WO2019102752A1 - アクチュエータ、羽根駆動装置、撮像装置及び電子機器 - Google Patents

アクチュエータ、羽根駆動装置、撮像装置及び電子機器 Download PDF

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    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Abstract

アクチュエータは、軸方向の一端に第1平面を形成する第1コイルと、軸方向の一端に第1平面に対して平行な第2平面を形成し、絶縁層を挟んで第1コイルと隣接して配置される第2コイルと、第1平面及び第2平面に対向して配置されたマグネットを有し、駆動方向に沿って移動する可動子と、を備える。軸方向からの平面視において、第1コイルの駆動方向に延びる配線領域の一部は、第2コイルの駆動方向に延びる配線領域と重畳して形成され、第1コイルの駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域は、第2コイルの駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と異なる領域に形成される。

Description

アクチュエータ、羽根駆動装置、撮像装置及び電子機器
 本発明の一態様は、羽根駆動装置、撮像装置及び電子機器などに搭載されるアクチュエータ等に関する。
 携帯電話やスマートフォンをはじめとする電子機器は、様々なアクチュエータを備えており、アクチュエータは、利用者の指示や受信した情報に基づいて動作を行う。特に、撮像装置を備える電子機器は、撮像装置において、シャッタ機構、ND(Neutral Density)フィルタ、レンズバリア、自動絞り機構等にアクチュエータが利用されている。
 特許文献1は、コイルが巻かれ内側に一軸方向に沿った振動空間を有するボビンと、コイルを覆い振動空間を一軸方向に延長する外枠体と、ボビン内で振動するマグネットとマグネットの一軸方向一端側に連結されて外枠体内で振動する錘体とを備える可動子と、可動子の一軸方向の振動を弾性支持する弾性部材とを備え、外枠体の内面と対面する錘体の外周面に樹脂層を固定し、樹脂層と外枠体の内面との間にオイル層を介在させた振動アクチュエータについて開示している。
特開2016-28819号公報
 特許文献1のようなアクチュエータにおいては、アクチュエータの駆動ストロークを大きくしようとすると、駆動ストロークに応じてコイルの巻き数を増加させる必要がある。巻き数を多くすると、コイルの大きさは、コイルの軸方向に垂直な面において、駆動ストローク方向だけでなく、駆動ストロークに垂直方向にも大きくなる恐れがある。特に電子機器に組み込まれるアクチュエータにおいては、動作ストロークが比較的長いアクチュエータであっても、より小型のアクチュエータが求められる。
 本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
 本発明の一の手段は、
 第1平面を形成する第1コイル(31)と、
 前記第1平面に対して平行な第2平面を形成し、絶縁層を挟んで前記第1コイルと隣接して配置される第2コイル(32)と、
 前記第1平面及び前記第2平面に対向して配置されたマグネット(53)を有し、駆動方向に沿って移動する可動子(5)と、を備え、
 各コイルの巻回軸方向からの平面視において、
  前記第1コイルの前記駆動方向に延びる配線領域は、前記第2コイルの前記駆動方向に延びる配線領域と重畳して形成され、
  前記第1コイルの前記駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域は、前記第2コイルの前記駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と異なる領域に形成される、
 アクチュエータである。
 上記構成のアクチュエータによれば、第1コイルと第2コイルとが異なる層に形成されることにより第1コイルと第2コイルとを重畳して配置させることができ、駆動方向に伸びるコイルの配線領域を実質的に広くすることができる。これにより、駆動方向におけるコイルの配線領域を確保しつつ、第1コイル及び第2コイルからなるコイル全体のサイズを小さくすることができ、同じ動作ストロークを有する従来のアクチュエータより小型化することができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記第1コイル(31)の芯部及び前記第2コイル(32)の芯部は、平面視で一部重畳する共通芯部(34)を有している。
 上記構成のアクチュエータによれば、第1コイルの電流の向きと第2コイルの電流の向きを同じにして可動子を一方向に移動させる制御を行う構成とすることができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記共通芯部(34)の前記駆動方向の長さは、前記マグネット(53)の前記駆動方向の長さよりも小さい。
