CN109716634B

CN109716634B - 音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置

Info

Publication number: CN109716634B
Application number: CN201780034213.8A
Authority: CN
Inventors: 川锅裕一
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: WO2017208877A1; JP6457702B2; US20190103798A1; JPWO2017208877A1; US10819207B2; CN109716634A

Abstract

本发明提供一种能够更加减轻重量的同时获得所需推力的音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置。音圈电动机的磁轭具有作为磁铁保持部的外侧磁轭及作为线圈插通部的内侧磁轭。磁铁固定于外侧磁轭的内侧磁轭侧的面。线圈插通于内侧磁轭。从外侧磁轭的线圈的移动位置的中央位置遍及两端位置而配设有开口。开口贯穿外侧磁轭而形成。能够确保所需的推力的同时使外侧磁轭更加变轻。

Description

音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置。

背景技术

在数码相机等摄像装置或透镜镜筒等光学装置中，从携带的观点考虑，对小型轻质化的需求高，而且还要求提高自动聚焦的速度。因此，作为移动聚焦透镜组的可动透镜的驱动器，使用、音圈电动机(Voice Coil Motor)等线性驱动器来代替旋转类型的马达(例如，参考专利文献1)。

并且，音圈电动机中使用重材质的强磁性体，因此还在配设有永久磁铁的磁轭设置缺口部来实现轻质化(例如，参考专利文献2)。专利文献2中，使线圈的移动位置的中央位置中的保持磁铁的一侧的磁轭(以下，称为磁铁保持磁轭)的截面积小于两端部的磁铁保持磁轭的截面积，由此形成缺口部。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-072062号公报

专利文献2：日本特开平6-335220号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

音圈电动机中，为了获得所需推力，除了增加供给电力以外，还需加大磁轭及磁铁的体积来增加推力。然而，尤其磁轭使用铁等磁性体，因此与作为其他构成组件的树脂制品或铝制品相比，比重变大。因此，若加大体积，则可获得所需推力，但会导致重量增加与其相应的量。

因此，专利文献2中，在磁轭形成缺口部，并通过该缺口部使音圈电动机变轻。然而，专利文献2中，使线圈的移动位置的中央位置的磁铁保持磁轭的截面积小于两端部的磁铁保持磁轭的截面积，由此形成缺口部，因此很难形成磁铁保持磁轭。而且，线圈移动的一侧的磁轭的截面积发生变化而妨碍线圈的移动，因此无法如磁铁保持磁轭那样形成缺口部。因此，无法使磁轭大幅变轻。

本发明提供一种能够更加减轻重量的同时获得所需推力的音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的音圈电动机具有磁轭、磁铁、线圈及开口。磁轭具有磁铁保持部及相对于磁铁保持部设置间隙而平行地形成的线圈插通部。磁铁固定于磁铁保持部的线圈插通部侧的面。开口从磁铁保持部的线圈的移动位置的中央位置遍及两端位置而配设，并贯穿磁铁保持部而形成。

优选开口为沿线圈的移动方向较长地形成的矩形狭缝。此时，能够高效地使磁轭变轻。并且，优选开口为沿线圈的移动方向排列设置的多个贯穿孔。优选开口沿与线圈的移动方向正交的方向排列设置多个。优选开口还形成于线圈插通部。并且，优选线圈插通部的开口形成于与磁铁保持部的开口对置的位置。

优选以使开口所处部分的与线圈的移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值与未形成开口的所述线圈的移动位置的始端位置中的与移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值相同的方式，确定开口在与所述移动方向正交的方向上的长度即开口宽度。并且，代替此，优选以使从中央位置中的与线圈的移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值减去线圈的移动位置的始端位置中的与移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值的差分积分值与基于开口的与移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的下降量的积分值相同的方式，确定开口在与移动方向正交的方向上的长度即开口宽度。

优选将多个开口的与线圈的移动方向正交的方向上的长度之和即总宽度设为H，将磁轭的宽度设为WO，将从磁轭的宽度WO减去总宽度H的剩余宽度设为NH，将磁轭的厚度设为t1时，总宽度H及剩余宽度NH为H≥t1且NH≥t1，且在(WO/2)≥H的范围内。

优选在从线圈的移动方向观察的状态下，线圈形成为与磁铁的相反的一侧的线圈线长度比磁铁侧的线圈线长度短的梯形。通过设为梯形，能够缩短反方向的推力所作用的一侧的线圈长度，能够将正方向的推力提高与其量相应的量。并且，优选相对于磁铁保持部的与线圈的移动方向正交的方向的长度即宽度，线圈插通部的宽度形成为较窄。此时，易进行线圈的梯形化。而且，优选线圈插通部的与磁铁对置的面的相反的一侧的面且与线圈的移动方向正交的方向的两端具有倒角部。此时，梯形线圈变得易移动。

