JPH0739129A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品コストを増大することなく小型化およひ高
効率化でき、しかも振動騒音を抑制することができるリ
ニアアクチュエータを提供する。 【構成】駆動コイル７を有するコイル移動枠２と、コイ
ル移動枠２のガイド部３，４を有する第一鏡筒部材９
と、永久磁石８を設けるとともに駆動コイル７を側片１
６に貫通したコ字形ヨーク１０と、第二鏡筒部材１７
と、コ字形ヨーク１０の両端部に取付けられたサブヨー
ク１１とを備え、第一鏡筒部材９とコ字形ヨーク１０と
の間および第二鏡筒部材１７とサブヨーク１１との間を
位置決め嵌合するとともに第二鏡筒部材１７とサブヨー
ク１１との間に弾性部材２３を介在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ、スチ
ルカメラ等に用いられるリニアアクチュエータに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のカメラは小型化と共に高機能化お
よび高性能化が強く要求されてきている。特にズーム速
度、オートフォーカスの速度および精度、静音化並びに
低消費電力化のニーズはビデオカメラにおいて特に強
い。このようなニーズに対してカメラのレンズ駆動機構
のアクチュエータは応えていく必要がある。

【０００３】従来より、レンズ駆動機構用のアクチュエ
ータとしては、ステッピングモータまたはＤＣモータを
用いてギヤ減速し、さらにモータの回転運動を直線運動
に変えてズームレンズ、フォーカスレンズを光軸方向に
移動させる手法が広く採用されてきたが、機器に対する
高性能化の要求に応えるために平板磁石と可動コイルと
を組み合わせて直線運動を行うリニアアクチュエータに
よる直接駆動が採用され始めた。

【０００４】従来例のリニアアクチュエータを適用した
レンズ駆動機構を図３ないし図５により説明する。すな
わち、レンズ１を一体的に構成してなるレンズ移動枠２
は、左右に配置した２本のガイド軸３，４に軸受部５，
６を介して、ガイド軸３，４の軸方向に摺動自在に支承
してある。軸受部５はガイド軸３に所定の隙間を介して
嵌合する２つの円筒形状の滑り軸受である。また軸受部
６はレンズ移動枠２がガイド軸３，４に対して垂直な平
面内での回動を規制することを兼ねた滑り軸受である。

【０００５】またレンズ移動枠２には略長方形形状の駆
動コイル７が接着等により固着されている。さらにこの
駆動コイル７の周囲には永久磁石８が第一鏡筒部材９上
に配設したコ字形ヨーク１０の一側片１５に固着してあ
る。駆動コイル７はこのコ字形ヨーク１０の他側片１６
と永久磁石８とでなす空隙に嵌装されている。さらにコ
字形ヨーク１０の両端の磁路をショートする平板状のサ
ブヨーク１１が着脱自在に取り付けられている。なお、
コ字形ヨーク１０はその中間片１２に位置決め用の穴部
１３が設けられ、第一鏡筒部材９上に配設した位置決め
ピン１４に嵌合して第一鏡筒部材９に対する位置決めが
行われる。そして第一鏡筒部材９とコ字形ヨーク１０と
の間はねじ（図示せず）によって固着してある。

【０００６】またコ字形ヨーク１０とサブヨーク１１と
の間は図５に示すように互いに係合用の凹凸部１８，１
９を設けて、コ字形ヨーク１０に対するサブヨーク１１
の位置決めを行っている。１７は第一鏡筒部材９に取付
けられる第二鏡筒部材である。このように構成した従来
例のレンズ駆動機構の動作は、レンズ移動枠２に固着し
た駆動コイル７に通電すると、フレミングの左手の法則
により、永久磁石８との間でガイド軸３，４の軸方向へ
の推進力を受ける。

【０００７】この従来例によれば、減速機構等を介する
ことなく直接駆動することが可能であるため、レンズ移
動枠２は低騒音かつ低消費電力で高速駆動をすることが
可能になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例は、次のような課題が挙げられる。すなわち、機器
の小型化および高効率化をするには、磁気回路の余分な
空隙すなわち駆動コイル７とコ字形ヨーク１０の他側片
１６間および駆動コイル７と永久磁石８間を極小化する
ことが必要になるが、そのためには部品単品の精度を向
上しなくてはならない。

【０００９】特に、コ字形ヨーク１０の中間片１２に対
する一側片１５および他側片１６の垂直度が確保されて
いないと、図３中の破線で示すようにコ字形ヨーク１０
の一側片１５および他側片１６は傾斜してしまい、駆動
コイル７との空隙が狭くなり、駆動コイル７とコ字形ヨ
ーク１０もしくは永久磁石８との間で擦れてしまい、レ
ンズ１を駆動することが不可能になってしまう。

【００１０】このため、高効率化を図りつつ隙間を確保
するためには、コ字形ヨークの部品精度を著しく高めて
おくことが必要になり、部品コストの増大につながって
しまう。またコ字形ヨーク１０をねじによって固着して
あるために、アクチュエータを駆動する際に永久磁石８
に発生する加振力が直接鏡筒部材に伝播して振動騒音を
発生することとなる。