 上記構成のアクチュエータによれば、可動子のマグネットが、基板コイルの中央付近に移動した場合であっても、マグネットは、駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と少なくとも一部で重畳し、マグネットとコイルとの間でローレンツ力を発生させる構成となる。これにより、マグネットが基板コイルの中央付近に位置している場合においても、可動子に対して駆動力が発生し、適切に動作可能な構成とすることができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記第1コイル(31)及び前記第2コイル(32)は、それぞれ絶縁基板上に螺旋状に巻回されている。
 上記構成のアクチュエータによれば、第1コイルが配線された絶縁基板及び第2コイルが配線された絶縁基板を積層した構成とすることができるため、薄型化された平板状の基板コイルとすることができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記可動子の位置を検出する位置検出センサをさらに備える。
 上記構成のアクチュエータによれば、可動子の位置を高精度に検出することが可能となる。これによって、当該アクチュエータを搭載した機器において、精密な位置調整などの制御を行うことが可能となる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサは、検出した磁気に基づいて前記位置を決定する。
 上記構成のアクチュエータによれば、アクチュエータに含まれるマグネットまたはコイルなどから発せられる磁気を利用して、可動子の位置を検出することが可能になる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサは、前記マグネットからの磁気を検出することで前記位置を決定する。
 上記構成のアクチュエータによれば、アクチュエータ内で駆動力を発生させるマグネットを、位置検出用の要素として利用することで、マグネット等の要素を追加することなく、比較的簡易かつ安価な構成で、高精度な位置検出を行うことができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサは、前記第1コイルの芯部、または前記第2コイルの芯部に配置される。
 上記構成のアクチュエータによれば、第1コイル及び第2コイルから発せられる磁気の影響を抑制し、主にマグネットから発せられる磁気に基づく位置検出を可能にすることができる。これにより、磁気の重なりを抑制し、より高精度な位置検出を行うことができる。また、コイルの芯部の空間を活用することで、アクチュエータを比較的小型に構成することができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサは、前記第1コイルの芯部及び前記第2コイルの芯部の軸方向の延長線上の位置に配置される。
 上記構成のアクチュエータによれば、第1コイル及び第2コイルから発せられる磁気の影響を抑制し、主にマグネットから発せられる磁気に基づく位置検出を可能にすることができる。これにより、磁気の重なりを抑制し、より高精度な位置検出を行うことができる。また、コイルの芯部に位置検出センサを配置する構成と比較すると、位置検出センサの大きさにかかわらず、コイルの大きさを任意に決定可能であるため、スペースに関する設計の自由度を高めた構成にすることができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサが2以上配置される。
 上記構成のアクチュエータによれば、移動距離が比較的長い本発明のようなアクチュエータであっても、精度良く位置を検出可能な構成とすることができる。
 上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
 前記位置検出センサは、光学的に前記位置を決定する。
 上記構成のアクチュエータによれば、マグネットやコイルの配置に影響されることなく、任意の場所に位置検出センサを配置することが可能となるため、スペースに関する設計の自由度を高めた構成にすることができる。
 本発明の一の手段は、
 上述のいずれかのアクチュエータと、
 前記可動子の動作に従って動作する光量調整羽根と、を備える
 羽根駆動装置である。
 上記構成の羽根駆動装置によれば、従来構成より小型なアクチュエータを用いているため、より小型化された構成とすることができる。
 本発明の一の手段は、
 上述のアクチュエータのうち、いずれかのアクチュエータを備える
 撮像装置及び電子機器を含む。
 上記構成の撮像装置または電子機器によれば、従来構成より小型なアクチュエータを用いているため、より小型化された構成とすることができる。
