JP6912916B2 - Actuator and lens unit equipped with it, camera - Google Patents

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本発明は、アクチュエータに関し、特に、手振れ補正用レンズを移動させるためのアクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。 The present invention relates to an actuator, and more particularly to an actuator for moving a camera shake correction lens, a lens unit provided with the actuator, and a camera.

現在、手振れ補正機能付きのカメラや交換レンズが広く普及している。これらの手振れ補正機能付きのカメラや交換レンズにおいては、手振れ補正用のレンズを光軸に直交する平面内で移動させ、撮像素子やフィルムに形成される像の振れを補正している。しかしながら、このような手振れ補正機能付きのカメラや交換レンズにおいて、手振れ補正機能を使用しない場合には、形成される像を劣化させないように、手振れ補正用のレンズを所定の位置に係止しておくことが好ましい。また、カメラや交換レンズの電源がオフにされた状態においても、運搬中等に手振れ補正用のレンズがガタついて、レンズの移動機構を摩耗させたり、最悪の場合に損傷されるのを防止するために、手振れ補正用のレンズは係止しておくことが好ましい。 Currently, cameras and interchangeable lenses with an image stabilization function are widely used. In these cameras and interchangeable lenses having an image stabilization function, the image stabilization lens is moved in a plane orthogonal to the optical axis to correct the image shake formed on the image pickup element or the film. However, in such a camera or interchangeable lens with an image stabilization function, when the image stabilization function is not used, the image stabilization lens is locked in a predetermined position so as not to deteriorate the formed image. It is preferable to keep it. In addition, even when the power of the camera or interchangeable lens is turned off, the lens for image stabilization is prevented from rattling during transportation, causing the lens movement mechanism to wear or being damaged in the worst case. In addition, it is preferable that the camera shake correction lens is locked.

特開平１０−１４２６４７号公報（特許文献１）には、像ぶれ防止機構が記載されている。この像ぶれ防止機構においては、手振れ補正用のシフトレンズが支持枠に取り付けられ、この支持枠を取り囲むようにロックリングが配置されている。ここで、シフトレンズを係止する場合には、ロックリングを回転させ、支持枠に設けられた突起をロックリングの内周面に嵌合させることにより、支持枠を係止している。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-142647 (Patent Document 1) describes an image blur prevention mechanism. In this image shake prevention mechanism, a shift lens for image stabilization is attached to a support frame, and a lock ring is arranged so as to surround the support frame. Here, when the shift lens is locked, the support frame is locked by rotating the lock ring and fitting the protrusions provided on the support frame to the inner peripheral surface of the lock ring.

特開平１０−１４２６４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-142647

しかしながら、特許文献１に記載された像ぶれ防止機構においては、支持枠を係止する際、支持枠を取り囲むように配置されているロックリングを回転させる必要があり、係止の解除を迅速に行うことが難しいという問題がある。即ち、ロックリングは、シフトレンズを保持した支持枠を取り囲むように設けられているため、或る程度の大きさ、質量をもつ部品となり、これを機械的に駆動して係止位置と係止解除位置との間で移動させるには数百ミリ秒オーダーの時間が必要になる。カメラや交換レンズを使用する撮影者には、一瞬のシャッターチャンスを捕らえるべく、手振れ補正機能を起動した直後に手振れ補正機能を使用した撮影を行いたいという要求がある。従って、シフトレンズの支持枠解除に要する数百ミリ秒オーダーの時間遅れは、撮影者には許容し難く、満足できるものではない。また、ロックリングを高速に駆動すべく、ロックリング駆動用の強力なモータを備えたとすれば、モータを収容したレンズ鏡筒が大型化したり、モータの消費電力が許容できないほど多くなると言う問題がある。 However, in the image blur prevention mechanism described in Patent Document 1, when locking the support frame, it is necessary to rotate the lock ring arranged so as to surround the support frame, and the lock is quickly released. There is a problem that it is difficult to do. That is, since the lock ring is provided so as to surround the support frame holding the shift lens, it becomes a part having a certain size and mass, and the lock ring is mechanically driven to lock the lock position and the lock ring. It takes several hundred milliseconds to move to and from the release position. Photographers who use cameras and interchangeable lenses are required to take pictures using the image stabilization function immediately after activating the image stabilization function in order to capture a momentary photo opportunity. Therefore, a time delay on the order of several hundred milliseconds required to release the support frame of the shift lens is unacceptable to the photographer and is not satisfactory. In addition, if a powerful motor for driving the lock ring is provided in order to drive the lock ring at high speed, there is a problem that the lens barrel containing the motor becomes large and the power consumption of the motor becomes unacceptably large. be.

従って、本発明は、像振れ補正用レンズを支持した可動部を、係止状態から高速で係止解除状態にすることができるアクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator capable of changing a movable portion supporting an image shake correction lens from a locked state to an unlocked state at high speed, a lens unit provided with the actuator, and a camera. There is.

上述した課題を解決するために、本発明は、手振れ補正用レンズを移動させるためのアクチュエータであって、固定部と、手振れ補正用レンズが取り付けられた可動部であって、固定部に対して当該手振れ補正用レンズの光軸に直交する平面内で移動可能に支持された可動部と、可動部を駆動するための駆動手段と、固定部又は可動部の一方に設けられ、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部と、固定部又は可動部の他方から、磁性流体保持部に向けて光軸方向に延びる延出部と、を有し、この延出部の先端は、磁性流体保持部に保持された磁性流体の中に延び、可動部が固定部に対して移動されると、磁性流体保持部の内側で光軸に直交する方向に並進移動され、さらに、駆動手段を制御して可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、磁性流体に磁気を作用させることにより、磁性流体の粘性を変化させ、可動部の係止及び解除を実行する制御装置を有し、制御装置は、可動部を係止する場合には、磁性流体の粘性を高くして、可動部の光軸に直交する方向の並進移動を係止することを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an actuator for moving the camera shake correction lens, which is a fixed portion and a movable portion to which the camera shake correction lens is attached, with respect to the fixed portion. A movable portion movably supported in a plane orthogonal to the optical axis of the camera shake correction lens, a driving means for driving the movable portion, and a magnetic fluid provided inside either the fixed portion or the movable portion. a magnetic fluid holding portion which holds the, from the other of the fixed portion or the movable portion includes a extending portion Ru extending in the optical axis direction toward the magnetic fluid holding portion, the tip of the extending portion, the magnetic fluid When it extends into the magnetic fluid held by the holding portion and the moving portion is moved with respect to the fixed portion, it is translated in the direction orthogonal to the optical axis inside the magnetic fluid holding portion, and further controls the driving means. A control device that moves the movable part to perform camera shake correction control to correct camera shake, and changes the viscosity of the magnetic fluid by applying magnetism to the magnetic fluid to lock and unlock the movable part. have a control device, when locking the movable part, by increasing the viscosity of the magnetic fluid, it is characterized by locking the translational movement in a direction perpendicular to the optical axis of the movable portion.

このように構成された本発明においては、手振れ補正用レンズが取り付けられた可動部が、光軸に直交する平面内で固定部に対して移動可能に支持され、駆動手段によって駆動される。内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部が、固定部又は可動部の一方に設けられ、これらの他方から、延出部が、磁性流体保持部に保持された磁性流体の中に延びている。制御装置は、駆動手段を制御して可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、磁性流体に磁気を作用させることにより、磁性流体の粘性を変化させ、可動部の係止及び解除を行う。 In the present invention configured as described above, the movable portion to which the image stabilization lens is attached is movably supported with respect to the fixed portion in a plane orthogonal to the optical axis, and is driven by the driving means. A magnetic fluid holding portion that holds the magnetic fluid inside is provided on one of the fixed portion and the movable portion, and the extending portion extends into the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion from the other. .. The control device controls the driving means to move the movable part, executes the camera shake correction control for correcting the camera shake, and changes the viscosity of the magnetic fluid by applying magnetism to the magnetic fluid to engage the movable part. Stop and release.

このように構成された本発明によれば、可動部の係止及び解除が、磁性流体に磁気を作用させ、その粘性を変化させることにより実行されるので、係止用の部品を機械的に駆動して係止を解除する場合よりも、高速で係止状態を解除することができる。この結果、撮影者は、手振れ補正機能を使用したいとき、すぐに撮影を開始することができ、シャッターチャンスを的確に捉えることができる。 According to the present invention configured in this way, the locking and unlocking of the moving portion is performed by applying magnetism to the magnetic fluid and changing its viscosity, so that the locking component is mechanically The locked state can be released at a higher speed than in the case of driving and releasing the lock. As a result, when the photographer wants to use the image stabilization function, he / she can start shooting immediately and can accurately seize a photo opportunity.

本発明のアクチュエータ及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、像振れ補正用レンズを支持した可動部を、係止状態から高速で係止解除状態にすることができる。 According to the actuator of the present invention, the lens unit provided with the actuator, and the camera, the movable portion supporting the image shake correction lens can be changed from the locked state to the unlocked state at high speed.

本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。It is sectional drawing of the camera by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるカメラに備えられているアクチュエータの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the actuator provided in the camera according to 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるカメラに備えられているアクチュエータの係止機構を拡大して示す斜視図である。It is an enlarged perspective view which shows the locking mechanism of the actuator provided in the camera by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態において、係止機構の内部に生成される磁力線の一例を示すシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which shows an example of the magnetic field line generated inside the locking mechanism in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における手振れ補正用のアクチュエータの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the actuator for camera shake correction in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における手振れ補正用のアクチュエータに備えられている係止機構を拡大して示す斜視図である。It is an enlarged perspective view which shows the locking mechanism provided in the actuator for camera shake correction in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態において、係止機構の内部に生成される磁力線の一例を示すシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which shows an example of the magnetic field line generated inside the locking mechanism in the 2nd Embodiment of this invention.

＜第１実施形態＞
（カメラの構成）
添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。まず、図１乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラを説明する。図１は本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。 <First Embodiment>
(Camera configuration)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the camera according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a cross-sectional view of a camera according to the first embodiment of the present invention.

図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数のレンズ８と、手振れ補正用レンズ１６を所定の平面内で移動させる手振れ補正用のアクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６の振動を検出する振動検出手段であるジャイロ３４と、を有する。 As shown in FIG. 1, the camera 1 according to the embodiment of the present invention includes a lens unit 2 and a camera body 4. The lens unit 2 includes a lens barrel 6, a plurality of lenses 8 arranged in the lens barrel, an actuator 10 for image stabilization that moves the image stabilization lens 16 within a predetermined plane, and a lens mirror. It has a gyro 34, which is a vibration detecting means for detecting the vibration of the cylinder 6.

本発明の実施形態のカメラ１は、ジャイロ３４によって振動を検出し、検出された振動に基づいてアクチュエータ１０を作動させて手振れ補正用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内の撮像素子面４ａに合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、ジャイロ３４として、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、手振れ補正用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。本明細書において、手振れ補正用レンズとは、画像を安定させるための１枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。 In the camera 1 of the embodiment of the present invention, vibration is detected by the gyro 34, and the actuator 10 is operated based on the detected vibration to move the camera shake correction lens 16 on the image sensor surface 4a in the camera body 4. It stabilizes the focused image. In this embodiment, a piezoelectric vibrating gyro is used as the gyro 34. In the present embodiment, the image stabilization lens 16 is composed of one lens, but the lens for stabilizing the image may be a plurality of lens groups. In the present specification, the image stabilization lens includes one lens and a lens group for stabilizing an image.

レンズユニット２は、カメラ本体４に取り付けられ、入射した光を撮像素子面４ａに結像させるように構成されている。概ね円筒形のレンズ鏡筒６は、内部に複数のレンズ８を保持しており、一部のレンズ８を移動させることによりピント調整を可能としている。 The lens unit 2 is attached to the camera body 4 and is configured to form an image of incident light on the image sensor surface 4a. The substantially cylindrical lens barrel 6 holds a plurality of lenses 8 inside, and the focus can be adjusted by moving some of the lenses 8.

