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线性致动器、更换透镜以及摄像装置的制作方法

2022-09-08 01:19:16 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及关于摄像装置的技术领域,上述摄像装置具备:线性致动器,具有磁铁和可动线圈,通过对可动线圈进行通电而进行动作;更换透镜,具备线性致动器;以及线性致动器。


背景技术:

2.存在具有磁铁和可动线圈且通过对可动线圈进行通电而对可动体赋予驱动力而移动的线性致动器(例如,参照专利文献1以及专利文献2)。
3.这样的线性致动器例如在包括更换透镜、摄像装置等的各种电子设备中被使用。在更换透镜、摄像装置等中,例如,作为变焦透镜、聚焦透镜发挥功能的可动透镜和保持可动透镜的透镜支架被设置为可动体,可动透镜利用线性致动器的驱动力与透镜支架一起向光轴方向移动,从而进行变焦、聚焦等。
4.专利文献1所记载的线性致动器设为如下结构:磁铁与铁交替地结合而构成固定杆,固定杆被插入到保持于磁轭的可动线圈,对可动线圈进行通电,从而固定杆相对于可动线圈向轴向移动。
5.专利文献2所记载的线性致动器设为如下结构:磁铁与铁交替地结合而构成固定杆,固定杆被插入到保持于磁轭的可动线圈,对可动线圈进行通电,从而可动线圈与磁轭一体地相对于固定杆向轴向移动。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2016-86617号公报
9.专利文献2:日本特开2015-173580号公报


技术实现要素:

10.然而,在如上所述的线性致动器中,为了确保可动体的稳定的动作状态,需要设为产生大的推力的结构而实现驱动力的提高,最好抑制在磁铁与磁轭之间产生的磁吸附力即制动力(残留力)的产生。制动力是作为在非励磁状态下赋予驱动力时的转矩脉动而产生的力。
11.然而,在专利文献1以及专利文献2所记载的线性致动器中,设为在可动侧或者固定侧的一方设置有磁铁,在可动侧或者固定侧的另一方设置有磁轭的结构,在任何情况下都在驱动时产生制动力,有可能会导致驱动力下降。
12.另外,在线性致动器中,漏磁通的产生所致的推力的下降不仅导致驱动力下降,还成为针对其它电子部件的噪声的原因,所以最好抑制漏磁通的产生。
13.因而,本技术的线性致动器、更换透镜以及摄像装置的目的在于抑制驱动时的制动力的产生、漏磁通的产生而实现驱动力的提高,确保可动体的稳定的动作状态。
14.第1,本技术提供一种线性致动器,具备:固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内
磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
15.由此,具有内磁轭和磁铁的固定杆都在被固定的状态下配置,并且固定杆和可动线圈中的至少一部分从外周侧被在被固定的状态下配置的外磁轭覆盖。
16.第2,在上述本技术的更换透镜中,最好所述固定杆在所述结合方向上的整体被所述外磁轭覆盖。
17.由此,所有的磁铁和内磁轭在被外磁轭覆盖的状态对可动线圈进行通电,所以能够高效地抑制漏磁通的产生。
18.第3,在上述本技术的更换透镜中,最好所述固定杆形成为棱柱状,所述可动线圈形成为方筒状。
19.由此,能够使固定杆和可动线圈形成为扁平的形状,并且固定杆和可动线圈的形状变简单。
20.第4,在上述本技术的更换透镜中,最好所述固定杆形成为圆柱状,所述可动线圈形成为圆筒状。
21.由此,能够将固定杆和可动线圈的大小设为最小限度的大小,并且固定杆和可动线圈的形状变简单。
22.第5,在上述本技术的更换透镜中,最好在所述可动线圈设置有对置地存在的第1圆弧部和第2圆弧部,与所述可动线圈的内周面对置的所述固定杆的外周面形成为与所述内周面相似的形状。
23.由此,在对具有圆筒部分的装置使用线性致动器的情况下,沿着圆筒部分的外周配置线性致动器,从而线性致动器的配置空间变小。
24.第6,在上述本技术的更换透镜中,最好在所述可动线圈设置有对置地存在的圆弧部和平面部,所述圆弧部的凸的方向设为远离所述平面部的方向,与所述可动线圈的内周面对置的所述固定杆的外周面形成为与所述内周面相似的形状。
25.由此,不会将绕线以向内侧凹的方式缠绕而形成可动线圈,不必进行难以绕线的缠绕作业。
26.第7,在上述本技术的更换透镜中,最好所述内磁轭在所述结合方向上的长度相对于所述磁铁与所述内磁轭在所述结合方向上的合计的长度被设为5%至65%。
27.由此,在可动线圈中产生的推力的变动变小。
28.第8,在上述本技术的更换透镜中,最好所述内磁轭在所述结合方向上的长度相对于所述磁铁与所述内磁轭在所述结合方向上的合计的长度被设为5%至50%。
29.由此,在相邻的磁铁与内磁轭之间产生的吸附力对推力的影响不会过大。
30.第9,在上述本技术的更换透镜中,最好所述线性致动器设置有保持架,该保持架具有:连结板,在所述结合方向上延伸;以及多个所述内磁轭,在所述结合方向上分离的状态下连结于所述连结板,所述磁铁插入在所述结合方向上相邻的所述内磁轭间。
31.由此,磁铁被插入到在内磁轭分离的状态下预先与连结板连结的保持架,从而结合于内磁轭。
32.第10,在上述本技术的更换透镜中,最好所述更换透镜设置有在横跨所述内磁轭和所述磁铁的状态下安装于所述固定杆的非磁性板。
33.由此,磁铁与内磁轭之间的结合力因非磁性板而变高。
34.第11,在上述本技术的更换透镜中,最好所述更换透镜设置有从外周侧密封所述固定杆的薄膜管。
35.由此,磁铁与内磁轭之间的结合力因薄膜管的增强效果而变高。
36.第12,在上述本技术的更换透镜中,最好所述薄膜管由具有热收缩性的材料形成,在所述固定杆插入于所述薄膜管的状态下加热所述薄膜管。
37.由此,在固定杆被插入的状态下加热薄膜管,从而薄膜管从外周侧紧贴于固定杆。
38.第13,在上述本技术的更换透镜中,最好至少一个所述磁铁在所述结合方向上的长度设为与其它所述磁铁在所述结合方向上的长度不同的长度,根据与所述内磁轭结合的数量决定所述磁铁在所述结合方向上的长度。
39.由此,至少一个磁铁的长度根据所结合的磁铁的数量而相对于其它磁铁设为不同的长度,能够抑制结合方向上的部分的推力的高低,减小推力的变动量。
40.第14,在上述本技术的更换透镜中,最好所述磁铁设为所述结合方向上的中央的剖面面积比所述结合方向上的两端的面积大。
41.由此,结合方向上的各位置的磁通密度之差被降低,所以线性致动器中的推力的急剧的变动状态的产生被抑制。
42.第15,在上述本技术的更换透镜中,最好所述磁铁形成为随着所述结合方向上从中央靠近两端而剖面面积变小的形状。
43.由此,在结合方向上磁铁的剖面面积发生变化,所以在实现磁铁的小型化以及轻型化的基础上,线性致动器中的推力的急剧的变动状态的产生被抑制。
44.第16,本技术提供一种更换透镜,具备能够向光轴方向移动的可动体和使所述可动体向光轴方向移动的线性致动器,所述线性致动器具备:固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
45.由此,在线性致动器中,具有内磁轭和磁铁的固定杆都在被固定的状态下配置,并且固定杆和可动线圈中的至少一部分从外周侧被在被固定的状态下配置的外磁轭覆盖。
46.第17,本技术提供一种摄像装置,具备将光学像变换为电信号的摄像元件、能够向光轴方向移动的可动体和使所述可动体向光轴方向移动的线性致动器,所述线性致动器具备:固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
47.由此,在线性致动器中,具有内磁轭和磁铁的固定杆都在被固定的状态下配置,并且固定杆和可动线圈中的至少一部分从外周侧被在被固定的状态下配置的外磁轭覆盖。
附图说明
48.图1与图2至图43一起示出本技术的线性致动器、更换透镜以及摄像装置的实施方式,本图是示出更换透镜和摄像装置的立体图。