図1は、実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置の分解斜視図である。 図2は、実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が開いた状態における平面図である。 図3は、実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が開いた状態における正面図である。 図4は、実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が閉じた状態における平面図である。 図5は、実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が閉じた状態における正面図である。 図6は、図2のVI‐VI線における断面図である。 図7は、Y方向視野における、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図8は、Z方向視野における、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図9は、実施形態のアクチュエータを有する撮像装置について示す図である。 図10は、実施形態のアクチュエータを有する電子機器について示す図である。 図11は、変形例1のアクチュエータを含む羽根駆動装置の分解斜視図である。 図12は、変形例1のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が開いた状態における平面図である。 図13は、図12のVII‐VII線における断面図である。 図14は、変形例1のアクチュエータにおいて、Y方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図15は、変形例1のアクチュエータにおいて、Z方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図16は、変形例2のアクチュエータにおいて、Y方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図17は、変形例2のアクチュエータにおいて、Z方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図18は、変形例3のアクチュエータを含む羽根駆動装置の断面図である。 図19は、変形例3のアクチュエータにおいて、Y方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。 図20は、変形例3のアクチュエータにおいて、Z方向視野の、基板コイルとマグネットの配置について概略的に示す図である。
 本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
 1.実施形態
 2.変形例
  (1)変形例1
  (2)変形例2
  (3)変形例3
  (4)まとめ
 3.補足事項
 <1.実施形態>
 本実施形態のアクチュエータは、絶縁層を挟んで層状に配置された第1コイル及び第2コイルを有することにより、一層からなるコイルを用いたアクチュエータと比較して、より小型化された構成となっている。以下、本実施形態のアクチュエータについて具体的に説明する。
 図1は、本実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置の分解斜視図である。図2~図3は、それぞれ本実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が開いた状態における平面図及び正面図である。図4及び図5は、それぞれ本実施形態のアクチュエータを含む羽根駆動装置のシャッタ羽根が閉じた状態における平面図及び正面図である。図6は、図2のVI‐VI線における断面図である。図7は、Y方向視野における、基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示す図である。図8は、Z方向視野における、基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示す図である。
 <全体構成>
 図1~6に示されるように、本実施形態の羽根駆動装置100は、アクチュエータ1と、ベース部材2と、仕切板6と、光量調整羽根であるシャッタ羽根7と、カバー部材8とを有している。アクチュエータ1は、基板コイル3と可動子5とを有している。
 本実施形態の羽根駆動装置100は、撮像装置のシャッタ機構を例として説明する。本実施形態において、シャッタ羽根7は、露光用開口を開閉して、不図示の撮像素子が外光に曝される露光時間を調整する光量調整羽根である。
 <基板コイル3>
 基板コイル3は、第1コイル31と、第2コイル32とを有している。第1コイル31は、一平面上で巻回され、第1平面を形成する。第2コイル32は、第1平面とは異なる平面上で巻回され、第1平面に対して平行な第2平面を形成し、絶縁体で層状に形成された絶縁層を挟んで第1コイル31と隣接して配置される。第1コイル31及び第2コイル32は、それぞれ絶縁基板上に印刷によって螺旋状に金属配線を巻回させたプリント配線により形成されていてもよい。また、基板コイル3は、Z軸方向に延びる接続部33を有する。接続部33は、第1コイル31及び第2コイル32に電力を供給する配線を含み、配線は絶縁体で周囲を覆われている。なお、第1平面及び第2平面は、厚みのない平面を指すものではなく、それぞれ一定の厚みを持って平面状にコイルの配線が配置された構成を指す。