（アクチュエータの構成）
次に、図２乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態による手振れ補正用のアクチュエータ１０を説明する。図２はアクチュエータ１０の分解斜視図である。図３はアクチュエータ１０の係止機構を拡大して示す斜視図である。 (Actuator configuration)
Next, the actuator 10 for image stabilization according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is an exploded perspective view of the actuator 10. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the locking mechanism of the actuator 10.

図２に示すように、アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定板１２と、この固定板１２に対して並進移動及び回転移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を固定板１２に対して支持する可動部支持機構である３つのスチールボール１８と、を有する。固定板１２及び移動枠１４は互いに平行に配置されている。 As shown in FIG. 2, the actuator 10 is a fixed plate 12 which is a fixed portion fixed in the lens barrel 6 and a movable portion which is supported so as to be translationally movable and rotationally movable with respect to the fixed plate 12. It has a moving frame 14 and three steel balls 18 which are movable portion supporting mechanisms for supporting the moving frame 14 with respect to the fixing plate 12. The fixing plate 12 and the moving frame 14 are arranged parallel to each other.

さらに、図２に示すように、アクチュエータ１０は、固定板１２に対を為すように取り付けられた第１駆動用マグネット２２ａ、第２駆動用マグネット２２ｂ及び第３駆動用マグネット２２ｃを有する。また、アクチュエータ１０は、移動枠１４に取り付けられた第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂ、及び第３駆動用コイル２０ｃと、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの内側に夫々配置された第１、第２、第３位置検出素子である第１磁気センサ２４ａ、第２磁気センサ２４ｂ、第３磁気センサ２４ｃと、を有する。 Further, as shown in FIG. 2, the actuator 10 has a first drive magnet 22a, a second drive magnet 22b, and a third drive magnet 22c attached so as to form a pair with the fixing plate 12. Further, the actuator 10 is arranged inside the first drive coil 20a, the second drive coil 20b, and the third drive coil 20c attached to the moving frame 14, and the drive coils 20a, 20b, and 20c, respectively. It has a first magnetic sensor 24a, a second magnetic sensor 24b, and a third magnetic sensor 24c, which are the first, second, and third position detecting elements.

なお、固定板１２に取り付けられた第１駆動用マグネット２２ａは、移動枠１４に取り付けられた第１駆動用コイル２０ａに対向するように配置されている。同様に、第２駆動用マグネット２２ｂは第２駆動用コイル２０ｂに対向するように配置され、第３駆動用マグネット２２ｃは第３駆動用コイル２０ｃに対向するように配置されている。なお、本実施形態において、第１駆動用マグネット２２ａと第１駆動用コイル２０ａの対、第２駆動用マグネット２２ｂと第２駆動用コイル２０ｂの対、及び第３駆動用マグネット２２ｃと第３駆動用コイル２０ｃの対は、夫々第１乃至第３駆動手段として機能する。 The first drive magnet 22a attached to the fixing plate 12 is arranged so as to face the first drive coil 20a attached to the moving frame 14. Similarly, the second drive magnet 22b is arranged so as to face the second drive coil 20b, and the third drive magnet 22c is arranged so as to face the third drive coil 20c. In the present embodiment, the pair of the first drive magnet 22a and the first drive coil 20a, the pair of the second drive magnet 22b and the second drive coil 20b, and the third drive magnet 22c and the third drive The pair of the coil 20c functions as the first to third drive means, respectively.

さらに、図１に示すように、アクチュエータ１０は、ジャイロ３４によって検出された振動と、第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された移動枠１４の位置情報に基づいて、第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流す電流を制御する制御装置であるコントローラ３６を有する。 Further, as shown in FIG. 1, the actuator 10 is based on the vibration detected by the gyro 34 and the position information of the moving frame 14 detected by the first, second, and third magnetic sensors 24a, 24b, and 24c. The controller 36 is a control device for controlling the current flowing through the first, second, and third drive coils 20a, 20b, and 20c.

アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６に固定された固定板１２に対し、移動枠１４を、撮像素子面４ａに平行な平面内で並進移動させ、これにより移動枠１４に取り付けられた手振れ補正用レンズ１６を移動させてレンズ鏡筒６が振動した場合にも撮像素子面４ａに結像される像が乱れることがないように駆動される。 The actuator 10 translates the moving frame 14 in a plane parallel to the image sensor surface 4a with respect to the fixed plate 12 fixed to the lens barrel 6, thereby causing the camera shake correction lens attached to the moving frame 14. Even when the lens barrel 6 is vibrated by moving 16, the image is driven so as not to be distorted on the image sensor surface 4a.

次に、図２に示すように、固定板１２は概ねドーナツ板状の形状を有し、その中に駆動用マグネット２２ａ、２２ｂ、２２ｃが夫々埋め込まれている。これらの駆動用マグネットは、その中心が、レンズユニット２の光軸Ａ（図１）を中心とする円の円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、第１、第２、第３駆動用マグネット２２ａ、２２ｂ、２２ｃは光軸Ａを中心とする円周上に、中心角１２０゜ずつ間隔をあけて、等間隔に配置されている。また、第１駆動用マグネット２２ａは、光軸Ａの鉛直上方に配置されている。 Next, as shown in FIG. 2, the fixing plate 12 has a substantially donut plate shape, and driving magnets 22a, 22b, and 22c are embedded therein, respectively. The centers of these drive magnets are arranged on the circumference of a circle centered on the optical axis A (FIG. 1) of the lens unit 2. In the present embodiment, the first, second, and third drive magnets 22a, 22b, and 22c are arranged at equal intervals on the circumference centered on the optical axis A at a central angle of 120 °. ing. Further, the first driving magnet 22a is arranged vertically above the optical axis A.

また、本実施形態においては、図２に示すように、第１駆動用マグネット２２ａは、長方形の２つの部分磁石から構成されている。これらの部分磁石は、光軸Ａを中心とする円の半径方向に向けられた磁極境界線の両側に、磁極境界線に対して対称に配置されている。換言すれば、２つの部分磁石の中間を通る半径方向の直線が、第１駆動用マグネット２２ａの磁極境界線となる。同様に、第２駆動用マグネット２２ｂ、第３駆動用マグネット２２ｃも、長方形の２つの部分磁石から夫々構成され、これらの部分磁石の間に磁極境界線が形成される。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first driving magnet 22a is composed of two rectangular partial magnets. These partial magnets are arranged symmetrically with respect to the magnetic pole boundary line on both sides of the magnetic pole boundary line oriented in the radial direction of the circle centered on the optical axis A. In other words, a straight line in the radial direction passing between the two partial magnets becomes the magnetic pole boundary line of the first driving magnet 22a. Similarly, the second drive magnet 22b and the third drive magnet 22c are each composed of two rectangular partial magnets, and a magnetic pole boundary line is formed between these partial magnets.

次に、図２に示すように、移動枠１４は、手振れ補正用レンズ１６を取り囲む概ねリング状のリング部１４ａと、このリング部１４ａから放射方向に突出するように形成された３つのコイル取付部１４ｂを有し、固定板１２と平行に重なるように配置されている。リング部１４ａの内側には、手振れ補正用レンズ１６が取り付けられている。 Next, as shown in FIG. 2, the moving frame 14 has a substantially ring-shaped ring portion 14a surrounding the camera shake correction lens 16 and three coil attachments formed so as to project in the radial direction from the ring portion 14a. It has a portion 14b and is arranged so as to overlap in parallel with the fixing plate 12. A camera shake correction lens 16 is attached to the inside of the ring portion 14a.

リング部１４ａの光軸Ａを中心とする円の円周上に各コイル取付部１４ｂが設けられ、これらに第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃが取り付けられている。これら第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、固定板１２に取り付けられた第１、第２、第３駆動用マグネット２２ａ、２２ｂ、２２ｃに夫々対向する位置に取り付けられている。即ち、本実施形態においては、第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光軸Ａを中心とする円の円周上に等間隔に配置され、第１駆動用コイル２０ａが光軸Ａの鉛直上方に位置するように配置されている。 Each coil mounting portion 14b is provided on the circumference of a circle centered on the optical axis A of the ring portion 14a, and the first, second, and third driving coils 20a, 20b, and 20c are mounted on these. The first, second, and third drive coils 20a, 20b, and 20c are attached to positions facing the first, second, and third drive magnets 22a, 22b, and 22c attached to the fixing plate 12, respectively. ing. That is, in the present embodiment, the first, second, and third drive coils 20a, 20b, and 20c are arranged at equal intervals on the circumference of a circle centered on the optical axis A, and the first drive coils are arranged at equal intervals. 20a is arranged so as to be located vertically above the optical axis A.

また、第１、第２、第３駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、夫々、その巻線が角の丸い長方形状に巻かれた扁平なコイルである。各駆動用コイルは、その短辺を横切る中心線が光軸Ａを中心とする円の半径方向に向けられるように配置されている。即ち、各駆動用コイルは、その短辺が、光軸Ａを中心とする円の接線方向に向くように配置されている。 The first, second, and third drive coils 20a, 20b, and 20c are flat coils whose windings are wound in a rectangular shape with rounded corners, respectively. Each drive coil is arranged so that the center line crossing the short side thereof is directed in the radial direction of the circle centered on the optical axis A. That is, each drive coil is arranged so that its short side faces the tangential direction of the circle centered on the optical axis A.

次に、図２に示すように、３つのスチールボール１８は、固定板１２と移動枠１４の間に挟持され、光軸Ａを中心とする円の円周上に、夫々中心角１２０゜の間隔を隔てて配置されている。各スチールボール１８は、固定板１２の、各スチールボール１８に対応する位置に形成された凹部３０の中に配置され、脱落が防止される。これにより、移動枠１４は固定板１２に平行な平面上に支持され、各スチールボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定板１２に対する任意の方向の並進運動及び回転運動が許容される。 Next, as shown in FIG. 2, the three steel balls 18 are sandwiched between the fixed plate 12 and the moving frame 14, and each has a central angle of 120 ° on the circumference of a circle centered on the optical axis A. They are arranged at intervals. Each steel ball 18 is arranged in a recess 30 formed at a position corresponding to each steel ball 18 on the fixing plate 12 to prevent the steel balls 18 from falling off. As a result, the moving frame 14 is supported on a plane parallel to the fixed plate 12, and each steel ball 18 rolls while being sandwiched, so that translational motion and rotational motion in any direction with respect to the fixed plate 12 of the moving frame 14 are allowed. Will be done.

また、本実施形態においては、スチールボール１８として鋼製の球体を使用しているが、例えば、樹脂製の球体で移動枠１４を固定板１２に対して支持することもできる。また、移動枠は、スチールボールを使用せず、滑らかに摺動可能な摺動面によって支持することもでき、固定板に対して、移動枠を光軸に直交する平面内で移動可能に支持する任意の可動部支持機構を使用することができる。 Further, in the present embodiment, a steel sphere is used as the steel ball 18, but for example, the moving frame 14 can be supported by the resin sphere with respect to the fixing plate 12. Further, the moving frame can be supported by a sliding surface that can slide smoothly without using a steel ball, and the moving frame can be movably supported in a plane orthogonal to the optical axis with respect to the fixed plate. Any movable part support mechanism can be used.

