様の断面図として示されている。また、図８（ａ）において図１〜図３と同じ構成のものには同じ符号を付している。

本実施例の磁気回路は、図６に示すように、コイル３３ａ，３３ｂと、磁石３４ａ，３４ｂ、固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０で形成される。図８（ａ）において後述する様に磁石３４ａ，３４ｂは夫々複数の磁石から形成されているが、磁気回路を構成するうちの磁石部という意味で１つの記号で示した。固定枠３１には、固定ヨーク２０５、対向ヨーク２１０及び磁石３４ａ，３４ｂが固定されており、可動枠３６にはコイル３３ａ，３３ｂが固定されておりいわゆるムービングコイル型のアクチュエータを構成している。可動枠３６は光軸に垂直な平面を案内されているので、この平面内を移動する。後述する位置センサによって位置検出を行いいわゆるフィードバック制御を行うことで、可動枠３６は任意の位置に移動可能となる。

図８（ａ）を用いて本実施例の磁気回路における望ましい磁石の配列（磁化方向）について説明する。尚、図８（ａ）においては、図６の磁石３４ａとコイル３３ａを含む磁気回路について説明するが、図６の磁石３４ｂとコイル３３ｂを含む磁気回路はＸ，Ｙ軸が入れ替わっている点を除いて同様の構造を有する。

図６に示す分解斜視図では３４ａで示した磁石は、図８（ａ）に示すように、光軸（Ｚ軸）方向と直交する方向（本実施例ではＹ軸方向）に並ぶ、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３の３つの磁石で構成されている。第１の磁石３４ａ１は光軸平行方向に磁化方向を持ち、第２の磁石３４ａ２は光軸平行方向で第１の磁石３４ａ１と反対方向に磁化方向を持つ。さらに、第３の磁石３４ａ３は第１の磁石３４ａ１と第２の磁石３４ａ２の間に設けられ、コイル３３ａ側から見たときに第１及び第２の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ。すなわち、第１の磁石３４ａ１がコイル３３ａと対向する面にはＮ極、第２の磁石３４ａ２がコイル３３ａと対向する面にはＳ極が設けられている。一方、第３の磁石３４ａ３のＮ極は第１の磁石３４ａ１に接する面に、第３の磁石３４ａ３のＳ極は第２の磁石３４ａ２に接する面に、夫々設けられている。

また、本実施例の磁気回路においても、第１の磁石３４ａ１および第２の磁石３４ａ２の側方であって第３の磁石３４ａ３とは反対の側が第１〜第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されている。具体的には、第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の第３の磁石３４ａ３とは反対の側は夫々空気で占められている。

以上より、本実施例の防振装置がムービングコイル型のアクチュエータを含むのに対し、図２に示すように、実施例１に係る防振装置はムービングマグネット型のアクチュエータを含む点で構成は異なっているが、磁気回路の構造は同じであることが分かる。

コイル３３ａの２つの長手部分３３ａ１，３３ａ２が、おおよそ第１及び第２の磁石３４ａ１，３４ａ２の夫々と対向するように配置されている。また、図８（ａ）に示すように、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３のコイル３３ａと対向する面とは反対側の面には、固定ヨーク２０５がある。さらに、コイル３３ａの磁石３４ａと反対面には対向ヨーク２１０がある。固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０は、透磁率が真空よりも高い物質、望ましくは軟磁性体であり、多くの磁束を透過させ磁気回路の効率を向上させている。

固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０は固定枠３１に固定されるので、重量を気にすることなく磁束が飽和しないように適切な厚みとすることが出来る。この状態でコイル３３ａに通電すると、図８（ａ）の紙面垂直方向で３３ａ１，３３ａ２に反対方向に電流が流れる。例えば、コイル３３ａの一方の長手部分３３ａ１が紙面垂直で奥に行く方向に電流が流れたとすると、コイル３３ａの他方の長手部分３３ａ２が紙面垂直で手前に来る方向に電流が流れる。これにより、フレミング左手の法則によって駆動力が発生する。

