JP6793350B2 - リニアアクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents
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Description
また、本開示の一態様におけるレンズ鏡筒は、少なくとも1枚のレンズを備えるレンズユニットと、上記リニアアクチュエータと、を備え、前記リニアアクチュエータは、前記レンズユニットを移動させる。
また、本開示の一態様におけるカメラは、少なくとも1枚のレンズを備えるレンズユニットと、前記レンズに入射した光による像が映し出される撮像素子と、上記リニアアクチュエータと、を備え、前記リニアアクチュエータは、前記レンズユニットを移動させる。
[1−1.実施の形態1に係るリニアアクチュエータの構成]
以下、図面を参照しつつ、実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100の構成を説明する。図1〜図4を参照すると、リニアアクチュエータ100は、可動子としてコイル40を備え、コイル40を直線的に動作させる。例えば、リニアアクチュエータ100は、コイル40と一体に取り付けられた移動対象物を、コイル40と共に直線的に移動させる。なお、図1は、実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100の外観を模式的に示す斜視図である。図2は、図1のリニアアクチュエータ100を別の方向から見た斜視図である。図3は、図1のリニアアクチュエータ100を背部側から見た斜視図である。図4は、図1のリニアアクチュエータ100の分解斜視図である。図1では、可動子としてのコイルが停止位置で保持されている状態が示され、図2及び図3では、コイルが停止位置から離れている状態が示されている。
以下、図5〜図8を参照しつつ、実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100の動作を説明する。なお、図5は、図1のリニアアクチュエータ100をX軸正方向から負方向に見た側面図であり、可動子としてのコイル40が第一保持部14及び第二保持部15に保持されている状態を示す図である。図6は、図5のリニアアクチュエータ100を、別の方向であるY軸正方向から負方向に見た側面図である。図7は、図5のリニアアクチュエータ100において、コイル40に電流が流された状態を示す側面図である。図8は、図7のリニアアクチュエータ100を、図6と同様の方向から見た側面図である。
上述したように、実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100は、移動可能に設けられたコイル40と、コイル40と一体に移動するように設けられた磁性体としてのコイルヨーク50と、コイル40の外側を通って延びる第一ヨークとしての第一側部ヨーク部11と、コイル40によって周囲が囲まれ且つ第一側部ヨーク部11と対向して延びる第二ヨークとしての第二側部ヨーク部12と、第一側部ヨーク部11及び第二側部ヨーク部12の間に磁界を形成するマグネット30とを備える。さらに、コイルヨーク50は、コイル40の軸方向に延びる。第一側部ヨーク部11及び第二側部ヨーク部12の少なくとも一方は、停止位置にあるコイルヨーク50を支持し且つ磁気極性をもつ支持部としての第一保持部14及び/又は第二保持部15を有する。
[2−1.実施の形態2に係るリニアアクチュエータの構成]
以下、図面を参照しつつ、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200の構成を説明する。実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100は、コイル40の直線的な移動方向の一方の終端に、コイル40を保持する第一保持部14及び第二保持部15を有していたが、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200は、コイル40の直線的な移動方向の両方の終端に、コイル40の保持部を有している。以下の実施の形態の説明において、図1〜図8における参照符号と同一の符号の構成要素は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。さらに、既出の実施の形態と同様の点に関しては説明を省略する。
以下、図15〜図22を参照しつつ、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200の動作を説明する。なお、図17は、図15のリニアアクチュエータ200において、コイル40に電流が流された状態を示す側面図である。図18は、図17のリニアアクチュエータ200を、図16と同様の方向から見た側面図である。図19は、図15のリニアアクチュエータ200と同様の側面図であり、コイル40が第二の停止位置で保持されている状態を示す図である。図20は、図19のリニアアクチュエータ200を、図16と同様の方向から見た側面図である。図21は、図19のリニアアクチュエータ200において、コイル40に電流が流された状態を示す側面図である。図22は、図21のリニアアクチュエータ200を、図16と同様の方向から見た側面図である。