さらに、アクチュエータ１０は、移動枠１４を固定板１２に吸着させるための、移動枠１４に取り付けられた３つの吸着用ヨーク２８を有する。図２に示すように、吸着用ヨーク２８は、移動枠１４のコイル取付部１４ｂの裏側（駆動用コイルの反対側）に取り付けられた長方形板状の磁性体であり、固定板１２に取り付けられた各駆動用マグネットと夫々対応するように配置されている。各駆動用マグネットがこれらの吸着用ヨーク２８に及ぼす磁力により、移動枠１４は固定板１２に吸着され、これらの間に各スチールボール１８が挟持される。 Further, the actuator 10 has three suction yokes 28 attached to the moving frame 14 for sucking the moving frame 14 to the fixing plate 12. As shown in FIG. 2, the suction yoke 28 is a rectangular plate-shaped magnetic material attached to the back side (opposite side of the drive coil) of the coil mounting portion 14b of the moving frame 14, and is attached to the fixing plate 12. It is arranged so as to correspond to each drive magnet. The moving frame 14 is attracted to the fixing plate 12 by the magnetic force exerted by each driving magnet on the attracting yokes 28, and each steel ball 18 is sandwiched between them.

次に、各駆動用マグネット及び駆動用コイルによって生成される駆動力について説明する。
図２に示すように、固定板１２に取り付けられた第１駆動用マグネット２２ａは、その磁極境界線が、駆動用マグネットの各部分磁石の中間を通るように位置すると共に、各部分磁石は、その厚さ方向にも極性が変化している。本実施形態においては、駆動用マグネット２２ａは、図２における左側の部分磁石の表面がＳ極、右側がＮ極に着磁され、各部分磁石の裏側は磁極が反対になっている。なお、本明細書において、磁極境界線とは、Ｓ極に着磁された領域と、Ｎ極に着磁された領域の中間（中心）を通る線を言うものとする。 Next, the driving force generated by each driving magnet and the driving coil will be described.
As shown in FIG. 2, the first drive magnet 22a attached to the fixing plate 12 is positioned so that its magnetic pole boundary line passes through the middle of each partial magnet of the drive magnet, and each partial magnet is located. The polarity also changes in the thickness direction. In the present embodiment, in the driving magnet 22a, the surface of the left partial magnet in FIG. 2 is magnetized to the S pole and the right side is magnetized to the N pole, and the back side of each partial magnet has opposite magnetic poles. In the present specification, the magnetic pole boundary line means a line passing through the middle (center) of the region magnetized on the S pole and the region magnetized on the N pole.

この着磁により、駆動用マグネット２２ａと、これに対応して配置されている吸着用ヨーク２８の間に磁力線が形成され、これらの間に配置されている第１駆動用コイル２０ａに磁気を及ぼす。この駆動用マグネット２２ａによる磁気は、主に、長方形の第１駆動用コイル２０ａの長辺の部分に作用する。これにより、第１駆動用コイル２０ａに電流が流れると、駆動用マグネット２２ａとの間に、水平方向の駆動力が発生する。 By this magnetism, a magnetic field line is formed between the driving magnet 22a and the suction yoke 28 arranged corresponding to the driving magnet 22a, and magnetism is applied to the first driving coil 20a arranged between them. .. The magnetism generated by the driving magnet 22a mainly acts on the long side portion of the rectangular first driving coil 20a. As a result, when a current flows through the first driving coil 20a, a driving force in the horizontal direction is generated between the first driving coil 20a and the driving magnet 22a.

固定板１２に取り付けられた第２駆動用マグネット２２ｂ、及び第３駆動用マグネット２２ｃも、第１駆動用マグネット２２ａと同様に着磁されており、移動枠１４への取り付け方向が夫々１２０゜ずつ回転されている。これにより、第２、第３駆動用コイル２０ｂ、２０ｃに電流が流れると、第２、第３駆動用マグネット２２ｂ、２２ｃとの間に、光軸Ａを中心とする円の接線方向の駆動力が夫々発生する。 The second drive magnet 22b and the third drive magnet 22c attached to the fixing plate 12 are also magnetized in the same manner as the first drive magnet 22a, and the attachment directions to the moving frame 14 are 120 ° each. It is being rotated. As a result, when a current flows through the second and third drive coils 20b and 20c, the driving force in the tangential direction of the circle centered on the optical axis A between the second and third drive magnets 22b and 22c. Occurs respectively.

次に、図２に示すように、各駆動用コイルの内側には、第１磁気センサ２４ａ、第２磁気センサ２４ｂ、及び第３磁気センサ２４ｃが夫々配置されている。第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは移動枠１４の位置を測定するように構成されている。各磁気センサは固定板１２に対する移動枠１４の移動量を、各駆動用コイルに電流が流れることにより発生する駆動力の作用線に平行な方向（磁極境界線に直交する方向）について検出する。また、各磁気センサは、移動枠１４が制御中心位置にあるとき（手振れ補正用レンズ１６の光軸がレンズユニット２の光軸と一致しているとき）、その感度中心点が、各駆動用マグネットの磁極境界線上に位置するように配置されている。本実施形態においては、磁気センサとしてホール素子を使用している。 Next, as shown in FIG. 2, a first magnetic sensor 24a, a second magnetic sensor 24b, and a third magnetic sensor 24c are arranged inside each driving coil, respectively. The first, second, and third magnetic sensors 24a, 24b, and 24c are configured to measure the position of the moving frame 14. Each magnetic sensor detects the amount of movement of the moving frame 14 with respect to the fixed plate 12 in a direction parallel to the action line of the driving force generated by the current flowing through each driving coil (direction orthogonal to the magnetic pole boundary line). Further, when the moving frame 14 is in the control center position (when the optical axis of the image stabilization lens 16 coincides with the optical axis of the lens unit 2), the sensitivity center point of each magnetic sensor is for each drive. It is arranged so as to be located on the magnetic pole boundary line of the magnet. In this embodiment, a Hall element is used as the magnetic sensor.

磁気センサからの出力信号は、磁気センサの感度中心点が駆動用マグネットの磁極境界線上に位置する場合には概ね０であり、移動枠１４が移動し、磁気センサの感度中心点が駆動用マグネットの磁極境界線上から外れると、磁気センサの出力信号が変化する。アクチュエータ１０の通常の作動中においては、駆動用マグネットの移動量が微小であるため、駆動用マグネットの磁極境界線に直交する方向の移動距離にほぼ比例した信号が各磁気センサから出力される。 The output signal from the magnetic sensor is approximately 0 when the sensitivity center point of the magnetic sensor is located on the magnetic pole boundary line of the drive magnet, the moving frame 14 moves, and the sensitivity center point of the magnetic sensor is the drive magnet. The output signal of the magnetic sensor changes when it deviates from the magnetic pole boundary line of. During normal operation of the actuator 10, since the amount of movement of the driving magnet is small, a signal substantially proportional to the moving distance in the direction orthogonal to the magnetic pole boundary line of the driving magnet is output from each magnetic sensor.

このため、第１磁気センサ２４ａは移動枠１４の水平方向の並進移動量にほぼ比例した信号を出力する。第２、第３磁気センサ２４ｂ、２４ｃは移動枠１４の、鉛直軸に対して約１２０゜ずつ傾斜した方向の並進移動量にほぼ比例した信号を出力する。これら第１、第２、第３磁気センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された信号に基づいて、移動枠１４が固定板１２に対して並進移動及び回転移動した位置を特定することができる。 Therefore, the first magnetic sensor 24a outputs a signal substantially proportional to the amount of translational movement of the moving frame 14 in the horizontal direction. The second and third magnetic sensors 24b and 24c output a signal substantially proportional to the translational movement amount of the moving frame 14 in the direction inclined by about 120 ° with respect to the vertical axis. Based on the signals detected by the first, second, and third magnetic sensors 24a, 24b, and 24c, the positions where the moving frame 14 has translated and rotated with respect to the fixed plate 12 can be specified.

（係止機構の構成）
次に、図３及び図４を新たに参照して、アクチュエータ１０に備えられた係止機構を説明する。図３は、係止機構を拡大して示す斜視図である。図４は、本実施形態において、係止機構の内部に生成される磁力線の一例を示すシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は係止制御用コイルに通電していない状態を示し、（ｂ）は係止制御用コイルに通電した状態を示している。 (Structure of locking mechanism)
Next, the locking mechanism provided in the actuator 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the locking mechanism. FIG. 4 is a diagram showing a simulation result showing an example of magnetic field lines generated inside the locking mechanism in the present embodiment, and FIG. 4A shows a state in which the locking control coil is not energized. b) shows a state in which the locking control coil is energized.

係止機構４０は、図２に示すように、移動枠１４から固定板１２に向けて延びる延出部４２と、固定板１２に設けられた延出部受部４４から構成されている。本実施形態において、延出部受部４４は、固定板１２の各凹部３０に隣接して３つ設けられ、移動枠１４には、これらの延出部受部４４に対応する位置に延出部４２が夫々設けられている（図２には１つのみ図示）。即ち、本実施形態において、係止機構４０は、光軸Ａを中心とする円周上に、中心角１２０゜ずつ間隔をあけて等間隔に配置されている。 As shown in FIG. 2, the locking mechanism 40 includes an extending portion 42 extending from the moving frame 14 toward the fixing plate 12, and an extending portion receiving portion 44 provided on the fixing plate 12. In the present embodiment, three extension receiving portions 44 are provided adjacent to each recess 30 of the fixing plate 12, and the moving frame 14 extends to a position corresponding to these extending portion receiving portions 44. Each portion 42 is provided (only one is shown in FIG. 2). That is, in the present embodiment, the locking mechanisms 40 are arranged at equal intervals on the circumference centered on the optical axis A with a central angle of 120 ° each.

図３に示すように、延出部４２は円形断面の棒状に形成され、移動枠１４から固定板１２に向けて、光軸Ａと平行な方向に延びている。この延出部４２の先端は延出部受部４４に受け入れられている。なお、本実施形態においては、手振れ補正用レンズ１６の光軸とレンズユニット２の光軸Ａが一致する状態において、延出部４２は延出部受部４４の概ね中心軸線上に位置する。 As shown in FIG. 3, the extending portion 42 is formed in a rod shape having a circular cross section, and extends from the moving frame 14 toward the fixing plate 12 in a direction parallel to the optical axis A. The tip of the extension portion 42 is received by the extension portion receiving portion 44. In the present embodiment, the extension portion 42 is located substantially on the central axis of the extension portion receiving portion 44 in a state where the optical axis of the camera shake correction lens 16 and the optical axis A of the lens unit 2 coincide with each other.

延出部受部４４は、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部４６と、この磁性体保持部４６の中に充填された磁性流体４８と、磁性流体保持部４６の両側に夫々配置された保持用マグネット５０ａ、５０ｂと、を有する。さらに、磁性流体保持部４６と各保持用マグネットとの間には係止制御用コイル５２ａ、５２ｂが夫々配置され、係止制御用コイルの反対側には各保持用マグネットを挟むようにバックヨーク５４ａ、５４ｂが配置されている。 The extension portion receiving portion 44 is arranged on both sides of the magnetic fluid holding portion 46 that holds the magnetic fluid inside, the magnetic fluid 48 that is filled in the magnetic material holding portion 46, and the magnetic fluid holding portion 46, respectively. It has holding magnets 50a and 50b. Further, locking control coils 52a and 52b are arranged between the magnetic fluid holding portion 46 and each holding magnet, respectively, and a back yoke is provided on the opposite side of the locking control coil so as to sandwich each holding magnet. 54a and 54b are arranged.