次に、本実施例に係る防振装置の位置センサについて説明する。位置センサは可動枠３６に固定されたＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂと、これに夫々対面する位置にあって固定枠３１に固定された不図示のＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｖｉｃe）によって構成されている。ＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂは中継ＦＰＣ２１３を介して給電されており、手ブレ補正を行うときに発光が開始される。不図示のＰＳＤも同じく手ブレ補正を行うときに給電される。固定枠３１に対して可動枠３６が相対運動を行うと、ＰＳＤ上の光量分布が変化する。これを基に、可動枠３６の位置を検出することが可能である。この信号を基にフィードバック制御を行うことで、レンズの位置を目標の位置に制御し、手ブレ補正を行うことが出来る。尚、本実施例においても、ＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂ，ＰＳＤを設ける代わりに、実施例１と同様磁気センサ５１ａ，５１ｂをコイル３３ａ，３３ｂの夫々の内側に設けるようにしてもよい。また、本実施例では、手ブレ補正を行うときの発光はＬＥＤ２０９ａ，２０９ｂにより行われたが、手ブレ補正を行うときの発光として利用できる光源であればＬＥＤに限定されない。

次に、固定ヨーク２０５および対向ヨーク２１０の駆動力発生方向の寸法（本実施例においてはＸ寸法）について考える。本発明の磁気回路の一つの特徴は、第１の磁石３４ａ１及び第２の磁石３４ａ２の側方であって第３の磁石３４ａ３とは反対の側が磁石よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されていることにある。これによって、磁気回路の側方に磁束が漏れることを防いでいる。この効果をより良く得るためには、第１の磁石３４ａ１及び第２の磁石３４ａ２から第３の磁石３４ａ３ではない方向に磁束が向かわないようにすることが望ましい。そのための構造として、固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０の駆動力発生方向の寸法は、第１の磁石３４ａ１、第２の磁石３４ａ２および第３の磁石３４ａ３の駆動力発生方向に寸法を合計したものと等しくすると都合が良い。このようにすることで、磁束の漏れを抑制して磁気回路の効率をあげることが出来る。

固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０の厚み方向の寸法について考える。図３（ｂ）の説明に記載した様に、互いに引き合う極が隣接しているため、第１の磁石３４ａ１、第２の磁石３４ａ２から磁石吸着板３７側に出た磁力線はすぐに第３の磁石３４ａ３に吸収される。すなわち本発明の磁気回路の図３（ｂ）に示す磁石吸着板３７（図８においては固定ヨーク２０５）側は閉磁路に近い構造となっている。そのため、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３の夫々のコイル３３ａに向かう方向（すなわち、厚み方向）の寸法は、透磁率が真空よりも高い物質からなる部品である固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０よりも大きい。

図７を用いて実施例３に係る防振装置について説明する。

ここで、図６と図７の違いは磁気回路の構成のみで他は同一である。よって、図７においては図６の差分についてのみ説明する。

図７は、本実施例に係る防振装置として機能する、レンズ駆動部１３の一部の分解斜視図である。

図７に示す防振装置は、概略の構成は図６と同様であるが、コイル３３ａを挟むように磁石３４ａと対向する位置に磁石３４ｃを、コイル３３ｂを挟むように磁石３４ｂと対向する位置に磁石３４ｄを配置した。これにより、より磁束密度を高めている。

次に、図８（ｂ）を用いて本実施例の磁気回路における望ましい磁石の配列（磁化方向）について説明する。尚、図８（ｂ）においては、図７の磁石３４ａとコイル３３ａを含む磁気回路について説明するが、図７の磁石３４ｂとコイル３３ｂを含む磁気回路はＸ，Ｙ軸が入れ替わっている点を除いて同様の構造を有する。