本发明的音圈电动机具备磁轭、磁铁、线圈及多个开口。磁轭具有磁铁保持部及相对于磁铁保持部设置间隙而平行地保持的线圈支座部。磁铁固定于磁铁保持部的线圈支座部侧的面，在边界线的一侧具有N极面，在另一侧具有S极面。线圈配设于磁铁与线圈支座部之间，向与边界线正交的方向沿着线圈支座部移动。开口贯穿磁铁保持部而形成，隔着边界线且与边界线平行地排列设置。此时，也能够抑制重量增加的同时获得所需推力。

本发明的透镜移动装置具备上述音圈电动机、连结于磁轭的第1部件及连结于线圈的第2部件，通过对线圈的通电使第1部件及第2部件向线圈的移动方向相对移动来移动透镜。此时，能够在抑制重量增加的同时获得所需推力，能够更高效地移动透镜。

本发明的摄像装置具备摄像部及具有使被摄体像成像于摄像部的上述透镜移动装置的光学装置。此时也能够高效地移动透镜。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够更加减轻重量的同时获得所需推力的音圈电动机、透镜移动装置及摄像装置。

附图说明

图1是表示音圈电动机的立体图。

图2是表示分解音圈电动机并从背面观察的状态的立体图。

图3是表示线圈周长的沿着图1的III-III线的剖视图。

图4是音圈电动机的侧视图。

图5是表示在线圈的始端位置及中央位置，与线圈移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的曲线图。

图6是表示以阴影线表示线圈的始端位置中的与线圈移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值的曲线图。

图7是以阴影线表示未形成开口时的线圈的中央位置中的与线圈移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值的曲线图。

图8是以阴影线表示线圈的中央位置中的多余的磁通量密度分布的积分值的曲线图。

图9是以阴影线表示示出基于开口的磁通量密度分布的下降的线圈的中央位置中的磁通量密度分布的积分值的曲线图。

图10是表示施加于线圈的推力在线圈移动方向上的分布的曲线图。

图11是表示用于求出开口的形状条件的开口各部的尺寸的俯视图。

图12是比较梯形线圈与矩形线圈来示出的主视图。

图13是表示使用梯形线圈的音圈电动机与使用矩形线圈的音圈电动机中的推力分布的曲线图。

图14是表示具有由多个圆孔构成的开口的第1变形例的音圈电动机的立体图。

图15是表示第2变形例的音圈电动机的相当于图1的III-III线的剖视图。

图16是表示第3变形例的音圈电动机的相当于图1的III-III线的剖视图。

图17是表示第4变形例的音圈电动机的相当于图1的III-III线的剖视图。

图18是表示分解第2实施方式的平面型音圈电动机并从前侧观察的状态的立体图。

图19是表示分解第2实施方式的平面型音圈电动机并从后侧观察的状态的立体图。

图20是以与磁铁的关系示出第2实施方式的线圈的动作的俯视图。

图21是表示本发明的摄像装置的示意性结构的剖视图。

图22是沿光轴方向的分解聚焦机构的透镜移动部来示出的立体图。

图23是表示沿光轴方向分解聚焦机构并从后侧观察的状态的立体图。

图24是表示沿光轴方向分解聚焦机构并从前侧观察的状态的立体图。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明的音圈电动机(以下，简称为VCM)10具备磁轭11、磁铁12及线圈13。磁轭11由铁等磁性体构成，具有磁轭主体15及连结板16。磁轭主体15构成为设置间隙而使外侧磁轭15A与内侧磁轭15B以平行状态对置，并用连结部15C连结这些，从侧面观察时形成为U形。在与连结部15C的相反的一侧的外侧磁轭15A及内侧磁轭15B的端部形成有嵌合凸片15D。另一方面，在连结板16的上边部及下边部的中央形成有嵌合槽16A。在该嵌合槽16A嵌合有磁轭主体15的嵌合凸片15D，由此连结磁轭主体15与连结板16。外侧磁轭15A及内侧磁轭15B通过连结部15C及连结板16连结，由此构成闭环的磁路。通过该闭环的磁路，能够增加横穿线圈13的磁通量。

如图3所示，外侧磁轭15A作为磁铁保持部发挥功能，内侧磁轭15B作为线圈插通部发挥功能。在外侧磁轭15A的内侧面固定有磁铁12。并且，在内侧磁轭15B移动自如地插通有线圈13。

外侧磁轭15A及内侧磁轭15B具有重量减轻用开口17。开口17由沿线圈13的移动方向(以下，称为线圈移动方向)DC较长的矩形狭缝构成。开口17沿与线圈移动方向DC正交的方向排列设置多个，例如2个。内侧磁轭15B的开口17形成于与外侧磁轭15A的开口17对置的位置。

相对于外侧磁轭15A的宽度(与线圈移动方向DC正交的方向的长度)WO，内侧磁轭15B的宽度WI较窄。另外，外侧磁轭15A及内侧磁轭15B中的内侧面是外侧磁轭15A及内侧磁轭15B相互对置的面。并且，外侧面是位于与内侧面的相反的一侧的外侧的面。