磁性流体保持部４６は円形断面のカップ状に形成され、中に磁性流体４８を保持するように構成されている。この磁性流体保持部４６の中に充填されている磁性流体４８には、移動枠１４から延びる延出部４２の先端が挿入されている。従って、延出部４２の動きには磁性流体４８の流体抵抗が作用し、これにより、移動枠１４には制動力が加えられる。また、磁性流体保持部４６は、各保持用マグネットによって生成された磁気を透過させるように、非磁性材料で形成されている。 The magnetic fluid holding portion 46 is formed in a cup shape having a circular cross section, and is configured to hold the magnetic fluid 48 therein. The tip of the extending portion 42 extending from the moving frame 14 is inserted into the magnetic fluid 48 filled in the magnetic fluid holding portion 46. Therefore, the fluid resistance of the magnetic fluid 48 acts on the movement of the extension portion 42, whereby a braking force is applied to the moving frame 14. Further, the magnetic fluid holding portion 46 is made of a non-magnetic material so as to transmit the magnetism generated by each holding magnet.

磁性流体４８は、界面活性剤により表面が覆われた強磁性微粒子をベース液に懸濁させた磁性コロイド溶液であり、カップ状の磁性流体保持部４６の中に充填されている。 The magnetic fluid 48 is a magnetic colloidal solution in which ferromagnetic fine particles whose surfaces are covered with a surfactant are suspended in a base liquid, and is filled in a cup-shaped magnetic fluid holding portion 46.

保持用マグネット５０ａ、５０ｂは、磁性流体保持部４６の両側側面に対向するように配置された立方体状の磁石である。各保持用マグネット５０ａ、５０ｂは、磁性流体保持部４６に面する側と、その反対側で磁極が反転するように着磁されている。本実施形態においては、保持用マグネット５０ａは、磁性流体保持部４６に近い側がＳ極、その反対側がＮ極に着磁され、保持用マグネット５０ａに対向するように配置された保持用マグネット５０ｂは、磁性流体保持部４６に近い側がＮ極、その反対側がＳ極に着磁されている。このように、保持用マグネット５０ａ、５０ｂは、磁性流体４８の中に延びている延出部４２の両側に、異なる磁極が対向するように配置されている。このため、保持用マグネット５０ａと５０ｂの間に配置された磁性流体保持部４６には、概ね、保持用マグネット５０ｂから５０ａに向かう軸線Ｂ方向の磁力線が透過する。このように、保持用マグネット５０ａ、５０ｂは、移動枠１４から固定板１２に向けて延びる延出部４２に直交する方向（直角に交わる）の磁力線を、磁性流体４８の中に形成する。 The holding magnets 50a and 50b are cubic magnets arranged so as to face both side surfaces of the magnetic fluid holding portion 46. The holding magnets 50a and 50b are magnetized so that the magnetic poles are reversed on the side facing the magnetic fluid holding portion 46 and on the opposite side. In the present embodiment, the holding magnet 50a is magnetized on the S pole on the side close to the magnetic fluid holding portion 46 and on the N pole on the opposite side, and the holding magnet 50b arranged so as to face the holding magnet 50a is The side close to the magnetic fluid holding portion 46 is magnetized to the north pole, and the opposite side is magnetized to the south pole. As described above, the holding magnets 50a and 50b are arranged so that different magnetic poles face each other on both sides of the extending portion 42 extending into the magnetic fluid 48. Therefore, the magnetic fluid holding portion 46 arranged between the holding magnets 50a and 50b generally transmits the magnetic field lines in the axis B direction from the holding magnets 50b to 50a. As described above, the holding magnets 50a and 50b form magnetic field lines in the magnetic fluid 48 in the direction orthogonal to the extending portion 42 extending from the moving frame 14 toward the fixing plate 12 (intersecting at right angles).

係止制御用コイル５２ａ、５２ｂは、磁性流体保持部４６と各保持用マグネットとの間に挟まれるように配置されたコイルであり、概ね長方形の扁平な形態に巻かれている。即ち、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂは、保持用マグネット５０ａと５０ｂを結ぶ軸線Ｂを中心として扁平に巻かれたコイルであり、各保持用マグネットの磁極と延出部４２との間に夫々配置されている。このため、コントローラ３６が各係止制御用コイルに電流を流すと、磁性流体保持部４６には概ね軸線Ｂ方向の磁力線が生成される。また、電流が流れていない状態では、各係止制御用コイルは、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが生成する磁力線に殆ど影響を与えることはない。 The locking control coils 52a and 52b are coils arranged so as to be sandwiched between the magnetic fluid holding portion 46 and each holding magnet, and are wound in a substantially rectangular flat shape. That is, the locking control coils 52a and 52b are coils that are wound flat around the axis B connecting the holding magnets 50a and 50b, and are respectively between the magnetic poles of the holding magnets and the extending portion 42. Have been placed. Therefore, when the controller 36 passes a current through each locking control coil, a magnetic field line in the axial direction B is generated in the magnetic fluid holding portion 46. Further, in a state where no current is flowing, each locking control coil has almost no effect on the magnetic field lines generated by the holding magnets 50a and 50b.

バックヨーク５４ａ、５４ｂは磁性材料製の板であり、保持用マグネット５０ａ、５０ｂに夫々隣接して、係止制御用コイルの反対側に配置されている。これらのバックヨーク５４ａ、５４ｂを配置することにより、各保持用マグネット５０ａ、５０ｂによって生成された磁気は効率良く磁性流体保持部４６に向けられ、磁性流体保持部４６を透過する、図３に一点鎖線で示すような磁力線が生成される。 The back yokes 54a and 54b are plates made of a magnetic material, and are arranged adjacent to the holding magnets 50a and 50b and on the opposite side of the locking control coil. By arranging these back yokes 54a and 54b, the magnetism generated by the holding magnets 50a and 50b is efficiently directed to the magnetic fluid holding portion 46 and passes through the magnetic fluid holding portion 46, one point in FIG. The magnetic field lines as shown by the chain lines are generated.

磁性流体４８は、内部に磁力線が透過されている状態では、懸濁されている強磁性材の微粒子同士が結びつくことにより、その粘性が極めて高くなる。即ち、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに電流が流されていない状態では、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが生成する磁力線により磁性流体４８の粘性が極めて高くなる。この状態においては、移動枠１４から磁性流体４８の中に延びている延出部４２には極めて高い流体抵抗が作用し、移動枠１４は実質的に係止状態となる。このように、コントローラ３６は、磁性流体４８に磁気を作用させることにより、磁性流体４８の粘性を変化させ、移動枠１４を係止し、又は解除する。この磁性流体４８による係止は極めて安定したものであり、移動枠１４の自重が作用した状態において極めて長い期間放置されたとしても、係止されている移動枠１４の位置は殆ど変化しない。 In the state where the magnetic field lines are transmitted inside the magnetic fluid 48, the viscosity of the suspended ferromagnetic material particles becomes extremely high due to the binding of the suspended ferromagnetic particles. That is, in a state where no current is flowing through the locking control coils 52a and 52b, the viscosity of the magnetic fluid 48 becomes extremely high due to the magnetic field lines generated by the holding magnets 50a and 50b. In this state, an extremely high fluid resistance acts on the extending portion 42 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 48, and the moving frame 14 is substantially locked. In this way, the controller 36 changes the viscosity of the magnetic fluid 48 by applying magnetism to the magnetic fluid 48, and locks or releases the moving frame 14. The locking by the magnetic fluid 48 is extremely stable, and the position of the locked moving frame 14 hardly changes even if it is left for an extremely long period in a state where the weight of the moving frame 14 acts.

一方、磁性流体保持部４６に隣接して配置されている係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに所定方向の電流を流すことにより、保持用マグネット５０ａ、５０ｂによって形成されている磁力線を打ち消す方向の磁力線を形成することができる。このように、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに電流を流して磁力線の少なくとも一部を打ち消すことにより、磁性流体４８を通る磁力線は非常に弱くなり、磁性流体４８は磁気を作用させていない状態と同様の状態となり、磁性流体４８の粘性が低下する。この状態では、磁性流体４８の中に延びている延出部４２に作用する流体抵抗は、通常のコロイド溶液による流体抵抗と同等になり、移動枠１４の移動に殆ど影響を及ぼすことはなく、移動枠１４の係止が解除される。 On the other hand, the magnetic field lines in the direction of canceling the magnetic field lines formed by the holding magnets 50a and 50b by passing a current in a predetermined direction through the locking control coils 52a and 52b arranged adjacent to the magnetic fluid holding portion 46. Can be formed. By passing an electric current through the locking control coils 52a and 52b to cancel at least a part of the magnetic field lines in this way, the magnetic field lines passing through the magnetic fluid 48 become very weak, and the magnetic fluid 48 is in a state where magnetism is not applied. The same state as above occurs, and the viscosity of the magnetic fluid 48 decreases. In this state, the fluid resistance acting on the extending portion 42 extending into the magnetic fluid 48 is equivalent to the fluid resistance of a normal colloidal solution, and has almost no effect on the movement of the moving frame 14. The lock of the moving frame 14 is released.

図４は、延出部受部４４における磁力線の状態の一例を示すシミュレーション結果であり、図４（ａ）は係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに電流を流していない状態を示し、図４（ｂ）は、保持用マグネット５０ａ、５０ｂによる磁力線を打ち消す方向の電流を、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに流した状態を示している。 FIG. 4 shows a simulation result showing an example of the state of the magnetic field line in the extension portion receiving portion 44, and FIG. 4A shows a state in which no current is passed through the locking control coils 52a and 52b. b) shows a state in which a current in the direction of canceling the magnetic field lines by the holding magnets 50a and 50b is passed through the locking control coils 52a and 52b.

図４（ａ）においては、保持用マグネット５０ａと５０ｂの間に強い磁力線が生成されており、この磁力線により磁性流体保持部４６に保持された磁性流体４８の粘性が極めて高くなる。一方、図４（ｂ）においては、保持用マグネット５０ａと５０ｂによって生成された磁力線が、これらに隣接して配置された係止制御用コイル５２ａ、５２ｂによって偏向され、又は遮られ、磁性流体保持部４６の内部を通る磁力線が極めて弱くなっている。この状態では、磁性流体４８の粘性は低くなり、移動枠１４の移動に殆ど影響を与えることはない。 In FIG. 4A, strong magnetic field lines are generated between the holding magnets 50a and 50b, and the magnetic fluid 48 held by the magnetic fluid holding portion 46 becomes extremely viscous due to these magnetic field lines. On the other hand, in FIG. 4B, the magnetic field lines generated by the holding magnets 50a and 50b are deflected or blocked by the locking control coils 52a and 52b arranged adjacent to them to hold the magnetic fluid. The magnetic field lines passing through the inside of the portion 46 are extremely weak. In this state, the viscosity of the magnetic fluid 48 becomes low, and the movement of the moving frame 14 is hardly affected.

また、図４（ａ）に示す状態においては、磁性流体４８中を透過する磁力線は、保持用マグネット５０ｂから５０ａへ向かうものであり、この方向（図４の紙面に平行な方向）に磁性流体４８中の微粒子同士が結びつく。このため、磁性流体４８に挿入されている延出部４２に作用する流体抵抗は、微粒子同士が結びついている方向と平行な、保持用マグネット５０ａと５０ｂを結ぶ軸線Ｂ（図３）の方向には比較的弱く、軸線Ｂを横切る方向には比較的強くなる。本実施形態においては、図２に示すように、固定板１２上に３つの延出部受部４４が、軸線Ｂの方向が互いに異なるように設けられているので、移動枠１４は何れの方向にも強く保持され、移動枠１４を確実に係止することができる。 Further, in the state shown in FIG. 4A, the magnetic field lines transmitted through the magnetic fluid 48 are directed from the holding magnet 50b to 50a, and the magnetic fluid is in this direction (direction parallel to the paper surface of FIG. 4). The fine particles in 48 are bound to each other. Therefore, the fluid resistance acting on the extending portion 42 inserted in the magnetic fluid 48 is in the direction of the axis B (FIG. 3) connecting the holding magnets 50a and 50b, which is parallel to the direction in which the fine particles are connected to each other. Is relatively weak and relatively strong in the direction across the axis B. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the three extension receiving portions 44 are provided on the fixing plate 12 so that the directions of the axes B are different from each other, the moving frame 14 is in any direction. The moving frame 14 can be securely locked.

