(57)【要約】【課題】Ｅ型のヨークの中央の凸部を薄くすることにより小型化することができ、且つ、組み立ての容易なアクチュエータを提供する。【解決手段】デジタルカメラ１０の像ぶれ補正装置３０は、補正レンズ２０Ａを、ボイスコイルモータのＸモータ３４、Ｙモータ３８によって駆動する。Ｘモータ３４のヨーク５２は、Ｅ型に形成されており、略Ｕ状の金属体５７、５９を組み合わせることによって構成される。金属体５７は金属体５９に対向する面に残存部５７Ａと切欠部５７Ｂを有し、この残存部５７Ａ、切欠部５７Ｂがそれぞれ、金属体５９の切欠部５９Ａ、残存部５９Ｂに配置される。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状に形成されたコイルと、平行な三つの凸部を有する断面Ｅ型に形成され、両サイドの凸部にマグネットが取り付けられるとともに、中央の凸部が前記コイルの中空部に配置されるヨークと、を備えたアクチュエータにおいて、
前記ヨークは、略Ｕ状に形成された二つの金属体を合わせることによって構成され、該金属体同士は、対向する面が、部分的に切り欠かれた切欠部とその残存部から成り、該切欠部と前記残存部とは前記金属体同士で互い違いに形成され、
一方の金属体の前記切欠部に、他方の金属体の前記残存部が配置されることにより、前記中央の凸部が形成されることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記二つの金属体の少なくとも一方は、前記残存部を複数有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記二つの金属体は同一形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記アクチュエータは、カメラに搭載され、該カメラの結像光学系によって形成される像のぶれを補正する補正光学系を移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータに係り、特にカメラの像触れ補正装置等に使用されるボイスコイルモータ等のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの像ぶれ補正装置は、撮影光軸に直交する面内で補正レンズを移動自在に支持し、カメラに振動が加わった際に、その振動を打ち消す方向に補正レンズをアクチュエータで移動させることによって像ぶれを補正している。例えば、特許文献１に記載の像ぶれ補正装置は、補正レンズの固定枠をピッチ方向に移動自在となるように第１保持枠で保持し、この第１保持枠をヨー方向に移動自在となるようにハウジングに保持している。そして、固定枠に取り付けたピッチ方向のアクチュエータや、第１保持枠に取り付けたヨー方向のアクチュエータを用いて、補正レンズをピッチ方向或いはヨー方向に移動させて、像ぶれを補正している。
【０００３】
また、特許文献１には、補正レンズを移動させるアクチュエータとしてボイスコイルモータが記載されている。このボイスコイルモータは、筒状に形成されたコイルと、Ｅ型に形成されたヨークからなり、ヨークの両サイドの凸部にマグネットが取り付けられる。そして、ヨークの中央の凸部に対してコイルの中空部が挿脱される。このように構成されたボイスコイルモータは、ヨークによって磁力線を集めて磁界を強くすることができ、高い出力を得ることができる。
【特許文献１】特許第３０４４１２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、Ｅ型のヨークについての詳細が記載されていない。一般に、Ｅ型のヨークは、金属体を切削加工することによって製造されるが、切削加工はコストが高いという問題や、切削屑が発生するので大量生産に向かないという問題があった。
【０００５】
そこで、別のＥ型ヨークの製造方法として、図９（Ａ）に示すように、略Ｕ状に形成した二つの金属体１、１を溶接加工することによってＥ型ヨーク２を構成することが考えられる。このＵ状金属体１、１は金属板を曲げ加工することによって製造できるため、容易に加工でき、且つコストを削減することができる。
【０００６】
しかしながら、このような方法で製造したヨーク２は、図９（Ｂ）に示すように、中央の凸部２Ａが金属板二枚分の厚みを有するため、この凸部を挿通させるコイルの中空部を大きくする必要があり、アクチュエータが大型化するという問題があった。また、二つの金属体１、１を溶接する際に、位置決めを行う必要があり、組み立て作業に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、Ｅ型ヨークの中央の凸部を薄くすることにより小型化することができ、且つ、組み立ての容易なアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、略筒状に形成されたコイルと、平行な三つの凸部を有する断面Ｅ型に形成され、両サイドの凸部にマグネットが取り付けられるとともに、中央の凸部が前記コイルの中空部に配置されるヨークと、を備えたアクチュエータにおいて、前記ヨークは、略Ｕ状に形成された二つの金属体を合わせることによって構成され、該金属体同士は、対向する面が、部分的に切り欠かれた切欠部とその残存部から成り、該切欠部と前記残存部とは前記金属体同士で互い違いに形成され、一方の金属体の前記切欠部に、他方の金属体の前記残存部が配置されることにより、前記中央の凸部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、二つのＵ状の金属体を合わせてＥ型のヨークを構成するとともに、一方の金属体の切欠部にもう一方の金属体の残存部を配置するようにしたので、構成されたＥ型のヨークは、中央の凸部が板一枚の厚みになる。したがって、この凸部が挿通されるコイルの中空部を小さくすることができ、アクチュエータを小型化することができる。