JPH07146430A - 電磁駆動装置及び電磁駆動装置を用いたフォーカス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーカスレンズを固定部材に収納した状態
で可動部材を移動できるようにして、フォーカス制御装
置の小型、軽量化を図る。 【構成】 連結部８を介して外側ヨーク筒部９と内側ヨ
ーク筒部１０とが同心に形成されたヨーク体５と、少な
くとも内側ヨーク筒部に軸方向に形成された切欠き１１
に臨んで支持された支持軸４と、両ヨーク筒部の一方側
に固着された閉磁路を構成するマグネット６とにより固
定部２を構成する。周面にコイル２４が巻回されかつ外
側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に介挿されるボビ
ン１４と、内側ヨーク筒部よりも小径であり連結部材１
８、１９を介してボビン内孔部２３に収納された被駆動
体１２を保持する被駆動体保持部材１３とにより可動部
３を構成する。切欠きに対応位置されるボビンと被被駆
動体保持部材とを連結する連結部材１８に、支持軸が挿
通される軸孔１７が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被駆動体を保持した被
駆動部を有する可動部材を、ヨーク体に沿って移動動作
させる電磁駆動装置及びこの電磁駆動装置を用いたフォ
ーカス制御装置に関し、例えばビデオカメラ等に搭載さ
れたレンズ鏡筒内のフォーカシング用の可動レンズや電
動ズーミング用の可動レンズを駆動する可動レンズ駆動
機構に用いて好適な電磁駆動装置及びこの電磁駆動装置
を用いたフォーカス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オートフォーカス機能や電動ズ
ーム機能を備えたビデオカメラ等のレンズ鏡筒には、フ
ォーカシング用の可動レンズやズーミング用の可動レン
ズをその光軸方向に移動させてフォーカス制御を行うた
めの可動レンズ駆動装置が設けられている。この可動レ
ンズ駆動装置としては、例えばコイル及びマグネットを
有する電磁駆動型のアクチュエータが比較的多く用いら
れている。フォーカス制御を行う電磁駆動型アクチュエ
ータが備えられたレンズ鏡筒は、例えば、その外筺内に
ビデオカメラの前方側から光軸に沿って順に、前玉ユニ
ット、ズームユニットを構成するバリエータ、絞り装
置、固定レンズ及び可動レンズ群からなるインナーフォ
ーカスユニットを配して構成されている。

【０００３】上記バリエータは、ビデオカメラのレンズ
系のＷｉｄｅ端及びＴｅｌｅ端を決定するもので、その
移動範囲は大きい。従って、このバリエータの駆動機構
としては、ステッピングモータを主体とし、このステッ
ピングモータの回転運動を直線運動に変換する回転−直
動変換機構が用いられる。また、インナーフォーカスユ
ニットの可動レンズは、被写体像を、このレンズ鏡筒の
後方側に設置される、例えばＣＣＤ固体撮像素子の撮像
面に結像させるために光軸に沿って移動するレンズであ
り、この移動範囲は上記バリエータと比べて狭いものと
なっている。したがって、この可動レンズを移動させる
可動レンズ駆動機構としては、狭い範囲を移動させるの
に好適な、ボイス・コイル・モータ等の電磁駆動装置が
用いられている。

【０００４】インナーフォーカスユニットの可動レンズ
駆動装置を構成する従来の電動フォーカス制御装置は、
図１２に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子が配設された
側面部と対向する他方側面部が開放された箱状の外筺１
０１内に収容、固定される各構成部材からなる固定部１
０２と、この固定部１０２を構成する２本の支持軸１０
４ａ、１０４ｂに支持されて光軸方向に移動可能な可動
部１０３とから構成されている。固定部１０２は、外筺
１０１の前記開放側面部と対向するＣＣＤ固体撮像素子
配設側面部の内面の対角位置にそれぞれ一端を片持ち支
持された前記支持軸１０４ａ、１０４ｂと、金属製のヨ
ーク体１０５及びこのヨーク体１０５に固着されるマグ
ネット１０６とから構成されている。

【０００５】ヨーク体１０５は、支持軸１０４ａ、１０
４ｂが設けられた外筺１０１の側面部と対向する矩形状
の連結部１０８と、この連結部１０８の一側面に前記支
持軸１０４ａ、１０４ｂと平行して互いに同心に形成さ
れた角筒状の外側ヨーク筒部１０９及び内側ヨーク筒部
１１０とから構成されている。内側ヨーク筒部１１０
は、連結部１０８の中央部に形成した光学穴１０７の内
周縁から立ち上がり形成されている。また、外側ヨーク
筒部１０９は、その外形寸法が外筺１０１の開口寸法よ
りも小とされて前記連結部１０８の外周縁から立ち上が
り形成され、各コーナ部分が基端部から先端部に亘って
それぞれ切欠き部が形成されることによって、外見上、
前記支持軸１０４ａ、１０４ｂと平行な４個のヨーク片
により構成されている。

【０００６】この外側ヨーク筒部１０９には、内側ヨー
ク筒部１１０と対向する各内面に、マグネット１０６が
例えば接着剤等によってそれぞれ固着されている。これ
らマグネット１０６は、それぞれ外側ヨーク部１０９か
ら内側ヨーク部１１０に向かう方向で磁極が異なるよう
に着磁されており、外側ヨーク筒部１０９と内側ヨーク
筒部１１０との間で閉磁路を構成している。ヨーク体１
０５は、外筺１０１の開放側面部から内部に収納され、
連結部１０８が支持軸１０４ａ、１０４ｂを設けた側面
部の内面に接合されて固定される。外筺１０１の内部に
収納、固定された状態において、ヨーク体１０５の前記
切欠き部には、前記支持軸１０４ａ、１０４ｂが対応位
置される。

【０００７】上述した固定部１０２に対して光軸方向に
移動可能に支持される可動部１０３は、中央部分にフォ
ーカスレンズ１１１が取り付けられる金属製のレンズホ
ルダ１１２と、このレンズホルダ１１２の一方側面部に
固着されたボビン１１３とから構成されている。

【０００８】レンズホルダ１１２は、外形が矩形状に形
成され、中央部分にフォーカスレンズ１１１の径とほぼ
同じ径を有する光学穴が穿設されたレンズホルダ本体１
１４と、このレンズホルダ本体１１４の他方側面部に前
記光学穴の周縁から一体に突出形成された円筒状のレン
ズ保持筒１１５と、このレンズ保持筒１１５に組み込ま
れた前記フォーカスレンズ１１１と、前記レンズ保持筒
１１５の周側面に突出形成されるとともに先端部の近傍
に位置して前記支持軸１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ挿
通される軸孔１１６ａ、１１６ｂが穿設された軸受け部
１１７ａ、１１７ｂとが一体に形成されて構成されてい
る。

【０００９】ボビン１１３は、合成樹脂材料によって角
筒状に形成され、中央部分には断面矩形状の中空部（図
示せず）を有する。このボビン１１３には、外周部にコ
イル巻回部が凹設されており、このコイル巻回部を利用
してコイル１１８が巻回されている。また、ボビン１１
３は、その中空部の内径が前記固定部１０２を構成する
内側ヨーク部１１０の外径よりもやや大とされている。
さらに、ボビン１１３は、コイル１１８を巻回した状態
において、その外径が外側ヨーク部１０９の内径よりも
やや小とされている。

【００１０】ボビン１１３は、前記支持軸１０４ａ、１
０４ｂを軸受け部１１７ａ、１１７ｂの軸孔１１６ａ、
１１６ｂに挿通してレンズホルダ１１２を固定部１０２
に組み合わせた状態において、前記固定部１０２を構成
する内側ヨーク部１１０と外側ヨーク部１０９の内面に
固着された４個のマグネット１０６の表面との間で構成
される空間内に介挿位置される。このボビン１１３のコ
イル巻回部は、前記マグネット１０６の磁束が形成する
閉磁路、すなわち、マグネット１０６−内枠ヨーク１１
０−連結板１０８−外枠ヨーク１０９−マグネット１０
６の経路で通る閉磁路中に位置される。

【００１１】以上のように構成された従来の電動フォー
カス制御装置は、コイル１１８に駆動電流が供給される
と、このコイル１１８から供給された駆動電流の方向に
対応した方向の磁束が発生し、コイル１１８、換言すれ
ば可動部１０３には支持軸１０４ａ、１０４ｂに沿った
駆動力が生じ、この駆動力によって可動部１０３が移動
動作されることによって、レンズホルダ１１２に取り付
けられたフォーカスレンズ１１１が光軸方向に調動動作
されてフォーカス制御が行われ、外筐１０１に配設され
たＣＣＤ固体撮像素子上にレンズ系を通過した映像が撮
像される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインナ
ーフォーカスユニットの可動レンズ駆動装置を構成する
電磁駆動装置においては、可動部１０３が支持軸１０４
ａ、１０４ｂに支持されて光軸方向に移動される場合の
最大移動範囲は、ヨーク体１０５の連結部１０８に最も
接近した位置を起点として、コイル１１８が設けられた
ボビン１１３がヨーク体１０５の先端部に対応する位置
まで、換言すれば、ヨーク体１０５の光軸方向の長さに
よって決定される。ボビン１１３は、低電力、軽量化の
ために、必要な駆動力を得るコイル１１８を巻回するに
足る光軸方向の幅寸法が確保されればよい。したがっ
て、このボビン１１３の光軸方向の幅寸法は、一般には
ヨーク体１０５の光軸方向の長さよりも小さい。

【００１３】ところで、可動部１０３側は、上述したよ
うに、中空部を有するボビン１１３の一方側面部がフォ
ーカスレンズ１１１を組み込んだ金属製のレンズホルダ
１１２によって閉塞されており、上記起点位置におい
て、ヨーク体１０５の先端部との衝合を避けるための逃
げ部が必要となる。したがって、ボビン１１３には、ヨ
ーク体１０５の光軸方向の長さ寸法の差異とほぼ等しい
光軸方向の逃げ量ｈを確保するため、レンズホルダ１１
２との接合部側が幅厚に構成される。

【００１４】したがって、従来のインナーフォーカスユ
ニットの可動レンズ駆動機構を構成する電磁駆動装置に
おいては、可動部１０３が固定部１０２に対して光軸方
向に最も突出するように移動された状態においては、全
体の長さが、フォーカスレンズ１１１が保持されたレン
ズ保持筒１１５、ボビン１１３及び固定部１０２の合計
分となり、極めて大きい長さとなる。このため、上述し
た従来の電磁駆動装置は、光学系、強いてはレンズ鏡筒
の光軸方向の長さが大きくなって、ビデオカメラ全体の
サイズが大型化するという問題がある。