49.图2是将更换透镜的内部构造截取一部分而示出的立体图。
50.图3是将更换透镜的内部构造截取一部分并使外磁轭分离地示出的立体图。
51.图4是沿着图2的iv-iv线的剖视图。
52.图5是沿着图2的v-v线的剖视图。
53.图6是沿着图2的vi-vi线的剖视图。
54.图7是线性致动器的立体图。
55.图8是线性致动器的剖视图。
56.图9是示出可动线圈的结构的概念图。
57.图10是示出透镜支架的线圈安装部等的放大立体图。
58.图11是示出线性致动器中的磁通的产生状态的概念图。
59.图12是示出从磁铁产生的磁通的状态的概念图。
60.图13是示出在磁铁和内磁轭中产生的各力的概念图。
61.图14是用于说明外磁轭的作用的图,上层是具有外磁轭的结构中的曲线图,下层是不具有外磁轭的结构中的曲线图。
62.图15是示出固定杆形成为圆柱状的线性致动器的例子的立体图。
63.图16是示出可动线圈设置有两个圆弧部的例子的剖视图。
64.图17是示出可动线圈设置有一个圆弧部的例子的剖视图。
65.图18是示出第1测定试验的测定结果的曲线图。
66.图19与图19至图26一起示出第2测定试验的测定结果,本图是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为5%的情况的曲线图。
67.图20是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为10%的情况的曲线图。
68.图21是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为20%的情况的曲线图。
69.图22是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为30%的情况的曲线图。
70.图23是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为40%的情况的曲线图。
71.图24是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为50%的情况的曲线图。
72.图25是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为65%的情况的曲线图。
73.图26是示出内磁轭相对于磁铁与内磁轭的合计的长度之比为80%的情况的曲线图。
74.图27是示出根据第2测定试验的测定结果计算出的推力的不均的产生状态的曲线图。
75.图28与图29以及图30一起示出使用保持架来构成固定杆的例子,本图是示出磁铁安装于保持架之前的状态的分解立体图。
76.图29是保持架的剖视图。
77.图30是示出磁铁安装于保持架的状态的立体图。
78.图31与图32一起示出非磁性板安装于固定杆的例子,本图是示出非磁性板安装于固定杆之前的状态的立体图。
79.图32是示出非磁性板安装于固定杆的状态的剖视图。
80.图33与图34以及图35一起示出薄膜管安装于固定杆的例子,本图是示出薄膜管安装于固定杆之前的状态的分解立体图。
81.图34是示出薄膜管安装于固定杆的状态的立体图。
82.图35是示出薄膜管安装于具有倾斜面的固定杆的状态的概念图。
83.图36与图37以及图38一起示出与磁铁在结合方向上的长度与推力的变动的关系有关的例子,本图是示出配置有奇数个磁铁在结合方向上的长度设为相同的固定杆和配置有奇数个磁铁在结合方向上的长度设为不同的长度的固定杆的概念图。
84.图37是示出推力相对于磁铁在结合方向上的位置的大小的曲线图。
85.图38是示出配置有偶数个磁铁在结合方向上的长度设为相同的固定杆和配置有偶数个磁铁在结合方向上的长度设为不同的长度的固定杆的概念图。
86.图39与图40一起示出与磁铁的形状和推力的变动的关系有关的例子,本图是示出具有结合方向上的剖面面积相同的大小的磁铁的固定杆中的推力的变动状态的概念图。
87.图40是示出具有结合方向上的剖面面积不同的大小的磁铁的固定杆中的推力的变动状态的概念图。
88.图41与图42一起示出与磁铁等在结合方向上的长度和可动线圈的线圈部间的间隔的关系有关的例子,本图是示出磁铁等在结合方向上的长度短的情况下的例子的概念图。
89.图42是示出磁铁等在结合方向上的长度长的情况下的例子的概念图。
90.图43是摄像装置的框图。
91.(符号说明)
92.100:摄像装置;104:摄像元件;1:更换透镜;15:线性致动器;16:固定杆;17:可动线圈;18:外磁轭;19:磁铁;20:内磁轭;32:第1圆弧部;33:第2圆弧部;35:圆弧部;36:平面部;38:保持架;39:连结板;41:非磁性板;42:薄膜管;19a:磁铁;19b:磁铁;19c:磁铁;98:摄像元件。
具体实施方式
93.以下,参照附图,说明本技术的具体实施方式。
94.以下所示的实施方式将本技术的线性致动器应用于设置于更换透镜的线性致动器,该更换镜头在作为静态摄像机的摄像装置中被安装和卸下。此外,本技术的应用范围不限于设置于更换透镜的线性致动器,还能够应用于设置于摄像装置的线性致动器,还能够应用于设置于摄像装置以外的各种电子设备的线性致动器。
95.在以下的说明中,示出在由摄像装置进行的拍摄时从拍摄者观察的方向上前后上
下左右的方向。因而,被拍摄物侧(物体侧)为前方,像面侧为后方。此外,以下所示的前后上下左右的方向是为了便于说明而设定的,关于本技术的实施,并不限定于这些方向。
96.另外,以下所示的透镜群也可以除了由单个或者多个透镜构成之外,还包括这些单个或者多个透镜和光阑、光圈等其它光学元件。
97.《摄像装置的结构》
98.首先,说明更换透镜1被安装和卸下的摄像装置100的结构(参照图1)。
99.摄像装置100是在框体101的内外配置所需的各部分而成的。在框体101中,例如在上表面、后表面配置有各种操作部102、102、
····
。例如设置有电源按钮、快门按钮、变焦旋钮、模式切换旋钮等作为操作部102。
100.在框体101的后表面配置有未图示的显示器(显示部)。
101.在框体101的前表面形成有圆形状的开口101a,在开口101a的周围的部分设置有用于安装更换透镜1的接环部103。接环部103具有圆环状的结合环103a和从结合环103a向内侧伸出的圆弧状的接环卡合部103b、103b、103b,接环卡合部103b、103b、103b在周向上分离地设置。
102.在框体101的内部配置有ccd(charge coupled device,电荷耦合元件)、cmos(complementary metal-oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)等摄像元件104,摄像元件104位于开口101a的后方。
103.在接环部103的内侧的下端部配置有圆弧状的接点部105。
104.《更换透镜的结构》
105.接下来,说明更换透镜1的结构(参照图1至图10)。
106.更换透镜1能够在摄像装置100中被安装和卸下,是在外筒2的内外配置所需的各部分而成的(参照图1)。
107.调整用环3、3在前后排列的状态下能够旋转地被支承于外筒2的外周面。调整用环3、3例如具有进行聚焦调整、变焦调整、光阑的光量调整等的功能。
108.在外筒2的内部,多个透镜群4、4、
···
在光轴方向(前后方向)上分离地配置。透镜群4具有至少一个透镜,在外筒2的内部,作为透镜群4的各一部分而配置有位于最靠前侧的前侧透镜4a和位于前侧透镜4a的后侧的其它透镜。
109.在外筒2的后端部安装有透镜接环5。在透镜接环5,向外侧伸出的卡合突部5a、5a、5a在周向上分离地设置。在透镜接环5的后端面设置有未图示的连接端子。
110.更换透镜1通过透镜接环5结合于接环部103,从而安装于摄像装置100。更换透镜1向摄像装置100的安装能够通过使更换透镜1的整体相对于摄像装置100向绕光轴方向旋转而进行。