 図7及び図8に示されるように、コイルの軸方向(Y方向)からの平面視において、第1コイル31の駆動方向(X方向)に延びる配線領域の一部は、第2コイル32の駆動方向に延びる配線領域と重畳して形成される。つまり、第1コイル31の駆動方向に延びる配線領域と、第2コイル32の駆動方向に延びる配線領域とは、Y方向において一部が重畳する。第1コイル31の駆動方向に対して垂直方向(Z方向)に延びる配線領域は、第2コイル32の駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と異なる領域に形成される。ここで「配線領域」は、一又は複数の配線が形成される領域であり、この場合コイルの巻回による配線が形成される領域である。「重畳」は絶縁層を挟んで重ねられる意味である。「異なる領域に形成」は、平面視でZ方向に伸びる、第1コイル31の配線領域と第2コイル32の配線領域とが、重ならずに全て異なる領域に形成される場合だけでなく、一部で重なり、一部で異なるように形成される場合を含む。一部で異なるように形成される場合においては、異なる配線領域が、後述する可動子5の移動範囲を広げる効果を有するものであればよい。
 図7に示されるように、第1コイル31の芯部及び第2コイル32の芯部は、Y方向からの平面視で一部重畳する共通芯部34を有している。本実施形態では、第1コイル31及び第2コイル32の中央付近に共通芯部34を配置して、第1コイル31及び第2コイル32に流れる電流の向きを同じにすることにより、可動子5を一方向に移動させる制御を行うことができる。
 また、本実施形態においては、共通芯部34の駆動方向の長さは、マグネット53の駆動方向の長さよりも小さい。これにより、可動子5のマグネット53は、平面視で基板コイル3の中央付近に移動した場合であっても、マグネット53の少なくとも一部は、駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と重畳するため、マグネット53と基板3との間でローレンツ力が発生することとなる。つまり、可動子5のマグネット53は、平面視で基板コイル3の中央付近に移動した場合であっても可動子5を駆動することができる。
 <可動子5>
 可動子5は、マグネットホルダ51と、マグネット53とを有している。マグネットホルダは、マグネット53を収容すると共に、シャッタ羽根7を作動させるための作動ピン52を有している。マグネット53は、永久磁石であって、第1コイル31の第1平面及び第2コイル32の第2平面に対向して配置され、駆動方向(X方向)に沿って、マグネットホルダ51と共に移動する。
 図7及び図8に示されるように、マグネット53は、X方向に並んだ第1マグネット531及び第2マグネット532を有している。図7及び図8に示されるように、基板コイル3に対するマグネット53の配置は、第2マグネット532が、駆動方向(X方向)に対して垂直方向(Z方向)に延びる基板コイル3(第1コイル31及び第2コイル32)の配線領域と重畳している。そのため、基板コイル3が通電されると、配線領域に流れる電流によるローレンツ力が第2マグネット532に発生する。また、マグネット53のX方向の長さは、共通芯部34のX方向の長さよりも大きい。このため、マグネット53が基板コイル3の中央付近に位置する場合においても、マグネット53の少なくとも一部は、駆動方向に対して垂直方向(Z方向)に延びる配線領域と重畳するため、マグネット53における少なくとも一部にローレンツ力を発生させることができる。
 <ベース部材2>
 ベース部材2は、基板コイル3及び可動子5を収納する収納部23と、不図示の撮像素子の露光のためのベース部材開口22を有する支持面21とを有している。ベース部材2の四隅には、後述するベース側スペーサ26が配置される。ベース側スペーサ26は、カバー部材8との隙間を画定させる突起である。支持面21には、作動ピン52の往復移動により回転動作を行うシャッタ羽根7の中心軸として機能する固定ピン24が配置される。
 <仕切板6>
 仕切板6は、ベース部材2上(ベース部材2とZ方向に重なる位置)に配置される。仕切板6は、仕切板開口61と、仕切板ピン穴62と、仕切板ガイド穴63と、スペーサ穴64とを有している。仕切板開口61は、ベース部材開口22と同様に、露光のための開口である。仕切板ピン穴62は、固定ピン24を貫挿させる穴である。仕切板ガイド穴63は、作動ピン52の移動範囲に対応して開口し、作動ピン52を貫挿される。スペーサ穴64は、ベース側スペーサ26を貫挿させると共に、仕切板6の配置位置を画定する。
 <シャッタ羽根7>