【００１１】したがって、この発明の目的は、部品コス
トを増大することなく小型化およひ高効率化でき、しか
も振動騒音を抑制することができるリニアアクチュエー
タを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のリニアアクチ
ュエータは、駆動コイルを有する可動子と、駆動コイル
の軸方向に可動子を移動自在に案内するガイド部を有す
るとともに駆動コイルに対向する面に第１の位置決め嵌
合受け部を有する第１の固定部材と、第１の位置決め嵌
合受け部に位置決め嵌合する第１の位置決め嵌合部を中
間部に有するコ字形であって一側片の内面に取付けられ
て磁極が前記一側片から他側片に向いた永久磁石を設け
るとともに他側片を駆動コイルに貫通したコ字形ヨーク
と、第１の固定部材に固定されてコ字形ヨークの両端に
対向する位置に第２の位置決め嵌合受け部を有する第２
の固定部材と、第２の位置決め嵌合受け部に位置決め嵌
合する第２の位置決め嵌合部を有してコ字形ヨークの両
端部に取付けられたサブヨークとを備え、第１の固定部
材とコ字形ヨークとの間および第２の固定部材とサブヨ
ークとの間の少なくともいずれか一方に弾性部材を介在
したことを特徴とするものである

【００１３】

【作用】この発明のリニアアクチュエータによれば、駆
動コイルに通電すると永久磁石の磁束が駆動コイルに鎖
交しているので駆動コイルに軸方向に電磁力が発生し、
可動子がガイド部に沿って移動する。この場合、コ字形
ヨークは第１の固定部材に位置決めされ、コ字形ヨーク
に取付けられるサブヨークは第２の固定部材に位置決め
されているため、コ字形ヨークをねじを用いることなく
固定できるので組立容易になるとともに、コ字形ヨーク
の両側片の中間片に対する垂直度が悪くても位置決め嵌
合により駆動コイルに対する空隙量変化が極小に抑えら
れるので駆動コイルがコ字形ヨークと擦れるのを防止で
き、また部品精度を高める必要がない。しかも磁気回路
の空隙すなわち駆動コイルとコ字形ヨークの側片間およ
び駆動コイルと永久磁石間を極小化して小型化および高
効率化することが可能になる。さらに弾性部材を第１の
固定部材とコ字形ヨークとの間および第２の固定部材と
サブヨークとの間の少なくともいずれか一方に介在した
ため、アクチュエータを駆動する際に永久磁石に発生す
る加振力は弾性部材を介して伝搬するので振動騒音を低
減することができる。

【００１４】

【実施例】この発明の一実施例を図１および図２により
説明する。すなわち、このリニアアクチュエータを適用
したレンズ駆動機構は、可動子であるレンズ移動枠２
と、第１の固定部材である第一鏡筒部材９と、コ字形ヨ
ーク１０と、第２の固定部材である第二鏡筒部材１７
と、サブヨーク１１と、弾性部材２３とを有する。

【００１５】レンズ移動枠２は駆動コイル７を有する
が、図３ないし図５と同構成である。なお以下図３ない
し図５と共通部分に同一符号を付している。また図１の
横断面図は図４と同構造であるので図示を省略してい
る。第一鏡筒部材９は、駆動コイル７の軸方向にレンズ
移動枠２を移動自在に案内するガイド部であるガイド軸
３，４を有するとともに駆動コイル７に対向する面に第
１の位置決め嵌合受け部である位置決めピン１４を有
し、いずれも図３ないし図５と同構成である。

【００１６】コ字形ヨーク１０は、位置決めピン１４に
位置決め嵌合する第１の位置決め嵌合部である穴部１３
を中間片１２に有するコ字形であって、一側片１５の内
面に取付けられて磁極が一側片１５から他側片１６に向
いた永久磁石８を設けるとともに、他側片１６を駆動コ
イル７に貫通しており、図３ないし図５と同構成であ
る。ただし、第一鏡筒部材９とコ字形ヨーク１０との間
には従来例において使用していたねじや接着剤などは使
用していない。

【００１７】第二鏡筒部材１７は、第一鏡筒部材９に固
定されてコ字形ヨーク１０の両端に対向する位置に第２
の位置決め嵌合受け部である突起すなわち位置決めピン
２０を有する。サブヨーク１１は、位置決めピン２０に
嵌合する第２の位置決め嵌合部である穴部２１を有して
コ字形ヨーク１０の両端部に図５と同様に着脱自在に取
付けられている。

【００１８】弾性部材２３は、第二鏡筒部材１７とサブ
ヨーク１１との間に介在されているが、ゴムシートを実
施例とし、位置決めピン２０を貫通させる貫通孔２２を
有する。このように構成されたこの実施例のレンズ駆動
機構の動作および作用について、以下説明する。すなわ
ち、駆動コイル７に通電すると永久磁石８の磁束が駆動
コイル７に鎖交しているので駆動コイル７に軸方向に電
磁力が発生し、コイル移動枠２がガイド軸３，４に沿っ
て摺動する。