111.在更换透镜1安装于摄像装置100的状态下,连接端子连接于摄像装置100的接点部105。因而,设为能够进行更换透镜1与摄像装置100之间的信号的交换、电力的供给的状态。
112.能够通过使更换透镜1的整体相对于摄像装置100向与向绕光轴方向安装时相反的方向旋转,从摄像装置100拆开而进行更换透镜1从摄像装置100的卸下。
113.在更换透镜1的内部配置有机构单元6(参照图2至图6)。机构单元6是在内筒7中配置或者支承所需的各部分而成的。此外,在更换透镜1中,内筒7也可以作为外筒2的一部分
而一体地设置于外筒2。
114.内筒7由树脂材料等非磁性材料或者磁性材料形成,具有光轴方向(前后方向)设为轴向的圆筒状的主体部8和从主体部8的轴向上的一个端部向内侧伸出的内凸缘部9。
115.在主体部8的轴向上的一个端部设置有向内侧突出的第1轴承突部10。在主体部8的轴向上的大致中央部设置有向内侧突出的第2轴承突部11,第2轴承突部11相对于第1轴承突部10而在周向上位于大致180度相反侧。
116.在主体部8中,在隔着中心轴而位于相反侧的位置形成有插入孔8a、8a。插入孔8a、8a相对于第1轴承突部10和第2轴承突部11而在周向上例如形成于分离90度的位置,在主体部8的轴向上形成于从主体部8的靠轴向上的一端的位置到另一个端部的位置。此外,插入孔8a、8a的形成位置也可以相对于第1轴承突部10和第2轴承突部11而在周向上不处于分离90度的位置。
117.在内凸缘部9,分别在插入孔8a、8a的附近设置有保持突部12、12。保持突部12包括从直线状的基部12a和基部12a的长度方向上的两个端部向相同的方向突出的端部12b、12b。
118.在内凸缘部9,在隔着中心轴而位于相反侧的位置形成有安装孔9a、9a(参照图4)。安装孔9a、9a相对于保持突部12、12而在周向上例如形成于分离90度的位置。此外,安装孔9a、9a的形成位置也可以相对于保持突部12、12而在周向上不处于分离90度的位置。在内凸缘部9,在保持突部12、12的附近分别设置有螺钉贯穿孔9b、9b和未图示的各两个定位销(参照图5)。
119.在主体部8的第1轴承突部10和第2轴承突部11分别安装有轴承13、13,在内凸缘部9的安装孔9a、9a也分别安装有轴承13、13(参照图4)。
120.在内筒7中安装有引导轴14、14(参照图2至图4)。一个引导轴14经由安装于第1轴承突部10的轴承13和安装于一个安装孔9a的轴承13安装于内筒7,另一个引导轴14经由安装于第2轴承突部11的轴承13和安装于另一个安装孔9a的轴承13安装于内筒7。
121.在内筒7中,线性致动器15、15隔着主体部8的中心轴配置于相反侧(参照图2、图3、图5以及图6)。线性致动器15具有固定杆16、可动线圈17以及外磁轭18(参照图7以及图8)。
122.固定杆16具有至少两个磁铁19、19(例如四个磁铁19、19、
···
)和至少一个内磁轭20(例如三个内磁轭20、20、20),磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、20例如通过粘接等交替地结合成一直线状。固定杆16的与磁铁19与内磁轭20的结合方向正交的方向的剖面形状例如形成为大致矩形形状,作为整体形成为扁平的形状。固定杆16在大致矩形的剖面形状下,尺寸的小的方向设为厚度方向,尺寸大的方向设为宽度方向。
123.磁铁19的n极和s极在磁铁19与内磁轭20的结合方向上被磁化(参照图8)。因而,在隔着内磁轭20相邻的磁铁19、19中,相同的极结合于位于相邻的磁铁19、19之间的内磁轭20,设为n极与n极相向或者s极与s极相向的状态。
124.磁铁19、19、
···
在结合方向上的长度lm例如设为相同,内磁轭20、20、20在结合方向上的长度ly例如设为相同。磁铁19在结合方向上的长度lm比内磁轭20在结合方向上的长度ly长。磁铁19、19、
···
被设定成n极与s极的边界19a、19a、
···
在结合方向上成为预定的位置。因而,不论磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
在结合方向上各自的长度如何,边界19a、19a、
···
的位置分别被决定为预定的位置。
125.内磁轭20由铁等磁性材料形成。内磁轭20的厚度与磁铁19的厚度例如大致相同,宽度也与磁铁19的宽度例如大致相同。
126.在固定杆16中,在结合方向上的两个端部设置有结合构件21、21,结合构件21、21分别例如通过粘接等安装于磁铁19、19(参照图7以及图8)。在结合构件21中形成有螺钉固定孔21a和定位孔21b、21b。
127.可动线圈17根据固定杆16的形状,作为整体形成为大致方筒状,设为2相结构。可动线圈17包括构成第1相的线圈部17a、17a和构成第2相的线圈部17b、17b,线圈部17a与线圈部17b交替地排列构成。因而,在可动线圈17中,线圈部17a、线圈部17b、线圈部17a以及线圈部17b在轴向上依次排列,在线圈部17a、17b、17a、17b间形成有用于使绕线17c、17d通过的预定的间隙m、m、m(参照图9)。
128.可动线圈17是通过将粘接剂填充于间隙m、m、m,从而线圈部17a、17b、17a、17b依次结合而构成的。对线圈部17a、17a供给反向的驱动电流,对线圈部17b、17b也供给反向的驱动电流(在图9中用箭头表示驱动电流的朝向。)。
129.此外,如上所述,在可动线圈17中,将线圈部17a与线圈部17a用1根绕线17c进行连接,将线圈部17b与线圈部17b用1根绕线17d进行连接,从而无需分别形成线圈部17a、17b、17a、17b而作为后续工序而将线圈部17a与线圈部17a进行连接,并且将线圈部17b与线圈部17b进行连接,能够容易且短时间地进行可动线圈17的形成。此外,构成第1相的线圈部17a和构成第2相的线圈部17b的数量是任意的,既可以分别为一个,也可以分别为三个以上。
130.固定杆16被贯穿可动线圈17(参照图5、图7以及图8)。当对可动线圈17进行通电时,在与固定杆16所产生的磁通的关系中,对驱动线圈17产生推力,根据针对可动线圈17的通电的朝向而可动线圈17向固定杆16的结合方向(光轴方向)移动。因而,在线性致动器15中,固定杆16作为固定部发挥功能,可动线圈17作为可动部发挥功能。
131.外磁轭18由铁等磁性材料形成。外磁轭18从外周侧覆盖固定杆16和可动线圈17中的至少一部分,板状的材料被折弯成预定的形状而形成。外磁轭18包括面积最大的基底面部18a和向与基底面部18a的两端边缘正交的相同的方向折弯的侧表面部18b、18b。外磁轭18的长度方向上的大小与固定杆16在结合方向上的长度大致相同。
132.如上所述构成的线性致动器15、15的固定杆16、16安装于内筒7(参照图4至图6)。固定杆16向内筒7的安装通过如下方式进行:设置于凸缘部9的定位销分别被插入到一个结合构件21的定位孔21b、21b而相对于内筒7被定位,安装螺钉200被贯穿凸缘部9的螺钉贯穿孔9b而与结合构件21的螺钉固定孔21a螺合。此时,一个结合构件21的端部在与保持突部12的内表面相接的状态下配置。
133.固定杆16的另一个结合构件21被保持构件22保持(参照图5)。保持构件22由树脂材料等非磁性材料形成,具有平板状的保持基底23和从保持基底23的厚度方向上的一个面突出的保持框部24。在保持基底23中的保持框部24的内侧形成有在厚度方向上贯通的螺钉贯穿孔23a。在保持基底23在隔着螺钉贯穿孔23a的相反侧分别设置有未图示的定位销。
134.另一个结合构件21的端部被插入到保持构件22的保持框部24的内侧,保持构件22的定位销分别被插入到定位孔21b、21b而相对于结合构件21被定位,安装螺钉200被贯穿保持构件22的螺钉贯穿孔23a而与结合构件21的螺钉固定孔21a螺合,固定杆16被保持构件22保持。
