JPH05322502A - 速度センサー - Google Patents

速度センサー

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Publication number
JPH05322502A
JPH05322502A JP14897192A JP14897192A JPH05322502A JP H05322502 A JPH05322502 A JP H05322502A JP 14897192 A JP14897192 A JP 14897192A JP 14897192 A JP14897192 A JP 14897192A JP H05322502 A JPH05322502 A JP H05322502A
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JP
Japan
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moving
coil
magnet
yoke
speed sensor
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JP14897192A
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English (en)
Inventor
Satoshi Sakamoto
敏 坂本
Hiroshi Kawamura
洋 川村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁誘導型の速度センサーにおいて、比較的
簡単な構造でありながら、マグネットから出た磁束の漏
れや外部磁界の影響を受けることが殆ど無いようにし、
設計の自由度を拡げ、誘導電圧の出力特性を高める。 【構成】 可動レンズ7を保持した移動体13の移動方
向を案内するためのガイド軸12に透磁性を持たせてこ
れを内ヨークとし、上記移動体に支持された可動コイル
31を上記ガイド軸と同軸なるように設け、略円筒状を
為しその軸方向に延びる切欠24aが形成された外ヨー
ク24を可動コイルの移動範囲を囲繞するように配置
し、可動コイルの軸と直交する方向で極性が異なるよう
に着磁されたマグネット25、26を可動コイルの移動
範囲の両端に内ヨーク及び外ヨークと接触した状態で配
置して、マグネットから出た磁束が外ヨーク−外ヨーク
とガイド軸との間の空間27−ガイド軸−マグネットと
いう磁路を通るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な速度センサーに関
する。詳しくは、移動部材に支持された可動コイルが磁
界内で移動したとき該可動コイルに発生する誘導電圧を
検出することで当該移動部材の移動速度を検出する、所
謂、電磁誘導型の速度センサーに関するものであり、比
較的簡単な構造でありながら、磁界形成手段であるマグ
ネットからでた磁束の漏れにより他の電子部品に影響を
与えることなく、また、外部磁界からの影響を受けるこ
とが殆ど無く正確な検出を行うことができる新規な速度
センサーを提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】移動部材の移動速度を検出するための速
度センサーとして、電磁誘導型の速度センサーがある。
【0003】図8は従来の速度センサーの一例aを原理
的に示すものである。
【0004】同図において、bは所要の移動部材に支持
されたコイルボビンであり、当該移動部材の移動方向に
沿って軸心が延びる円筒状をしている。
【0005】cはコイルボビンbに巻回された可動コイ
ルである。
【0006】dはコイルボビンbの孔eより稍細い円柱
状をしたマグネットであり、その軸方向で極性が異なる
ように着磁され、上記コイルボビンbと同軸上に配置さ
れる。
【0007】f、f、・・・はマグネットdから出る磁
束を示す。
【0008】尚、マグネットdと可動コイルcとの軸方
向における長さ及び位置関係は、可動コイルcがその移
動範囲におけるいずれの位置にあっても、マグネットd
の少なくとも一部が可動コイルcの孔e内に位置し、マ
グネットdの磁束f、f、・・・により形成される磁界
内に可動コイルcの一部が位置するようにされている。
【0009】しかして、移動部材が移動すると、これと
一体的に移動する可動コイルcが上記磁界内を移動し、
これにより、該可動コイルcにそのときの移動速度に応