 シャッタ羽根7は、光量調整羽根であり、仕切板6上であって、仕切版6とカバー部材8との間に配置される。シャッタ羽根7は、シャッタ羽根ピン穴71と、シャッタ羽根ガイド穴72とを有している。シャッタ羽根ピン穴71は、シャッタ羽根7の回転軸部分に開けられ、固定ピン24が貫挿される。シャッタ羽根ガイド穴72は、作動ピン52を貫挿させる穴であり、作動ピン52の移動により、固定ピン24を中心としてシャッタ羽根7を回転させる。シャッタ羽根7は、可動子5と共に移動する作動ピン52により、図2及び図3に示されるシャッタが閉じた状態と、図4及び図5に示されるシャッタが開いた状態とを切り替える。
 <カバー部材8>
 カバー部材8は、仕切板6上にシャッタ羽根7を挟んで配置される。カバー部材8は、カバー部材開口81と、カバー部材ピン穴82と、カバー部材ガイド穴83と、留め具85と、カバー側スペーサ86とを有している。カバー部材開口81は、ベース部材開口22と同様に、露光のための開口である。カバー部材ピン穴82は、固定ピン24を貫挿させる穴である。カバー部材ガイド穴83は、作動ピン52の移動範囲に対応して開口し、作動ピン52が貫挿される。留め具85は、カバー部材8をベース部材2に固定する。カバー側スペーサ86は、カバー部材8と仕切板6との間の隙間を画定する突起である。カバー部材8は、カバー側スペーサ86とベース側スペーサ26とにより、シャッタ羽根7を配置する隙間を確保する。
 アクチュエータ1では、不図示のドライバ回路が、基板コイル3の第1コイル31及び第2コイル32に対して電流を流すと、第1コイル31及び第2コイル32とマグネット53との間にローレンツ力が発生し、マグネット53とともに可動子5が移動する。また、羽根駆動装置100では、移動する可動子5は、作動ピン52を介してシャッタ羽根7を動作させ、シャッタの開状態と閉状態とを切り替える。
 以上説明したように、本実施形態のアクチュエータ1においては、第1コイル31と第2コイル32とが異なる層に形成されることにより、駆動方向に伸びるコイルの配線領域を重畳させることができる。これにより、第1コイル31及び第2コイル32からなるコイル全体のサイズを小さくでき、同じ動作ストロークを有する従来のアクチュエータより小型化させることができる。
 また、本実施形態の羽根駆動装置100は、アクチュエータ1を備えることにより、従来のアクチュエータを備えた構成より小型化することができる。
 また、本実施形態においては、基板コイル3が共通芯部34を有するため、第1コイル31の電流の向きと第2コイル32の電流の向きを同じにして可動子5を一方向に移動させる制御を行うことができる。
 また、本実施形態においては、可動子5のマグネット53が、基板コイル3の中央付近に移動した場合であっても、マグネット53は、駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と少なくとも一部で重畳し、ローレンツ力を発生するため、可動子5を動作させることができる。
 また、第1コイル31及び第2コイル32は、第1コイル31が配線された絶縁基板、及び第2コイル32が配線された絶縁基板を積層した構成とすることにより、薄型化された平板状の基板コイル3とすることができる。
 図9は、本実施形態のアクチュエータ1を有する撮像装置200について示す図である。撮像装置200は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末その他の電子機器に搭載される撮像装置200である。撮像装置200のアクチュエータ1は、例えばシャッタ機構、NDフィルタ、レンズバリア、自動絞り機構等に適用することができる。
 撮像装置200は、本実施形態のアクチュエータ1を備えることにより、従来のアクチュエータを備えた構成より小型化することができる。
 図10は、本実施形態のアクチュエータ1を有する電子機器300について示す図である。電子機器300は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末その他の電子機器の一例である。電子機器300のアクチュエータ1は、例えば電子機器300に搭載されたカメラの駆動部分に適用することができる。
 電子機器300は、本実施形態のアクチュエータ1を備えることにより、従来のアクチュエータを備えた構成より小型化することができる。
 <2.変形例>
 次に、本発明における上記実施形態の変形例について説明する。以下の変形例では、マグネット53に対する可動子5の位置を検出するための位置検出センサとして、ホールセンサ91、もしくは93a及び93b、または光学センサをさらに有する構成としている点で、実施形態と異なる。以下の説明では、各変形例について、実施形態との相違点について具体的に説明する。
  <(1)変形例1>