135.保持固定杆16的保持构件22的一部分通过粘接等固定于形成于内筒7的插入孔8a的开口边缘,固定杆16经由保持构件22安装于内筒7。此外,固定杆16在被贯穿可动线圈17的状态下经由保持构件22安装于内筒7。
136.外磁轭18在固定杆16安装于内筒7的状态下,从主体部8的外周面侧插入到形成于内筒7的主体部8的插入孔8a,通过粘接等安装于内筒7和保持构件22(参照图2以及图3)。外磁轭18在长度方向上的两个端部从外侧嵌合于设置于凸缘部9的保持突部12和设置于保持构件22的保持框部24的状态下通过粘接等安装于内筒7和保持构件22。
137.这样,外磁轭18安装于内筒7和保持构件22,所以作为固定部发挥功能。因而,在线性致动器15中,固定杆16和外磁轭18作为固定部发挥功能,可动线圈17作为可动部发挥功能。
138.在外磁轭18安装于内筒7和保持构件22的状态下,固定杆16和可动线圈17的各三面被外磁轭18覆盖。即,固定杆16和可动线圈17中的朝向内筒7的中心轴侧的面以外的面被外磁轭18覆盖。此外,外磁轭18只要处于与后述线圈安装部不发生干扰的位置,就相对于固定杆16和可动线圈17配置于任意的位置都可以。
139.作为可动体而设置的透镜支架25和透镜4b能够向光轴方向移动地支承于引导轴14、14(参照图2至图6)。透镜4b是透镜群4之一,保持于透镜支架25,例如,作为聚焦透镜或者变焦透镜发挥功能。
140.透镜支架25具有框状的透镜保持部26和从透镜保持部26在外周侧向相反方向突出的被支承部27、27、从透镜保持部26在外周侧向相反方向突出的线圈安装部28、28以及从透镜保持部26在外周侧分别向预定的方向突出的安装突部29、29。被支承部27、27和线圈安装部28、28从透镜保持部26向相互正交的方向突出。
141.透镜4b被透镜保持部26保持。透镜4b通过粘接、压入等安装于透镜保持部26。
142.被支承部27、27分别能够滑动地支承于引导轴14、14。因而,透镜支架25与透镜4b成为一体地被引导轴14、14导引而向光轴方向移动。
143.线圈安装部28具有在光轴方向上排列的接合部28a、28a、
···
,接合部28a、28a、
···
形成为在透镜保持部26的径向上向外侧开口的凹状(参照图10)。在接合部28a、28a、
···
,分别通过粘接等安装有可动线圈17的线圈部17a、17b、17a、17b(参照图3以及图6)。因而,对可动线圈17进行通电,可动线圈17相对于固定杆16向光轴方向移动,从而透镜支架25以及透镜4b与可动线圈17相伴地向光轴方向移动,可动线圈17、透镜4b以及透镜支架25作为可动体发挥功能。
144.透镜4b向光轴方向移动,从而例如进行聚焦或者变焦。
145.在安装突部29,安装有在光轴方向上延伸的检测棒30(参照图2、图3以及图6)。检测棒30与透镜支架25相伴地向光轴方向移动。
146.在内筒7中的主体部8的内周面,在与检测棒30、30对置的位置分别安装有检测器31、31。由检测器31检测透镜支架25的移动时的检测棒30的位置,通过对检测棒30的位置进行检测,从而进行透镜4b的光轴方向上的位置的检测或者光轴方向上的移动量的检测。
147.《磁通与可动线圈的关系等》
148.接下来,说明在线性致动器15中产生的磁通与可动线圈17的关系等(参照图11至图13)。此外,图11至图13是为了容易地说明在线性致动器15中产生的磁通与可动线圈17的
关系等而作为概念图示出的。
149.如上所述,线性致动器15的固定杆16的磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
交替地结合,磁铁19的n极和s极在结合方向上被磁化,在隔着内磁轭20相邻的磁铁19、19中作为相同的极的n极和n极或者s极和s极结合于内磁轭20的两面(参照图11)。
150.此外,图11示出驱动线圈17的线圈部17a或者线圈部17b在结合方向上的中央与磁铁19或者内磁轭20在结合方向上的中央一致的状态。
151.在磁铁19中产生的磁通j从n极通过结合于磁铁19的一个面的内磁轭20而横穿可动线圈17,通过外磁轭18,通过结合于磁铁19的另一个面的内磁轭20而到达s极。此时,内磁轭20结合于磁铁19的n极侧的一个端面19b,内磁轭20结合于磁铁19的s极侧的另一个端面19c,磁通j从n极朝向一个端面19b的外周的整个周向,并从另一个端面19c的外周的整个周向朝向s极(参照图12)。
152.因而,磁通j横穿可动线圈17的全周,所以大致100%的磁通有助于可动线圈17的推力,在可动线圈17的全周产生推力,能够确保线性致动器15中的高的驱动效率。
153.另外,在可动线圈17的全周产生推力而能够确保线性致动器15中的高的驱动效率,所以与其相应地,即使将线性致动器15中的各部分设为小型,也能够确保足够的驱动力,能够实现线性致动器15的小型化以及轻型化。
154.进而,横穿可动线圈17的磁通j通过位于可动线圈17的外周侧的外磁轭18而朝向s极,所以能够利用外磁轭18降低磁通泄漏,实现驱动线圈17的推力的进一步的提高。
155.特别是,线性致动器15设为由外磁轭18覆盖结合方向上的固定杆16的整体的结构。
156.因而,在所有的磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、
···
被外磁轭18覆盖的状态下对可动线圈17进行通电,所以能够高效地抑制漏磁通的产生,能够由可动线圈17产生大的推力,实现线性致动器15的驱动力的进一步的提高。
157.进而,线性致动器15的相同的极在相邻的磁铁19、19结合于内磁轭20(参照图13)。因而,在相邻的磁铁19、19间产生斥力p,但在线性致动器15中在相邻的磁铁19、19间配置有内磁轭20,所以在内磁轭20与磁铁19、19之间产生吸附力q,在磁铁19、19间产生的斥力p被降低。
158.另外,在相邻的磁铁19、19间配置有内磁轭20,所以与其相应地,相邻的磁铁19、19在具有一定的间隔的状态下配置,由此在磁铁19、19间产生的斥力p也被降低。
159.因而,磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
的结合时的斥力p的产生所致的固定杆16的组装的难度被降低,能够将在相邻的磁铁19、19中相同的极结合于内磁轭20的结构的固定杆16以容易且稳定的状态进行组装。
160.此外,图14示出测定外磁轭18的有无所致的可动线圈17所产生的推力的大小的结果。图14的上层所示的曲线图示出了具有外磁轭18的线性致动器15中的推力,图14的下层所示的曲线图示出了不具有外磁轭18的线性致动器中的推力。
161.在图14中,横轴表示可动线圈17在结合方向上的位置,纵轴表示可动线圈17所产生的推力。图14示出了可动线圈17的第1相和第2相各自所产生的推力与可动线圈17的第1相和第2相所产生的推力的合力。第1相是线圈部17a、17a,第2相是线圈部17b、17b。
162.如图14所示,在具有外磁轭18的线性致动器15中产生的推力比在不具有外磁轭18
的线性致动器中产生的推力大,由外磁轭18抑制漏磁通的产生,外磁轭18大大有助于在可动线圈17产生的推力的产生这一情况得到实证。
163.《固定杆和可动线圈的形状》
164.接着,说明固定杆16和可动线圈17等的形状(参照图7、图8、图15至图17)。
165.如上所述,固定杆16在结合方向上的剖面形状例如形成为大致矩形形状,可动线圈17形成为大致方筒状(参照图7以及图8)。
166.这样,固定杆16形成为棱柱状,可动线圈17形成为方筒状,从而能够使固定杆16和可动线圈17形成为扁平的形状,并且固定杆16和可动线圈17的形状简单,所以能够实现线性致动器15的薄型化,并且能够容易地形成线性致动器15。