上述したような実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200によれば、実施の形態1に係るリニアアクチュエータ100と同様の効果が得られる。
さらに、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200では、第一側部ヨーク部211及び第二側部ヨーク部212はそれぞれ、コイル40の移動方向で第一保持部214及び第二保持部215と反対側の位置に、第三支持部としての第三保持部221及び第四支持部としての第四保持部222を有する。コイルヨーク250は、コイル40の移動方向の一方の停止位置である第一の停止位置で第一保持部214及び第二保持部215と接触し、コイル40の移動方向の他方の停止位置である第二の停止位置で第三保持部221及び第四保持部222と接触する。上述の構成において、コイル40及びコイルヨーク250は、第一の停止位置と第二の停止位置とで磁気吸引力によって保持されることができる。よって、リニアアクチュエータ200は、コイル40を2つの停止位置で保持することができる。
以下、実施の形態に係るリニアアクチュエータの適用例の一例を説明する。具体的には、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200が、小型カメラのレンズ鏡筒に適用される例を、図23〜図27を参照しつつ説明する。なお、図23は、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200の1つの適用例を示す斜視図であり、小型カメラのレンズ鏡筒300への適用例を示す図である。図24は、側部カバー310aが取り外された図23のレンズ鏡筒300を別の方向から見た斜視図であり、テレ側の状態にあるレンズ鏡筒300を示す図である。図25は、ワイド側の状態にある図24のレンズ鏡筒300を示す斜視図である。図26は、図23のレンズ鏡筒300をレンズ鏡筒300の軸心及びリニアアクチュエータ200を通る面で切断した断面側面図を方向XXVIであるX軸正方向から負方向に見た図であり、テレ側の状態にあるレンズ鏡筒300を示す図である。図27は、ワイド側の状態にある図26のレンズ鏡筒300を示す断面側面図である。なお、図23〜図27に記載されるX軸、Y軸及びZ軸は、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200に関する図9〜図22のX軸、Y軸及びZ軸と同様に設定されている。
[4−1.変形例に係るリニアアクチュエータ]
以下、実施の形態2の変形例に係るリニアアクチュエータ500を、図28を参照しつつ説明する。なお、図28は、実施の形態2の変形例に係るリニアアクチュエータ500の外観を模式的に示す斜視図である。変形例に係るリニアアクチュエータ500は、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200の各保持部の支持端部の位置に、保持用マグネットが配置された構成を有する。変形例に係るリニアアクチュエータ500は、実施の形態2に係るリニアアクチュエータ200と同様に、メインヨーク210、サブヨーク220、マグネット30、コイル40及びコイルヨーク250を備える。図28では、リニアアクチュエータ500は、図13と同様に、メインヨーク210よりもサブヨーク220を上方に位置して、示されている。
また、本変形例に係るリニアアクチュエータ500では、第一保持用マグネット510及び第二保持用マグネット520が設けられるため、第一保持部214及び第四保持部222は、磁性材料で作製されていなくてもよい。
上述したような変形例に係るリニアアクチュエータ500によれば、実施の形態1及び2に係るリニアアクチュエータと同様の効果が得られる。さらに、変形例に係るリニアアクチュエータ500は、支持部としての第一保持部214及び第四保持部222に、磁性体保持マグネットとしての第一保持用マグネット510及び第二保持用マグネット520を備える。上述の構成において、第一保持用マグネット510及び第二保持用マグネット520によって、第一保持部214及び第四保持部222での磁気吸引力の調節が可能になる。よって、リニアアクチュエータ500は、マグネット30の磁界に依らず、コイル40の保持能力を適宜調節することができる。
以上のように、本開示における技術の例示として、上記の実施の形態及び変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態及び変形例並びに下記の他の実施形態で説明する各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