【００１５】一方、上述したようにボビン１１３の一方
側面部にフォーカスレンズ１１１を組み込んだ金属製の
レンズホルダ１１２を組み合わせることにより、ヨーク
体１０５の内側ヨーク部１１０及び外側ヨーク部１０９
は、先端側が開放された構造となる。このため、内側ヨ
ーク部１１０と外側ヨーク部１０９は、連結部１０８側
においてのみ磁気的に結合されるいわゆる一方向の磁気
的結合構造となり、磁気効率が落ちる。このようなヨー
ク体１０５において、磁気効率を向上させるためには、
内側ヨーク部１１０及び外側ヨーク部１０９の厚み寸法
をそれぞれ厚くしなければならないが、インナーフォー
カスユニットの可動レンズ駆動機構、強いてはビデオカ
メラ全体の重量が大きくなってしまうといった問題が生
じる。

【００１６】上述した問題点は、可動部１０２の移動
量、すなわちビデオカメラのフォーカスレンズ１１１の
フォーカシング量を大きくするほど顕著になり、ビデオ
カメラの大型化、重量化を招くことになる。

【００１７】ところで、上述した電磁駆動装置において
は、固定部１０２に対して光軸方向に移動自在に支持さ
れた可動部１０３の位置を検出する位置検出手段が設け
られている。この位置検出手段は、例えば可動部１０３
を構成するレンズホルダ１１２にＭＲマグネットを取り
付けたマグネット取付け部材を突出して設けるととも
に、このマグネット取付け部材の走行路に対応位置して
外筐１０１の内面壁にＭＲセンサを配設してなる。した
がって、この位置検出手段は、可動部１０３が固定部１
０３に沿って移動動作されて、ＭＲマグネットがＭＲセ
ンサに及ぼす磁気密度の変化によるＭＲセンサの抵抗値
の変化量をカウントして可動部１０３の光軸方向の位置
を検出する。

【００１８】このように、可動部１０３は、位置検出手
段を構成するマグネット取付け部材が突出して設けられ
るため、レンズホルダ１１２がさらに大型化、複雑化す
る。また、マグネット取付け部材は、光軸方向における
可動部１０３の正確な位置検出を行うため、レンズホル
ダ１１２に正確に位置決めして取り付けられなければな
らないため、別部材として構成されるマグネット取付け
部材の取り付けは面倒であった。

【００１９】したがって、本発明は、固定部を構成する
ヨーク部の軸方向の長さ範囲で、被駆動体を保持した可
動部が軸方向に突出することなく移動動作されるように
することによって、装置の大幅な小型化を達成した電磁
駆動装置を提供することを目的に提案されたものであ
る。

【００２０】また、本発明は、固定部を構成するヨーク
体の厚み寸法を大とすることなく可動部を駆動するに必
要な磁気力が得られるようにし、以って装置の軽量化、
小型化を達成した電磁駆動装置を提供することを目的に
提案されたものである。

【００２１】さらにまた、本発明は、固定部に対する可
動部の位置を検出する位置検出手段を構成するＭＲマグ
ネットを正確にかつ簡易に取り付け得るようにし、以っ
て可動部の正確な移動動作の制御を行うようにした電磁
駆動装置を提供することを目的に提案されたものであ
る。

【００２２】さらに、本発明は、可動部を駆動する単位
面積当たりの大きな磁気力を得ることによって、装置の
軽量化、小型化を達成した電磁駆動装置を提供すること
を目的に提案されたものである。

【００２３】また、本発明は、固定部を構成するヨーク
部の軸方向の長さ範囲で、フォーカスレンズを保持した
レンズホルダが光軸方向に突出することなく調動される
ようにすることによって、オートフォーカス機能や電動
ズーム機能を備えたビデオカメラ等のレンズ鏡筒の小型
化、軽量化を図り、以ってビデオカメラ等の装置全体の
大幅な小型化、軽量化を達成した電磁駆動装置を用いた
フォーカス制御装置を提供することを目的に提案された
ものである。

【００２４】さらに、本発明は、固定部を構成するヨー
ク体の厚み寸法を大とすることなくフォーカスレンズを
駆動するに必要な磁気力が得られるようにし、以って装
置の軽量化、小型化を達成した電磁駆動装置を用いたフ
ォーカス制御装置を提供することを目的に提案されたも
のである。

【００２５】さらにまた、本発明は、固定部に対する可
動部の位置を検出する位置検出手段を構成するＭＲマグ
ネットを正確にかつ簡易に取り付け得るようにし、以っ
てフォーカスレンズの正確なフォーカス制御を行うよう
にした電磁駆動装置を用いたフォーカス制御装置を提供
することを目的に提案されたものである。

【００２６】さらにまた、本発明は、フォーカスレンズ
を駆動する単位面積当たりの大きな磁気力を得ることに
よって、装置の軽量化、小型化を達成した電磁駆動装置
を用いたフォーカス制御装置を提供することを目的に提
案されたものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成した本
発明に係る電磁駆動装置は、連結部を介して外側ヨーク
筒部と内側ヨーク筒部とが同心に形成されたヨーク体
と、少なくとも内側ヨーク筒部に軸方向に形成された切
欠きに臨んで支持された支持軸と、前記ヨーク体の外側
ヨーク筒部又は内側ヨーク筒部のいずれか一方側のヨー
ク筒部の他方側のヨーク筒部との対向面に固着されるこ
とによってこれら外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との
間に閉磁路を構成するマグネットとによって固定部を構
成する。また、周面にコイルが巻回されるとともに前記
ヨーク体の外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に介
挿位置されるボビンと、前記内側ヨーク筒部よりも小径
であって複数の連結部材を介して前記ボビンの内孔部に
収納位置された被駆動体を保持する被駆動体保持部材と
によって可動部を構成する。この可動部は、前記固定部
を構成するヨーク体に沿って前記支持軸に移動可能に支
持するようにして組み合わされるる。可動部を固定部に
組み合わせた状態において、前記ヨーク体に形成した切
欠きに対応して位置される前記ボビンと被駆動体保持部
材とを連結する連結部材には、前記支持軸が挿通される
軸孔が形成される。

【００２８】また、本発明に係る電磁駆動装置は、可動
部を構成するボビン、連結部材及び被駆動体保持部材
は、例えば合成樹脂材料によって一体に形成される。

【００２９】さらに、本発明に係る電磁駆動装置は、ボ
ビンと被駆動体保持部材とを連結する連結部材を、前記
被駆動体保持部材に対して前記内側ヨーク筒部を貫通可
能とする突抜け空間部を構成する位置に設ける。

【００３０】さらにまた、本発明に係る電磁駆動装置
は、ヨーク体に、内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との
先端側を磁気的に連結するため、例えば内側ヨーク筒部
と外側ヨーク筒部との先端面に接合可能な幅寸法に形成
された枠状のヨーク板を組み合わす。

【００３１】さらにまた、本発明に係る電磁駆動装置
は、ヨーク体に形成した切欠きに対応して位置される前
記ボビンと被駆動体保持部材とを連結する連結部材に、
固定部に対する移動位置を検出する位置検出手段を構成
する位置検出マグネットを取り付けるマグネット取付け
部を一体に形成する。

【００３２】さらにまた、本発明に係る電磁駆動装置
は、ヨーク体の外側ヨーク筒部又は内側ヨーク筒部に固
着されたマグネットを、厚みがＬｍ（ｍｍ）、長さがＷ
ｍ（ｍｍ）、残留磁束密度がＢｒ（テスラ）、適用可能
な複数種のマグネット群の平均残留磁束密度がＢｒｘ
（テスラ）、その平均長さがＷｍｘ（ｍｍ）であって、
非固着側のヨーク筒部の磁極面との距離がＬｇ（ｍｍ）
であるときに、 （Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／Ｂｒｘ）×（Ｗｍ／Ｗｍｘ）≧０．０５ の条件を満足させて構成する。

【００３３】また、上述した目的を達成した本発明に係
る電磁駆動装置を用いたフォーカス制御装置は、連結部
を介して外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部とが同心に形
成されたヨーク体と、少なくとも内側ヨーク筒部に軸方
向に形成された切欠きに臨んで支持された支持軸と、前
記ヨーク体の外側ヨーク筒部又は内側ヨーク筒部のいず
れか一方側のヨーク筒部の他方側のヨーク筒部との対向
面に固着されることによってこれら外側ヨーク筒部と内
側ヨーク筒部との間に閉磁路を構成するマグネットとに
よって構成された固定部に対して、周面にコイルが巻回
されるとともに前記ヨーク体の外側ヨーク筒部と内側ヨ
ーク筒部との間に介挿位置されるボビンと、前記内側ヨ
ーク筒部よりも小径であって複数の連結部を介して前記
ボビンの内部に一体に形成されたフォーカスレンズを保
持するレンズホルダとから構成される可動部を、前記固
定部を構成するヨーク体に沿って前記支持軸に移動可能
に支持するようにして組み合わせて電磁駆動装置を構成
する。この電磁駆動装置の前記コイルに駆動電流を供給
してこのコイルと固定部のヨーク体及びマグネットとの
間に生じる磁気的推力により前記可動部を前記ヨーク体
に沿って支持軸上を移動動作させてレンズホルダに保持
したフォーカスレンズを光軸方向に調動することによっ
て、フォーカス制御を行うようにする。

【００３４】また、本発明に係る電磁駆動装置を用いた
フォーカス制御装置は、可動部を構成するボビン、レン
ズホルダ及び連結部材とを、例えば合成樹脂材料によっ
て一体に形成する。

【００３５】さらに、本発明に係る電磁駆動装置を用い
たフォーカス制御装置は、ボビンとレンズホルダとを連
結する連結部材が、前記レンズホルダに対して前記内側
ヨーク筒部を貫通可能とする突抜け空間部を構成する位
置に設けられる。

【００３６】さらにまた、本発明に係る電磁駆動装置を
用いたフォーカス制御装置は、ヨーク体に、内側ヨーク
筒部と外側ヨーク筒部との先端側を磁気的に連結するた
め、例えば内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との先端面
に接合可能な幅寸法に形成された枠状のヨーク板を組み
合わせて構成される。

【００３７】さらにまた、本発明に係る電磁駆動装置を
用いたフォーカス制御装置は、ヨーク体の外側ヨーク筒
部又は内側ヨーク筒部の相対向する側面に固着されたマ
グネットを、厚みがＬｍ（ｍｍ）、長さがＷｍ（ｍ
ｍ）、残留磁束密度がＢｒ（テスラ）であって、非固着
側のヨーク筒部の磁極面との距離がＬｇ（ｍｍ）である
ときに、 （Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）≧０．０５ の条件を満足させて構成する。