167.另外,使固定杆16和可动线圈17形成为扁平的形状,从而在线性致动器15用于如上所述的更换透镜1的情况下,能够在作为聚焦透镜或者变焦透镜发挥功能的透镜4b的外周侧减小线性致动器15的配置空间,能够实现使用线性致动器15的装置的小型化。
168.另一方面,线性致动器15例如也可以是固定杆16形成为圆柱状,可动线圈17形成为圆筒状(参照图15)。
169.这样,固定杆16形成为圆柱状,可动线圈17形成为圆筒状,从而能够将固定杆16和可动线圈17的大小设为最小限度的大小,并且固定杆16和可动线圈17的形状简单,所以能够实现线性致动器15的小型化,并且能够容易地形成线性致动器15。
170.另外,在线性致动器15中,也可以是可动线圈17设置有对置地存在的第1圆弧部32和第2圆弧部33,可动线圈17中的第1圆弧部32与第2圆弧部33之间的部分分别被设置为连结部34、34,与可动线圈17的内周面对置的固定杆16的外周面形成为与可动线圈17的内周面相似的形状(参照图16)。
171.在固定杆16和可动线圈17形成为这样的形状的情况下,外磁轭18形成为具有与第1圆弧部32和连结部34、34分别对置的部分的形状。
172.这样,可动线圈17具有第1圆弧部32和第2圆弧部33,固定杆16形成为与可动线圈17相应的形状,从而固定杆16和可动线圈17作为整体而形成为圆弧状的形状。因而,在对更换透镜1等具有圆筒部分的装置使用线性致动器15的情况下,沿着圆筒部分的外周配置线性致动器15,从而能够通过空间的有效活用而实现装置的小型化。
173.进而,在线性致动器15中,也可以是可动线圈17设置有对置地存在的圆弧部35和平面部36,可动线圈17中的圆弧部35与平面部36之间的部分分别被设置为连结部37、37,圆弧部35的凸的方向设为远离平面部36的方向,与可动线圈17的内周面对置的固定杆16的外周面形成为与可动线圈17的内周面相似的形状(参照图17)。
174.在固定杆16和可动线圈17形成为这样的形状的情况下,外磁轭18形成为具有与圆弧部35和连结部37、37分别对置的部分的形状。
175.这样,可动线圈17具有圆弧部35和平面部36,固定杆16形成为与可动线圈17相应的形状,从而无需在可动线圈17的环状的形状中形成向内侧凹的部分。因而,无需将绕线17c、17d以向内侧凹的方式缠绕而形成可动线圈17,不必进行绕线17c、17d的困难的缠绕作业,能够容易地形成可动线圈17,能够实现线性致动器15的制造成本的降低。
176.另外,在对更换透镜1等具有圆筒部分的装置使用线性致动器15的情况下,通过沿着圆筒部分的外周配置线性致动器15,也能够通过空间的有效活用而实现装置的小型化。
177.《线性致动器的性能》
178.接着,说明线性致动器15的性能(参照图18至图27)。
179.为了确认线性致动器15的性能,进行第1测定试验(参照图18)和第2测定试验(参照图19至图26),在第1测定试验中测定“可动线圈17所产生的推力”与“磁铁19、19间所产生的斥力”的关系,在第2测定试验中测定出“可动线圈17所产生的推力”。此外,第1测定试验和第2测定试验使用固定杆16形成为圆柱状的线性致动器15(参照图15)进行。
180.在第1测定试验中,变更磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度,测定出使磁铁19与内磁轭20的长度之比变化时的推力和斥力的大小(参照图18)。
181.在图18中,横轴表示“内磁轭20在结合方向上的长度的比率”,具体而言,表示“内磁轭20的长度相对于磁铁19与内磁轭20的合计的长度的比率”。在图18中,纵轴表示“可动线圈17所产生的推力”和“磁铁19、19间所产生的斥力”。此外,图18所示的推力是线圈部17a、17a、17b、17b所产生的推力的平均值。
182.如图18所示,关于推力,在内磁轭20的长度的比率为20%的附近成为最大,在内磁轭20的长度的比率为5%至50%的范围成为3.5牛顿以上的值,得到良好的结果。
183.另外,如图18所示,关于斥力,在内磁轭20的长度的比率为30%的附近成为零,当内磁轭20的长度的比率为其以上时,得到吸附力发挥作用的结果。因而,在内磁轭20的长度的比率大的范围,磁铁19与内磁轭20之间所产生的力成为吸附力,固定杆16的组装变容易。
184.这样,内磁轭20在结合方向上的长度相对于磁铁19与内磁轭20在结合方向上的合计的长度被设为5%至50%,从而能够在确保用于使可动线圈17进行动作的大的推力的基础上实现固定杆16的组装性的提高。
185.特别是,内磁轭20在结合方向上的长度相对于磁铁19与内磁轭20在结合方向上的合计的长度被设为10%至30%,从而能够确保用于使可动线圈17进行动作的大的推力,能够确保线性致动器15的良好的驱动状态。
186.另外,内磁轭20在结合方向上的长度相对于磁铁19与内磁轭20在结合方向上的合计的长度被设为30%以上,从而斥力被大幅降低,所以斥力p的产生所致的固定杆16的组装的难度被降低,能够将在相邻的磁铁19、19中相同的极结合于内磁轭20的结构的固定杆16以容易且稳定的状态进行组装。
187.在第2测定试验中,变更磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度,测定出内磁轭20的长度之比被变更时的可动线圈17所产生的推力的大小(参照图19至图26)。
188.在图19至图26中,横轴表示“可动线圈17在结合方向上的位置”。在图19至图26中,纵轴表示“可动线圈17的第1相和第2相各自所产生的推力”和“可动线圈17的第1相和第2相所产生的推力的合力”。此外,图19至图26所示的推力是线圈部17a、17a、17b、17b所产生的推力的平均值。第1相是线圈部17a、17a,第2相是线圈部17b、17b。
189.图27示出了根据图19至图26所示的结果计算出的“推力的不均”。在图27中,横轴表示“内磁轭20在结合方向上的长度之比”,具体而言,表示“内磁轭20的长度相对于磁铁19与内磁轭20的合计的长度的比率”。在图27中,纵轴表示“推力的不均”。“推力的不均”是在可动线圈17的第1相和第2相所产生的推力的合力中,将最大值与最小值之差相对于最大值作为比率而计算出的值。因而,值越大,则表示“推力的不均”越大。
190.如图27所示,关于推力的不均,在磁铁19与内磁轭20的长度的比率为50%的附近
成为最小,在内磁轭20的长度的比率为5%至65%的范围成为小于0.2的值,得到良好的结果。
191.这样,内磁轭20在结合方向上的长度相对于磁铁19与内磁轭20在结合方向上的合计的长度被设为5%至65%,从而可动线圈17所产生的推力的变动变小,能够抑制线性致动器15中的推力的不均的产生,确保可动线圈17的平滑的动作状态。
192.《与线性致动器有关的结构例》
193.接下来,说明与线性致动器15有关的各结构例(参照图28至图34)。
194.第1结构例是磁铁19、19、
···
结合于预先组装的保持架38而构成固定杆16的例子(参照图28至图30)。
195.保持架38具有一对连结板39、39和连结于连结板39、39的内磁轭20、20、
···
(图28以及参照图29)。连结板39例如通过树脂材料、铝、黄铜等金属材料、碳等非磁性材料形成为在结合方向上延伸的形状。内磁轭20在与结合方向正交的方向上的两个端部分别具有插入用凹部20a、20a。
196.内磁轭20在插入用凹部20a、20a分别被插入连结板39、39,通过螺钉固定等固定于连结板39、39。内磁轭20、20、
···
在连结板39、39延伸的方向上等间隔地分离地存在,在内磁轭20、20、
···
间分别形成有配置用空间40、40、
···

197.在保持架38的配置用空间40、40、
···
分别插入磁铁19、19、
···
而配置,磁铁19、19、
···
通过粘接等结合于相邻的内磁轭20、20、
···
(参照图30)。因而,构成磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