11,211 第一側部ヨーク部(第一ヨーク)
12,212 第二側部ヨーク部(第二ヨーク)
14,214 第一保持部(支持部、第一支持部)
15,215 第二保持部(支持部、第二支持部)
20,220 サブヨーク
30 マグネット
40 コイル
50,250 コイルヨーク(磁性体)
100,200,500 リニアアクチュエータ
221 第三保持部(第三支持部)
222 第四保持部(第四支持部)
260 第一U字形状部(第一磁性部)
270 第二U字形状部(第二磁性部)
310 カバー
312 第一貫通孔(貫通孔)
330 ネジ(締結部材)
510 第一保持用マグネット(磁性体保持マグネット)
520 第二保持用マグネット(磁性体保持マグネット)
Claims (20)
- 移動可能に設けられたコイルと、
前記コイルと一体に移動するように設けられた磁性体と、
前記コイルの外側を通って延びる第一ヨークと、
前記コイルによって周囲が囲まれ且つ前記第一ヨークと対向して延びる第二ヨークと、
前記第一ヨーク及び前記第二ヨークの間に磁界を形成するマグネットと
を備え、
前記磁性体は、前記コイルの軸方向に延びるとともに、前記コイルを外側から内側にまたぐように延び、
前記第一ヨーク及び前記第二ヨークはそれぞれ、停止位置にある前記磁性体を支持し且つ磁気極性をもつ支持部として第一支持部及び第二支持部を有し、
前記磁性体は、前記第一支持部及び前記第二支持部により磁気的に保持される
リニアアクチュエータ。 - 前記第一支持部及び前記第二支持部は、互いに逆の磁気極性をもち、
前記磁性体は、前記第一支持部及び前記第二支持部により保持されるとき、前記磁性体を通って前記コイルを外側から内側にまたぐ磁束、または前記磁性体を通って前記コイルを内側から外側にまたぐ磁束を形成するように構成される
請求項1に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一ヨーク及び前記第二ヨークはそれぞれ、前記コイルの移動方向で前記第一支持部及び前記第二支持部と反対側の位置に、前記支持部として第三支持部及び第四支持部を有し、
前記磁性体は、前記コイルの移動方向の一方の停止位置である第一の停止位置で前記第一支持部及び前記第二支持部により磁気的に保持され、前記コイルの移動方向の他方の停止位置である第二の停止位置で前記第三支持部及び前記第四支持部により磁気的に保持される
請求項1または2に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第三支持部及び前記第四支持部は、互いに逆の磁気極性をもち、
前記磁性体は、前記第三支持部及び前記第四支持部により保持されるとき、前記磁性体
を通って前記コイルを外側から内側にまたぐ磁束、または前記磁性体を通って前記コイルを内側から外側にまたぐ磁束を形成するように構成される
請求項3に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一ヨーク及び前記第二ヨークは、互いに接続されており、
前記第一ヨーク及び前記第二ヨークは、前記第一支持部及び前記第二支持部を有し且つ前記マグネットが配置されるメインヨークと、前記第三支持部及び前記第四支持部を有するサブヨークとによって、構成され、
前記メインヨーク及び前記サブヨークは、互いに別個の部材を形成し、互いに接続される
請求項3または4に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記コイル、前記磁性体、前記メインヨーク及び前記サブヨークを内側に含むカバーと、
前記メインヨークを前記カバーに固定する締結部材とをさらに備え、
前記メインヨークは、前記サブヨークに対して移動可能に設けられ、
前記カバーは、前記締結部材の軸が通る貫通孔を有し、
前記貫通孔の内面と前記締結部材の軸との間に、前記メインヨークと共に前記締結部材の移動を許容する間隙が形成される
請求項5に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記磁性体は、前記コイルの軸方向の一方の端部で前記コイルを外側から内側にまたぐ第一磁性部と、前記コイルの軸方向の他方の端部で前記コイルを外側から内側にまたぐ第二磁性部とを含む
請求項1〜6のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一磁性部及び前記第二磁性部は、U字状の形状を有し、
前記第一磁性部と前記第二磁性部とは、互いに逆向きのU字状の形状を形成するように配置される
請求項7に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一磁性部は、前記コイルの移動方向の一方の停止位置である第一の停止位置で前記支持部により磁気的に保持され、