 図11~図15は、実施形態の変形例1の構成を示す図である。図11は、アクチュエータの分解斜視図であって、実施形態の図1に対応している。図12は、アクチュエータにおいて、シャッタ羽根が開いた状態における平面図であって、実施形態の図2に対応している。図13は、図12のVII‐VII線における断面図であって、実施形態の図6に対応している。図14は、Y方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図7に対応している。図15は、Z方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図8に対応している。
 本変形例の羽根駆動装置100は、実施形態と同様に、アクチュエータ1と、ベース部材2と、仕切板6と、光量調整羽根であるシャッタ羽根7と、カバー部材8とを有し、さらにホールセンサ91を有する。ホールセンサ91は、本発明の「位置検出センサ」の一具体例である。
 ホールセンサ91は、磁界を検出し、検出された磁界を出力することで、周囲に配置された磁石の位置を検出する。ホールセンサ91は、他の半導体装置または比較器などと共に用いられることで位置センサとして機能する場合があるが、本明細書では、このような他の半導体装置または比較器などの要素を含む構成をホールセンサと称する。
 ベース部材2のY軸+方向の端面には、凹部92が形成されている(図11参照)。ベース部材2の凹部92には、ホールセンサ91が収容され、基板コイル3に半田付け等で固定される。ホールセンサ91が収容された凹部92は、マグネット53とともに、基板コイル3を挟むよう配置される(主に図13~図15参照)。凹部92は、第1コイル31の芯部及び第2コイル32の芯部の、Y軸方向(軸方向)の延長線上の位置に配置される。ホールセンサ91は、主にマグネット53から発せられる磁界の強さを検知することで、ベース部材2に対するマグネット53の位置を検出する。マグネット53は可動子5に固定されているため、これによってベース部材2に対する可動子5の位置を検出することができる。
 なお、ホールセンサ91は、ベース部材2に固定される代わりに、アクチュエータ1の基板コイル3に固定されてもよい。また、ホールセンサ91を介して、ベース部材2と基板コイル3とが固定される構成としてもよい。この場合、ホールセンサ91は、ベース部材2及び基板コイル3の双方に対して固定される。このような構成であっても、基板コイル3に対する可動子5の位置を検出することができる。
 また、ベース部材2がホールセンサ91に電力を供給するためのリードフレームを有し、当該リードフレームを介してベース部材2に取り付けられたホールセンサ91に電力が供給される構成としてもよい。
  <(2)変形例2>
 図16及び図17は、実施形態の変形例2の構成を示す図である。図16は、Y方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図7に対応している。図17は、Z方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図8に対応している。
 本変形例の羽根駆動装置100は、実施形態と同様に、アクチュエータ1と、ベース部材2と、仕切板6と、光量調整羽根であるシャッタ羽根7と、カバー部材8とを有し、さらに2つのホールセンサ93a及び93bを有する。ホールセンサ93a及び93bは、変形例1と同様に、ベース部材2の凹部92に配置され、基板コイル3に半田付け等で固定される。ホールセンサ93a及び93bは、可動子5の移動方向であるX方向に整列されて配置されている。より具体的には、ホールセンサ93a及び93bは、X方向における、それぞれ第2コイル32の芯部の端部近傍に配置される。ホールセンサ93a及び93bは、本発明の「位置検出センサ」の一具体例である。
  <(3)変形例3>
 図18~図20は、実施形態の変形例3の構成を示す図である。図18は、本変形例の羽根駆動装置100の断面図であって、実施形態の図6に対応している。図19は、Y方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図7に対応している。図20は、Z方向視野における、アクチュエータの基板コイル3とマグネット53の配置について概略的に示した平面図であって、実施形態の図8に対応している。
 本変形例の羽根駆動装置100は、実施形態と同様に、アクチュエータ1と、ベース部材2と、仕切板6と、光量調整羽根であるシャッタ羽根7と、カバー部材8とを有し、さらにフォトリフレクタ94a及び位置検出テープ94bを有する。フォトリフレクタ94a及び位置検出テープ94bは、光学的に位置を検出する光学センサであって、本発明の「位置検出センサ」の一具体例である。