交替地结合的固定杆16。此外,磁铁19、19、
···
也可以在被插入到配置用空间40、40、
···
的状态下,通过螺钉固定等安装于连结板39、39而结合于相邻的内磁轭20、20、
···

198.如上所述,在线性致动器15中设置有具有在结合方向上延伸的连结板39、39和在结合方向上分离的状态下连结于连结板39、39的内磁轭20、20、
···
的保持架38,磁铁19、19、
···
插入在结合方向上相邻的内磁轭20、20、
···
间。
199.因而,在内磁轭20、20、
···
分离的状态下预先连结于连结板39、39的保持架38的配置用空间40、40、
···
分别插入磁铁19、19、
····
,从而结合于内磁轭20、20、
···
,所以能够实现线性致动器15的生产率的提高。
200.另外,在将交替地存在的磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
····
堆叠结合的情况下,磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
的加工上的公差累积,或者由于粘接剂的厚度的偏差而与磁铁19、19、
····
的各位置有关的位置精度有可能会下降,但在使用保持架38的情况下,内磁轭20、20、
···
预先固定于连结板39、39,所以磁铁19、19、
···
的加工上的公差不会累积。
201.因而,通过使用保持架38,磁铁19、19、
···
的位置精度变高,能够确保线性致动器15的良好的驱动状态。
202.进而,通过使用保持架38,从而连结板39、39还作为对磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、
···
的结合力进行增强的增强板发挥功能,所以能够确保磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
之间的高的结合力。
203.进而,另外,保持架38设为在内磁轭20、20、
···
分离的状态下连结于连结板39、39的结构,所以在外力被赋予给固定杆16或者产生变形时力分散到内磁轭20、20、
···

能够确保固定杆16的高的强度,并且能够防止固定杆16的变形。
204.除此之外,保持架38未设为形成在磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、
···
中在结合方向上贯通的连结孔而将连结构件插入到贯通孔而将磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
进行连结的结构,所以不会导致贯通孔的形成所致的推力的下降,能够实现维持线性致动器15中的大的推力。
205.第2结构例是非磁性板41、41安装于固定杆16的例子(图31以及参照图32)。
206.非磁性板41、41通过粘接等安装于固定杆16中的具有最大的面积的两侧表面,不具有磁性,所以不对可动线圈17所产生的推力造成影响。非磁性板41例如由树脂材料、铝、黄铜等金属材料、碳等不具有磁性的各种材料形成。
207.在非磁性板41安装于固定杆16的状态下,设为非磁性板41跨过磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、
···
的状态。
208.因而,磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
之间的结合力因非磁性板41、41而变高,无需对线性致动器15所产生的推力造成影响,就能够提高固定杆16的强度。
209.另外,将非磁性板41设为黑色等暗色,或者将防反射薄膜等贴在非磁性板41的表面,从而非磁性板41上的光的反射被抑制,能够防止更换透镜1、摄像装置100中的光的不需要的反射所致的不良状况的产生。
210.第3结构例是固定杆16安装有薄膜管42的例子(参照图33至图35)。
211.薄膜管42例如具有热收缩性,由非磁性的薄膜状的材料形成为筒状(参照图33)。此外,薄膜管42也可以由具有伸缩性(弹性)的橡胶、树脂等薄的材料形成。
212.薄膜管42在从外周侧覆盖固定杆16的状态下被加热,通过加热而收缩,紧贴于固定杆16的外周面(参照图34)。因而,固定杆16的除了结合方向上的两端面之外的部分被薄膜管42密封,磁铁19、19、
···
和内磁轭20、20、
···
的整体被薄膜管42密封。
213.这样,设置从外周侧密封固定杆16的薄膜管42,从而磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
之间的结合力因薄膜管42的增强效果而变高,不会对线性致动器15所产生的推力造成影响,能够提高固定杆16的强度。
214.另外,薄膜管42是薄膜状,所以是厚度薄且轻型的材料。因而,通过薄膜管42安装于固定杆16,不会导致线性致动器15的大型化以及大重量化,能够提高固定杆16的强度。
215.进而,薄膜管42由具有热收缩性的材料形成,在固定杆16被插入的状态下薄膜管42被加热,薄膜管42从外周侧紧贴于固定杆16,所以能够利用薄膜管42以良好的紧贴状态容易地密封固定杆16。
216.此外,薄膜管42通过加热而收缩,所以根据收缩的程度、薄膜管42的收缩前的轴向上的长度,在薄膜管42的轴向上的两端的位置处有可能会产生偏差。当产生这样的偏差时,轴向上的端缘42a、42a位于磁铁19与结合构件21的边界的附近(参照图35的左上图),有可能会无法得到薄膜管42的足够的增强效果。相反,当为了得到足够的增强效果而使薄膜管42的轴向上的长度具有大的富余时,轴向上的端缘42a、42a从固定杆16向外侧探出(参照图35的右上图),作为后工序,有可能会需要切断薄膜管42的探出的部分。
217.因而,最好设为如下结构:在固定杆16中的结合构件21、21在结合方向上的两个端部,形成随着在结合方向上靠近两端而外形状变小的倾斜面21c、21c,薄膜管42的两个端部分别紧贴于倾斜面21c、21c(参照图35的下图)。
218.这样,在结合构件21、21中形成倾斜面21c、21c,薄膜管42的两个端部分别紧贴于倾斜面21c、21c,从而薄膜管42在结合方向上难以伸缩,薄膜管42的两个端部易于保持于倾斜面21c、21c上。
219.因而,端缘42a、42a不位于磁铁19与结合构件21的边界的附近,并且能够防止轴向上的端缘42a、42a的从固定杆16向外侧的探出,能够得到薄膜管42针对固定杆16的足够的增强效果,并且能够使得不需要切断薄膜管42的一部分这样的后工序。
220.《磁铁在结合方向上的长度等》
221.接着,说明磁铁19在结合方向上的长度等(参照图36至图40)。
222.在线性致动器15中,设为磁铁19、19、
···
在结合方向上配置而相同的极结合于内磁轭20的结构,作为固定杆16的结构,存在配置有奇数个磁铁19的结构和配置有偶数个磁铁19的结构。
223.在设为这样的结构的线性致动器15中,在固定杆16的相邻的磁铁19、19中产生的磁通进行影响,根据与磁铁19、19、
···
的配置数量相应的磁铁19、19、
···
在结合方向上的各长度,在结合方向上有可能会产生推力的变动。
224.在固定杆16配置有奇数个磁铁19的结构例如配置有五个磁铁19、19、
···
的结构(参照图36)中,在磁铁19、19、
···
在结合方向上的长度相同的情况(参照图36的上层的图)下,在中央的磁铁19a的附近和位于中央的磁铁19a的两侧的磁铁19b、19b、
···
的附近,推力的变动容易变大(参照图37的虚线)。
225.此外,图37是示出与结合方向上的位置相应的推力的变动状态的曲线图,将变动量用v表示,将配置有相同的长度的五个磁铁19、19、
···
的结构中的推力的变动量表示为v1。