じた量の誘導電流が流れるので、その両端に発生した誘
導電圧を検出することによって移動部材の移動速度が検
出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
速度センサーaにあっては、マグネットdが言わば裸の
状態で設けられるので、該マグネットdから出た磁束
f、f、・・・はオープンループを形成してしまう。
【0011】このため、速度センサーaの周辺への磁束
漏れが多く、これが他の電子部品に影響を与え、装置全
体に誤動作が生じたり、逆に、他の磁気部材から影響を
受けて検出結果に狂いが生じるという問題があり、その
結果、速度センサーを用いる装置内における速度センサ
ーの配置に係る設計の自由度が狭められてしまうという
問題があった。
【0012】また、磁束f、f、・・・の利用効率が低
いために、所定の強さの信号を得るためにはマグネット
dを小型化することができず、速度センサーaの形状が
大型化してしまうという問題があった。
【0013】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明速度セン
サーは、上記した課題を解決するために、直線方向へ移
動される移動部材の移動方向と平行な方向へ延びる軸状
をした内ヨークと、移動部材を保持した移動体に上記内
ヨークと同軸なるように支持された可動コイルと、略円
筒状を為し可動コイルの移動範囲を囲繞するように配置
されると共にその軸方向に延びる切欠が形成された外ヨ
ークと、可動コイルの軸と直交する方向で極性が異なる
ように着磁され可動コイルの移動範囲の少なくとも一端
に内ヨーク及び外ヨークと接触又は近接した状態で配置
されたマグネットとを設け、移動体のうち上記切欠を通
して外ヨーク内に突出した部分で可動コイルを支持した
ものである。
【0014】
【作用】従って、本発明速度センサーによれば、マグネ
ットから出た磁束は少なくとも速度センサーの両端以外
の部分においてはこの速度センサーの外郭を為す外ヨー
ク内の閉磁路を通されるので、その磁束が周囲に漏れる
ことは殆ど無く、このため、周辺に配置される電子部品
への影響及び周辺に配置される磁気部材からの影響を殆
ど受けることが無く、より正確な速度検出を行うことが
できると共に、速度センサーの装置全体の配置に関する
設計の自由度を広げることができる。
【0015】また、マグネットから出た磁束の漏れが殆
ど無いために、磁束の利用効率が高められ、その分、可
動コイルやマグネットの小型化を図ることができる。
【0016】
【実施例】以下に、本発明速度センサーの詳細を添付図
面に示した各実施例に従って説明する。
【0017】尚、図面に示した各実施例は、本発明速度
センサーを、カメラ用レンズ鏡筒における可動レンズの
移動速度を検出するための速度センサーに適用したもの
である。
【0018】図1乃至図5は第1の実施例を示すもので
ある。
【0019】1はレンズ鏡筒、2はその外殻であり、外
殻2は外殻前半部3と外殻後半部4(図面ではその前端
部のみを示してある。)とが結合されることによって、
略角柱状をした外形を有するように形成され、外殻前半
部3にはその前後両端面に開口した横断面略円形を為す
内部空間5が、また、外殻後半部4にも上記内部空間5
と略同様な内部空間がそれぞれ形成されている。
【0020】そして、上記内部空間5には、それぞれ所
定の光制御作用を有するレンズ6、7が、また、外殻後
半部4の前端部を為す中間壁8に形成された光通過孔8
aにはレンズ9が、更に、外殻後半部4の図示しない内
部空間にはレンズ10が、これらの光軸が互いに一致す
るように配列されており、上記レンズ7がズーミング用
の可動レンズになっている。
【0021】5a、5bは内部空間5の内周面に前後方
向に延びるように形成された凹溝である。
【0022】これら凹溝5a、5bは、その横断面形状
が内部空間5の中心に向かって開口した略C字形を為す
と共に、上記中心を挟んで互いに反対側に位置されてお
り、一方の凹溝5a(以下、「アクチュエータ配置空
間」と言う。)の横断面の直径は他方の凹溝5b(以
下、「センサー配置用空間」と言う。)の横断面の直径
の略2倍になっている。
【0023】11は円柱状をした主ガイド軸、12は該
主ガイド軸11の直径の略1/3の直径を有する円柱状
をした補助ガイド軸であり、これら主ガイド軸11及び
補助ガイド軸12は透磁性の良好な材料により形成され
ている。
【0024】また、これらガイド軸11、12は前記レ