 図18~図20に示されるように、フォトリフレクタ94aは、基板コイル3における、第1コイル31及び第2コイル32の芯部に配置される。位置検出テープ94bは、可動子5のマグネット53の表面に位置しており、例えば粘着剤でマグネット53に貼り付けられている。位置検出テープ94bには、光の反射率が異なる2種類の帯状の模様が等間隔で刻まれている。フォトリフレクタ94aは、4つの端子、発光部94a1、及び受光部94a2を有する。フォトリフレクタ94aは、発光部94a1から光を発し、位置検出テープ94bにより反射された光を受光部94a2が検知し、検知された光の強度、または強度の変化に応じて、フォトリフレクタ94aと位置検出テープ94bとの相対位置を光学的に検出する。より具体的には、フォトリフレクタ94aは、受光部94a2で検出された反射光の変化をカウントすることで、フォトリフレクタ94aの受光部94a2に対する位置検出テープ94bの位置を検出する。これにより、フォトリフレクタ94aが配置された基板コイル3に対する、位置検出テープ94bが配置されたマグネット53(可動子5)の位置を検出することができる。
  <(4)まとめ>
 本変形例のアクチュエータ1では、可動子5の位置を検出する位置検出センサを有する構成としているため、可動子5の位置を高精度に検出することが可能となる。これによって、アクチュエータ1を搭載した機器において、精密な位置調整などの制御を行うことが可能となる。具体的には、羽根駆動装置100において、羽根の位置をより精密に調整することが可能となる。
 なお、上記の変形例では、位置検出センサとして、ホールセンサ91、もしくは93a及び93b、またはフォトリフレクタ94a及び位置検出テープ94bを有する構成を具体例として挙げて説明したが、他の位置検出センサを採用してもよい。
 また、変形例1または2のアクチュエータ1では、ホールセンサ91、または93a及び93bによって検出された磁気に基づいて位置検出を行っている。これにより、アクチュエータ1に含まれるマグネット53または基板コイル3から発せられる磁気を利用して、可動子5の位置を検出することが可能となる。
 また、変形例1または2のアクチュエータ1では、磁気を発生させる構成を追加することなく、駆動力を発生されるためのマグネット53からの磁気を、ホールセンサ91、または93a及び93bによって検出することで位置を検出している。よって、マグネット等の要素を追加することなく、比較的簡易かつ安価な構成で、高精度な位置検出を行うことができる。
 また、変形例1または2のアクチュエータ1では、ホールセンサ91、または93a及び93bを、第1コイル31の芯部、または第2コイル32の芯部に配置する構成とすることができる。このような構成にすると、第1コイル31及び第2コイル32から発せられる磁気の影響を抑制し、主にマグネット53から発せられる磁気に基づく位置検出を可能にすることができる。これにより、磁気の重なりを抑制し、より高精度な位置検出を行うことができる。また、基板コイル3の芯部の空間を活用することで、アクチュエータ1を比較的小型に構成することができる。
 また、変形例1または2のアクチュエータ1では、ホールセンサ91、または93a及び93bを、第1コイル31の芯部及び第2コイル32の芯部の軸方向(Y方向)の延長線上に配置している。このような構成にすると、第1コイル31及び第2コイル32から発せられる磁気の影響を抑制し、主にマグネット53から発せられる磁気に基づく位置検出を可能にすることができる。これにより、磁気の重なりを抑制し、より高精度な位置検出を行うことができる。また、基板コイル3の芯部にホールセンサ91、または93a及び93bを配置する構成と比較すると、ホールセンサの大きさにかかわらず、基板コイル3の大きさを任意に決定可能であるため、スペースに関する設計の自由度を高めた構成にすることができる。
 また、変形例2のアクチュエータ1では、2つのホールセンサ93a及93bを有する構成としているため、移動距離が比較的長い本発明のようなアクチュエータ1であっても、精度良く位置を検出可能な構成とすることができる。特に変形例2では、ホールセンサ93a及び93bを、移動方向に沿って配列しているため、長い移動範囲において精度良く位置を検出することができる。
 また、変形例3のアクチュエータ1では、位置検出センサとして、光学センサであるフォトリフレクタ94a及び位置検出テープ94bを有する構成としているため、マグネット53や基板コイル3の配置に影響されることなく、任意の場所に位置検出センサを配置しやすい構成とすることができる。これによって、スペースに関する設計の自由度を高めた構成にすることができる。
 なお、変形例3のフォトリフレクタ94a及び位置検出テープ94bは、光学センサとしての一例であって、このような光学センサに限定されるものではない。光学センサとしては、例えば、光学式のエンコーダ、またはフォトインタラプタなどの種々の構成を採用可能である。
 <3.補足事項>
 以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、同様の技術思想に基づいて当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
 実施形態では、光量調整羽根の一例としてシャッタ羽根7を挙げていたが、光量調整羽根はシャッタ羽根に限定されるものではなく、絞り用の羽根などを含む。つまり、光量調整羽根は、撮像素子に照射される光の量(光量)を調整したり、撮像素子が光に曝される時間をしたりする部材を含む。また、光量調整羽根は、透過光量を調整したり、透過光の波長を調整したりする機能を有する、均一濃度のNDフィルタ、グラデーションNDフィルタ、及び赤外線カットフィルタなどを含む。この場合、光量調整羽根は、露光開口の全体を覆う状態と開放する状態とで切り替えられる。