226.因而,在线性致动器15中,最好根据位置使磁铁19、19、
···
在结合方向上的长度变化(参照图36的下层的图)。具体而言,最好设为如下结构增加磁铁19a在结合方向上的长度,与增加磁铁19a的长度相应地,缩短磁铁19b、19b的长度。
227.在该情况下,最好在变更磁铁19、19、
···
的长度的前后不变更边界19a、19a、
···
的位置。
228.在增加磁铁19a在结合方向上的长度,与增加磁铁19a的长度相应地缩短磁铁19b、19b的长度的结构中,推力的变动量v2比推力的变动量v1小(参照图37的实线)。
229.另外,为了减小推力的变动量,例如,还能够设为如下结构:增加磁铁19a与磁铁19c、19c在结合方向上的长度,与增加磁铁19a、19c、19c的长度相应地缩短磁铁19b、19b的长度。在该情况下,也最好在变更磁铁19、19、
···
的长度的前后不变更边界19a、19a、
···
的位置。
230.另一方面,在固定杆16配置有偶数个磁铁19、磁铁19、19、
···
在结合方向上的长度相同的结构(参照图38的上层的图)中,推力的变动量也有可能会变大。
231.因而,例如,在配置有四个磁铁19、19、
···
的结构中,最好设为如下结构:增加位于中央的两个磁铁19a、19a在结合方向上的长度,与增加磁铁19a、19a在结合方向上的长度相应地,缩短位于两侧的磁铁19b、19b的长度(参照图38的下层的图)。
232.在该情况下,也最好在变更磁铁19、19、
···
的长度的前后不变更边界19a、19a、
···
的位置。
233.这样,在增加磁铁19a、19a在结合方向上的长度,缩短磁铁19b、19b的长度的结构中,相比于磁铁19、19、
···
在结合方向上的长度设为相同的的情况,能够减小推力的变动。
234.如上所述,在线性致动器15中,最好设为如下结构:至少一个磁铁19在结合方向上的长度设为与其它磁铁19在结合方向上的长度不同的长度,磁铁19根据结合于内磁轭20的数量来决定各磁铁19在结合方向上的长度。
235.通过设为这样的结构,至少一个磁铁19的长度根据所结合的磁铁19的数量而相对于其它磁铁19设为不同的长度,能够抑制结合方向上的部分推力的高低,减小推力的变动量,能够确保可动线圈17的平滑的动作状态。
236.另外,在磁铁19、19、
···
与内磁轭20、20、
···
交替地结合的固定杆16中,在磁铁19的与结合方向正交的方向上的剖面面积在结合方向上形成为相同的形状的情况(参照图39),例如固定杆16形成为长方体形状、圆柱形状的情况下,推力有可能会急剧地变化(参照图39的推力f1)。推力f1在磁铁19的边界19a附近成为最小,在存在内磁轭20的附近成为最大。
237.因而,为了抑制推力的急剧的变动状态的产生,磁铁19最好结合方向上的中央的剖面面积比结合方向上的两端的面积大(参照图40)。
238.磁铁19设为这样的结构,从而结合方向上的各位置的磁通密度的差被降低,所以线性致动器15中的推力的急剧的变动状态的产生被抑制(参照图39的推力f2),能够确保可动线圈17的平滑的动作状态。
239.特别是,如图40所示,更好的是磁铁19形成为随着从结合方向上的中央靠近两端而剖面面积变小的形状。
240.通过磁铁19形成为这样的形状,在结合方向上磁铁19的剖面面积发生变化,所以能够在实现磁铁19的小型化以及轻型化的基础上,抑制线性致动器15中的推力的急剧的变动状态的产生,确保可动线圈17的平滑的动作状态。
241.《其它》
242.在线性致动器15中,能够根据所需的推力等任意地设定磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度。因而,最好根据所设定的磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度,可动线圈17的线圈部17a、17b、17a、17b的各位置也分别设定于预定的位置。
243.例如,最好在所设定的磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度短的情况下,使线圈部17a、17b、17a、17b间的间隔s小(参照图41),在所设定的磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度长的情况下,使线圈部17a、17b、17a、17b间的间隔s大(参照图42)。
244.这样,根据磁铁19与内磁轭20在结合方向上的长度来设定线圈部17a、17b、17a、17b间的间隔s,从而能够抑制推力的变动,并且能够得到大的推力,能够确保可动线圈17的平滑的动作状态。
245.另外,在上述中示出了磁铁19形成为方筒状或者圆柱状的例子,但磁铁19的形状不限于方筒状或者圆柱状,也可以是剖面面积设为椭圆的形状等其它形状。
246.《总结》
247.如以上所记载那样,在线性致动器15、具备线性致动器15的更换透镜1以及具备线性致动器15的摄像装置100中,具备:固定杆16,磁铁19与内磁轭20交替地结合,并且位于两
侧的磁铁19的同极结合于内磁轭20;筒状的可动线圈17,被固定杆16贯穿,能够相对于固定杆16向结合方向移动;以及外磁轭18,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖固定杆16和可动线圈17中的至少一部分。
248.因而,内磁轭20和具有磁铁19的固定杆16都在被固定的状态下配置,并且固定杆16和可动线圈17中的至少一部分从外周侧被在被固定的状态下配置的外磁轭18覆盖。由此,外磁轭18、磁铁19以及内磁轭20都设为固定部,可动线圈17设为可动部,设为在固定部与可动部之间不产生制动力的结构,所以能够抑制驱动时的制动力的产生、漏磁通的产生,实现驱动力的提高,确保可动体例如透镜4b以及透镜支架25的稳定的动作状态。
249.《摄像装置的一个实施方式》
250.以下,说明本技术摄像装置的一个实施方式的结构例(参照图43)。
251.摄像装置100具有:摄像机信号处理部91,安装有承担摄像功能的摄像机块90,进行拍摄到的图像信号的模拟-数字变换等信号处理;以及图像处理部92,进行图像信号的记录重放处理。另外,摄像装置100具有:显示部93,显示拍摄到的图像等;r/w(读取器/写入器)94,进行向存储器99的图像信号的写入以及读出;cpu(central processing unit,中央处理单元)95,控制摄像装置100的整体;透镜驱动控制部96,控制配置于摄像机块90的透镜的驱动;以及各种开关等操作部97(102),由用户进行所需的操作。
252.摄像机块90例如是更换透镜1。
253.在摄像装置100中设置有将由摄像机块90取入的光学像变换为电信号的ccd、cmos等摄像元件98(104)。
254.摄像机信号处理部91进行针对来自摄像元件98的输出信号的向数字信号的变换、噪声去除、图像质量校正、向亮度及色差信号的变换等各种信号处理。
255.图像处理部92进行基于预定的图像数据格式的图像信号的压缩编码、解压缩解码化处理、分辨率等数据规格的变换处理等。
256.显示部93具有显示用户针对操作部97的操作状态、拍摄到的图像等各种数据的功能。此外,在摄像装置100中,既可以不设置显示部93,也可以构成为拍摄到的图像数据被送出到其它显示装置而显示图像。
257.r/w94进行由图像处理部92编码后的图像数据向存储器99的写入以及记录于存储器99的图像数据的读出。
258.cpu95作为控制设置于摄像装置100的各电路块的控制处理部发挥功能,根据来自操作部97的指示输入信号等来控制各电路块。
259.透镜驱动控制部96根据来自cpu95的控制信号来控制使透镜移动的驱动源。
260.操作部97将与由用户进行的操作相应的指示输入信号输出到cpu95。
261.存储器99例如是能够相对于与r/w94连接的槽安装和卸下的半导体存储器或者预先嵌入于摄像装置100的内部的半导体存储器。