线圈13是卷绕铜线等裸线而形成的空心线圈。线圈13以包围内侧磁轭15B的方式形成为梯形。更具体而言，沿着内侧磁轭15B的外侧面的长边(外侧长边)13B的长度(外侧线长度)LOt比沿着内侧磁轭15B的内侧面的长边(内侧长边)13A的长度(内侧线长度)LIt短(LIt＞LOt)，形成为梯形。

如图4所示，线圈13在磁铁12所产生的磁场内，通过通电而沿着内侧磁轭15B移动。以实线表示的连结板16侧的线圈13的位置为线圈13的移动位置的始端位置，以双点划线表示的连结部15C侧的线圈13的位置为线圈13的移动位置的终端位置。并且，相当于这些始端位置及终端位置的中点的位置为线圈13的移动位置的中央位置，这些始端位置及终端位置为线圈13的移动位置的两端位置。开口17从该线圈13的中央位置遍及两端位置而形成。

将线圈13的电流值设为I[A]，将磁通量密度设为B[T]，将磁铁12的宽度设为WO时，通过F＝I·B·WO求出施加于线圈13的推力F[N]。此时，若将磁铁12及线圈13设为相同结构，将在线圈13流动的电流值I也设为相同，则推力F根据与线圈移动方向DC正交的方向(磁铁12的宽度方向)上的磁通量密度分布的积分值确定。磁通量密度分布的积分值根据图5的曲线图中的磁通量密度分布的面积求出。

图5是表示与线圈移动方向DC正交的方向上的磁通量密度分布的曲线图。在横轴设置磁铁12的宽度方向的位置(Distance)[mm]，在纵轴设置磁通量密度(Magnetic fluxdensity)[T]。曲线GE表示始端位置中的磁通量密度分布，曲线GC1表示中央位置中的磁通量密度分布，曲线GC2表示中央位置中的磁通量密度分布且未形成开口17时的磁通量密度分布。可知曲线GC1中，通过开口17，与开口17对应的部分的磁通量密度分布成为比其他部分低。

图6所示的以曲线GE表示的始端位置中的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHE)小于图7所示的以曲线GC2表示的未形成开口17时的中央位置中的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHC1)。因此，始端位置中的线圈13的推力Fe变得小于中央位置中的线圈13的推力Fc。所需推力Fb(参考图10)需将线圈13的推力F最小的始端位置或终端位置作为基准来求出，因此以从图7所示的阴影线区域AHC1减去图6所示的阴影线区域AHE的差分区域AHD(相当于差分积分值，参考图8)表示的磁通量密度分布成为多余。

通过在磁轭主体15形成开口17，如图9的曲线GC1所示，若在多余的磁通量密度分布的范围内减少磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHC2的面积)，则可获得所需推力，且实现基于开口17的重量减轻。由此，能够在可获得所需推力的范围内形成开口17。即，以使磁通量密度通过开口17下降的状态下的中央位置的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHC2的面积)与未形成开口17的始端位置中的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHE的面积)相同的方式，确定开口17的与线圈移动方向DC正交的方向的长度即开口宽度Hx(参考图11)，由此始端位置中的推力Fe与中央位置中的推力Fc变得相同。因此，能够通过开口17使磁轭11变轻的同时确保所需推力。另外，代替此，也可以以从中央位置中的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHC2的面积)减去始端位置中的磁通量密度分布的积分值(阴影线区域AHE的面积)的差分积分值(阴影线区域AHD的面积)与基于开口17的磁通量密度分布的下降量的积分值(阴影线区域AHF，参考图9)相同的方式，确定开口宽度Hx。

图10所示的GF1表示如此获得的线圈移动方向DC上的施加于线圈13的推力的分布。GF2表示使用未形成开口17的磁轭(省略图示)时的施加于线圈13的推力的分布。与使用未形成开口17的磁轭的GF2相比，本实施方式的GF1中，推力下降与中央位置附近的基于开口17的磁通量密度的下降量相应的量，但能够确保所需推力Fb，实际使用上没有问题。而且，能够使磁轭主体15的重量减轻与开口17的形成量相应的量。另外，图10的曲线图的横轴表示沿着线圈移动方向DC的线圈13的移动位置(Distance)[mm]，0表示始端位置，30表示终端位置。

接着，对用于确保实用性推力Fb的同时减轻重量的开口17的形状条件的更简单的设定方法进行说明。如图11所示，若将磁轭主体15(内侧磁轭15B)的厚度t1(参考图4)及磁轭主体15(外侧磁轭15A)的宽度WO作为基准来求出开口17的形状条件，则如下。将开口17的与线圈移动方向DC正交的方向的长度之和即总宽度设为H(＝Hx1+Hx2)，将从宽度WO减去开口17的总宽度H的剩余宽度设为NH(＝WO-H＝Lx1+Lx2+Lx3)，将磁轭主体15的厚度设为t1，将磁轭主体15的宽度设为WO时，需满足下述条件式(1)及(2)。