ンズ6、7、9及び10の光軸と平行な方向に延びる向
きで設けられ、主ガイド軸11は上記アクチュエータ配
置用空間5aの中心部に位置した状態で、補助ガイド軸
12はセンサー配置用空間5bの中心部に位置した状態
でそれぞれその両端部が外殻前部3の前面壁と中間壁8
に各別に支持される。
【0025】尚、主ガイド軸11及び補助ガイド軸12
はその外周部を含油メタル等透磁性を有し、かつ、滑り
性の良好な金属により形成すると良い。
【0026】13は上記可動レンズを保持した移動体で
あり、レンズ保持部14とその軸心を挟んで互いに略反
対側に位置された第1の軸受保持部15、15及び第2
の軸受保持部16、16等が合成樹脂により一体に形成
されて成る。
【0027】レンズ保持部14は直径の大きさの割には
軸方向に短い扁平な略円筒状をしており、このレンズ保
持部14に可動レンズ7が内嵌状に保持されている。
【0028】17はレンズ保持部14の周方向における
一部から後方へ向かって突出した連結部、18はレンズ
保持部14の外周面のうち中心を挟んで上記連結部17
と反対側の位置から突出した脚部、19は該脚部18の
先端部から後方へ向かって突出した別の連結部である。
【0029】第1の軸受保持部15、15は前記アクチ
ュエータ配置用空間5aの直径より稍小さい直径のリン
グ状をしており、第2の軸受保持部16、16は前記セ
ンサー配置用空間5bの直径より稍小さい直径のリング
状をしており、第1の軸受保持部15、15はその周方
向における一部が一方の連結部17の反レンズ保持部1
4側を向いた面の前後両端部と各別に連結され、該2つ
の軸受保持部15、15は互いの軸心が一致し、かつ、
その軸心がレンズ保持部14の軸心と平行になるように
配置され、また、第2の軸受保持部16、16はその周
方向における一部が他方の連結部19の反レンズ保持部
14側を向いた面の前後両端部と連結され、該2つの軸
受保持部16、16は互いの軸心が一致し、かつ、その
軸心がレンズ保持部14の軸心と平行になるように配置
されている。
【0030】20、20は上記第1の軸受保持部15、
15に各別に保持された軸受メタルであり、その中心部
に形成された孔20a、20aに主ガイド軸11が摺動
自在に挿通される。
【0031】21、21は後述するコイルボビンを介し
て上記第2の軸受保持部16、16に各別に保持された
軸受メタルであり、その中心部に形成された孔21a、
21aに補助ガイド軸12が摺動自在に挿通される。
【0032】軸受メタル21、21の孔21a、21a
は、ガイド軸11と12とを結ぶ直線と平行な方向に長
い長孔になっており、ガイド軸11と12との間の距離
と軸受メタル20、20と21、21との間の距離の2
つの距離の間に寸法誤差があっても、その誤差が長孔2
1a、21aによって吸収されるようになっている。
【0033】しかして、移動体13は2本のガイド軸1
1、12に前記レンズ6、7、9及び10の光軸と平行
な方向へ移動自在に支持され、その移動は、図1に実線
で示す位置と2点鎖線で示す位置との間で行われ、可動
レンズ7が移動されて画角調整が行われる。
【0034】22は移動体13を移動させるためのアク
チュエータであり、その内部構造の詳細は省略してある
が、前記アクチュエータ配置用空間5a内に主ガイド軸
11を覆うように配置された外ヨークと該外ヨークの両
端部に配置され、外ヨークとガイド軸11に接触するよ
うに設けられたマグネットと上記第1の軸受保持部1
5、15に支持された可動コイル等から構成されてい
る。
【0035】23は上記移動体13の移動速度を検出す
るための速度センサーであり、内ヨークを兼ねた前記補
助ガイド軸12と、外ヨークと、2つのマグネットと、
移動体13に支持された可動コイル等から成る。
【0036】24は外ヨークであり、周方向における一
部に軸方向に延びる切欠24aを有する略円筒状を為
し、該切欠24aは外ヨーク24の軸心を中心とした中
心角で略90゜の範囲に亘り、かつ、外ヨーク24の全
長に亘って形成されており、従って、外ヨーク24はそ
の軸方向から見て略C字状をしている。
【0037】かかる外ヨーク24はその切欠24aが内
部空間5の中心を向く向きでセンサー配置用空間5b内
に配置されると共に、外殻前半部3に固定される。
【0038】25及び26はマグネットであり、周方向
における一部に切欠25a、26aが形成された比較的
厚い円板状を為すように形成されると共に、その外径は
上記外ヨーク24の内径と等しくされており、また、そ