【００３８】

【作用】以上のように構成された本発明に係る電磁駆動
装置においては、可動部は、固定部を構成するヨーク体
の開放された側面部側から、被駆動体保持部材とボビン
とを連結する連結部材をヨーク体に形成した切欠きに対
応位置させるとともに軸穴に支持軸を挿通してヨーク体
の内部に組み込まれる。組み込まれた可動部を構成する
ボビンは、ヨーク体を構成する内側ヨーク筒部と外側ヨ
ーク筒部との間に構成された空間部に介挿位置される。
支持軸が臨むヨーク体に設けた切欠きは、被駆動体保持
部材とボビンとを連結する連結部材の走行空間部を構成
し、支持軸に支持されて軸方向に移動される可動部の移
動動作を可能とする。したがって、可動部の動作領域が
有効に保持され、装置の小型化が達成される。

【００３９】対向面にマグネットが固着されることによ
って閉磁路を構成する内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部
との間に介挿位置されたボビンは、前記閉磁路を遮断す
る。可動部は、ボビンの外周面に巻回されたコイルに駆
動電流が供給されると、このコイルから供給された駆動
電流の方向に応じた方向への磁束が発生して前記閉磁路
との磁気的作用によって生じる軸方向の磁気的推力によ
り支持軸に沿って移動動作される。

【００４０】被駆動体保持部材とボビンとを連結する連
結部材は、内側ヨーク筒部の先端部に対応した突抜け空
間部を構成することによって、可動部をヨーク体の内部
深くまで収納可能とする。したがって、可動部は、ヨー
ク体の軸方向の略長さ分の範囲での移動が可能となり、
またボビンに内側ヨーク筒部の先端部との衝合を回避す
る軸方向の逃げを設けることが不要となる。さらに、可
動部は、被駆動体保持部材がボビンの内孔部に連結部材
を介して収納されるようにして設けられることによっ
て、ヨーク体の先端部側へと移動された状態において
も、このヨーク体の先端部から突出されない。

【００４１】ヨーク体は、可動部が内側ヨーク筒部と外
側ヨーク筒部との先端部から突出されないため、これら
内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との先端部を磁気的に
結合するヨーク板の設置が可能となる。ヨーク体は、内
側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との基端部を連結する連
結部と、先端部側を連結するヨーク板とによって２方向
の磁気的結合が行われる構成となり、磁気効率の向上が
図られる。したがって、駆動部を移動動作させるために
必要な磁気力を得るため、ヨーク体の厚み寸法を大なら
しめる必要は無く、装置の小型、軽量化が達成される。

【００４２】被駆動体保持部材とボビンとを連結する連
結部材に形成されたＭＲマグネット取付け部に取り付け
られたＭＲマグネットは、固定部に支持されて軸方向に
移動するに伴い、例えば外筐の内面に配設されたＭＲセ
ンサと対向位置することによって、このＭＲセンサに及
ぼす磁気密度を変化させる。ＭＲセンサは、この磁気密
度の変化によって抵抗値が変化し、この変化量をカウン
トして可動部の軸方向の位置が検出される。

【００４３】また、最適な条件でヨーク体に固着された
マグネットは、可動部に対して大きな単位重量当たりの
磁気的推力を作用させる。したがって、ヨーク体の厚み
寸法或いは可動部材のボビン部に巻回するコイル量も軽
減され、装置の小型、軽量化が達成される。

【００４４】また、以上のように構成された本発明に係
る電磁駆動装置を用いたフォーカス制御装置において
は、可動部は、固定部を構成するヨーク体の開放された
側面部側から、フォーカスレンズを保持したレンズホル
ダとボビンとを連結する連結部材をヨーク体に形成した
切欠きに対応位置させるとともに軸穴に支持軸を挿通し
て、ヨーク体の内部に組み込まれる。組み込まれた可動
部を構成するボビンは、ヨーク体を構成する内側ヨーク
筒部と外側ヨーク筒部との間に構成された空間部に介挿
位置される。支持軸が臨むヨーク体に設けた切欠きは、
レンズホルダとボビンとを連結する連結部材の走行空間
部を構成し、支持軸に支持されて光軸方向に移動される
可動部の移動動作を可能とする。したがって、可動部の
動作領域が有効に保持され、レンズ鏡筒、強いてはこの
フォーカス制御装置を搭載したビデオカメラ等の装置本
体の小型化が達成される。

【００４５】対向面にマグネットが固着されることによ
って閉磁路を構成する内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部
との間に介挿位置されたボビンは、前記閉磁路を遮断す
る。可動部を構成するレンズホルダは、ボビンの外周面
に巻回されたコイルに駆動電流が供給されると、このコ
イルから供給された駆動電流の方向に応じた方向への磁
束が発生して前記閉磁路との磁気的作用によって生じる
光軸方向の磁気的推力により支持軸に沿って移動動作さ
れる。これによって、レンズホルダに保持されたフォー
カスレンズが光軸方向に調動されてフォーカス調整が行
われる。

【００４６】レンズホルダとボビンとを連結する連結部
材は、内側ヨーク筒部の先端部に対応した突抜け空間部
を構成することによって、可動部をヨーク体の内部深く
まで収納可能とする。したがって、可動部は、ヨーク体
の光軸方向の略長さ分の範囲での移動が可能となり、ま
たボビンに内側ヨーク筒部の先端部との衝合を回避する
軸方向の逃げを設けることが不要となる。さらに、可動
部は、レンズホルダがボビンの内孔部に連結部材を介し
て収納されるようにして設けられることによって、ヨー
ク体の先端部側へと移動された状態においても、このヨ
ーク体の先端部から突出されない。

【００４７】ヨーク体は、可動部が内側ヨーク筒部と外
側ヨーク筒部との先端部から突出されないため、これら
内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との先端部を磁気的に
結合するヨーク板の設置が可能となる。ヨーク体は、内
側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との基端部を連結する連
結部と、先端部側を連結するヨーク板とによって２方向
の磁気的結合が行われる構成となり、磁気効率の向上が
図られる。したがって、駆動部を移動動作させるために
必要な磁気力を得るため、ヨーク体の厚み寸法を大なら
しめる必要は無く、フォーカスレンズを光軸方向に大き
く調動動作させることが可能であるにも係わらず、短い
長さでレンズ鏡筒が構成され、このフォーカス制御装置
を搭載したビデオカメラ等の装置本体の小型化、軽量化
が達成される。

【００４８】レンズホルダとボビンとを連結する連結部
材に形成されたＭＲマグネット取付け部に取り付けられ
たＭＲマグネットは、固定部に支持されて光軸方向に移
動するに伴い、例えば鏡筐の内面に配設されたＭＲセン
サと対向位置することによって、このＭＲセンサに及ぼ
す磁気密度を変化させる。ＭＲセンサは、この磁気密度
の変化によって抵抗値が変化し、この変化量をカウント
して可動部の光軸方向の位置が検出される。したがっ
て、検知された可動部の位置に基づいて、コイルに必要
な電源が投入されて可動部の移動動作が制御され、レン
ズホルダに取り付けられたフォーカスレンズのフォーカ
ス制御が行われる。

【００４９】また、最適な条件でヨーク体に固着された
マグネットは、可動部に対して大きな単位重量当たりの
磁気的推力を作用させる。したがって、ヨーク体の厚み
寸法或いは可動部材を構成するボビンに巻回するコイル
量も軽減され、以ってこのフォーカス制御装置を搭載し
たビデオカメラ等の装置本体の小型化、軽量化がさらに
達成される。

【００５０】

【実施例】以下、本発明に係る電磁駆動装置について、
ビデオカメラ等のレンズ鏡筒内に搭載されているインナ
ーフォーカスユニットの可動レンズ（フォーカスレン
ズ）の駆動制御装置（以下、フォーカス制御装置とい
う。）に適用した実施例を図１乃至図５を参照して詳細
に説明する。

【００５１】実施例フォーカス制御装置は、上述した従
来のフォーカス制御装置と同様に、一方側面部が開放さ
れるとともにこの開放側面部と対向する他方側面部には
ＣＣＤ撮像素子が配設されたダイキャスト製の鏡筒１内
に収容、固定される各構成部材から構成される固定部２
と、この固定部２を構成する２本の支持軸４ａ、４ｂに
支持されて光軸方向に移動可能とされた可動部３とから
構成されている。支持軸４ａ、４ｂは、鏡筒１のＣＣＤ
撮像素子配設側面部の内面の相対向するコーナ部に、光
軸と平行してそれぞれ片持ち状態に立設された断面がほ
ぼ円形の軸によって構成されている。これら支持軸４
ａ、４ｂは、可動部３の移動量を確保するに充分な長さ
寸法を有している。また、鏡筒１の内周壁には、図２に
示すように、一方の支持軸４ａと対向するようにして磁
気抵抗効果素子（ＭＲセンサ）３４が配設されている。
また、前記支持軸４ａ、４ｂを含む固定部２は、金属製
のヨーク体５とこのヨーク体５に固着されるマグネット
６とから構成されている。

【００５２】ヨーク体５は、図１および図２に示すよう
に、前記支持軸４ａ、４ｂが設けられた鏡筒１のＣＣＤ
撮像素子配設側面部の内面と対向する矩形状の連結部８
と、この連結部８の一方側面側に前記支持軸４ａ、４ｂ
と平行して互いに同心に形成された略角筒状の外側ヨー
ク筒部９及び内側ヨーク筒部１０とから構成されてい
る。連結部８は、その外形寸法が鏡筒１の内径寸法より
もやや小とされ、中央領域には矩形状の光学穴７が穿設
されている。外側ヨーク筒部９は、前記連結部８の外周
縁から光軸方向に立ち上がり形成されることによって、
その外径寸法が鏡筒１の内径寸法よりも小とされてい
る。また、この外側ヨーク筒部９には、４つのコーナ部
分に先端部から基端部に達する光軸と平行な外側切欠き
１１ａが形成されている。また、内側ヨーク筒部１０
は、前記連結部８の光学穴７の内周縁から光軸方向に立
ち上がり形成され、４つのコーナ部分には先端部から基
端部に達する光軸と平行な内側切欠き１１ｂが形成され
ている。