H≥t1且NH≥t1……(1)

(WO/2)≥H……(2)

不满足条件式(1)时，会变得强度不充分或难以加工。并且，不满足条件式(2)时，虽为估算，但存在推力的下降较大而无法获得所需推力Fb的可能性。

如以上，通过从磁轭主体15的线圈13的移动位置的中央位置遍及两端位置而形成开口17，如图10所示，能够使线圈移动方向DC上的推力分布在中央位置与两端位置(始端位置及终端位置)中大致相同，使其在线圈移动方向DC上大致恒定。如此，在外侧磁轭15A及内侧磁轭15B形成有开口17，以便抑制多余的推力，因此能够减少由比重高的铁等材质构成的磁轭11的容积，能够使VCM10变轻。而且，能够确保所需推力Fb。

图12是排列示出本实施方式的梯形线圈13与作为比较例的矩形线圈36的主视图。与矩形线圈36相比，梯形线圈13中，外侧长边13B比内侧长边13A短，因此线圈13的周长Lct比内侧长边36A及外侧长边36B与内侧长边13A相同长度的矩形线圈36的周长Lcr短。

如箭头AI所示，对线圈13、36流通电流时，线圈13、36主要通过作用于线圈13、36的内侧长边13A、36A的推力移动。然而，对外侧长边13B、36B也沿内侧长边13A、36A的反方向流动有电流，因此对外侧长边13B、36B作用有内侧长边13A、36A的反方向的推力，这成为使推力下降的原因。本实施方式中，将线圈13形成为梯形，将外侧长边13B形成为比内侧长边13A短，因此作用于外侧长边13B的反方向的推力减小与该变短的量相应的量。而且，通过周长Lct比周长Lcr短，能够使线圈13比线圈36轻。因此，能够使线圈13变轻的同时提高推力。

若用计算式对以上内容进行说明，则如下。若将外侧长边13B上的磁通量密度设为BO，将内侧长边13A上的磁通量密度设为BI，将外侧长边13B的线长度设为LO，将内侧长边13A的线长度设为LI，则施加于内侧长边13A的推力方向与施加于外侧长边13B的推力方向成为反方向。因此，若以式表示施加于梯形线圈13的推力Ft，则如下。

Ft＝I·BI·LI-I·BO·LO

因此，本实施方式的VCM10中，与具有矩形线圈36的VCM37(第4变形例：参考图17)相比，能够将推力提高与反推力(-I·BO·LO)的减少量相应的量。

将VCM10、37中的驱动电压、线圈13、36的裸线直径、卷绕数、磁铁12及外侧磁轭15A、35A(参考图17)的尺寸设为相同，使线圈形状以外的条件一致。若在该条件下求出施加于VCM10、37的推力，则如图13所示。

图13表示使用梯形线圈13的VCM10与使用矩形线圈36的VCM37中的推力分布。在横轴设置内侧磁轭15B、35B(参考图17)的线圈13、36的位置(Coil posision)[mm]，在纵轴设置推力(Thrust)[N]。如图4中以实线表示，线圈13、36的位置以距线圈13位于连结板16侧的始端位置的距离表示。连结以圆形标志21表示的推力值的折线G1表示本实施方式的图1等中示出的VCM10中的推力分布。连结以三角标志22表示的推力值的折线G2表示使用矩形线圈36的图17所示的第4变形例的VCM37中的推力分布。可知使用梯形线圈13的本实施方式中，与使用矩形线圈36的第4变形例相比，在各线圈位置中推力约上升0.015[N]。而且，如图12所示，本实施方式中，使外侧长边13B比内侧长边13A短(LIt＞LOt)。因此，能够使梯形线圈13中的中心线的周长Lct比矩形线圈36中的中心线的周长Lcr短(Lcr＞Lct)。通过该周长变短，构成线圈13的裸线长度也变短，线圈13减轻与该量相应的量。

图14是由沿线圈移动方向DC排列设置的多个贯穿孔构成开口的例子。即，图14所示的VCM18具有第1变形例的磁轭主体24，所述磁轭主体24代替狭缝状的开口17具有基于沿线圈移动方向DC排列的多个圆孔的开口23。另外，以下的其他变形例或实施方式中，对与第1实施方式相同的构成部件标注相同符号，并省略重复说明。另外，开口23只要贯穿磁轭主体24即可，也可以是矩形或圆形以外的形状。