【００１９】この実施例によれば、コ字形ヨーク１０は
第１鏡筒部材９に位置決めされ、コ字形ヨーク１０に取
付けられるサブヨーク１１は第二鏡筒部材１７に位置決
めされているため、コ字形ヨーク１０をねじを用いるこ
となく固定できるので組立容易になるとともに、コ字形
ヨーク１０の両側片１５，１６の中間片１２に対する垂
直度が悪くても位置決め嵌合により駆動コイル７に対す
る空隙量変化が極小に抑えられるので駆動コイル７がコ
字形ヨーク１０と擦れるのを防止でき、また部品精度を
高める必要がない。

【００２０】しかも磁気回路の空隙すなわち駆動コイル
７とコ字形ヨーク１０の他側片１６間および駆動コイル
７と永久磁石８間を極小化して小型化および高効率化す
ることが可能になる。さらに弾性部材２３を第二鏡筒部
材１７とサブヨーク１１との間に介在したため、アクチ
ュエータを駆動する際に永久磁石８に発生する加振力は
弾性部材２３を介して伝搬するので振動騒音を低減する
ことができる。

【００２１】なお、この実施例において弾性部材２３を
サブヨーク１１と第二鏡筒部材１７１との間に挟み込む
ように構成したが、この発明はこれに限定されるもので
はなく、弾性部材２３をコ字形ヨーク１０と第一鏡筒部
材９との間に挟み込んでもよい。更には防振効果を高め
るために、弾性部材２３をサブヨーク１１と第二鏡筒部
材１７の間と、コ字形ヨーク１０と第一鏡筒部材９との
間の両方に挟み込んでもよい。

【００２２】さらに、弾性部材２３はゴムシートに限定
されるものではなく、例えば圧縮性コイルばね等であっ
てもよい。

【００２３】

【発明の効果】この発明のリニアアクチュエータによれ
ば、コ字形ヨークは第１の固定部材に位置決めされ、コ
字形ヨークに取付けられるサブヨークは第２の固定部材
に位置決めされているため、コ字形ヨークをねじを用い
ることなく固定できるので組立容易になるとともに、コ
字形ヨークの両側片の中間片に対する垂直度が悪くても
位置決め嵌合により駆動コイルに対する空隙量変化が極
小に抑えられるので駆動コイルがコ字形ヨークと擦れる
のを防止でき、また部品精度を高める必要がない。しか
も磁気回路の空隙すなわち駆動コイルとコ字形ヨークの
側片間および駆動コイルと永久磁石間を極小化して小型
化および高効率化することが可能になる。さらに弾性部
材を第１の固定部材とコ字形ヨークとの間および第２の
固定部材とサブヨークとの間の少なくともいずれか一方
に介在したため、アクチュエータを駆動する際に永久磁
石に発生する加振力は弾性部材を介して伝搬するので振
動騒音を低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例におけるアクチュエータを
適用したレンズ駆動機構の横断面図である。

【図２】コ字形ヨークおよびサブヨークの斜視図であ
る。

【図３】従来例におけるアクチュエータを適用したレン
ズ駆動機構の横断面図である。

【図４】そのＡ−Ａ線断面図である。

【図５】従来例のコ字形ヨークおよびサブヨークの斜視
図である。

【符号の説明】

２ 可動子であるレンズ移動枠 ３，４ ガイド部であるガイド軸 ７ 駆動コイル ８ 永久磁石 ９ 第１の固定部材である第一鏡筒部材 １０ コ字形ヨーク １１ サブヨーク １２ 中間片 １３ 第１の位置決め嵌合部である穴部 １４ 第１の位置決め嵌合受け部である位置決めピン １５ 一側片 １６ 他側片 １７ 第２の固定部材である第二鏡筒部材 ２０ 第２の位置決め嵌合受け部である位置決めピン ２１ 第２の位置決め嵌合部である穴部 ２３ 弾性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動コイルを有する可動子と、前記駆動
   コイルの軸方向に前記可動子を移動自在に案内するガイ
   ド部を有するとともに前記駆動コイルに対向する面に第
   １の位置決め嵌合受け部を有する第１の固定部材と、前
   記第１の位置決め嵌合受け部に位置決め嵌合する第１の
   位置決め嵌合部を中間部に有するコ字形であって一側片
   の内面に取付けられて磁極が前記一側片から他側片に向
   いた永久磁石を設けるとともに前記他側片を前記駆動コ
   イルに貫通したコ字形ヨークと、前記第１の固定部材に
   固定されて前記コ字形ヨークの両端に対向する位置に第
   ２の位置決め嵌合受け部を有する第２の固定部材と、前
   記第２の位置決め嵌合受け部に位置決め嵌合する第２の
   位置決め嵌合部を有して前記コ字形ヨークの両端部に取
   付けられたサブヨークとを備え、前記第１の固定部材と
   前記コ字形ヨークとの間および前記第２の固定部材と前
   記サブヨークとの間の少なくともいずれか一方に弾性部
   材を介在したことを特徴とするリニアアクチュエータ。