【００５３】したがって、ヨーク体５は、外観上、外側
ヨーク筒部９及び内側ヨーク筒部１０が４つのコーナ部
分に形成された外側切欠き１１ａ、内側切欠き１１ｂに
よって、それぞれ内外相対向する各４個のヨーク片によ
って構成されることになる。勿論、これら外側ヨーク筒
部９と内側ヨーク筒部１０に設けた外側切欠き１１ａと
内側切欠き１１ｂとは、互いに対応位置されてヨーク体
５の内部と外部とを連通させる４つの切欠き１１を構成
する。

【００５４】以上のように構成されたヨーク体５は、連
結部８を向けて鏡筒１の開放された側面部側からその内
部へと収納されて連結部８がＣＣＤ撮像素子配設側面部
の内面に接合されることによって、図２に示すように、
鏡筒１に固定される。このようにしてヨーク体５を鏡筒
１に接合固定した状態において、ヨーク体５の連結部８
に穿設した光学穴７は、鏡筒１に配設した図示しないＣ
ＣＤ撮像素子の撮像面と対向位置される。また、支持軸
４ａ、４ｂは、ヨーク体５に設けた４つの切欠き１１の
うちの相対する２つの切欠きの外側に対応位置して延在
される。

【００５５】なお、上述したように、この実施例フォー
カス制御装置においては、外側ヨーク筒部９と内側ヨー
ク筒部１０との相対する各コーナ部にそれぞれ外側切欠
き１１ａと内側切欠き１１ｂとを形成してヨーク体５の
内部と外部とを連通させる４つの切欠き１１を構成した
が、これら切欠き１１は、内側ヨーク筒部１０のみに設
けてもよい。すなわち、これら切欠き１１は、後述する
ように外側ヨーク筒部９の外側に位置して鏡筒１に立設
された支持軸４ａ、４ｂが挿通される可動部３の軸受け
連結部１８を光軸方向に走行可能とするための走行空間
部を構成しているが、例えば支持軸４ａ、４ｂが外側ヨ
ーク筒部９の内側に設けられている場合には、内側ヨー
ク筒部１０のみに設けられる。さらに、断面矩形或いは
楕円形に形成された１本の支持軸を備え、この支持軸に
よって、可動部３を回転方向に対して遊転を阻止して移
動動作させるように構成した場合には、ヨーク体５に設
ける切欠き１１は、１個であってもよい。

【００５６】マグネット６は、それぞれ内側ヨーク筒部
１０の外側ヨーク筒部９と相対向する外側面に例えば接
着剤等によってそれぞれ固着されており、それぞれ内側
ヨーク筒部１０から外側ヨーク筒部９に向かう方向で磁
極が異なるように着磁されている。実施例フォーカス制
御装置においては、内側ヨーク筒部１０との固着面側が
Ｎ極、外側ヨーク筒部９との対向面側がＳ極に着磁され
ている。したがって、マグネット６は、外側ヨーク筒部
９と内側ヨーク筒部１０との間で、閉磁路を構成してい
る。

【００５７】可動部３は、耐温度、耐湿度、耐磨耗特性
に優れたエンジニアリングプラスチック或いは金属ダイ
キャスト等によって、中央にフォーカスレンズ１２が取
り付けられる円筒状のレンズ保持筒部１６及びこのレン
ズ保持筒部１６の外周部に突出された一対の軸受け連結
部１８ａ、１８ｂ及び一対の補強連結部１９ａ、１９ｂ
とが一体に成形されたレンズホルダ１３と、エンジニア
リングプラスチックによって成形したボビン１４とから
構成されている。なお、前記レンズホルダ１３と軸受け
連結部１８ａ、１８ｂ及び補強連結部１９ａ、１９ｂと
は、それぞれ別部材によって形成した後、接着剤や超音
波溶着法等によってこれらを一体に組み合わせて構成す
るようにしてもよい。さらに、レンズホルダ１３とボビ
ン１４とを、上述したエンジニアリングプラスチクによ
って一体に成形してもよい。この場合、ボビン１４の外
周部へのコイルの捲線が可能とされる構造が採用される
ことは勿論である。

【００５８】ボビン１４は、光軸方向の中空部２３を有
する角筒状に形成され、第１及び第２の軸受け連結部１
８ａ、１８ｂ及び第１及び第２の補強連結部１９ａ、１
９ｂを一方側面部に接合することによって、詳細を後述
するレンズホルダ１３を、前記中空部２３の一方の開口
部寄りの位置に収納するようにして組み合わせる。この
ボビン１４は、外径が前記固定部２を構成するヨーク体
５の外側ヨーク筒部９の内径よりもやや小とされるとと
もに、内側ヨーク筒部１０の外径よりもやや大とされて
いる。このボビン１４の外周部には、光軸方向にコイル
２４が巻回されている。コイル２４は、図示しないリー
ド線を介して駆動電流の供給源と連結されている。

【００５９】レンズホルダ１３を構成する前記レンズ保
持筒部１６は、図１及び図３に示すように、そのレンズ
取付け孔１５にフォーカスレンズ１２が嵌合固定され
る。第１及び第２の軸受け連結部１８ａ、１８ｂは、レ
ンズ保持筒部１６の外周面にそれぞれ互いに略１８０゜
の間隔を以って突出形成されている。これら第１及び第
２の軸受け連結部１８ａ、１８ｂは、後述するようにそ
の先端部近傍の側面部が前記ボビン１４の相対向するコ
ーナ部と接合固定される。また、第１及び第２の軸受け
連結部１８ａ、１８ｂは、それぞれ先端部がボビン１４
側に沿って光軸方向に延長された筒状に形成されること
によって光軸方向に貫通する軸穴１７ａ、１７ｂが設け
られている。そして、これら第１及び第２の軸受け連結
部１８ａ、１８ｂは、軸穴１７ａ、１７ｂの間隔が前記
支持軸４ａ、４ｂの軸間距離と等しくする長さ寸法を以
ってボビン１４の外周部から突出形成されている。軸穴
１７ａ、１７ｂは、後述するように、可動部３を固定部
２に組み合わせた状態において、前記支持軸４ａ、４ｂ
に対応位置してこれら支持軸４ａ、４ｂの挿通を可能と
する穴径を有している。

【００６０】また、第１及び第２の補強連結部１９ａ、
１９ｂは、ボビン１４の外径寸法とほぼ等しい長さ寸法
を有しかつ前記第１及び第２の軸受け連結部１８ａ、１
８ｂに対して略９０°の間隔を以ってレンズ保持筒部１
６の外周面に突出形成されている。これら第１及び第２
の補強連結部１９ａ、１９ｂは、それぞれ先端部が略扇
形に形成されており、後述するようにレンズホルダ１３
とボビン１４とを結合するに際して、ボビン１４の直交
する２側面部に跨がって接合されることによって、ボビ
ン１４との結合部並びに補強部を構成する。

【００６１】このボビン１４の外周部から突出された前
記第１の軸受け連結部１８ａの筒状先端部には、図３
（Ａ）に示すように、光軸方向に沿って延長されたマグ
ネット取付け部２０が一体に形成されている。このマグ
ネット取付け部２０は、第１の軸受け連結部１８ａの筒
状先端部の上面と、その片側部分に立設された位置決め
板部２１とによって構成され、ＭＲマグネット２２が接
着剤等によって固着される。このＭＲマグネット２２
は、光軸方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された交互着
磁型のマグネットによって構成されている。そして、後
述するように、可動部３を固定部２に組み合わせた状態
において、マグネット取付け部２０に固着したＭＲマグ
ネット２２は、可動部３がヨーク体５の連結部８に最も
近接した位置において鏡筒１の内面に配設したＭＲセン
サ３４と対向位置する。このように、ＭＲマグネット２
２とＭＲセンサ３４とが対向位置することによって、Ｍ
Ｒマグネット２２がＭＲセンサ３４に及ぼす磁気密度が
変化してＭＲセンサ３４の示す抵抗値が変化するので、
この変化量をカウントすることによって可動部３の光軸
方向の位置が検出される。

【００６２】ボビン１４の外周部より突出する長さ寸法
に形成された第１及び第２の軸受け連結部１８ａ、１８
ｂには、その一方側面部にボビン１４を接合するための
接合構造が設けられている。すなわち、第１の軸受け連
結部１８ａには、図４に示すように、その側面部にボビ
ン１４の側面と対向して、このボビン１４の厚み寸法と
ほぼ等しい幅寸法を有するＬ字状の係合溝３１が形成さ
れている。また、第２の軸受け連結部１８ｂには、その
側面部にボビン１４の側面と対向して、このボビン１４
の厚み寸法とほぼ等しい幅寸法を有する端面がＬ字状と
された係合断差３２が形成されている。これら係合溝３
１及び係合断差３２は、ボビン１４の相対向するコーナ
ー部の外側面に対応するように設定位置されている。

【００６３】外周部にコイル２４が巻回されたボビン１
４は、第１の軸受け連結部１８ａに対応するコーナ部の
側面部が係合溝３１に係合されるとともに第２の軸受け
連結部１８ｂに対応するコーナ部の側面部が係合段差３
２にそれぞれ係合される。また、ボビン１４は、その他
のコーナ部の側面部が第１及び第２の補強連結部１９
ａ、１９ｂにそれぞれ接合される。そして、これら第１
及び第２の軸受け連結部１８ａ、１８ｂと、第１及び第
２の補強連結部１９ａ、１９ｂと対応するボビン１４と
の係合部分及び接合部分とを接着剤或いは超音波溶着に
よって固定することによって、図３に示すように、レン
ズホルダ１３は、ボビン１４の中空穴２３に収納される
ようにして一体に組み合わされて可動部３が構成され
る。

【００６４】このようにして一体に組み合わされたレン
ズホルダ１３とボビン１４とは、レンズ保持筒部１６の
外周部とレンズホルダ１３の内周部との間に、第１及び
第２の軸受け連結部１８ａ、１８ｂ及び第１及び第２の
補強連結部１９ａ、１９ｂに囲まれた光軸方向の略々扇
状の空間部３５が構成される。これら空間部３５は、後
述するように、可動部３を固定部２に組み合わせた状態
において、ヨーク体５を構成する内側ヨーク筒部１０の
先端部の外形寸法よりも充分大きな開口寸法を有し、支
持軸４ａ、４ｂに支持されて光軸方向に移動動作される
ヨーク体５の内側ヨーク筒部１０を貫通可能とする突抜
け空間部として作用する。