（手振れ補正制御）
次に、図１を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラ１の作用を説明する。まず、カメラ１の電源がＯＦＦにされた状態では、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂには電流は流されておらず、この状態では磁性流体４８の粘性が高く、移動枠１４は３つの係止機構４０によって係止されている。カメラ１の電源がＯＮにされ、さらに、手振れ補正機能の起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされると、レンズユニット２に備えられたアクチュエータ１０が作動される。アクチュエータ１０が作動状態にされると、コントローラ３６は係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに電流を流し、保持用マグネット５０ａ、５０ｂによる磁力線の一部を打ち消す。これにより、磁性流体４８の粘性が低下されるので、磁性流体４８が延出部４２を保持する力が弱くなり、移動枠１４は移動可能な状態となり、係止が解除される。ここで、各係止制御用コイルに電流を流すことにより、磁性流体４８の粘性の低下は瞬時に発生するので、手振れ補正機能が起動された後、数ミリ秒〜数十ミリ秒の間に移動枠１４の係止が解除される。このため、撮影者は手振れ補正機能を起動すれば、直ぐに手振れ補正を使用した撮影を行うことができ、シャッターチャンスを的確に捉えることができる。 (Image stabilization control)
Next, the operation of the camera 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, when the power of the camera 1 is turned off, no current is flowing through the locking control coils 52a and 52b. In this state, the magnetic fluid 48 is highly viscous, and the moving frame 14 has three engagements. It is locked by the stop mechanism 40. When the power of the camera 1 is turned on and the start switch (not shown) of the camera shake correction function is turned on, the actuator 10 provided in the lens unit 2 is operated. When the actuator 10 is put into operation, the controller 36 passes a current through the locking control coils 52a and 52b to cancel a part of the magnetic field lines by the holding magnets 50a and 50b. As a result, the viscosity of the magnetic fluid 48 is reduced, so that the force with which the magnetic fluid 48 holds the extending portion 42 is weakened, the moving frame 14 becomes movable, and the locking is released. Here, by passing an electric current through each locking control coil, the viscosity of the magnetic fluid 48 is instantly reduced. Therefore, within a few milliseconds to several tens of milliseconds after the camera shake correction function is activated. The lock of the moving frame 14 is released. Therefore, if the photographer activates the image stabilization function, he / she can immediately take a picture using the image stabilization, and can accurately seize a shutter chance.

さらに、手振れ補正機能が起動されると、レンズユニット２に取り付けられたジャイロ３４は、所定周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ３６に出力する。ジャイロ３４により検出された角速度の信号に基づいてレンズ位置指令信号が生成される。このレンズ位置指令信号によって指令される位置に、手振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させることによって、カメラ本体４の撮像素子面４ａに合焦される像が安定化される。このように、コントローラ３６は駆動手段を制御して、移動枠１４を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行する。 Further, when the camera shake correction function is activated, the gyro 34 attached to the lens unit 2 detects vibration in a predetermined frequency band every moment and outputs it to the controller 36. A lens position command signal is generated based on the angular velocity signal detected by the gyro 34. By moving the image stabilization lens 16 to the position commanded by the lens position command signal every moment, the image focused on the image sensor surface 4a of the camera body 4 is stabilized. In this way, the controller 36 controls the driving means to move the moving frame 14, and executes the image stabilization control for correcting the image stabilization.

また、手振れ補正機能がＯＦＦにされたとき、又はカメラ１の電源がＯＦＦにされたときは、アクチュエータ１０は、移動枠１４を、手振れ補正用レンズ１６の光軸がレンズユニット２の光軸Ａと一致する位置に移動させ、この状態で係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに流す電流をＯＦＦにする。これにより、磁性流体４８は瞬時に粘性が高くなるので磁性流体４８が延出部４２を保持する力が強くなり、移動枠１４は、その位置で係止される。この移動枠１４の係止状態は、カメラ１の電源をＯＦＦにした後も維持される。 When the camera shake correction function is turned off, or when the power of the camera 1 is turned off, the actuator 10 uses the moving frame 14, and the optical axis of the camera shake correction lens 16 is the optical axis A of the lens unit 2. In this state, the current flowing through the locking control coils 52a and 52b is turned off. As a result, the magnetic fluid 48 instantly becomes more viscous, so that the force for the magnetic fluid 48 to hold the extending portion 42 becomes stronger, and the moving frame 14 is locked at that position. The locked state of the moving frame 14 is maintained even after the power of the camera 1 is turned off.

本発明の第１実施形態のアクチュエータによれば、移動枠１４の係止及び解除が、磁性流体４８に磁気を作用させ、その粘性を変化させることにより実行されるので、係止用の部品を機械的に駆動して係止を解除する場合よりも、高速で係止状態を解除することができる。 According to the actuator of the first embodiment of the present invention, the locking and unlocking of the moving frame 14 is performed by applying magnetism to the magnetic fluid 48 and changing its viscosity. The locked state can be released at a higher speed than in the case of mechanically driving and releasing the locking.

本実施形態のアクチュエータにおいては、磁性流体保持部４６に保持された磁性流体４８に磁気を及ぼすことにより、磁性流体４８の粘性を高くし、延出部４２が磁性流体によって保持されるように配置された保持用マグネット５０ａ、５０ｂと、磁性流体４８の粘性を低下させることにより、延出部４２を保持する力が弱くなるように、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが生成する磁気を打ち消し可能に配置された係止制御用コイル５２ａ、５２ｂと、を有し、コントローラ３６は、移動枠１４の係止を解除する際、保持用マグネット５０ａ、５０ｂの磁気の少なくとも一部が打ち消されるように係止制御用コイル５２ａ、５２ｂに電流を流している。 In the actuator of the present embodiment, magnetism is applied to the magnetic fluid 48 held by the magnetic fluid holding portion 46 to increase the viscosity of the magnetic fluid 48, and the extending portion 42 is arranged so as to be held by the magnetic fluid. By reducing the viscosity of the holding magnets 50a and 50b and the magnetic fluid 48, the magnetic force generated by the holding magnets 50a and 50b is arranged so as to be cancelled so that the force for holding the extending portion 42 is weakened. The locking control coils 52a and 52b are provided, and the controller 36 is locked so that at least a part of the magnetism of the holding magnets 50a and 50b is canceled when the moving frame 14 is released from the locking. A current is passed through the control coils 52a and 52b.

即ち、本実施形態のアクチュエータによれば、保持用マグネット５０ａ、５０ｂによって磁性流体４８の粘性を高くすることにより延出部４２が保持され、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂによって保持用マグネット５０ａ、５０ｂの磁気を打ち消すことにより係止が解除される。このため、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂへの非通電状態において移動枠１４が係止されるので、電力を消費することなく係止状態を維持することができる。 That is, according to the actuator of the present embodiment, the extending portion 42 is held by increasing the viscosity of the magnetic fluid 48 by the holding magnets 50a and 50b, and the holding magnets 50a and 52b are held by the locking control coils 52a and 52b. The locking is released by canceling the magnetism of 50b. Therefore, since the moving frame 14 is locked in the non-energized state of the locking control coils 52a and 52b, the locked state can be maintained without consuming electric power.

また、本実施形態のアクチュエータにおいては、保持用マグネット５０ａ、５０ｂは、移動枠１４から磁性流体４８の中に延びている延出部４２に概ね直交する方向の磁力線を、磁性流体４８の中に形成するように配置されている。 Further, in the actuator of the present embodiment, the holding magnets 50a and 50b provide magnetic field lines in the magnetic fluid 48 in a direction substantially orthogonal to the extending portion 42 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 48. Arranged to form.

このため、本実施形態のアクチュエータによれば、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが、移動枠１４から磁性流体４８の中に延びている延出部４２に概ね直交する方向の磁力線を磁性流体４８の中に形成するので、保持用マグネット５０ａ、５０ｂにより効率的に磁性流体４８の粘性を高め、延出部４２を保持することができる。 Therefore, according to the actuator of the present embodiment, the holding magnets 50a and 50b have magnetic lines in the magnetic fluid 48 in a direction substantially orthogonal to the extending portion 42 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 48. Therefore, the holding magnets 50a and 50b can efficiently increase the viscosity of the magnetic fluid 48 and hold the extending portion 42.

また、本実施形態のアクチュエータによれば、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが磁性流体４８の中に延びている延出部４２の両側に異なる磁極が対向するように配置され、係止制御用コイル５２ａ、５２ｂは、保持用マグネット５０ａ、５０ｂの磁極と延出部４２との間に夫々配置されている。このため、保持用マグネット５０ａ、５０ｂが生成した磁力線を効率的に打ち消すことができ、係止制御用コイルに流す少ない消費電流で延出部４２の係止を解除することができる。 Further, according to the actuator of the present embodiment, the holding magnets 50a and 50b are arranged so that different magnetic poles face each other on both sides of the extending portion 42 extending into the magnetic fluid 48, and the locking control coil 52a , 52b are arranged between the magnetic poles of the holding magnets 50a and 50b and the extending portion 42, respectively. Therefore, the magnetic field lines generated by the holding magnets 50a and 50b can be efficiently canceled, and the extension portion 42 can be released from the lock with a small current consumption flowing through the locking control coil.

＜第２実施形態＞
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第２実施形態のアクチュエータを説明する。本発明の第２実施形態のアクチュエータは、係止機構の構成が上述した第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、本実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、同様の作用、効果についても説明を省略する。 <Second Embodiment>
Next, the actuator of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. The actuator of the second embodiment of the present invention has a different locking mechanism configuration from that of the first embodiment described above. Therefore, here, only the points different from those of the first embodiment of the present embodiment will be described, the same components will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the description of the same actions and effects will be omitted. ..

図５は、本発明の第２実施形態による手振れ補正用のアクチュエータの分解斜視図である。図６は、本実施形態のアクチュエータに備えられている係止機構を拡大して示す斜視図である。図７は、本実施形態において、係止機構の内部に生成される磁力線の一例を示すシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は係止制御用コイルに通電していない状態を示し、（ｂ）は係止制御用コイルに通電した状態を示している。 FIG. 5 is an exploded perspective view of the actuator for image stabilization according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a locking mechanism provided in the actuator of the present embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a simulation result showing an example of magnetic field lines generated inside the locking mechanism in the present embodiment, and FIG. 7A shows a state in which the locking control coil is not energized. b) shows a state in which the locking control coil is energized.

（アクチュエータの構成）
図５に示すように、本実施形態のアクチュエータ１００は、固定板１２の他に、固定部である第２固定板１０２が備えられている点が、第１実施形態とは異なっている。第２固定板１０２は概ねドーナツ板状の薄板であり、移動枠１４に対し、固定板１２とは反対の側に、固定板１２と平行に配置されている。 (Actuator configuration)
As shown in FIG. 5, the actuator 100 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the second fixing plate 102, which is a fixing portion, is provided in addition to the fixing plate 12. The second fixing plate 102 is a thin plate in the shape of a donut plate, and is arranged in parallel with the fixing plate 12 on the side opposite to the fixing plate 12 with respect to the moving frame 14.

また、本実施形態においては、固定板１２には延出部受部４４は設けられておらず、第２固定板１０２に延出部受部１０８が設けられている。一方、移動枠１４には、第２固定板１０２に向けて延びる延出部１０６が設けられ、これら延出部１０６及び延出部受部１０８によって係止機構１０４が構成されている。さらに、図５に示すように、係止機構１０４は、光軸Ａを中心とする円周上の２箇所に配置されている。 Further, in the present embodiment, the fixing plate 12 is not provided with the extension receiving portion 44, and the second fixing plate 102 is provided with the extending portion receiving portion 108. On the other hand, the moving frame 14 is provided with an extending portion 106 extending toward the second fixing plate 102, and the locking mechanism 104 is configured by the extending portion 106 and the extending portion receiving portion 108. Further, as shown in FIG. 5, the locking mechanisms 104 are arranged at two locations on the circumference centered on the optical axis A.