图15表示改变内侧磁轭26B的剖面形状的第2变形例的VCM25。第2变形例中，将内侧磁轭26B的宽度形成为比外侧磁轭26A窄，而且对内侧磁轭26B的外侧面侧的两端部施以倒角来形成倾斜面(倒角部)27。通过如此形成倾斜面27，能够将梯形线圈28中的外侧长边28B形成为相对于内侧长边28A更短。因此，反推力进一步减少与该量相应的量，且能够使线圈28变轻。第2变形例中，能够将线圈28形成为梯形，能够与第1实施方式相同地减轻线圈28的重量的同时提高推力。并且，通过开口17，能够使外侧磁轭26A、内侧磁轭26B变轻。

图16表示第3变形例的VCM30。该VCM30中，与第1实施方式的VCM10相反，将外侧磁轭31A及内侧磁轭31B的宽度设为相同，并在内侧磁轭31B形成有倾斜面32。由此，能够将线圈33形成为梯形，并能够提高推力的同时减轻重量。并且，通过开口17，能够使外侧磁轭31A及内侧磁轭31B变轻。

图17表示将外侧磁轭35A与内侧磁轭35B设为相同的宽度，且使用图12的下段所示的矩形线圈36的第4变形例的VCM37。此时，通过在外侧磁轭35A与内侧磁轭35B形成开口17，能够确保所需推力的同时使外侧磁轭35A及内侧磁轭35B变轻。

接着，参考图18～图20，对将本发明实施于平面型VCM的第2实施方式进行说明。VCM40用于校正数码相机等摄像装置的图像抖动的抖动校正。VCM40中，在1对磁轭41A、41B之间设置有2个磁铁42与2个大致矩形的平面线圈43。1个磁铁42与1个平面线圈43构成1个平面型VCM。即，VCM40为用L形的磁轭41A、41B将2个平面型VCM合并为1个的结构。在磁轭41A安装有磁铁42，作为磁铁保持部发挥功能。并且，磁轭41B作为线圈支座部发挥功能。在磁轭41B与磁铁42之间移动自如地配设有平面线圈43。平面线圈43固定于作为驱动对象部件的例如抖动校正框44。

图20表示磁铁42与平面线圈43的配置关系。如图19所示，磁铁42中，在磁轭41A排列配设有S极面42A与N极面42B。平面线圈43构成为由1对长边43A及1对短边43B构成的矩形，各长边43A配设成和S极面42A与N极面42B的边界线42C平行。因此，通过电流在平面线圈43沿以AI表示的方向流动，沿与边界线42C正交的S极面42A与N极面42B的排列方向作用有洛伦兹力(推力)FL，平面线圈43移动。通过平面线圈43的移动，抖动校正框44移动。例如如后述，抖动校正框44上保持有抖动校正透镜73(参考图21)。

在磁轭41A、41B形成有多个矩形开口45。开口45配设成沿边界线42C以线对称配置与边界线42C平行地排列的开口列46的例如2×5个矩阵。另外，若沿着边界线42C配设较长的1个矩形开口或在边界线42C上或边界线42C附近配设矩形开口，则导致磁通量密度下降。因此，在边界线42C附近不形成开口。另外，也可以代替多个矩形开口45使用如图14中示出的开口23那样的圆孔。与边界线42C正交的方向的矩形开口45的数量不限于2个，隔着边界线42C为相同数量即为偶数即可。

第2实施方式的VCM40用作后述的图21所示的防振机构79的驱动装置。因此，将2个平面型VCM配设成L形，将其中一个设为X方向VCM，将另一个设为Y方向VCM。另外，平面型VCM除了用于与XY平面(与光轴Ax(参考图21)正交的成像元件66(参考图21)的摄像面)中的二维方向上的移动以外，还可以用于X方向或Y方向的一维方向上的移动。此时，X方向VCM与Y方向VCM设为独立的VCM。

第2实施方式的VCM40也与第1实施方式相同，通过形成开口45，不使平面线圈43的推力下降便能够使1对磁轭41A、41B变轻。

另外，上述第1实施方式或第2实施方式中，仅在一个磁轭15A、41A配设了磁铁12、42，但也可以作为在另一磁轭15B、41B的线圈对置面也配设了磁铁12、42的双磁铁类型来实施本发明。

本发明的VCM10、18、25、30、37、40除了用于以下说明的透镜移动装置或摄像装置60以外，还用于各种驱动装置。

参考图21～图24，作为一例对使用VCM10、40的摄像装置进行说明。摄像装置60具有作为光学装置的透镜单元61及作为摄像部的相机主体62。透镜单元61作为更换透镜单元来构成，使被摄体像成像于相机主体62内的成像元件66。该透镜单元61具有对相机主体62装卸自如的连接器63。另外，透镜单元61可与相机主体62一体构成。

透镜单元61在镜筒部件65内具备光学系统64。光学系统64具有沿着光轴Ax从被摄体侧依次配设的第1透镜71～第5透镜75。另外，第1透镜71～第5透镜75分别作为1个透镜而示意性地示出，但这些也可以是多个透镜的透镜组。