【００６５】以上のよう構成された可動部３は、外筐１
の内側面に固定された固定部２を構成するヨーク体５に
支持軸４ａ、４ｂを介して組み合わされる。すなわち、
レンズ保持筒部１６にフォーカスレンズ１２を取り付け
たレンズホルダ１３と、外周部にコイル２４を巻回した
ボビン１４とを組み合わせて構成した可動部３は、ヨー
ク体５の切欠き１１に対応位置された第１及び第２の軸
受け連結部１８ａ、１８ｂの軸穴１７ａ、１７ｂに支持
軸４ａ、４ｂが挿通されるようにして、固定部２に組み
合わされる。このようにして固定部２に組み合わされた
状態において、周面にコイル２４が巻回されたボビン１
４は、固定部２を構成するヨーク体５の外側ヨーク筒部
９と内側ヨーク筒部１０との間に構成された空間部内に
介挿位置される。

【００６６】また、可動部３を構成するレンズホルダ１
３のレンズ保持筒部１６とボビン１４との間に構成され
た突抜け空間部３５は、ヨーク体５を構成する内側ヨー
ク筒部１０の先端部を、光軸に直交するようにして配設
されたレンズホルダ１３の前方側へと突き抜け可能とす
る。一方、ヨーク体５の外側ヨーク筒部９に設けた外側
切欠き１１ａと内側ヨーク筒部１０に設けた内側切欠き
１１ｂとによって構成された切欠き１１は、レンズホル
ダ１３とボビン１４とを連結する第１及び第２の軸受け
連結部１８ａ、１８ｂ及び第１及び第２の補強連結部１
９ａ、１９ｂの光軸方向の走行空間部を構成する。した
がって、可動部３は、ボビン１４の一方側面部をヨーク
体５の連結部８の内側面に接触するまで、固定部２の内
部に深く収納可能とされる。

【００６７】上述したように、固定部２に可動部３を収
納するようにして組み合わせた状態において、外側ヨー
ク筒部９と内側ヨーク筒部１０との間に介挿位置された
ボビン１４は、内側ヨーク筒部１０の外側面に固着され
たマグネット６から出た磁束が形成する閉磁路、すなわ
ち、磁束がマグネット６−内側ヨーク筒部１０−連結部
８−外側ヨーク筒部９−マグネット６の経路で通る閉磁
路を遮断する。この閉磁路を遮断するコイル２４は、図
示しない電源から駆動電流が供給されると、その駆動電
流の方向に応じた方向への磁束を発生させて前記閉磁路
に作用する。したがって、可動部３は、コイル２４と前
記閉磁路との間に生じる供給された駆動電流の方向に応
じた磁気的推力によって、支持軸４ａ、４ｂに支持され
て光軸方向に移動動作する。これによって、可動部３を
構成するレンズホルダ１３のレンズ保持筒部１６に組み
付けられたフォーカスレンズ１２は、鏡筒１に配設され
たＣＣＤ撮像との相対する間隔が調動され、フォーカス
制御が行われる。

【００６８】ところで、可動部３は、ヨーク体５の閉磁
路に作用するコイル２４の駆動電流の供給によって発生
する磁束に応じた磁気的推力で移動動作される。このた
め、可動部３が固定部２に対して光軸方向に移動動作さ
れる範囲は、最大ヨーク体５の光軸方向の長さ寸法から
ボビン１４の光軸方向の長さ寸法を差し引いた距離で決
定される。そして、実施例フォーカス制御装置において
は、可動部３の光軸方向の前方部に内側ヨーク筒部１０
の先端部を突き抜け可能とする突抜け空間部３５を形成
したことにより、ヨーク体５の光軸方向の長さ寸法とボ
ビン１４の光軸方向の長さ寸法との差異に相当する逃げ
部をボビン１４の光軸方向の前方部に形成することが不
要とされる。例えば、フォーカスレンズ１２の可動範囲
を１０ｍｍとしたとき、上述した従来のフォーカス制御
装置においては、光軸方向の長さ寸法が２８ｍｍ必要で
あった。これに対して、上述した逃げ部を不要とする実
施例フォーカス制御装置においては、光軸方向の長さ寸
法が１８ｍｍにまで短縮させることができる。

【００６９】ところで、実施例フォーカス制御装置にお
いては、上述したように、レンズホルダ１３は、光軸方
向の前方側に突出されないようにしてボビン１４の中空
穴２３に収納位置されるとともに突抜け空間部３５を介
してヨーク体５を構成する内側ヨーク筒部１０の光軸方
向の前方側への突き抜けを可能とした構造であることか
ら、開放端として構成される外側ヨーク筒部９と内側ヨ
ーク筒部１０との光軸方向の前方端を磁気的に結合する
ヨーク板４１の配設が可能となる。

【００７０】図５に示したヨーク板４１は、金属板を材
料として、外周部の径が外側ヨーク筒部９の外径とほぼ
等しくまた内周部の径が内側ヨーク筒部１０の外径とほ
ぼ等しい、換言すれば、ヨーク体５を構成する外側ヨー
ク筒部９と内側ヨーク筒部１０との対向間隔とほぼ等し
い幅寸法を有する枠状に形成されている。このヨーク板
４１は、固定部２に可動部３を組み合わせた後、図４
（Ｂ）に示すように、外側ヨーク筒部９と内側ヨーク筒
部１０の先端部を全周に亘って閉塞するようにして接合
固定されることによって、ヨーク体５に組み合わされ
る。したがって、ヨーク体５は、外側ヨーク筒部９と内
側ヨーク筒部１０との磁気的結合が、連結部８とヨーク
板４１とにより２方向で行われる構造となる。

【００７１】ところで、上述したように、開放型として
構成されたヨーク体５の保磁力を向上させるためには、
例えばこのヨーク体５の断面積を大ならしめる必要があ
る。実施例フォーカス制御装置においては、上述したよ
うに、ヨーク体５は、外側ヨーク筒部９と内側ヨーク筒
部１０とを連結部８とヨーク板４１とによって２方向の
磁気的結合が行われた閉鎖型として構成されるため、磁
気効率の向上が図られている。したがって、固定部２に
対して可動部３を移動動作させるための磁気的推力を保
持するために、外側ヨーク筒部９及び内側ヨーク筒部１
０とは、その厚み寸法をさほど大ならしめらる必要は無
い。換言すれば、ヨーク体５は、比較的薄厚の金属板材
料を採用することができ、フォーカス制御装置自体の軽
量化を図ることができる。例えば、上述した従来のフォ
ーカス制御装置においては、重量がほぼ２０ｇであった
が、ヨーク板４１を設けた実施例フォーカス制御装置に
おいては、全体の重量を約１３ｇで構成することが可能
となり、大幅に軽量化が図られている。

【００７２】以上のように構成された実施例フォーカス
制御装置において、支持軸４ａ、４ｂに支持されて可動
部３を光軸方向に移動動作される単位面積当たりの効率
的な磁気的推力を得るための設計条件について、図６乃
至図９を参照して以下解析する。この解析に際して用い
られる構成各部材に対応する符号、寸法単位、電気的特
性或いは物理的特性の一覧は、次の通りである。 〔固定部２を構成するヨーク部〕 Ｗｅ：ヨーク体５の光軸方向の最大長さ寸法（ｍｍ） Ｗｖ：ヨーク体５における可動部２の可動範囲（ｍｍ） Ｌｅ：外側ヨーク筒部９と内側ヨーク筒部１０との間隔
（ｍｍ） Ｌｇ：外側ヨーク筒部９とマグネット６との間隔（ｍ
ｍ） Ｂ０：ヨーク部の最大磁束密度（テスラ） Ｂｄ：可動部３が動作する部分における磁束密度（テス
ラ） Ｂｇ：ギャップ部の磁束密度（テスラ） Ｂ：ヨーク部の最も飽和し易い部分（例えば、外側ヨー
ク筒部９、内側ヨーク筒部１０との連結部分）の磁束密
度（テスラ） ｔ：ヨーク部の厚さ寸法（ｍｍ） なお、ヨーク部と
は、連結部８、外側ヨーク筒部９、内側ヨーク筒部１０
とからなるヨーク体５及びヨーク板４１を総称するもの
とし、ヨーク体５及びヨーク板４１は、同一材料によっ
て同一厚さ寸法によって形成されるものとする。

【００７３】〔固定部２を構成する内側ヨーク筒部１０
に固着されたマグネット６〕 Ｗｍ：磁気的推力を発生するマグネット６の長さ寸法
（ｍｍ） Ｗｍｘ：一般に使用される長さ範囲のフォーカス制御装
置に適用可能なマグネットの平均長さ寸法（ｍｍ） Ｈｍ：マグネット６の幅寸法（内側ヨーク筒部１０の幅
寸法）（ｍｍ） Ｌｍ：マグネットおの厚み寸法（ｍｍ） Ｂｒ：マグネット６の残留磁束密度（テスラ） Ｂｒｘ：フォーカス制御装置に適用可能なマグネットの
平均マグネットの残留磁束密度（テスラ）

【００７４】〔可動部３を構成するボビン１４に巻回し
て構成されるコイル２４〕 Ｗｃ：コイル２４の長さ寸法（ｍｍ） Ｎ１：コイル２４のターン数 Ｌｃ：コイル２４の厚み寸法（ｍｍ） ＲＬＣ：コイル２４の１ターン当たりの平均長さ（ｍ
ｍ） Ｉ１：コイル２４を流れる電流（Ａ） Ｉ０：コイル２４に供給される最大電流（Ａ） Ｖ０：コイル２４の両端の電圧値（Ｖ） Ｒ１、Ｒ２：コイル２４の両端の抵抗値（Ω） Ｗ：コイル２４の消費電力（Ｗ） Ｄ１、Ｄ２：コイル２４の芯線径 ＤＤ１、ＤＤ２：コイル２４の芯線の最外径

【００７５】〔可動部３を構成するボビン１４、その
他〕 ＢＢ：ボビン１４の厚み寸法（ｍｍ） Ｓｆ：ＤＤ２に対するスペース・ファクター（捲線を施
すためのにボビン１４に形成されたスペース） Ｆ：可動部３を駆動する磁気的推力 Ｍ１：重量１ｇ当たりの磁気的推力 Ｐｃ：パーミアンス係数 Ｋ１：漏れ磁界係数

【００７６】上述した構成各部材の寸法値、電気的特性
或いは物理的特性に次の数値を設定して以下マグネット
６の単位重量当たりの効率的な磁気的推力を求める。す
なわち、マグネット６は、厚み寸法Ｌｍを０．２ｍｍと
し、ヨーク部の最も飽和しやすい点の磁束密度Ｂが１．
５テスラ（Ｔ）となるように、最小の厚み寸法ｔを解析
する。なお、これら設定数値は、フォーカス制御装置に
おいて、標準的に採用されている数値の一例である。