の中心部には補助ガイド軸12の外径と等しい内径を有
する孔25b、26bが形成され、上記切欠25a、2
6aは中心角で略90゜の範囲に亘り、かつ、中心部か
ら外周面にかけて形成されており、従って、このマグネ
ット25、26も軸方向から見て略C字状をしている。
【0039】これらマグネット25及び26はその半径
方向で極性が異なるように互いに同じパターンで着磁さ
れている。尚、図面では、外周面側にN極が、内周面側
にS極があるように着磁された状態で示してある(図4
参照)。
【0040】そして、このようなマグネット25及び2
6は、その切欠25a、26aが外ヨーク24の切欠2
4aと一致する向きで、その外周面が外ヨーク24の内
周面の前後両端部にそれぞれ固着され、かつ、その孔2
5b、26bの内周面が補助ガイド軸12の外周面と接
触される。
【0041】しかして、補助ガイド軸12とこれを囲繞
するように配置された外ヨーク24と前後2つのマグネ
ット25、26とにより、横断面が略円環状をした空間
27が画成される。
【0042】そして、2つのマグネット25、26から
出た磁束(図4に破線矢印で示してある。)は次のよう
な閉磁路を通る。
【0043】即ち、前側のマグネット25から出た磁束
は外ヨーク24の前半部−空間27の前半部−補助ガイ
ド軸12の前半部−マグネット25という閉磁路を通
り、後側のマグネット26から出た磁束は外ヨーク24
の後半部−空間27の後半部−補助ガイド軸12の後半
部−マグネット26という閉磁路を通る。
【0044】28はコイルボビンであり、略円筒状をし
たコイル巻付部29と、その両端部から外方へ突出した
フランジ30、30と該フランジ30、30の外周縁か
ら互いに反対側へ向かって突出した円環状をした軸受装
着部31、31とが絶縁材料により一体に形成されて成
り、コイル巻付部29は前記補助ガイド軸12の外径よ
り僅かに大きい内径を有している。
【0045】コイルボビン28のコイル巻付部29には
可動コイル32が巻装され、軸受装着部31、31内に
前記軸受メタル21、21が圧入状に嵌合され、更に、
該軸受装着部31、31が移動体13の第2の軸受保持
部16、16内に圧入状に内嵌固定される。
【0046】そして、可動コイル32は、移動体13に
保持された状態で、前記空間27内にその軸方向が空間
27を通る磁束の方向と直交する方向に延びるように位
置される。
【0047】そこで、移動体13が上記アクチュエータ
22により移動されると、これと一体的に可動コイル3
2が移動されるので、可動コイル32が磁束を横切り、
これにより、該可動コイル32に、その移動方向に応じ
た方向であり、かつ、移動速度に応じた量の誘導電流が
流れる。
【0048】従って、このとき可動コイル32の両端に
発生する電圧を測定することによって移動体13の移動
速度が検出される。
【0049】33は移動体13の位置を検出するための
位置検出センサー(図2参照)であり、内部空間5の内
周面に取着されたホール素子34と、移動体13のレン
ズ保持部14の外周面の一部から突出した部分に取着さ
れた傾斜マグネット35とにより構成される。
【0050】速度センサー23が有するマグネット2
5、26から出た磁束は該速度センサー23の外郭を為
す外ヨーク24内の閉磁路を通され、従って、その磁束
が周囲に漏れることは殆ど無く、また、この外ヨーク2
4により外部の磁界に対してシールドされるので、位置
センサー33が当該速度センサー23に近接している場
合でも速度センサー23が位置センサー33の傾斜マグ
ネット35から出た磁束の影響を受けることは殆ど無
く、また、逆に、速度センサー23の磁束が上記ホール
素子34の機能を狂わせることも無い。
【0051】そして、マグネット25、26から出た磁
束の漏れが殆ど無いために、磁束の利用効率は極めて高
く、その分、可動コイル32やマグネット25、26を
小さくすることができる。
【0052】図6及び図7は本発明速度センサーの第2
の実施例23Aを示すものである。
【0053】尚、この第2の実施例に示す速度センサー
23Aが上記第1の実施例に示した速度センサー23と
比較して相違する点は、外ヨークとマグネットのみであ
るので、この第2の実施例についての説明は上記相違点
についてのみ行い、他の部分については第1の実施例に
おける各部に前記速度センサー23における同様の部分
に付した符号と同じ符号を付することによりその説明を
省略する。
【0054】36は外ヨークであり、主部37と2枚の