図７に示す分解斜視図では３４ａで示した磁石は、図８（ｂ）に示すように、光軸（Ｚ軸）方向と直交する方向（本実施例ではＹ軸方向）に並ぶ、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３の３つの磁石で構成されている。第１の磁石３４ａ１は光軸平行方向に磁化方向を持ち、第２の磁石３４ａ２は光軸平行方向で第１の磁石３４ａ１と反対方向に磁化方向を持つ。さらに、第３の磁石３４ａ３は第１の磁石３４ａ１と第２の磁石３４ａ２の間に設けられ、コイル３３ａ側から見たときに第１及び第２の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ。すなわち、第１の磁石３４ａ１がコイル３３ａと対向する面にはＳ極、第２の磁石３４ａ２がコイル３３ａと対向する面にはＮ極が設けられている。一方、第３の磁石３４ａ３のＳ極は第１の磁石３４ａ１に接する面に、第３の磁石３４ａ３のＮ極は第２の磁石３４ａ２に接する面に、夫々設けられている。

また、図７では３４ｃで示した磁石は、図８（ｂ）に示すように、光軸（Ｚ軸）方向と直交する方向（本実施例ではＹ軸方向）に並ぶ、第４から第６の磁石３４ｃ１〜３４ｃ３の３つの磁石で構成されている。第４の磁石３４ｃ１は第１の磁石３４ａ１とでコイル３３ａを挟む位置に存在し第１の磁石３４ａ１と同じ方向に磁化方向を持つ。第５の磁石３４ｃ２は第２の磁石３４ａ２とでコイル３３ａを挟む位置に存在し、第２の磁石３４ａ２と同じ方向に磁化方向を持つ。さらに、第６の磁石３４ｃ３は第４および第５の磁石３４ｃ１，３４ｃ２の間に設けられ、コイル３３ａ側から見たときに第４および第５の磁石３４ｃ１，３４ｃ２の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ。すなわち、第４の磁石３４ｃ１がコイル３３ａと対向する面にはＮ極、第５の磁石３４ｃ２がコイル３３ａと対向する面にはＳ極が設けられている。一方、第６の磁石３４ｃ３のＮ極は第４の磁石３４ｃ１に接する面に、第６の磁石３４ｃ３のＳ極は第５の磁石３４ｃ２に接する面に、夫々設けられている。

また、第４及び第５の磁石３４ｃ１，３４ｃ２の側方であって第６の磁石３４ｃ３とは反対の側が第４〜第６の磁石３４ｃ１〜３４ｃ３よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されている。具体的には、第４及び第５の磁石３４ｃ１，３４ｃ２の第６の磁石３４ｃ３とは反対の側は夫々空気で占められている。

コイル３３ａの２つの長手部分３３ａ１，３３ａ２が、おおよそ第１の磁石３４ａ１と第４の磁石３４ｃ１の間，及び第２の磁石３４ａ２と第５の磁石３４ｃ２の間に存在するように配置されている。また、図８（ｂ）に示すように、第１から第３の磁石３４ａ１〜３４ａ３のコイル３３ａと対向する面とは反対側の面には、固定ヨーク２０５がある。第４から第６の磁石３４ｃ１〜３４ｃ３のコイル３３ａと対向する面とは反対側の面には、対向ヨーク２１０がある。固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０は望ましくは軟磁性体であり、多くの磁束を透過させ磁気回路の効率を向上させている。

固定ヨーク２０５及び対向ヨーク２１０は固定枠３１に固定されるので、重量を気にすることなく磁束が飽和しないように適切な厚みとすることが出来る。この状態でコイル３３ａに通電すると、図８（ａ）の紙面垂直方向で３３ａ１，３３ａ２に反対方向に電流が流れる。例えば、コイル３３ａの一方の長手部分３３ａ１が紙面垂直で奥に行く方向に電流が流れたとすると、例えば、コイル３３ａの他方の長手部分３３ａ２が紙面垂直で手前に来る方向に電流が流れる。これにより、フレミング左手の法則によって駆動力が発生する。