（係止機構の構成）
図６に示すように、延出部１０６は円形断面の棒状に形成され、移動枠１４から第２固定板１０２に向けて、光軸Ａと平行な方向に延びている。この延出部１０６の先端は延出部受部１０８に受け入れられている。なお、本実施形態においては、手振れ補正用レンズ１６の光軸とレンズユニット２の光軸Ａが一致する状態において、延出部１０６は延出部受部１０８の概ね中心軸線上に位置する。 (Structure of locking mechanism)
As shown in FIG. 6, the extending portion 106 is formed in a rod shape having a circular cross section, and extends from the moving frame 14 toward the second fixing plate 102 in a direction parallel to the optical axis A. The tip of the extension portion 106 is received by the extension portion receiving portion 108. In the present embodiment, the extension portion 106 is located substantially on the central axis of the extension portion receiving portion 108 in a state where the optical axis of the camera shake correction lens 16 and the optical axis A of the lens unit 2 coincide with each other.

延出部受部１０８は、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部１１０と、この磁性体保持部１１０の中に充填された磁性流体１１２と、磁性流体保持部１１０の下に配置された保持用マグネット１１４と、を有する。さらに、磁性流体保持部１１０の内壁面に沿って係止制御用コイル１１６が配置されている。 The extension portion receiving portion 108 is arranged below the magnetic fluid holding portion 110 that holds the magnetic fluid inside, the magnetic fluid 112 that is filled in the magnetic material holding portion 110, and the magnetic fluid holding portion 110. It has a holding magnet 114 and. Further, the locking control coil 116 is arranged along the inner wall surface of the magnetic fluid holding portion 110.

磁性流体保持部１１０は円形断面のカップ状に形成され、中に磁性流体１１２を保持するように構成されている。この磁性流体保持部１１０の中に充填されている磁性流体１１２には、移動枠１４から延びる延出部１０６の先端が挿入されている。従って、延出部１０６の動きには磁性流体１１２の流体抵抗が作用し、これにより、移動枠１４には制動力が加えられる。また、磁性流体保持部１１０は、保持用マグネット１１４によって生成された磁気を透過させるように、非磁性材料で形成されている。また、磁性流体１１２は、第１実施形態における磁性流体４８と同様のコロイド溶液である。 The magnetic fluid holding portion 110 is formed in a cup shape having a circular cross section, and is configured to hold the magnetic fluid 112 therein. The tip of the extending portion 106 extending from the moving frame 14 is inserted into the magnetic fluid 112 filled in the magnetic fluid holding portion 110. Therefore, the fluid resistance of the magnetic fluid 112 acts on the movement of the extension portion 106, whereby a braking force is applied to the moving frame 14. Further, the magnetic fluid holding portion 110 is made of a non-magnetic material so as to transmit the magnetism generated by the holding magnet 114. Further, the magnetic fluid 112 is a colloidal solution similar to the magnetic fluid 48 in the first embodiment.

保持用マグネット１１４は、磁性流体保持部１１０の下側、即ち、延出部１０６の延長線上に配置された円板状の磁石である。保持用マグネット１１４は、磁性流体保持部１１０に隣接する面と、その反対側の面で磁極が反転するように着磁されている。本実施形態においては、保持用マグネット１１４は、磁性流体保持部１１０に隣接する側がＮ極、その反対側がＳ極に着磁されている。このように、保持用マグネット１１４は、磁性流体１１２の中に延びている延出部１０６の延長線上に配置され、一方の磁極が延出部１０６に対向するように着磁されている。 The holding magnet 114 is a disk-shaped magnet arranged on the lower side of the magnetic fluid holding portion 110, that is, on the extension line of the extending portion 106. The holding magnet 114 is magnetized so that the magnetic poles are reversed on the surface adjacent to the magnetic fluid holding portion 110 and the surface on the opposite side thereof. In the present embodiment, the holding magnet 114 is magnetized on the north pole on the side adjacent to the magnetic fluid holding portion 110 and on the south pole on the opposite side. As described above, the holding magnet 114 is arranged on the extension line of the extension portion 106 extending into the magnetic fluid 112, and one of the magnetic poles is magnetized so as to face the extension portion 106.

このため、保持用マグネット１１４の上方に配置された磁性流体保持部１１０には、図６に一点鎖線で示すように、磁性流体保持部１１０の中心軸線に沿って上方に延びた後、上面視において（延出部１０６の延びる方向に見て）、中心軸線から放射方向に延び、磁性流体保持部１１０の周囲を下方に下る磁力線が形成される。このように、保持用マグネット１１４は、移動枠１４から第２固定板１０２に向けて延びる延出部１０６の周囲に、概ね放射方向の磁力線を、磁性流体４８の中に形成する。 Therefore, as shown by the one-point chain line in FIG. 6, the magnetic fluid holding portion 110 arranged above the holding magnet 114 extends upward along the central axis of the magnetic fluid holding portion 110, and then is viewed from above. (Looking in the extending direction of the extending portion 106), a magnetic field line extending in the radial direction from the central axis and descending downward around the magnetic fluid holding portion 110 is formed. As described above, the holding magnet 114 forms a magnetic field line in the substantially radial direction in the magnetic fluid 48 around the extending portion 106 extending from the moving frame 14 toward the second fixing plate 102.

係止制御用コイル１１６は、円形断面の磁性流体保持部１１０の内壁面に沿って巻かれた円筒状のコイルであり、この係止制御用コイル１１６の内側に磁性流体１１２が充填されている。即ち、係止制御用コイル１１６は、磁性流体保持部１１０の中心軸線を中心として円筒状に巻かれており、その内側に挿入された延出部１０６を取り囲んでいる。このため、コントローラ３６が係止制御用コイル１１６に所定方向の電流を流すと、磁性流体保持部１１０には、保持用マグネット１１４が生成する磁力線とは概ね反対回りの磁力線が生成される。また、電流が流れていない状態では、係止制御用コイル１１６は、保持用マグネット１１４が生成する磁力線に殆ど影響を与えることはない。 The locking control coil 116 is a cylindrical coil wound along the inner wall surface of the magnetic fluid holding portion 110 having a circular cross section, and the magnetic fluid 112 is filled inside the locking control coil 116. .. That is, the locking control coil 116 is wound in a cylindrical shape around the central axis of the magnetic fluid holding portion 110, and surrounds the extending portion 106 inserted inside the coil 116. Therefore, when the controller 36 passes a current in a predetermined direction through the locking control coil 116, a magnetic field line substantially opposite to the magnetic field line generated by the holding magnet 114 is generated in the magnetic fluid holding portion 110. Further, in a state where no current is flowing, the locking control coil 116 has almost no effect on the magnetic field lines generated by the holding magnet 114.

磁性流体１１２は、内部に磁力線が透過されている状態では、懸濁されている強磁性材の微粒子同士が結びつくことにより、その粘性が極めて高くなる。即ち、係止制御用コイル１１６に電流が流されていない状態では、保持用マグネット１１４が生成する磁力線により磁性流体１１２の粘性が極めて高くなる。この状態においては、移動枠１４から磁性流体１１２の中に延びている延出部１０６には極めて高い流体抵抗が作用し、移動枠１４は実質的に係止状態となる。このように、コントローラ３６は、磁性流体１１２に磁気を作用させることにより、磁性流体１１２の粘性を変化させ、移動枠１４を係止し、又は解除する。この磁性流体１１２による係止は極めて安定したものであり、移動枠１４の自重が作用した状態において極めて長い期間放置されたとしても、係止されている移動枠１４の位置は殆ど変化しない。 In the state where the magnetic field lines are transmitted inside the magnetic fluid 112, the viscosity of the suspended ferromagnetic material becomes extremely high due to the binding of the suspended ferromagnetic particles to each other. That is, in a state where no current is flowing through the locking control coil 116, the viscosity of the magnetic fluid 112 becomes extremely high due to the magnetic field lines generated by the holding magnet 114. In this state, an extremely high fluid resistance acts on the extending portion 106 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 112, and the moving frame 14 is substantially locked. In this way, the controller 36 changes the viscosity of the magnetic fluid 112 by applying magnetism to the magnetic fluid 112, and locks or releases the moving frame 14. The locking by the magnetic fluid 112 is extremely stable, and the position of the locked moving frame 14 hardly changes even if it is left for an extremely long period in a state where the weight of the moving frame 14 acts.

一方、磁性流体保持部１１０の内側に配置されている係止制御用コイル１１６に所定方向の電流を流すことにより、保持用マグネット１１４によって形成されている磁力線を打ち消す方向の磁力線を形成することができる。このように、係止制御用コイル１１６に電流を流して磁力線の少なくとも一部を打ち消すことにより、磁性流体１１２を通る磁力線は非常に弱くなり、磁性流体１１２は磁気を作用させていない状態と同様の状態となり、磁性流体１１２の粘性が低下する。この状態では、磁性流体１１２の中に延びている延出部１０６に作用する流体抵抗は、通常のコロイド溶液による流体抵抗と同等になり、移動枠１４の移動に殆ど影響を及ぼすことはなく、移動枠１４の係止が解除される。 On the other hand, by passing a current in a predetermined direction through the locking control coil 116 arranged inside the magnetic fluid holding portion 110, it is possible to form a magnetic field line in a direction that cancels the magnetic field line formed by the holding magnet 114. can. By passing an electric current through the locking control coil 116 to cancel at least a part of the magnetic field lines in this way, the magnetic field lines passing through the magnetic fluid 112 become very weak, and the magnetic fluid 112 is the same as in the state where magnetism is not applied. , And the viscosity of the magnetic fluid 112 decreases. In this state, the fluid resistance acting on the extending portion 106 extending into the magnetic fluid 112 is equivalent to the fluid resistance due to the normal colloidal solution, and has almost no effect on the movement of the moving frame 14. The lock of the moving frame 14 is released.

図７は、延出部受部１０８における磁力線の状態の一例を示すシミュレーション結果であり、図７（ａ）は係止制御用コイル１１６に電流を流していない状態を示し、図７（ｂ）は、保持用マグネット１１４による磁力線を打ち消す方向の電流を、係止制御用コイル１１６に流した状態を示している。 FIG. 7 shows a simulation result showing an example of the state of the magnetic field line in the extension portion receiving portion 108, and FIG. 7A shows a state in which no current is passed through the locking control coil 116, and FIG. 7B shows a state in which no current is passed through the locking control coil 116. Indicates a state in which a current in the direction of canceling the magnetic field lines by the holding magnet 114 is passed through the locking control coil 116.

図７（ａ）においては、保持用マグネット１１４により強い磁力線が生成されており、この磁力線により磁性流体保持部１１０に保持された磁性流体１１２の粘性が極めて高くなる。一方、図７（ｂ）においては、保持用マグネット１１４によって生成された磁力線の一部が、磁性流体保持部１１０の内側に配置された係止制御用コイル１１６によって打ち消され、磁性流体保持部１１０の内部を通る磁力線が極めて弱くなっている。この状態では、磁性流体１１２の粘性は低くなり、移動枠１４の移動に殆ど影響を与えることはない。 In FIG. 7A, strong magnetic field lines are generated by the holding magnet 114, and the magnetic fluid 112 held by the magnetic fluid holding portion 110 becomes extremely viscous due to the magnetic field lines. On the other hand, in FIG. 7B, a part of the magnetic field lines generated by the holding magnet 114 is canceled by the locking control coil 116 arranged inside the magnetic fluid holding portion 110, and the magnetic fluid holding portion 110 The magnetic field lines passing through the inside of the are extremely weak. In this state, the viscosity of the magnetic fluid 112 becomes low, and the movement of the moving frame 14 is hardly affected.