相机主体62具备拍摄通过光学系统64获得的被摄体的光学像的成像元件66。控制部67对成像元件66输入拍摄时机等各种摄像条件的信息，读入从成像元件66输出的所拍摄的图像信号。并且，对所读入的图像信号实施模拟处理及数字处理，生成输出用的摄像图像数据。

在镜筒部件65内从被摄体侧依次配设有第1聚焦机构76、光圈机构78、防振机构79及第2聚焦机构77。第1聚焦机构76、第2聚焦机构77及防振机构79作为本发明的透镜移动装置发挥功能。

在镜筒部件65的外周旋转自如地安装有聚焦环68。进行手动聚焦时，若旋转聚焦环68，则与该旋转相应地，例如，作为第2透镜的第1聚焦透镜72及作为第4透镜的第2聚焦透镜74分别沿光轴Ax的方向(以下，简称为光轴方向)个别地移动。通过该移动，在与摄影距离相应的规定的光轴位置配设第1聚焦透镜72、第2聚焦透镜74，实现对焦。

第1透镜71及第5透镜75为固定透镜，分别固定于镜筒部件65的前端侧(被摄体侧)及后端侧(成像元件侧)。作为第2透镜的第1聚焦透镜72、作为第3透镜的抖动校正透镜73及作为第4透镜的第2聚焦透镜74为可动透镜。

第1聚焦透镜72通过第1聚焦机构76驱动，并沿光轴方向移动。第2聚焦透镜74通过第2聚焦机构77驱动并沿光轴方向移动。

如图22～图24所示，作为透镜移动装置的第1聚焦机构76具有：1对VCM10；圆筒状聚焦镜筒80；聚焦透镜框81；1对引导棒82A、82B；及底座板83。聚焦镜筒80作为供外侧磁轭15A连结的第1部件发挥功能。聚焦透镜框81连结于线圈13并作为第2部件发挥功能。第1聚焦机构76通过对线圈13的通电，使聚焦镜筒80及聚焦透镜框81沿线圈移动方向DC相对移动，由此移动第1聚焦透镜72。另外，虽省略图示，但另外设置有聚焦用位置传感器。

如图23所示，聚焦透镜框81形成为圆盘状，在光轴Ax所插通的中央保持有第1聚焦透镜72。在聚焦透镜框81的上部及下部形成有安装VCM10的内侧磁轭15B的开口81A、81B。

在聚焦透镜框81的左侧形成有滑动筒81C，在聚焦透镜框81的右侧形成有滑动槽81D。在滑动筒81C插通有引导棒82A，在滑动槽81D插通有引导棒82B。

引导棒82A、82B在聚焦镜筒80的端面与底座板83之间配设成与光轴Ax平行。这些1对引导棒82A、82B将光轴Ax为中心沿与光轴Ax正交的直径方向分离配设。如图22所示，引导棒82A、82B的两端部插通于设置在聚焦镜筒80的端面与底座板83的保持孔80A、80B、83A、83B而被固定。通过这些1对引导棒82A、82B，聚焦透镜框81保持为沿光轴方向移动自如。

如图22及图24所示，外侧磁轭15A通过安装螺钉86固定于聚焦镜筒80的内周面。因此，在外侧磁轭15A形成有螺纹孔88。外侧磁轭15A与内侧磁轭15B在包含光轴Ax的纵剖面(光轴方向的剖面)上，配设为与光轴Ax平行。内侧磁轭15B位于比外侧磁轭15A更靠光轴Ax的位置。

如图23所示，在聚焦透镜框81的开口81A、81B的周围形成有线圈容纳部81E。内侧磁轭15B被放入到开口81A、81B中。线圈容纳部81E中容纳线圈13。内侧磁轭15B被放入到开口81A、81B之后，在连结板16的嵌合槽16A嵌合外侧磁轭15A及内侧磁轭15B的嵌合凸片15D，从而外侧磁轭15A、内侧磁轭15B及连结板16一体化。

若线圈13通电，则线圈13沿着内侧磁轭15B移动。通过线圈13的移动，保持线圈13的聚焦透镜框81移动。通过该移动，第1聚焦透镜72设置于光轴方向的规定位置而对焦。

省略图示的聚焦用位置传感器检测聚焦透镜框81在光轴方向上的位置。聚焦用位置传感器具有棒状的位置检测用磁铁与磁传感器。位置检测用磁铁安装于聚焦透镜框81的滑动筒81C。磁传感器例如使用利用巨磁阻效应(GMR：Giant Magneto Resistive effect)的GMR元件。磁传感器安装于聚焦镜筒80。磁传感器检测位置检测用磁铁的磁力，输出与磁力的强度相应的检测信号。

磁传感器的输出信号发送至相机主体62的控制部67。控制部67中，根据磁传感器的输出信号检测聚焦透镜框81在光轴方向上的位置，通过第1聚焦机构76向所希望的位置移动第1聚焦透镜72来进行对焦。