前記第二磁性部は、前記コイルの移動方向の他方の停止位置である第二の停止位置で前記支持部により磁気的に保持される
請求項7または8に記載のリニアアクチュエータ。 - 移動可能に設けられたコイルと、
前記コイルと一体に移動するように設けられた第一磁性体と、
前記コイルの外側を通って延びる第一ヨークと、
前記コイルによって周囲が囲まれ且つ前記第一ヨークと対向して延びる第二ヨークと、
前記第一ヨークから前記第二ヨークに向かう方向または前記第二ヨークから前記第一ヨークに向かう方向に磁界を形成するマグネットと
を備え、
前記第一磁性体は、互いに対向する第一脚部及び第二脚部を一体的に有するとともに、前記第一脚部から前記第二脚部に向かって前記コイルの内側を貫通し、
前記第一ヨーク及び前記第二ヨークはそれぞれ、前記コイルの移動方向の一方の停止位置である第一の停止位置にある前記第一磁性体を支持する支持部として第一支持部及び第二支持部を有し、
前記第一の停止位置にある前記第一磁性体は、前記第一脚部及び前記第一支持部と、前記第二脚部と前記第二支持部との磁気的作用により保持される
リニアアクチュエータ。 - 前記第一ヨークから前記第二ヨークに向かう方向、または前記第二ヨークから前記第一ヨークに向かう方向に見たとき、前記第一磁性体は前記第一ヨーク及び前記第二ヨークの外側にある
請求項10に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一の停止位置において前記コイルに電流を流すと、前記第一脚部には前記第一支持部との、前記第二脚部には前記第二支持部との磁気作用に抗する磁束が、前記第一脚部と前記第二脚部とが互いに逆の磁気極性となるように前記第一磁性体に形成される
請求項10または11に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記コイルに電流を流すと、前記第一磁性体と前記支持部との間に作用する磁気反発力、及び前記マグネットによる前記磁界と前記コイルに流れる電流とによるローレンツ力によって、前記コイルはその軸方向に移動される
請求項10〜12のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記コイルと一体に移動するように設けられ、互いに対向する第三脚部及び第四脚部を一体的に有する第二磁性体を備え、
前記第二磁性体は、前記第三脚部から前記第四脚部に向かって前記コイルの内側を貫通し、
前記コイルの移動方向の他方の停止位置である第二の停止位置にある前記第二磁性体を支持する支持部として第三支持部及び第四支持部を有し、
前記第二の停止位置にある前記第二磁性体は、前記第三脚部及び前記第三支持部と、前記第四脚部及び前記第四支持部との磁気作用により保持される
請求項10〜13に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第一ヨークから前記第二ヨークに向かう方向、または前記第二ヨークから前記第一ヨークに向かう方向に見たとき、前記第二磁性体は前記第一ヨーク及び前記第二ヨークの外側にある
請求項14に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記第二の停止位置において前記コイルに電流を流すと、前記第三脚部には前記第三支持部との、前記第四脚部には前記第四支持部との磁気作用に抗する磁束が、前記第三脚部と前記第四脚部とが互いに逆の磁気極性となるように前記第二磁性体に形成される
請求項14または15に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記マグネットは、前記第一ヨーク及び前記第二ヨークの間で前記第一ヨーク及び前記第二ヨークの少なくとも一方に配置され、
前記第一ヨーク及び前記第二ヨークは、磁気的に接続される
請求項1〜16のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ。 - 前記支持部に、磁性体保持マグネットをさらに備える
請求項1〜17のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ。 - 少なくとも1枚のレンズを備えるレンズユニットと、
請求項1〜18のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータと、を備え、
前記リニアアクチュエータは、前記レンズユニットを移動させる
レンズ鏡筒。 - 少なくとも1枚のレンズを備えるレンズユニットと、
前記レンズに入射した光による像が映し出される撮像素子と、
請求項1〜18のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータと、を備え、
前記リニアアクチュエータは、前記レンズユニットを移動させる
カメラ。
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