 上記実施形態では、アクチュエータを羽根駆動装置に適用する場合について説明したが、アクチュエータは羽根駆動装置以外の装置に適用することができる。
 また、上記実施形態では本発明で特徴的な部分のみについて説明したが、本発明のアクチュエータは、従来のアクチュエータが有する種々の構成をさらに備えている。
 本発明のアクチュエータは、羽根駆動装置、撮像装置及び電子機器に好適に利用される。
1…アクチュエータ
2…ベース部材
21…支持面
22…ベース部材開口
23…収納部
24…固定ピン
26…ベース側スペーサ
3…基板コイル
31…第1コイル
32…第2コイル
33…接続部
34…共通芯部
5…可動子
51…マグネットホルダ
52…作動ピン
53…マグネット
531…第1マグネット
532…第2マグネット
6…仕切板
61…仕切板開口
62…仕切板ピン穴
63…仕切板ガイド穴
64…スペーサ穴
7…シャッタ羽根(光量調整羽根)
71…シャッタ羽根ピン穴
72…シャッタ羽根ガイド穴
8…カバー部材
81…カバー部材開口
82…カバー部材ピン穴
83…カバー部材ガイド穴
85…留め具
86…カバー側スペーサ
91、93a、93b…ホールセンサ
92…凹部
94a…フォトリフレクタ
94b…位置検出テープ
100…羽根駆動装置
200…撮像装置
300…電子機器

Claims (14)

  1.  第1平面を形成する第1コイルと、
     前記第1平面に対して平行な第2平面を形成し、絶縁層を挟んで前記第1コイルと隣接して配置される第2コイルと、
     前記第1平面及び前記第2平面に対向して配置されたマグネットを有し、駆動方向に沿って移動する可動子と、を備え、
     各コイルの巻回軸方向からの平面視において、
      前記第1コイルの前記駆動方向に延びる配線領域は、前記第2コイルの前記駆動方向に延びる配線領域と重畳して形成され、
      前記第1コイルの前記駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域は、前記第2コイルの前記駆動方向に対して垂直方向に延びる配線領域と異なる領域に形成される、
     アクチュエータ。
  2.  前記第1コイルの芯部及び前記第2コイルの芯部は、平面視で一部重畳する共通芯部を有している、
     請求項1に記載のアクチュエータ。
  3.  前記共通芯部の前記駆動方向の長さは、前記マグネットの前記駆動方向の長さよりも小さい、
     請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
  4.  前記第1コイル及び前記第2コイルは、それぞれ絶縁基板上に螺旋状に巻回されている、
     請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
  5.  前記可動子の位置を検出する位置検出センサをさらに備える、
     請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
  6.  前記位置検出センサは、検出した磁気に基づいて前記位置を決定する、
     請求項5に記載のアクチュエータ。
  7.  前記位置検出センサは、前記マグネットからの磁気を検出することで前記位置を決定する、
     請求項6に記載のアクチュエータ。
  8.  前記位置検出センサは、前記第1コイルの芯部、または前記第2コイルの芯部に配置される、
     請求項6または請求項7に記載のアクチュエータ。
  9.  前記位置検出センサは、前記第1コイルの芯部及び前記第2コイルの芯部の軸方向の延長線上の位置に配置される、
     請求項6または請求項7に記載のアクチュエータ。
  10.  前記位置検出センサが2以上配置される、
     請求項6から請求項9のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
  11.  前記位置検出センサは、光学的に前記位置を決定する、
     請求項5に記載のアクチュエータ。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のアクチュエータと、
     前記可動子の動作に従って動作する光量調整羽根と、を備える羽根駆動装置。
  13.  請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える撮像装置。
  14.  請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える電子機器。
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