【００７７】〔設定した数値〕 マグネット６の厚み寸法Ｌｍ＝０．２ｍｍ マグネット６の幅寸法Ｈｍ＝１２．６ｍｍ なお、マグ
ネット６は、固着される切欠き１１ｂによって構成され
る内側ヨーク筒部１０の各片の幅寸法とほぼ同一とされ
るものとする。

【００７８】マグネット６の比重＝７ ヨーク部の比重＝７．８６ ヨーク部を流れる最大磁束密度Ｂｏ＝１．５Ｔ コイル２４の厚み寸法Ｌｃ＝４．５ｍｍ コイル２４の両端に印加される電圧Ｖｏ＝４．５Ｖ コイル２４の両端の抵抗値（目標値）Ｒｏ＝３３Ω コイル２４に用いられる線材の固有抵抗値＝１．７２×
１０^-5Ω／ｍｍ コイル２４に用いられる線材の比重＝８．９３ ＭＲマグネット２２の比重＝４．９ 漏れ磁界係数をＫ１＝１．３ ボビン１４の厚み寸法ＢＢ＝０．５ｍｍ

【００７９】ここで、外側ヨーク筒部９の内径と内側ヨ
ーク筒部１０の外側面に固着されるマグネット６との対
向間隔（ギャップ）Ｌｇ、外側ヨーク筒部９と内側ヨー
ク筒部１０との対向間隔Ｌｅ、ボビン１４に巻回された
コイル２４の１ターン当りの平均長さＲＬＣ、マグネッ
ト６の長Ｗｍ（ｍｍ）、パーミアンス係数をＰｃ、漏れ
磁界係数Ｋ１、動作点磁束密度Ｂｄ、ギャップの磁束密
度Ｂｇは、それぞれ下式（１）乃至式（７）によって関
係付けられる。

【００８０】 Ｌｇ＝Ｌｅ−２×ｔ−Ｌｍ ・・・式（１） Ｌｃ＝Ｌｇ−ＢＢ−０．３−０．３ （０．３：空間ギャップ） ・・・式（２） ＲＬＣ＝４×Ｈｍ＋２π（Ｌｍ＋０．５Ｌｇ） （０．５：ボビン１４に巻回 されたコイル２４の巻き方向の中心位置を換算するために乗じた換算係数） ・・・式（３） Ｐｃ＝（Ｌｍ／Ｌｇ）×Ｋ１ ・・・式（４） Ｂｄ＝Ｂｒ／（１＋１．０４／Ｐｃ） （１．０４：マグネット６の可逆透磁 明率係数） ・・・式（５） Ｂｇ＝Ｂｄ／Ｋ１ ・・・式（６） Ｂ＝０．５×Ｂｄ×Ｗｍ／（ｔ×Ｋ１） ・・・式（７） したがって、式（７）においてＢ＝１．５（Ｔ）となる
ように、ｔを変数として上記式（１）乃至式（６）に代
入し、それぞれの値が算出される。

【００８１】次に、コイル２４の両端の抵抗値Ｒ１とコ
イル２４の芯線のターン数Ｎ１は、次の式（８）及び式
（９）によって関係付けられる。したがって、抵抗値Ｒ
１が３３Ωとなるように、コイル２４の芯線の径Ｄ１と
ターン数Ｎ１とを決定する。 Ｎ１＝Ｌｃ×（Ｗｃ−０．４×２）×Ｓｆ／（π×Ｄ１² ／４） （０．４： ボビン１４の肉厚寸法） ・・・式（８） Ｒ１＝ＲＬＣ×Ｎ１×１．７２×１０^-5＝３３ ・・・式（９）

【００８２】また、コイル２４を流れる電流Ｉ１及び消
費電力Ｗは下式（１０），（１１）によって求められ
る。 Ｉ１＝Ｖｏ／Ｒ１＝４．５／３３＝０．１３６（Ａ） ・・・式（１０） Ｗ＝Ｖｏ×Ｉ１＝４．５×０．１３６＝０．６１２（Ｗ）・・・式（１１）

【００８３】以上の各式から、固定部２に対して可動部
３を光軸方向に移動動作させる磁気的推力Ｆは、下式
（１２）より算出される。 Ｆ＝Ｂｇ×４×Ｈｍ×Ｉ１×Ｎ１／９．８（ｇ・ｆ） （９．８：ニュートン メータのｇ・ｃｍ換算係数） ・・・式（１２）

【００８４】また、実施例フォーカス制御装置における
各構成部材等の重量を、次によって定義した場合、各構
成部材は以下の式（１３）乃至式（１８）によって関係
付けられる。 ＭＭ：電磁駆動装置を構成する固定部２及び可動部３の
全体重量（ｇ） ＭＹｏ：ヨーク部の重量（ｇ） Ｍｃｉ：コイル２４の重量（ｇ） Ｍｈｏ：フォーカスレンズ１２，レンズホルダ１３，ボ
ビン１４の合計重量：ホルダ−部の重量（ｇ） Ｍｍｇ：マグネット６の重量（ｇ） Ｍｍｒ：ＭＲマグネット２２の重量（ｇ）

【００８５】 Ｍｙｏ＝（４×Ｈｍ）×２×（Ｗｍ＋Ｌｅ）×ｔ×７．８６／１０００ ・・・式（１３） Ｍｍｇ＝４×（Ｈｍ×Ｗｍ×Ｌｍ）×７／１０００ ・・・式（１４） Ｍｃｉ＝π×Ｄ１² ／４×ＲＬＣ×Ｎ１×８．９３／１０００ ・・・式（１５） Ｍｍｒ＝２×２．５×Ｗｍ×４．９／１０００ ・・・式（１６） Ｍｈｏ＝１ ・・・式（１７） ＭＭ＝Ｍｙｏ＋Ｍｍｇ＋Ｍｃｉ＋Ｍｍｒ＋Ｍｈｏ ・・・式（１８）

【００８６】したがって、式（１８）により算出される
電磁駆動装置を構成する固定部２及び可動部３の駆動部
の全体重量である重量ＭＭと、上述した式（１２）によ
り算出される固定部２に対して可動部３を光軸方向に移
動動作させる磁気的推力Ｆとから、駆動部の単位重量当
りの磁気的推力Ｍ１が次の式（１９）により、算出され
る。

【００８７】 Ｍ１＝Ｆ／ＭＭ ・・・式（１９）

【００８８】ところで、フォーカス制御装置を構成する
電磁駆動装置に使用可能なマグネットとしては、例えば
磁束密度０．２（Ｔ）の焼結稀土類マグネットから磁束
密度１．４（Ｔ）の焼結フェライトマグネット等の各種
マグネットが挙げられる。しがって、これら使用可能な
各種マグネットの平均磁束密度Ｂｒｘは、一般係数とし
て０．８（Ｔ）に置換することができる。また、このフ
ォーカス制御装置において、鏡筒の長さ寸法は、一般に
１０ｍｍ乃至３０ｍｍ程度である。したがって、鏡筒の
平均長さ寸法Ｗｍｘは、一般係数として２０（ｍｍ）に
置換することができる。

【００８９】上述した検討経過から、上述した実施例フ
ォーカス制御装置の効率的な単位重量当りの磁気的推力
Ｍを得るために、内側ヨーク筒部１０に固着されたマグ
ネット６の厚み寸法Ｌｍ、このマグネット６と外側ヨー
ク筒部９との間隔Ｌｇとの比と、使用するマグネット６
の磁束密度Ｂｒと使用可能な各種マグネットの平均磁束
密度Ｂｒｘとの比及び使用するマグネット６の長さ寸法
Ｗｍと鏡筒の平均長さ寸法Ｗｍｘとの比、〔（Ｌｍ／Ｌ
ｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）〕に着目し
た。

【００９０】すなわち、上述した各式において、単位重
量当りの磁気的推力Ｍ１のピーク値を「１」に規格化
し、マグネット６の厚み寸法Ｌｍを変数として０．２ｍ
ｍより増加させ、上述の式（１）乃至式（１９）の計算
を順次繰り返して単位重量当りの磁気的推力Ｍｎを求め
る。そして、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１のピーク値
「１」を規格化してＭ１’とし、前記横軸値〔（Ｌｍ／
Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）〕値に対し
て、プロットしたものを図７に示す。なお、同図には、
マグネット６の厚みＬｍを変化させて得られた磁気的推
力Ｆ、駆動部の重量ＭＭ（４０ｇ）との比ＭＭ／４０の
値を横軸値〔（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗ
ｍ／２０）に対してプロットしたものも併せて示す。た
だし、同図は、マグネット６の長さＷｍが２０ｍｍ、そ
の残留磁束密度Ｂｒを０．８Ｔとした場合を示してい
る。

【００９１】図７から明らかなように、横軸値〔（Ｌｍ
／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）〕を０．
０５以上とすると、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１が急
激に大きくなる。なお、同図には、（Ｌｍ／Ｌｇ）×
（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）＞０．３となるデー
タが示されていないが、そのような値をとる装置は、ボ
ビン１４の外周部に巻回するスペースを確保することが
できないために作製不可能である。

【００９２】また、図８は、マグネット６の長さ寸法Ｗ
ｍを鏡筒に一般に採用される長さ寸法１０乃至３０ｍ
ｍ、使用可能なマグネットの残留磁束密度Ｂｒ０．４Ｔ
乃至１．２Ｔの範囲で変化させ、図７と同様に単位重量
当りの磁気的推力Ｍ１の規格化されたＭ１’を計算した
結果を図示したものである。なお、同図中、○印は、Ｗ
ｍ＝１０ｍｍ，Ｂｒ＝０．４Ｔの場合を示し、△印は、
Ｗｍ＝３０ｍｍ，Ｂｒ＝０．４Ｔの場合を示し、□印
は、Ｗｍ＝１０ｍｍ，Ｂｒ＝１．２Ｔの場合を示し、さ
らに◎印は、Ｗｍ＝３０ｍｍ，Ｂｒ＝１．２Ｔの場合を
示している。

【００９３】図８から明らかなように、単位重量当りの
磁気的推力Ｍ１は、マグネット６の長さ寸法Ｗｍを１０
乃至３０ｍｍ、その残留磁束密度Ｂｒを０．４Ｔ乃至
１．２Ｔの範囲で変化させても、単位重量当りの〔（Ｌ
ｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）〕の値
を０．０５以上とすることによって、大となる。