連結板38、38とから成り、主部37は前記外ヨーク
24と同様に周方向における一部に切欠35aを有した
略円筒状をしている。
【0055】連結板38、38はこれも周方向における
一部に切欠38a、38aを有した薄い略円板状をして
おり、その中心部には補助ガイド軸12の径と同じ直径
の孔38b、38bが形成されている。
【0056】また、これら連結板38、38は、その切
欠38a、38aが主部37の切欠37aと一致した向
きで、該主部37の両端部にここを閉塞するよう固定さ
れる。
【0057】そして、このような外ヨーク36はその切
欠37a、38a、38aが内部空間5の中心を向く向
きでセンサー配置用空間5b内に配置されると共に、外
殻前半部3に固定され、連結板38、38の孔38b、
38bの内周面は補助ガイド軸12と接触される。
【0058】尚、前側の連結板38は主部37と一体に
形成するか又は予め主部37に固着しておくようにして
も良い。
【0059】39はマグネットであり、外ヨーク36の
主部37と同様、周方向における一部に切欠39aを有
した略円筒状をしており、その外径は主部37の内径と
等しく、軸方向における長さは主部37の同方向におけ
る長さと等しくされていおり、また、該マグネット39
はその肉厚方向で極性が異なるように着磁されている。
【0060】このようなマグネット39は、その切欠3
9aが主部37の切欠37aと一致した向きで、主部3
7の内面に固着される。
【0061】しかして、マグネット39から出た磁束
(外周面側にN極が、内周面側にS極があるように着磁
されたものとする。)は外ヨーク36の主部37−外ヨ
ーク36の連結板38、38−補助ガイド軸12−空間
27−マグネット39という閉磁路を通ることで上記空
間27に磁界を形成する。
【0062】従って、上記磁界内を可動コイル32が移
動されると、該可動コイル32に誘導電流が流れる。
【0063】この第2の実施例に示した速度センサー2
3Aによれば、可動コイル32の移動範囲の両端には薄
い連結板38、38が位置されるだけであるから、前記
第1の実施例に示した速度センサー23と較べて、可動
コイル32の移動方向における寸法を小さくすることが
でき、また、マグネット39はその全体が外ヨーク36
の内側に配置されるので、磁束の漏れをより一層抑るこ
とができる。
【0064】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明速度センサーは、直線方向へ移動される移動
部材の移動方向と平行な方向へ延びる軸状をした内ヨー
クと、移動部材を保持した移動体に上記内ヨークと同軸
なるように支持された可動コイルと、略円筒状を為し可
動コイルの移動範囲を囲繞するように配置されると共に
その軸方向に延びる切欠が形成された外ヨークと、可動
コイルの軸と直交する方向で極性が異なるように着磁さ
れ可動コイルの移動範囲の少なくとも一端に内ヨーク及
び外ヨークと接触又は近接した状態で配置されたマグネ
ットとを備え、移動体のうち上記切欠を通して外ヨーク
内に突出した部分で可動コイルを支持したことを特徴と
する。
【0065】従って、本発明速度センサーによれば、マ
グネットから出た磁束は少なくとも速度センサーの両端
以外の部分においてはこの速度センサーの外郭を為す外
ヨーク内の閉磁路を通されるので、その磁束が周囲に漏
れることは殆ど無く、このため、周辺に配置される電子
部品への影響及び周辺に配置される磁気部材からの影響
を殆ど受けることが無く、より正確な速度検出を行うこ
とができると共に、速度センサーの装置全体の配置に関
する設計の自由度を広げることができる。
【0066】また、マグネットから出た磁束の漏れが殆
ど無いために、磁束の利用効率が高められ、その分、可
動コイルやマグネットの小型化を図ることができる。
【0067】尚、上記第1の実施例においては、マグネ
ットを可動コイルの移動範囲の両端部に設けたが、場合
によっては、このマグネットは上記移動範囲の一端部に
のみ設けるようにしても良い。
【0068】また、上記各実施例においては、移動体の
移動方向を案内するためのガイド軸が内ヨークを兼ねる
ようにしたが、このようにすることによって、速度セン
サーに専用の部品の数を削減することができる。
【0069】もっとも、本発明における内ヨークは速度
センサーに専用のものであっても良い。
【0070】この他、上記各実施例に示した内ヨーク、
外ヨーク、可動コイル、マグネットその他各部の構造な