本实施方式中，如图22所示，基于引导棒82A、82B的聚焦透镜框81的引导位置与基于对线圈13的通电的聚焦透镜框81的磁力作用位置位于将光轴Ax作为中心的同心圆上。因此，成为引导棒82A、82B、磁铁12、外侧磁轭15A及内侧磁轭15B将光轴Ax作为中心取得平衡的配置，能够使聚焦透镜框81向光轴方向的移动顺畅。

如图21所示，第2聚焦机构77中，在聚焦透镜框81安装有第2聚焦透镜74来代替第1聚焦透镜72，除此以外，构成为与第1聚焦机构76相同。因此，对相同构成部件标注相同符号，并省略重复说明。另外，第2聚焦机构77中，将安装方向设为在前后上与第1聚焦机构76相反的方向，但这也可以设为相同方向。

在第1聚焦机构76与第2聚焦机构77之间安装有光圈机构78及防振机构79。光圈机构78具有配设于光轴Ax的光圈叶片78A。通过增减由该光圈叶片78A形成的光圈开口的直径，调整入射于相机主体62的摄影光的光量。

如前所述，防振机构79利用X方向VCM及Y方向VCM一体化的上述第2实施方式的平面型VCM40，沿消除图像抖动的方向，使抖动校正透镜73在XY面上变位，由此校正图像抖动。抖动校正透镜73安装于图18等所示的抖动校正框44。抖动校正框44在防振框内保持为沿XY方向移动自如。

接着，对本实施方式的摄像装置60的作用进行说明。若通过释放操作开始摄影，则第1聚焦机构76及第2聚焦机构77动作，第1聚焦透镜72及第2聚焦透镜74沿光轴方向移动而进行对焦控制。通过如此利用第1聚焦机构76及第2聚焦机构77对多个聚焦透镜72、74进行对焦控制，透镜移动量被分散，因此能够迅速进行对焦。尤其，移动多个聚焦透镜72、74，因此在微距摄影中能够实现迅速且精度良好的对焦。并且，若检测摄像装置60的振动，则防振机构79动作，使抖动校正透镜73在XY面移动，图像振动得到校正。

梯形线圈的推力的下降减少与反推力减少的量相应的量，能够以简单的结构提高推力。并且，能够提高推力的同时缩短线圈13的周长Lct(参考图3)，并能够减轻重量。而且，通过开口17能够抑制推力的下降的同时减轻重量。因此，通过使用轻质且推力的下降被抑制的VCM10、18、25、30，除了能够提高摄像装置60的对焦性能以外，还能够有助于减轻摄像装置60的重量。

另外，利用2个聚焦机构76、77进行对焦控制，但也可以利用1个聚焦机构进行对焦控制。

符号说明

10、18、25、30、37、40-音圈电动机(VCM)，11-磁轭，12-磁铁，13-线圈，13A-内侧长边，13B-外侧长边，15-磁轭主体，15A-外侧磁轭(磁铁保持部)，15B-内侧磁轭(线圈插通部)，15C-连结部，15D-嵌合凸片，16-连结板，16A-嵌合槽，17-开口，21-圆形标志，22-三角标志，23-开口，24-磁轭主体，26A-外侧磁轭，26B-内侧磁轭，27-倾斜面(倒角部)，28-线圈，28A-内侧长边，28B-外侧长边，31A-外侧磁轭，31B-内侧磁轭，32-倾斜面，33-线圈，35A-外侧磁轭，35B-内侧磁轭，36-线圈，36A-内侧长边，36B-外侧长边，41A-磁轭(磁铁保持部)，41B-磁轭(线圈支座部)，42-磁铁，42A-S极面，42B-N极面，42C-边界线，43-平面线圈，43A-长边，43B-短边，44-抖动校正框，45-开口，46-开口列，60-摄像装置，61-透镜单元(光学装置)，62-相机主体(摄像部)，63-连接器，64-光学系统，65-镜筒部件，66-成像元件，67-控制部，68-聚焦环，71-第1透镜，72-第1聚焦透镜(第2透镜)，73-抖动校正透镜(第3透镜)，74-第2聚焦透镜(第4透镜)，75-第5透镜，76-第1聚焦机构(透镜移动装置)，77-第2聚焦机构(透镜移动装置)，78-光圈机构，78A-光圈叶片，79-防振机构(透镜移动装置)，80-聚焦镜筒(第1部件)，80A-保持孔，80B-保持孔，81-聚焦透镜框(第2部件)，81A-开口，81B-开口，81C-滑动筒，81D-滑动槽，81E-线圈容纳部，82A-引导棒，82B-引导棒，83-底座板，83A-保持孔，83B-保持孔，86-安装螺钉，88-螺纹孔，AHC1-阴影线区域，AHC2-阴影线区域，AHD-差分区域，AHE-阴影线区域，AHF-阴影线区域，AI-表示电流的流向的箭头，Ax-光轴，DC-线圈的移动方向(线圈移动方向)，F-推力，FL-洛伦兹力，Fb、Fc、Fe、Ft-推力，G1-表示使用具有梯形线圈的VCM时的各线圈位置中的推力的折线，G2-表示使用具有矩形线圈的VCM时的各线圈位置中的推力的折线，GC1-表示中央位置的磁通量密度分布的曲线，GC2-表示未形成开口时的中央位置的磁通量密度分布的曲线，GE-表示始端位置的磁通量密度分布的曲线，GF1-表示线圈移动方向上的推力的分布的折线，GF2-表示未形成开口时的线圈移动方向上的推力的分布的折线，H-开口的总宽度，LIt-梯形线圈的内侧线长度，LOt-梯形线圈的外侧线长度，Lcr-矩形线圈的周长，Lct-梯形线圈的周长，WO-外侧磁轭的宽度，WI-内侧磁轭的宽度，t1-磁轭的厚度。