262.以下,说明摄像装置100中的动作。
263.在拍摄的待机状态中,在由cpu95进行的控制之下,拍摄到的图像信号经由摄像机信号处理部91输出到显示部93,显示为摄像机直通图像。另外,当被输入来自操作部97的指示输入信号时,cpu95将控制信号输出到透镜驱动控制部96,透镜根据透镜驱动控制部96的控制移动。
264.当利用来自操作部97的指示输入信号进行拍摄动作时,拍摄到的图像信号从摄像机信号处理部91输出到图像处理部92而进行被压缩编码处理,变换为预定的数据格式的数字数据。变换后的数据被输出到r/w94而写入到存储器99。
265.在重放记录于存储器99的图像数据的情况下,根据针对操作部97的操作,由r/w94从存储器99读出预定的图像数据,由图像处理部92进行解压缩解码化处理之后,重放图像信号被输出到显示部93来显示重放图像。
266.此外,在本技术中,“摄像”是指包括从将由摄像元件98取入的光变换为电信号的光电变换处理至由摄像机信号处理部91进行的针对来自摄像元件98的输出信号的向数字信号的变换、噪声去除、图像质量校正、向亮度及色差信号的变换等处理、由图像处理部92进行的基于预定的图像数据格式的图像信号的压缩编码及解压缩解码化处理、分辨率等数据规格的变换处理、由r/w94进行的向存储器99的图像信号的写入处理为止的一连串的处理的一部分或者包括全部的处理。
267.即,“摄像”既可以仅指将由摄像元件98取入的光变换为电信号的光电变换处理,也可以指将由摄像元件98取入的光变换为电信号的光电变换处理至由摄像机信号处理部91进行的针对来自摄像元件98的输出信号的向数字信号的变换、噪声去除、图像质量校正、向亮度及色差信号的变换等处理,也可以是指从将由摄像元件98取入的光变换为电信号的光电变换处理经过由摄像机信号处理部91进行的针对来自摄像元件98的输出信号的向数字信号的变换、噪声去除、图像质量校正、向亮度及色差信号的变换等处理至由图像处理部92进行的基于预定的图像数据格式的图像信号的压缩编码及解压缩解码化处理、分辨率等数据规格的变换处理为止,也可以是指将由摄像元件98取入的光变换为电信号的光电变换处理至由摄像机信号处理部91进行的针对来自摄像元件98的输出信号的向数字信号的变换、噪声去除、图像质量校正、向亮度及色差信号的变换等处理以及由图像处理部92进行的基于预定的图像数据格式的图像信号的压缩编码及解压缩解码化处理、分辨率等数据规格的变换处理,也可以是指直至由r/w94进行的向存储器99的图像信号的写入处理为止。
268.《本技术》
269.本技术能够设为如下结构。
270.(1)一种线性致动器,具备:
271.固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;
272.筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及
273.外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
274.(2)根据所述(1)所记载的线性致动器,其中,
275.所述固定杆在所述结合方向上的整体被所述外磁轭覆盖。
276.(3)根据所述(1)或者所述(2)所记载的线性致动器,其中,
277.所述固定杆形成为棱柱状,
278.所述可动线圈形成为方筒状。
279.(4)根据所述(1)或者所述(2)所记载的线性致动器,其中,
280.所述固定杆形成为圆柱状,
281.所述可动线圈形成为圆筒状。
282.(5)根据所述(1)或者所述(2)所记载的线性致动器,其中,
283.所述可动线圈设置有对置地存在的第1圆弧部和第2圆弧部,
284.与所述可动线圈的内周面对置的所述固定杆的外周面形成为与所述内周面相似的形状。
285.(6)根据所述(1)或者所述(2)所记载的线性致动器,其中,
286.在所述可动线圈设置有对置地存在的圆弧部和平面部,
287.所述圆弧部的凸的方向设为远离所述平面部的方向,
288.与所述可动线圈的内周面对置的所述固定杆的外周面形成为与所述内周面相似的形状。
289.(7)根据所述(1)至所述(6)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
290.所述内磁轭在所述结合方向上的长度相对于所述磁铁与所述内磁轭在所述结合方向上的合计的长度被设为5%至65%。
291.(8)根据所述(1)至所述(7)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
292.所述内磁轭在所述结合方向上的长度相对于所述磁铁与所述内磁轭在所述结合方向上的合计的长度被设为5%至50%。
293.(9)根据所述(1)至所述(8)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
294.所述线性致动器设置有保持架,该保持架具有:连结板,在所述结合方向上延伸;以及多个所述内磁轭,在所述结合方向上分离的状态下连结于所述连结板,
295.所述磁铁插入在所述结合方向上相邻的所述内磁轭间。
296.(10)根据所述(1)至所述(8)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
297.所述线性致动器设置有在横跨所述内磁轭和所述磁铁的状态下安装于所述固定杆的非磁性板。
298.(11)根据所述(1)至所述(8)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
299.所述线性致动器设置有从外周侧密封所述固定杆的薄膜管。
300.(12)根据所述(11)所记载的线性致动器,其中,
301.所述薄膜管由具有热收缩性的材料形成,
302.在所述固定杆插入于所述薄膜管的状态下加热所述薄膜管。
303.(13)根据所述(1)至所述(12)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
304.至少一个所述磁铁在所述结合方向上的长度设为与其它所述磁铁在所述结合方向上的长度不同的长度,
305.根据与所述内磁轭结合的数量决定所述磁铁在所述结合方向上的长度。
306.(14)根据所述(1)至所述(13)中的任意一项所记载的线性致动器,其中,
307.所述磁铁设为所述结合方向上的中央的剖面面积比所述结合方向上的两端的面积大。
308.(15)根据所述(14)所记载的线性致动器,其中,
309.所述磁铁形成为随着所述结合方向上从中央靠近两端而剖面面积变小的形状。
310.(16)一种更换透镜,具备能够向光轴方向移动的可动体和使所述可动体向光轴方
向移动的线性致动器,
311.所述线性致动器具备:
312.固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;
313.筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及
314.外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
315.(17)一种摄像装置,具备将光学像变换为电信号的摄像元件、能够向光轴方向移动的可动体和使所述可动体向光轴方向移动的线性致动器,
316.所述线性致动器具备:
317.固定杆,具有至少两个磁铁和至少一个内磁轭,所述磁铁与所述内磁轭交替地结合,并且位于两侧的所述磁铁的同极结合于所述内磁轭;
318.筒状的可动线圈,被所述固定杆贯穿,能够相对于所述固定杆向所述磁铁与所述内磁轭的结合方向移动;以及
319.外磁轭,在被固定的状态下配置,从外周侧覆盖所述固定杆和所述可动线圈中的至少一部分。
再多了解一些

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