また、図７（ａ）に示す状態においては、磁性流体１１２中を透過する磁力線は、延出部１０６（磁性流体保持部１１０の中心軸線）を中心として放射状に広がるものであり、この放射方向に磁性流体１１２中の微粒子同士が結びつく。このため、磁性流体１１２に挿入されている延出部１０６に作用する流体抵抗は、何れの方向にもほぼ均一に作用する。本実施形態においては、図５に示すように、第２固定板１０２上に延出部受部１０８を２つ設けることにより、移動枠１４を確実に係止している。 Further, in the state shown in FIG. 7A, the magnetic field lines transmitted through the magnetic fluid 112 extend radially around the extending portion 106 (the central axis of the magnetic fluid holding portion 110), and the radial direction thereof. The fine particles in the magnetic fluid 112 are bound to each other. Therefore, the fluid resistance acting on the extending portion 106 inserted in the magnetic fluid 112 acts substantially uniformly in any direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the moving frame 14 is securely locked by providing the two extension receiving portions 108 on the second fixing plate 102.

さらに、本実施形態に備えられている係止機構１０４は、移動枠１４の移動に対するダンパーとして使用することもできる。即ち、係止機構１０４は、コントローラ３６が係止制御用コイル１１６に流す電流を調整することにより、保持用マグネット１１４によって生成された磁力線を適度に弱め、磁性流体１１２に所望の粘性を与えることができる。このように、手振れ補正制御の実行中に、係止制御用コイル１１６に適度な電流を流して保持用マグネット１１４が生成する磁気を弱めることにより、移動枠１４の動きにダンピングを与えることができる。これにより、係止機構１０４をダンパーとして利用して、手振れ補正制御における移動枠１４のオーバーシュート等を抑制し、手振れ補正制御の精度を高めることもできる。なお、第１実施形態における係止機構４０もダンパーとして使用することができる。 Further, the locking mechanism 104 provided in the present embodiment can also be used as a damper for the movement of the moving frame 14. That is, the locking mechanism 104 appropriately weakens the magnetic field lines generated by the holding magnet 114 by adjusting the current flowing through the locking control coil 116 by the controller 36, and gives the magnetic fluid 112 a desired viscosity. Can be done. In this way, damping can be applied to the movement of the moving frame 14 by applying an appropriate current to the locking control coil 116 to weaken the magnetism generated by the holding magnet 114 during the execution of the image stabilization control. .. As a result, the locking mechanism 104 can be used as a damper to suppress an overshoot or the like of the moving frame 14 in the image stabilization control, and the accuracy of the image stabilization control can be improved. The locking mechanism 40 in the first embodiment can also be used as a damper.

本発明の第２実施形態のアクチュエータによれば、保持用マグネット１１４は、移動枠１４から磁性流体１１２の中に延びている延出部１０６の周囲に、概ね放射方向の磁力線が磁性流体１１２の中に形成されるように配置されている。このため、保持用マグネット１１４による磁力線が延出部１０６の周囲に等方的に生成され、延出部１０６に作用する磁性流体１１２の粘性抵抗が各方向で概ね均一に作用する。これにより、磁性流体１１２によって、延出部１０６を何れの方向にも強く保持することができ、少ない数の係止機構で移動枠１４を保持することが可能になる。 According to the actuator of the second embodiment of the present invention, the holding magnet 114 has a magnetic field line in the radial direction of the magnetic fluid 112 around the extending portion 106 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 112. Arranged to be formed inside. Therefore, the magnetic field lines generated by the holding magnet 114 are isotropically generated around the extending portion 106, and the viscous resistance of the magnetic fluid 112 acting on the extending portion 106 acts substantially uniformly in each direction. As a result, the extending portion 106 can be strongly held in any direction by the magnetic fluid 112, and the moving frame 14 can be held by a small number of locking mechanisms.

また、本実施形態のアクチュエータによれば、保持用マグネット１１４は、移動枠１４から磁性流体１１２の中に延びる延出部１０６の延長線上に配置され、係止制御用コイル１１６は、延出部１０６の周囲を取り囲むように配置されている。このため、単一の保持用マグネット１１４、及び単一の係止制御用コイル１１６により、延出部１０６の保持及び解除を実行することができる。 Further, according to the actuator of the present embodiment, the holding magnet 114 is arranged on the extension line of the extending portion 106 extending from the moving frame 14 into the magnetic fluid 112, and the locking control coil 116 is the extending portion. It is arranged so as to surround the circumference of the 106. Therefore, the extension portion 106 can be held and released by the single holding magnet 114 and the single locking control coil 116.

さらに、本実施形態のアクチュエータによれば、コントローラ３６は、手振れ補正の実行中において、係止制御用コイル１１６に電流を流し、保持用マグネット１１４が生成する磁気を弱めることにより、移動枠１４の動きにダンピングを与えるように構成されている。このため、係止制御用コイル１１６に流す電流を調整するだけで、係止機構１０４をダンパー機構として利用することができ、手振れ補正制御における移動枠１４のオーバーシュート等を抑制し、手振れ補正制御の精度を高めることができる。 Further, according to the actuator of the present embodiment, the controller 36 applies a current to the locking control coil 116 during execution of image stabilization to weaken the magnetism generated by the holding magnet 114, thereby causing the moving frame 14 to move. It is configured to give damping to the movement. Therefore, the locking mechanism 104 can be used as a damper mechanism simply by adjusting the current flowing through the locking control coil 116, suppressing overshoot of the moving frame 14 in the image stabilization control, and controlling the image stabilization. The accuracy of the

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明のアクチュエータをデジタルカメラに適用していたが、本発明のアクチュエータをフィルムカメラや、動画撮影用のカメラに適用することもできる。また、上述した実施形態においては、移動枠に延出部が設けられ、固定板（第２固定板）に延出部受部が設けられていたが、移動枠に延出部受部を設け、固定板（第２固定板）に延出部を設けることもできる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications can be made to the above-described embodiment. In particular, in the above-described embodiment, the actuator of the present invention has been applied to a digital camera, but the actuator of the present invention can also be applied to a film camera or a camera for moving images. Further, in the above-described embodiment, the moving frame is provided with an extending portion and the fixing plate (second fixing plate) is provided with an extending portion receiving portion, but the moving frame is provided with an extending portion receiving portion. , The fixing plate (second fixing plate) may be provided with an extension portion.

また、上述した実施形態においては、延出部受部に保持用マグネットが設けられ、この保持用マグネットによる磁力線を係止制御用コイルにより打ち消していたが、非通電時における係止が不要な場合には、保持用マグネットを省略することもできる。保持用マグネットを省略した構成においては、係止時において係止制御用コイルに電流を流して磁性流体の粘性を高め、係止解除時には係止制御用コイルに流す電流を停止し、磁性流体の粘性を低下させる。 Further, in the above-described embodiment, a holding magnet is provided in the extension receiving portion, and the magnetic field line by the holding magnet is canceled by the locking control coil. However, when locking is not required when the power is off. It is also possible to omit the holding magnet. In the configuration in which the holding magnet is omitted, a current is passed through the locking control coil at the time of locking to increase the viscosity of the magnetic fluid, and at the time of unlocking, the current flowing through the locking control coil is stopped to cause the magnetic fluid. Reduces viscosity.

さらに、上述した実施形態においては、係止機構がダンパーとしても使用されていたが、上述した実施形態における係止機構を係止に使用せず、ダンパーとしてのみ使用することもできる。係止機構をダンパーとしてのみ使用する場合には、コントローラは、駆動手段を制御して可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、磁性流体に磁気を作用させることにより、磁性流体の粘性を変化させ、可動部に与えるダンピングを調整する制御装置として機能させる。また、保持用マグネットは、磁性流体保持部に保持された磁性流体に磁気を及ぼすことにより、磁性流体の粘性を高くする粘性抵抗用マグネットとして機能させる。さらに、係止制御用コイルは、磁性流体の粘性を低下させることにより、延出部に作用する粘性抵抗が弱くなるように、粘性抵抗用マグネットが生成する磁気を打ち消し可能に配置されたダンピング調整用コイルとして機能させる。 Further, in the above-described embodiment, the locking mechanism is also used as a damper, but the locking mechanism in the above-described embodiment can be used only as a damper without being used for locking. When the locking mechanism is used only as a damper, the controller controls the driving means to move the movable part, executes the camera shake correction control for correcting the camera shake, and applies magnetism to the magnetic fluid. It changes the viscosity of the magnetic fluid and functions as a control device that adjusts the damping applied to the moving parts. Further, the holding magnet functions as a viscous resistance magnet that increases the viscosity of the magnetic fluid by applying magnetism to the magnetic fluid held in the magnetic fluid holding portion. Further, the locking control coil is a damping adjustment arranged so as to cancel the magnetism generated by the viscous resistance magnet so that the viscous resistance acting on the extending portion is weakened by lowering the viscosity of the magnetic fluid. It functions as a coil.

また、係止機構をダンパーとしてのみ使用する場合にも、保持用マグネットを省略することができる。この場合には、係止制御用コイルは、磁性流体の粘性を変化させることにより、延出部に作用する粘性抵抗を調整可能に配置されたダンピング調整用コイルとして機能させる。 Further, when the locking mechanism is used only as a damper, the holding magnet can be omitted. In this case, the locking control coil functions as a damping adjusting coil in which the viscous resistance acting on the extending portion can be adjusted by changing the viscosity of the magnetic fluid.

１ カメラ
２ レンズユニット
４ カメラ本体
４ａ 撮像素子面
６ レンズ鏡筒
８ レンズ
１０ アクチュエータ
１２ 固定板（固定部）
１４ 移動枠（可動部）
１４ａ リング部
１４ｂ コイル取付部
１６ 手振れ補正用レンズ
１８ スチールボール
２０ａ 第１駆動用コイル
２０ｂ 第２駆動用コイル
２０ｃ 第３駆動用コイル
２２ａ 第１駆動用マグネット
２２ｂ 第２駆動用マグネット
２２ｃ 第３駆動用マグネット
３０ 凹部
２８ 吸着用ヨーク
３４ ジャイロ
３６ コントローラ（制御装置）
４０ 係止機構
４２ 延出部
４４ 延出部受部
４６ 磁性流体保持部
４８ 磁性流体
５０ａ、５０ｂ 保持用マグネット
５２ａ、５２ｂ 係止制御用コイル
５４ａ、５４ｂ バックヨーク
１００ アクチュエータ
１０２ 第２固定板（固定部）
１０４ 係止機構
１０６ 延出部
１０８ 延出部受部
１１０ 磁性流体保持部
１１２ 磁性流体
１１４ 保持用マグネット
１１６ 係止制御用コイル 1 Camera 2 Lens unit 4 Camera body 4a Image pickup element surface 6 Lens lens barrel 8 Lens 10 Actuator 12 Fixing plate (fixed part)
14 Moving frame (moving part)
14a Ring part 14b Coil mounting part 16 Camera shake correction lens 18 Steel ball 20a 1st drive coil 20b 2nd drive coil 20c 3rd drive coil 22a 1st drive magnet 22b 2nd drive magnet 22c 3rd drive Magnet 30 Recess 28 Adsorption yoke 34 Gyro 36 Controller (control device)
40 Locking mechanism 42 Extending part 44 Extending part receiving part 46 Magnetic fluid holding part 48 Magnetic fluid 50a, 50b Holding magnet 52a, 52b Locking control coil 54a, 54b Back yoke 100 Actuator 102 Second fixing plate (fixed) Department)
104 Locking mechanism 106 Extending part 108 Extending part receiving part 110 Magnetic fluid holding part 112 Magnetic fluid 114 Holding magnet 116 Locking control coil