以上に説明した様に、本発明によれば、漏れ磁束を抑制して磁気回路の効率をあげることが出来る。結果として防振装置の低電力化/小型化に寄与する。

４光軸
１３レンズ駆動部
１４ブレ検知部
３１固定枠
３３ａコイル
３４ａ１第１の磁石
３４ａ２第２の磁石
３４ａ３第３の磁石
３６可動枠
５１ａ磁気センサ

Claims

固定枠と、前記固定枠に対して第１の方向に垂直な平面に移動可能に保持される可動枠と、前記固定枠及び前記可動枠の一方にコイルが他方に磁気回路が対面するように配置され前記コイルに電流を流すことで前記可動枠を移動させる駆動部とを備える防振装置において、
前記磁気回路は前記第１の方向と直交する方向に並ぶ複数の磁石を有し、
前記複数の磁石は、
前記第１の方向と平行方向に磁化方向を持つ第１の磁石と、
前記第１の方向と平行方向で前記第１の磁石と反対方向に磁化方向を持つ第２の磁石と、
前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられ、前記コイルの側から見たときに前記第１及び第２の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ第３の磁石とを備え、
前記磁気回路が、前記第１および第２の磁石の側方であって前記第３の磁石とは反対の側が前記第１から第３の磁石よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されることを特徴とする防振装置。
前記磁気回路において、前記第１から第３の磁石の前記コイルと対向する面とは反対の面に、磁性材料からなる第１の部品を備えたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記第１の部品は、軟磁性体からなることを特徴とする請求項２記載の防振装置。
前記磁気回路において、前記コイルを前記第１から第３の磁石とで挟む位置に、磁性材料からなる第２の部品を更に備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の防振装置。
前記第２の部品は、軟磁性体からなることを特徴とする請求項４記載の防振装置。
前記第１及び第２の部品の駆動力発生方向の寸法は、前記第１の磁石、前記第２の磁石及び前記第３の磁石の駆動力発生方向に寸法を合計したものと等しいことを特徴とする請求項４又は５記載の防振装置。
前記第１から第３の磁石の夫々の前記コイルに向かう方向の寸法は、前記第１及び第２の部品の方よりも大きいことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の防振装置。
前記磁気回路は前記第１の方向と直交する方向に並ぶ他の複数の磁石を有し、
前記他の複数の磁石は、
前記コイルを前記第１の磁石と挟む位置に前記第１の磁石と同じ磁化方向をもつ第４の磁石と、
前記コイルを前記第２の磁石と挟む位置に前記第２の磁石と同じ磁化方向をもつ第５の磁石と、
前記第４の磁石と前記第５の磁石の間に設けられ、前記コイルの側から見たときに前記第４及び第５の磁石の極と同じ方向に極を持つ方向に磁化方向をもつ第６の磁石とを備え、
前記磁気回路が、前記第４および第５の磁石の側方であって前記第６の磁石とは反対の側が前記第４から第６の磁石よりも低い透磁率の物体で占められるように形成されることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の防振装置。
前記第３の磁石の駆動力発生方向の寸法は、前記第１の磁石及び前記第２の磁石の駆動力発生方向の寸法よりも小さく、前記第１の磁石および前記第２の磁石の駆動力発生方向の寸法の半分よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の防振装置。
前記第３の磁石の駆動力発生方向の寸法は、前記コイルの駆動力発生方向に存在する空隙の寸法が略等しいことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の防振装置。
前記磁気回路から見たときに、前記コイルと同一の方向に位置検出手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の防振装置。
前記位置検出手段は、光軸方向から見たときに前記コイルの巻き線の内側に配置されることを特徴とする請求項１１記載の防振装置。
前記位置検出手段は、光軸方向に投影したときに前記第３の磁石に重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１１又は１２記載の防振装置。
前記可動枠に固定された光源と、前記光源に対面する位置にあって前記固定枠に固定されたＰＳＤとを更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の防振装置。
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の防振装置を備える光学装置であって、
光学系を備え、
前記第１の方向は、前記光学系の光軸の方向であり、
前記可動枠は、前記光学系の一部を把持することを特徴とする光学装置。