Claims

1.一种音圈电动机，其具备：

磁轭，具有磁铁保持部及相对于所述磁铁保持部设置间隙而平行地保持的线圈插通部；

磁铁，固定于所述磁铁保持部的所述线圈插通部侧的面；

线圈，插通于所述线圈插通部，通过通电而沿着所述线圈插通部移动；及

开口，从所述磁铁保持部的所述线圈的移动位置的中央位置遍及两端位置而配设，以在所述线圈的移动方向的任意的位置上的施加到所述线圈的推力为一定的方式，贯穿所述磁铁保持部而形成。

2.根据权利要求1所述的音圈电动机，其中，

所述开口为沿所述线圈的移动方向较长地形成的矩形狭缝。

3.根据权利要求1所述的音圈电动机，其中，

所述开口为沿所述线圈的移动方向排列设置的多个贯穿孔。

4.根据权利要求2所述的音圈电动机，其中，

所述开口沿与所述线圈的移动方向正交的方向排列多个而设置。

5.根据权利要求3所述的音圈电动机，其中，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的音圈电动机，其中，

所述开口还形成于所述线圈插通部。

7.根据权利要求6所述的音圈电动机，其中，

所述线圈插通部的所述开口形成于与所述磁铁保持部的所述开口对置的位置。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的音圈电动机，其中，

以使所述开口所处部分的与所述线圈的移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值与未形成所述开口的所述线圈的移动位置的始端位置中的与所述移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值相同的方式，确定所述开口在与所述移动方向正交的方向的长度即开口宽度。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的音圈电动机，其中，

以使从所述中央位置中的与所述线圈的移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值减去所述线圈的移动位置的始端位置中的与所述移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的积分值的差分积分值与基于所述开口的与所述移动方向正交的方向上的磁通量密度分布的下降量的积分值相同的方式，确定所述开口在与所述移动方向正交的方向上的长度即开口宽度。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的音圈电动机，其中，

将多个所述开口的与所述线圈的移动方向正交的方向上的长度之和即总宽度设为H，将所述磁轭的宽度设为WO，将从所述磁轭的宽度WO减去所述总宽度H的剩余宽度设为NH，将所述磁轭的厚度设为t1时，所述总宽度H及所述剩余宽度NH为H≥t1且NH≥t1，且在(WO/2)≥H的范围内。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的音圈电动机，其中，

在从所述线圈的移动方向观察的状态下，所述线圈形成为与所述磁铁的相反的一侧的线圈线长度比所述磁铁侧的线圈线长度短的梯形。

12.根据权利要求11所述的音圈电动机，其中，

相对于所述磁铁保持部的与所述线圈的移动方向正交的方向上的长度即宽度，所述线圈插通部的宽度形成为较窄。

13.根据权利要求11所述的音圈电动机，其中，

所述线圈插通部的与所述磁铁对置的面的相反的一侧的面且与所述线圈的移动方向正交的方向上的两端具有倒角部。

14.根据权利要求12所述的音圈电动机，其中，

15.一种音圈电动机，其具备：

磁轭，具有磁铁保持部及相对于所述磁铁保持部设置间隙而平行地保持的线圈支座部；

磁铁，固定于所述磁铁保持部的所述线圈支座部侧的面，在边界线的一侧具有N极面，在另一侧具有S极面；

线圈，配设于所述磁铁与所述线圈支座部之间，向与所述边界线正交的方向沿着所述线圈支座部移动；及

多个开口，贯穿所述磁铁保持部而形成，隔着所述边界线且与所述边界线平行地排列设置。

16.一种透镜移动装置，其具备：

权利要求1至15中任一项所述的音圈电动机；

连结于所述磁轭的第1部件；及

连结于所述线圈的第2部件，

通过对所述线圈的通电，使所述第1部件及所述第2部件沿所述线圈的移动方向相对移动来移动透镜。

17.一种摄像装置，其具备：

摄像部；及

光学装置，具有使被摄体像成像于所述摄像部的权利要求16所述的透镜移动装置。