いし形状等は本発明を実施するに当たっての具体化のほ
んの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明
の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【0071】更に、上記各実施例においては、本発明を
カメラ用レンズ鏡筒における可動レンズの移動速度を検
出するための速度センサーに適用したものを示したが、
本発明はこのような例に限らず、各種の移動部材の移動
速度を検出するための速度センサーとして適用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図5と共に、本発明速度センサーをカ
メラ用レンズ鏡筒における可動レンズの移動速度を検出
するための速度センサーに適用した第1の実施例を示す
もので、レンズ鏡筒の要部の中央縦断面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う拡大断面図である。
【図3】移動体及び速度センサー等を一部を切り欠いて
示す斜視図である。
【図4】速度センサーを拡大して示す縦断面図である。
【図5】速度センサーを分解し、かつ、一部を切り欠い
た状態で示す拡大斜視図である。
【図6】図7と共に、本発明速度センサーをカメラ用レ
ンズ鏡筒における可動レンズの移動速度を検出するため
の速度センサーに適用した第2の実施例を示すもので、
要部の縦断面図である。
【図7】速度センサーの要部を分解して示す斜視図であ
る。
【図8】従来の速度センサーの一例を原理的に示す断面
図である。
【符号の説明】
7 移動部材 12 内ヨーク 13 移動体 16 (移動体の)外ヨーク内に突出した部分 23 速度センサー 24 外ヨーク 24a (外ヨークの)切欠 25 マグネット 26 マグネット 32 可動コイル 23A 速度センサー 36 外ヨーク 37a (外ヨークの)切欠 38a (外ヨークの)切欠 39 マグネット 39a (マグネットの)切欠

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線方向へ移動される移動部材の移動方
    向と平行な方向へ延びる軸状をした内ヨークと、移動部
    材を保持した移動体に上記内ヨークと同軸なるように支
    持された可動コイルと、略円筒状を為し可動コイルの移
    動範囲を囲繞するように配置されると共にその軸方向に
    延びる切欠が形成された外ヨークと、可動コイルの軸と
    直交する方向で極性が異なるように着磁され可動コイル
    の移動範囲の少なくとも一端に内ヨーク及び外ヨークと
    接触又は近接した状態で配置されたマグネットとを備
    え、移動体のうち上記切欠を通して外ヨーク内に突出し
    た部分で可動コイルを支持したことを特徴とする速度セ
    ンサー。
  2. 【請求項2】 直線方向へ移動される移動部材の移動方
    向と平行な方向へ延びる軸状をした内ヨークと、移動部
    材を保持した移動体に上記内ヨークと同軸なるように支
    持された可動コイルと、両端面が閉塞された略円筒状を
    為し可動コイルの移動範囲を囲繞するように配置される
    と共にその軸方向に延びる切欠が形成された外ヨーク
    と、略円筒状を為しその軸方向に延びるように形成され
    た切欠が上記外ヨークの切欠と一致した状態で該外ヨー
    クの内面略全体に接触固定されたマグネットとを備え、
    該マグネットは可動コイルの軸と直交する方向で極性が
    異なるように着磁され、移動体のうち上記切欠を通して
    外ヨーク内に突出した部分で可動コイルを支持したこと
    を特徴とする速度センサー。
JP14897192A 1992-05-18 1992-05-18 速度センサー Pending JPH05322502A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007028717A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Shicoh Eng Co Ltd リニアモータ及びレンズ駆動装置
JP2010061127A (ja) * 2008-08-08 2010-03-18 Nikon Corp レンズ鏡筒および撮像装置

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