【００９４】ところで、実施例フォーカス制御装置にお
いて、フォーカスレンズ１２を光軸方向に調動させるた
めには、例えば２０ｇ・ｆ程度の磁気的推力Ｆを必要と
するものとする。この２０ｇ・ｆ程度の磁気的推力Ｆを
発生するために必要な駆動部の重量ＭＭをＭＡとする
と、ＭＡは次式（２０）によって算出される。 ＭＡ＝ＭＭ／Ｆ×２０ ・・・式（２０）

【００９５】この式（２０）によって算出されるフォー
カスレンズ１２を光軸方向に調動させるために必要な磁
気的推力Ｆ＝２０ｇ・ｆのための駆動部の重量ＭＡの値
を横軸とし、（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗ
ｍ／２０）に対してプロットしたものを図９に示す。ま
た、同図には、磁気的推力Ｆ、駆動部の重量ＭＭの値を
横軸（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２
０）に対してプロットした値も併せて図示されている。
なお、マグネット６の長さ寸法Ｗｍは２０ｍｍ、その残
留磁束密度Ｂｒは０．８Ｔとする。

【００９６】同図から明らかなように、フォーカスレン
ズ１２を光軸方向に調動させるために必要な磁気的推力
Ｆ＝２０ｇ・ｆのための駆動部の重量ＭＡは、（Ｌｍ／
Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）を増加させ
ると、このＭＡの値が急激に減少し、（Ｌｍ／Ｌｇ）×
（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）が０．０５以上とな
るように設定することによって、小さくできることがわ
かる。

【００９７】以上の説明から明らかなように、実施例フ
ォーカス制御装置においては、内側ヨーク筒部１０に固
着されたマグネット６の厚み寸法Ｌｍ、このマグネット
６と外側ヨーク筒部９との間隔Ｌｇとの比と、使用する
マグネット６の磁束密度Ｂｒと使用可能な各種マグネッ
トの平均磁束密度Ｂｒｘとの比及び使用するマグネット
６の長さ寸法Ｗｍと鏡筒の平均長さ寸法Ｗｍｘとの比、
（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）の
値を０．０５以上となるように設定することによって、
単位重量当りの推力Ｍ１が大きなものとなるとともに、
フォーカスレンズ１２の駆動に必要な推力を発生するた
めに必要な駆動部の重量ＭＭも小さくできる。したがっ
て、フォーカス制御装置の全体の重量を軽量化すること
が可能となる。

【００９８】なお、上述の計算は、内側ヨーク筒部１０
と外側ヨーク筒部９との前方端面を閉塞するヨーク板４
１がこれら内側ヨーク筒部１０と外側ヨーク筒部９に取
り付けられ、内側ヨーク筒部１０と外側ヨーク筒部９と
が二方向において磁気的に結合された実施例フォーカス
制御装置について行ったが、前記ヨーク体４１を有さな
いフォーカス制御装置についても、同様の計算に基づい
て軽量化が達成することが説明されることは明らかであ
る。

【００９９】すなわち、図１０は、ヨーク板４１を備え
ていないヨーク体５について、上述した図８と同様に、
マグネット６の長さ寸法Ｗｍを１０乃至３０ｍｍ、マグ
ネット６の残留磁束密度Ｂｒを０．４Ｔ乃至１．２Ｔに
変化させ、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１の規格化され
たＭ１’を計算した結果を示したものである。なお、同
図において、○印は、Ｗｍ＝１０ｍｍ，Ｂｒ＝０．４Ｔ
の場合を示し、△印は、Ｗｍ＝３０ｍｍ，Ｂｒ＝０．４
Ｔの場合を示し、◎印は、Ｗｍ＝１０ｍｍ，Ｂｒ＝１．
２Ｔの場合を示し、□印は、Ｗｍ＝３０ｍｍ，Ｂｒ＝
１．２Ｔの場合を示している。

【０１００】同図から明らかなように、ヨーク板４１を
備えておらず磁気的結合が一方向であるヨーク体５から
なる場合においても、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１
は、マグネット６の長さ寸法Ｗｍを１０乃至３０ｍｍ、
その残留磁束密度Ｂｒを０．４Ｔ乃至１．２Ｔの範囲で
変化させても、単位重量当りの〔（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂ
ｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）〕の値を０．０５以上と
することによって、大となる。

【０１０１】また、図１１は、フォーカスレンズ１２を
光軸方向に調動させるために必要な磁気的推力Ｆ＝２０
ｇ・ｆを発生するために必要な駆動部の重量ＭＡの値を
横軸（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２
０）に対してプロットしたものである。なお、同図に
は、磁気的推力Ｆ、駆動部の重量ＭＭの値を横軸（Ｌｍ
／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に対して
プロットしたものも併せて示す。なお、マグネット６の
長さＷｍは２０ｍｍ、マグネット６の残留磁束密度Ｂｒ
は０．８Ｔとした。

【０１０２】図１１から明らかなように、（Ｌｍ／Ｌ
ｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）を増加させる
と、前記駆動部の重量ＭＡの値が急激に減少し、（Ｌｍ
／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）が０．０
５以上となるように設定することによって、フォーカス
レンズ１２を光軸方向に調動させるために必要な磁気的
推力Ｆ＝２０ｇ・ｆを発生するために必要な駆動部の重
量ＭＡが小とされる。

【０１０３】したがって、ヨーク板４１を備えておらず
磁気的結合が一方向であるヨーク体５を有するフォーカ
ス制御装置においても、（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．
８）×（Ｗｍ／２０）が０．０５以上となるように設定
することによって、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１が大
きなものとなるとともに、フォーカスレンズ１２の駆動
に必要な推力を発生するために必要な駆動部の重量ＭＭ
も小さくできる。したがって、フォーカス制御装置全体
の重量を軽量化することが可能となる。

【０１０４】そして、上述した実施例を一般的にみた場
合、通常、微小距離の移動に適用されてきた電磁駆動装
置（ボイス・コイル・モータ方式の駆動装置）を、長距
離移動用にも適用させることが可能となり、しかもその
小型化も達成させることが可能となる。

【０１０５】また、上記実施例では、ビデオカメラ等の
レンズ鏡筒内に搭載されているインナーフォーカスユニ
ットの可動レンズ（フォーカスレンズ）の駆動制御装置
に適用した例を示したが、その他、レンズ以外の部材を
軸方向に電磁駆動方式（ボイス・コイル・モータによる
駆動方式）で移動させる移動装置全般に適用させること
ができる。

【０１０６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る電磁駆動装
置によれば、支持軸が配された外筐に固定され、かつ外
側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部とが磁気的に一体に連結
されて構成されたヨーク体と、このヨーク体の上記外側
ヨーク筒部又は内側ヨーク筒部のいずれか一方に固着さ
れ、内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との間に閉磁路を
形成するマグネットとからなる固定部に対して、軸方向
にコイルが巻回されたボビンと、このボビンの内部に収
納された被駆動体を保持する被駆動体保持部材と、これ
ら被駆動体保持部材とボビンとを連結する連結部材とに
よって構成され上記固定部に沿って光軸方向に移動可能
とされた可動部とから構成され、前記連結部材に一体に
形成した軸受け連結部を少なくとも内側ヨーク筒部に設
けた切欠きに臨ませて前記支持軸を挿通させるように構
成したことにより、ヨーク体のほぼ全長に亘って可動部
の移動動作が可能となり、動作領域が有効に保持される
ことによって装置の小型化が図られる。

【０１０７】また、ボビンと被駆動体保持部材との間
に、ヨーク体の内側ヨーク筒部の先端部を貫通可能とす
る突抜け空間部を設けたことにより、ボビンに内側ヨー
ク筒部との衝合を防止する逃げ部を設けることが不要と
され、装置自体の長さ寸法をほぼ固定部の長さ寸法にま
で短縮化することが可能となり、装置自体の小型化を図
ることができる。さらに、連結部を介して一方側が磁気
的に結合された内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との開
放部側にヨーク板を組み付けて二方向の磁気的結合が図
られるため、ヨーク体の厚み寸法を大とすること無く可
動部を駆動する磁気的推力を保持することが可能とな
り、装置の軽量化を図ることができる。

【０１０８】さらに、マグネットの厚み寸法をＬｍ（ｍ
ｍ）、外側ヨーク筒部の内径とマグネットの外径との間
隔をＬｇ（ｍｍ）またマグネットの磁束密度をＢｒ（テ
スラ）、その長さ寸法をＷｍ（ｍｍ）とし、使用可能な
複数種のマグネットの平均磁束密度をＢｒｘ（テス
ラ）、平均長さ寸法をＷｍｘ（ｍｍ）としたときに、各
部を、（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／Ｂｒｘ）×（Ｗｍ／Ｗ
ｍｘ）≧０．０５とすることによって、単位重量当りの
磁気的推力が大きなり、また必要な磁気的推力を発生す
るために必要な駆動部の重量も小さくでき、電磁駆動装
置の重量を軽量化することができる。

【０１０９】本発明に係る電磁駆動装置を用いたフォー
カス制御装置によれば、支持軸が配された鏡筒に固定さ
れ、かつ外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部とが磁気的に
一体に連結されて構成されたヨーク体と、このヨーク体
の上記外側ヨーク筒部又は内側ヨーク筒部のいずれか一
方に固着され、内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との間
に閉磁路を形成するマグネットとからなる固定部に対し
て、軸方向にコイルが巻回されたボビンと、このボビン
の内部に収納されたフォーカスレンズを保持するレンズ
ホルダと、これらレンズホルダとボビンとを連結する連
結部材とによって可動部を構成し、前記連結部材に一体
に形成した軸受け連結部を少なくとも内側ヨーク筒部に
設けた切欠きに臨ませて前記支持軸を挿通させるように
構成したことにより、ヨーク体のほぼ全長に亘ってフォ
ーカスレンズを移動動作させてフォーカス調整が可能と
なり、動作領域が有効に保持されることによって鏡筒の
小型化が図られる。

【０１１０】また、ボビンとレンズホルダとの間に、ヨ
ーク体の内側ヨーク筒部の先端部を貫通可能とする突抜
け空間部を設けたことにより、ボビンに内側ヨーク筒部
との衝合を防止する逃げ部を設けることが不要とされ、
装置自体の長さ寸法をほぼ固定部の長さ寸法にまで短縮
化することが可能となり、装置自体の小型化を図ること
ができる。さらに、連結部を介して一方側が磁気的に結
合された内側ヨーク筒部と外側ヨーク筒部との開放部側
にヨーク板を組み付けて二方向の磁気的結合が図られる
ため、ヨーク体の厚み寸法を大とすること無く可動部を
駆動する磁気的推力を保持することが可能となり、装置
の軽量化を図ることができる。