Claims (9)

手振れ補正用レンズを移動させるためのアクチュエータであって、
固定部と、
上記手振れ補正用レンズが取り付けられた可動部であって、上記固定部に対して当該手振れ補正用レンズの光軸に直交する平面内で移動可能に支持された可動部と、
上記可動部を駆動するための駆動手段と、
上記固定部又は上記可動部の一方に設けられ、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部と、
上記固定部又は上記可動部の他方から、上記磁性流体保持部に向けて光軸方向に延びる延出部と、を有し、この延出部の先端は、上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体の中に延び、上記可動部が上記固定部に対して移動されると、上記磁性流体保持部の内側で光軸に直交する方向に並進移動され、さらに、
上記駆動手段を制御して上記可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、上記磁性流体に磁気を作用させることにより、上記磁性流体の粘性を変化させ、上記可動部の係止及び解除を実行する制御装置を有し、
上記制御装置は、上記可動部を係止する場合には、上記磁性流体の粘性を高くして、上記可動部の光軸に直交する方向の並進移動を係止することを特徴とするアクチュエータ。 An actuator for moving the image stabilization lens.
Fixed part and
A movable part to which the image stabilization lens is attached and supported so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis of the image stabilization lens with respect to the fixed part.
A driving means for driving the movable part and
A magnetic fluid holding portion provided on one of the fixed portion or the movable portion and holding a magnetic fluid inside, and a magnetic fluid holding portion.
The other of the fixed portion or the movable portion, anda extending portion Ru extending in the optical axis direction toward the magnetic fluid holding portion, the tip of the extending portion is retained in the magnetic fluid holding portion When it extends into the magnetic fluid and is moved with respect to the fixed portion, it is translated inside the magnetic fluid holding portion in a direction orthogonal to the optical axis, and further .
By controlling the driving means to move the movable part and executing the camera shake correction control for correcting the camera shake, and by applying magnetism to the magnetic fluid, the viscosity of the magnetic fluid is changed to change the viscosity of the movable part. have a locking and a control device for executing the release,
The control device is an actuator characterized in that when the movable portion is locked, the viscosity of the magnetic fluid is increased to lock the translational movement in a direction orthogonal to the optical axis of the movable portion. 手振れ補正用レンズを移動させるためのアクチュエータであって、An actuator for moving the image stabilization lens.
固定部と、Fixed part and
上記手振れ補正用レンズが取り付けられた可動部であって、上記固定部に対して当該手振れ補正用レンズの光軸に直交する平面内で移動可能に支持された可動部と、A movable part to which the image stabilization lens is attached and supported so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis of the image stabilization lens with respect to the fixed part.
上記可動部を駆動するための駆動手段と、 A driving means for driving the movable part and
上記固定部又は上記可動部の一方に設けられ、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部と、A magnetic fluid holding portion provided on one of the fixed portion or the movable portion and holding a magnetic fluid inside, and a magnetic fluid holding portion.
上記固定部又は上記可動部の他方から、上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体の中に延びるように設けられた延出部と、An extension portion provided so as to extend into the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion from the fixed portion or the other of the movable portions.
上記駆動手段を制御して上記可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、上記磁性流体に磁気を作用させることにより、上記磁性流体の粘性を変化させ、上記可動部の係止及び解除を実行する制御装置と、By controlling the driving means to move the movable part and executing the camera shake correction control for correcting the camera shake, and by applying magnetism to the magnetic fluid, the viscosity of the magnetic fluid is changed to change the viscosity of the movable part. A control device that locks and unlocks,
上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体に磁気を及ぼすことにより、上記磁性流体の粘性を高くし、上記延出部が上記磁性流体によって保持されるように配置された保持用マグネットと、By applying magnetism to the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion, the viscosity of the magnetic fluid is increased, and a holding magnet arranged so that the extending portion is held by the magnetic fluid, and a holding magnet.
上記磁性流体の粘性を低下させることにより、上記延出部を保持する力が弱くなるように、上記保持用マグネットが生成する磁気を打ち消し可能に配置された係止制御用コイルと、を有し、It has a locking control coil arranged so as to cancel the magnetism generated by the holding magnet so that the force for holding the extending portion is weakened by reducing the viscosity of the magnetic fluid. ,
上記制御装置は、上記可動部の係止を解除する際、上記保持用マグネットの磁気の少なくとも一部が打ち消されるように上記係止制御用コイルに電流を流し、When the movable portion is released from the lock, the control device causes a current to flow through the lock control coil so that at least a part of the magnetism of the holding magnet is canceled.
上記保持用マグネットは、上記固定部又は上記可動部から上記磁性流体の中に延びている上記延出部に概ね直交する方向の磁力線を、上記磁性流体の中に形成するように配置され、The holding magnet is arranged so as to form a magnetic field line in the magnetic fluid in a direction substantially orthogonal to the extending portion extending from the fixed portion or the movable portion into the magnetic fluid.
上記保持用マグネットは、上記磁性流体の中に延びている上記延出部の両側に異なる磁極が対向するように配置され、上記係止制御用コイルは、上記保持用マグネットの磁極と上記延出部との間に夫々配置されていることを特徴とするアクチュエータ。The holding magnet is arranged so that different magnetic poles face each other on both sides of the extending portion extending into the magnetic fluid, and the locking control coil is the magnetic pole of the holding magnet and the extending. An actuator characterized in that it is arranged between each part. 手振れ補正用レンズを移動させるためのアクチュエータであって、An actuator for moving the image stabilization lens.
固定部と、Fixed part and
上記手振れ補正用レンズが取り付けられた可動部であって、上記固定部に対して当該手振れ補正用レンズの光軸に直交する平面内で移動可能に支持された可動部と、A movable part to which the image stabilization lens is attached and supported so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis of the image stabilization lens with respect to the fixed part.
上記可動部を駆動するための駆動手段と、A driving means for driving the movable part and
上記固定部又は上記可動部の一方に設けられ、内部に磁性流体を保持した磁性流体保持部と、A magnetic fluid holding portion provided on one of the fixed portion or the movable portion and holding a magnetic fluid inside, and a magnetic fluid holding portion.
上記固定部又は上記可動部の他方から、上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体の中に延びるように設けられた延出部と、An extension portion provided so as to extend into the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion from the fixed portion or the other of the movable portions.
上記駆動手段を制御して上記可動部を移動させ、手振れを補正する手振れ補正制御を実行すると共に、上記磁性流体に磁気を作用させることにより、上記磁性流体の粘性を変化させ、上記可動部の係止及び解除を実行する制御装置と、By controlling the driving means to move the movable part and execute the camera shake correction control for correcting the camera shake, and by applying magnetism to the magnetic fluid, the viscosity of the magnetic fluid is changed to change the viscosity of the movable part. A control device that locks and unlocks,
上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体に磁気を及ぼすことにより、上記磁性流体の粘性を高くし、上記延出部が上記磁性流体によって保持されるように配置された保持用マグネットと、By applying magnetism to the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion, the viscosity of the magnetic fluid is increased, and a holding magnet arranged so that the extending portion is held by the magnetic fluid, and a holding magnet.
上記磁性流体の粘性を低下させることにより、上記延出部を保持する力が弱くなるように、上記保持用マグネットが生成する磁気を打ち消し可能に配置された係止制御用コイルと、を有し、It has a locking control coil arranged so as to cancel the magnetism generated by the holding magnet so that the force for holding the extending portion is weakened by reducing the viscosity of the magnetic fluid. ,
上記制御装置は、上記可動部の係止を解除する際、上記保持用マグネットの磁気の少なくとも一部が打ち消されるように上記係止制御用コイルに電流を流し、When the movable portion is released from the lock, the control device causes a current to flow through the lock control coil so that at least a part of the magnetism of the holding magnet is canceled.
上記保持用マグネットは、上記固定部又は上記可動部から上記磁性流体の中に延びている上記延出部の周囲に、概ね放射方向の磁力線が上記磁性流体の中に形成されるように配置され、The holding magnet is arranged so that magnetic lines in the radial direction are formed in the magnetic fluid around the extending portion extending from the fixed portion or the movable portion into the magnetic fluid. ,
上記保持用マグネットは、上記固定部又は上記可動部から上記磁性流体の中に延びる上記延出部の延長線上に配置され、上記係止制御用コイルは、上記延出部の周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とするアクチュエータ。The holding magnet is arranged on an extension line of the extension portion extending from the fixed portion or the movable portion into the magnetic fluid, and the locking control coil surrounds the extension portion. An actuator characterized by being arranged. さらに、上記磁性流体保持部に保持された上記磁性流体に磁気を及ぼすことにより、上記磁性流体の粘性を高くし、上記延出部が上記磁性流体によって保持されるように配置された保持用マグネットと、上記磁性流体の粘性を低下させることにより、上記延出部を保持する力が弱くなるように、上記保持用マグネットが生成する磁気を打ち消し可能に配置された係止制御用コイルと、を有し、上記制御装置は、上記可動部の係止を解除する際、上記保持用マグネットの磁気の少なくとも一部が打ち消されるように上記係止制御用コイルに電流を流す請求項１記載のアクチュエータ。 Further, by applying magnetism to the magnetic fluid held by the magnetic fluid holding portion, the viscosity of the magnetic fluid is increased, and a holding magnet arranged so that the extending portion is held by the magnetic fluid. And the locking control coil arranged so as to cancel the magnetism generated by the holding magnet so that the force for holding the extending portion is weakened by reducing the viscosity of the magnetic fluid. The actuator according to claim 1, wherein the control device causes a current to flow through the locking control coil so that at least a part of the magnetism of the holding magnet is canceled when the movable portion is unlocked. .. 上記保持用マグネットは、上記固定部又は上記可動部から上記磁性流体の中に延びている上記延出部に概ね直交する方向の磁力線を、上記磁性流体の中に形成するように配置されている請求項４記載のアクチュエータ。 The holding magnet is arranged so as to form a magnetic field line in the magnetic fluid in a direction substantially orthogonal to the extending portion extending from the fixed portion or the movable portion into the magnetic fluid. The actuator according to claim 4. 上記保持用マグネットは、上記固定部又は上記可動部から上記磁性流体の中に延びている上記延出部の周囲に、概ね放射方向の磁力線が上記磁性流体の中に形成されるように配置されている請求項４記載のアクチュエータ。 The holding magnet is arranged so that magnetic lines in the radial direction are formed in the magnetic fluid around the extending portion extending from the fixed portion or the movable portion into the magnetic fluid. The actuator according to claim 4. 上記制御装置は、上記手振れ補正制御の実行中において、上記係止制御用コイルに電流を流し、上記保持用マグネットが生成する磁気を弱めることにより、上記可動部の動きにダンピングを与えるように構成されている請求項４乃至６の何れか１項に記載のアクチュエータ。 The control device is configured to give damping to the movement of the movable portion by passing a current through the locking control coil and weakening the magnetism generated by the holding magnet while the camera shake correction control is being executed. The actuator according to any one of claims 4 to 6. 手振れ補正機能を備えたレンズユニットであって、
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の内部に配置されたレンズと、
請求項１から７の何れか１項に記載のアクチュエータと、
を有することを特徴とするレンズユニット。 It is a lens unit with an image stabilization function.
With the lens barrel,
With the lens placed inside this lens barrel,
The actuator according to any one of claims 1 to 7.
A lens unit characterized by having. 手振れ防止機能を備えたカメラであって、
カメラ本体と、
請求項８記載のレンズユニットと、
を有することを特徴とするカメラ。 A camera with a camera shake prevention function
With the camera body
The lens unit according to claim 8 and
A camera characterized by having.
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