【０１１１】さらに、マグネットの厚み寸法をＬｍ（ｍ
ｍ）、外側ヨーク筒部の内径とマグネットの外径との間
隔をＬｇ（ｍｍ）またマグネットの磁束密度をＢｒ（テ
スラ）、その長さ寸法をＷｍ（ｍｍ）としたときに、各
部を、（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２
０）≧０．０５とすることによって、単位重量当りの磁
気的推力が大きなり、また必要な磁気的推力を発生する
ために必要な駆動部の重量も小さくできる。したがっ
て、装置の軽量化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁駆動装置を備えたビデオカメ
ラ等のレンズ鏡筒内に搭載されているインナーフォーカ
スユニットのフォーカス制御装置の要部を示す分解斜視
図である。

【図２】同フォーカス制御装置の固定部を鏡筒と共に示
し、同図（Ａ）は前方から見た正面図、同図（Ｂ）は同
図（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。

【図３】同フォーカス制御装置の可動部を示し、同図
（Ａ）は前方から見た正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。

【図４】同フォーカス制御装置の組み立て状態を示し、
同図（Ａ）は前方から見た正面図、同図（Ｂ）は同図
（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った縦断面図である。

【図５】同フォーカス制御装置のヨーク体を構成する外
側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部の開放部に組み合わされ
てヨーク体を二方向で磁気的に結合するヨーク板を示
し、同図（Ａ）は前方から見た正面図、同図（Ｂ）は側
面図である。

【図６】同フォーカス制御装置を組み立てた状態の要部
縦断面図である。

【図７】同フォーカス制御装置について、（Ｌｍ／Ｌ
ｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に対する、単
位重量当りの推力Ｍ１を規格化したＭ１’の値、磁気的
推力Ｆの値、駆動部の重量ＭＭに基づくＭＭ／４０の値
を示す特性図である。

【図８】同フォーカス制御装置について、マグネットの
磁束密度Ｂｒ及び長さ寸法Ｗｍを変化させたときの、
（Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に
対する、単位重量当りの推力Ｍ１を規格化したＭ１’の
値を示す特性図である。

【図９】同フォーカス制御装置について、（Ｌｍ／Ｌ
ｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に対する、２
０ｇ・ｆの推力Ｆを発生するために必要な駆動部の重量
ＭＡの値、磁気的推力Ｆの値、駆動部の重量ＭＭの値を
示す特性図である。

【図１０】ヨーク板を組み付けずに外側ヨーク筒部と内
側ヨーク筒部が一方向で磁気的に結合されたヨーク体を
備えるフォーカス制御装置について、マグネットの磁気
密度Ｂｒ及び長さ寸法Ｗｍを変化させたときの、（Ｌｍ
／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に対す
る、単位重量当りの磁気的推力Ｍ１を規格化したＭ１’
の値を示す特性図である。

【図１１】同フォーカス制御装置について、（Ｌｍ／Ｌ
ｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）に対する、２
０ｇ・ｆの推力Ｆを発生するために必要な駆動部の重量
ＭＡの値、磁気的推力Ｆの値、駆動部の重量ＭＭの値を
示す特性図である。

【図１２】従来の電磁駆動装置をビデオカメラ等のレン
ズ鏡筒内に搭載されているインナーフォーカスユニット
のフォーカス制御装置に適用した構成を示す分解斜視図
である。

【符号の説明】

１ 鏡筒 ２ 固定部 ３ 可動部 ４ａ、４ｂ 支持軸 ５ ヨーク体 ６ マグネット ８ 連結部 ９ 外側ヨーク筒部 １０ 内側ヨーク筒部 １１ 切欠き １２ フォーカスレンズ １３ レンズホルダ １４ ボビン １５ レンズ取付け孔 １６ ヨーク板 １７ａ、１７ｂ 軸穴 １８ａ 第１の軸受け連結部 １８ｂ 第２の軸受け連結部 １９ａ 第１の補強板連結部 １９ｂ 第２の補強板連結部 ２２ ＭＲマグネット ２３ 中空部 ２４ コイル ３４ ＭＲセンサ ３５ 突き抜け部 ４１ ヨーク体

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結部を介して外側ヨーク筒部と内側ヨ
   ーク筒部とが同心に形成されたヨーク体と、少なくとも
   内側ヨーク筒部に軸方向に形成された切欠きに臨んで支
   持された支持軸と、前記ヨーク体の外側ヨーク筒部又は
   内側ヨーク筒部のいずれか一方側のヨーク筒部の他方側
   のヨーク筒部との対向面に固着されることによってこれ
   ら外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に閉磁路を構
   成するマグネットとによって構成した固定部と、 周面にコイルが巻回されるとともに前記ヨーク体の外側
   ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に介挿位置されるボ
   ビンと、前記内側ヨーク筒部よりも小径であって複数の
   連結部材を介して前記ボビンの内孔部に収納位置された
   被駆動体を保持する被駆動体保持部材とによって構成し
   た可動部とを備え、 この可動部は、前記固定部を構成するヨーク体に沿って
   前記支持軸に移動可能に支持するようにして組み合わさ
   れるとともに、固定部に組み合わせた状態において、前
   記ヨーク体に形成した切欠きに対応して位置される前記
   ボビンと被駆動体保持部材とを連結する連結部材に、前
   記支持軸が挿通される軸孔が形成されたことを特徴とす
   る電磁駆動装置。
2. 【請求項２】 可動部を構成するボビン、連結部材及び
   被駆動体保持部材は、一体に形成されたことを特徴とす
   る請求項１記載の電磁駆動装置。
3. 【請求項３】 ボビンと被駆動体保持部材とを連結する
   連結部材は、前記被駆動体保持部材に対して、ヨーク体
   の内側ヨーク筒部を貫通可能とする突抜け空間部を構成
   する位置に設けられたことを特徴とする請求項１又は請
   求項２のいずれか１項に記載の電磁駆動装置。
4. 【請求項４】 ヨーク体には、内側ヨーク筒部と外側ヨ
   ーク筒部との先端側を磁気的に連結するヨーク板が組み
   合わされたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項に記載の電磁駆動装置。
5. 【請求項５】 ヨーク体に形成した切欠きに対応して位
   置される前記ボビンと被駆動体保持部材とを連結する連
   結部材に、固定部に対する移動位置を検出する位置検出
   手段を構成する位置検出マグネットを取り付けるマグネ
   ット取付け部を一体に形成したことを特徴とする請求項
   １乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁駆動装置。
6. 【請求項６】 ヨーク体の外側ヨーク筒部又は内側ヨー
   ク筒部に固着されたマグネットは、厚みがＬｍ（ｍ
   ｍ）、長さがＷｍ（ｍｍ）、残留磁束密度がＢｒ（テス
   ラ）、適用可能な複数種のマグネット群の平均残留磁束
   密度がＢｒｘ（テスラ）、その平均長さがＷｍｘ（ｍ
   ｍ）であって、非固着側のヨーク筒部の磁極面との距離
   がＬｇ（ｍｍ）であるときに、 （Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／Ｂｒｘ）×（Ｗｍ／Ｗｍｘ）≧０．０５ を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
   ずれか１項に記載の電磁駆動装置。
7. 【請求項７】 連結部を介して外側ヨーク筒部と内側ヨ
   ーク筒部とが同心に形成されたヨーク体と、少なくとも
   内側ヨーク筒部に軸方向に形成された切欠きに臨んで支
   持された支持軸と、前記ヨーク体の外側ヨーク筒部又は
   内側ヨーク筒部のいずれか一方側のヨーク筒部の他方側
   のヨーク筒部との対向面に固着されることによってこれ
   ら外側ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に閉磁路を構
   成するマグネットとによって構成された固定部に対し
   て、 周面にコイルが巻回されるとともに前記ヨーク体の外側
   ヨーク筒部と内側ヨーク筒部との間に介挿位置されるボ
   ビンと、前記内側ヨーク筒部よりも小径であって複数の
   連結部を介して前記ボビンの内部に一体に形成されたフ
   ォーカスレンズを保持するレンズホルダとから構成され
   る可動部を、前記固定部を構成するヨーク体に沿って前
   記支持軸に移動可能に支持するようにして組み合わせて
   電磁駆動装置を構成し、 前記コイルに駆動電流を供給してこのコイルと固定部の
   ヨーク体及びマグネットとの間に生じる磁気的推力によ
   り前記可動部を前記ヨーク体に沿って支持軸上を移動動
   作させてレンズホルダに保持したフォーカスレンズを光
   軸方向に調動することによって、フォーカス制御を行う
   ように構成したことを特徴とする電磁駆動装置を用いた
   フォーカス制御装置。
8. 【請求項８】 可動部を構成するボビン、連結部材及び
   レンズホルダは、一体に形成されたことを特徴とする請
   求項７記載の電磁駆動装置を用いたフォーカス制御装
   置。
9. 【請求項９】 ボビンとレンズホルダとを連結する連結
   部材は、前記レンズホルダに対してヨーク体の内側ヨー
   ク筒部を貫通可能とする突抜け空間部を構成する位置に
   設けられたことを特徴とする請求項７又は請求項８のい
   ずれか１項に記載の電磁駆動装置を用いたフォーカス制
   御装置。
10. 【請求項１０】 ヨーク体には、内側ヨーク筒部と外側
    ヨーク筒部との先端側を磁気的に連結するヨーク板が組
    み合わされたことを特徴とする請求項７乃至請求項９の
    いずれか１項に記載の電磁駆動装置を用いたフォーカス
    制御装置。
11. 【請求項１１】 ヨーク体に形成した切欠きに対応して
    位置される前記ボビンとレンズホルダとを連結する連結
    部材に、固定部に対する移動位置を検出する位置検出手
    段を構成する位置検出マグネットを取り付けるマグネッ
    ト取付け部を一体に形成したことを特徴とする請求項１
    乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁駆動装置。
12. 【請求項１２】 ヨーク体の外側ヨーク筒部又は内側ヨ
    ーク筒部に固着されたマグネットは、厚みがＬｍ（ｍ
    ｍ）、長さがＷｍ（ｍｍ）、残留磁束密度がＢｒ（テス
    ラ）であって、非固着側のヨーク筒部の磁極面との距離
    がＬｇ（ｍｍ）であるときに、 （Ｌｍ／Ｌｇ）×（Ｂｒ／０．８）×（Ｗｍ／２０）≧０．０５ を満足することを特徴とする請求項７乃至請求項１１の
    いずれか１項に記載の電磁駆動装置用いたフォーカス制
    御装置。