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明によれば、金属板の曲げ加工によって製造されるＵ状の金属体を合わせてＥ型ヨークを構成するので、低コストで製造することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記二つの金属体の少なくとも一方は、前記残存部を複数有することを特徴とする。したがって、請求項２の発明によれば、複数の残存部によって二つの金属体が位置決めして組み合わされる。よって、Ｅ型ヨークの組立作業を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記二つの金属体は同一形状であることを特徴とする。したがって、請求項３の発明によれば、前記二つの金属体を同一の加工装置で製造することができ、コストを削減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記アクチュエータは、カメラに搭載され、該カメラの結像光学系によって形成される像のぶれを補正する補正光学系を移動させることを特徴とする。本発明は、カメラの像ぶれ補正用のアクチュエータのように特に小型化が必要なアクチュエータとして適している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るアクチュエータによれば、二つのＵ状の金属体を合わせてＥ型ヨークを構成するとともに、一方の金属体の切欠部にもう一方の金属体の残存部を配置するようにしたので、Ｅ型ヨークの中央の凸部を薄くすることができ、アクチュエータを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に従って本発明に係るアクチュエータの好ましい実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るアクチュエータが適用されたデジタルカメラ１０を示す斜視図である。同図に示すデジタルカメラ１０は、カメラ本体１２が薄型の矩形状に形成されており、カメラ本体１２の正面には、撮影レンズの第１レンズ群１６を構成する固定レンズ１６Ａ、ストロボの発光部１３、及びストロボ用の調光センサ１５が配設される。また、カメラ本体１２の上面にはシャッターボタン１４、電源スイッチ１７が配設される。以下、カメラ本体１２を正面から見て左右方向をＸ方向、奥行き（厚さ）方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
【００１７】
図２は、デジタルカメラ１０の縦断面図である。同図に示すように、カメラ本体１２の内部には第１レンズ群１６、第２レンズ群１８、第３レンズ群２０、及び第４レンズ群２２が設けられる。第１レンズ群１６、第２レンズ群１８、及び第４レンズ群２２は結像光学系を構成しており、第３レンズ群２０は結像光学系によって得られる像のぶれを補正する補正光学系を構成している。
【００１８】
第１レンズ群１６は、カメラ本体１２の正面に配置された固定レンズ１６Ａと、固定レンズ１６の内側（奥側）に配置されたプリズム１６Ｂと、プリズム１６Ｂの下方に配置された固定レンズ１６Ｃとによって構成され、固定レンズ１６Ａを介して得られる観察像の光路をプリズム１６Ｂによって下方に９０°屈曲している。
【００１９】
第２レンズ群１８、第３レンズ群２０、及び第４レンズ群２２は、第１レンズ群１６の下方、すなわちＺ方向の光軸（以下、単に光軸Ｏという）に沿って配置されている。
【００２０】
第２レンズ群１８及び第４レンズ群２２は、光軸Ｏに沿ってスライド自在に配置されており、不図示の駆動手段によって光軸Ｏ方向にスライド移動する。第２レンズ群１８をスライドさせることによってズーム操作が行われ、第４レンズ群２２をスライドさせることによってフォーカス操作が行われる。
【００２１】
第４レンズ群２２の下方の結像位置２４には、ＣＣＤ２６が配設される。なお、図１の符号２８は、細かな凹凸が繰り返し形成された反射防止面であり、第１レンズ群１６の固定レンズ１６Ａから入射した光が反射することを防止している。符号２７はシャッターである。
【００２２】
第３レンズ群２０は、補正レンズ２０Ａを有し、この補正レンズ２０Ａを光軸Ｏに直交する面内で（すなわち、ＸＹ平面内で）移動させることによって、像のぶれを補正する。以下、補正レンズ２０Ａを用いた像ぶれ補正装置３０の構成について説明する。
【００２３】
図３は像ぶれ補正装置３０の構成を示す横方向からの断面図であり、図４は正面方向からの断面図、図５は上方からの断面図を示している。また、図６は、像ぶれ補正装置３０の構成を示す分解斜視図である。
【００２４】
図６に示すように、像ぶれ補正装置３０は主として、補正レンズ２０Ａと、この補正レンズ２０Ａを保持する保持枠３２と、保持枠３２をＸＹ平面上でスライド自在に支持するＸスライダー３８、Ｙスライダー４０と、Ｘスライダー３８、Ｙスライダー４０をそれぞれＸ方向、Ｙ方向に駆動するＸボイスコイルモータ（以下、Ｘモータという）３４、Ｙボイスコイルモータ（以下、Ｙモータという）３６とによって構成される。Ｘモータ３４及びＸスライダー３８は、補正レンズ２０Ａの下側（結像面側）に配設されており、Ｙモータ３６及びＹスライダー３８は、補正レンズ２０Ａの上側（被写体側）に配設される。また、Ｘモータ３４とＹモータ３６は、光軸Ｏに平行なＹＺ面に配置されるとともに、光軸Ｏ方向に並べて配置される。
【００２５】
補正レンズ２０Ａの保持枠３２は、その外形が略矩形状に形成される。保持枠３２の側面３２Ａには、Ｘガイド棒４２がＸ方向に取り付けられている。また、保持枠３２の側面３２Ｂには、Ｙガイド棒４４がＹ方向に取り付けられている。さらに、保持枠３２の頂角３２Ｃの位置にはガイドバー４６が取り付けられている。ガイドバー４６は、ＸＹ平面において対角線方向に配設されており、このガイドバー４６が図５に示す如く、カメラ本体１２の溝１２Ｃに差し込まれることによって、保持枠３２の光軸Ｏ方向のガタつきが防止される。なお、頂角３２Ｃは、Ｘガイド棒４２を取り付けた側面の反対側の側面と、Ｙガイド棒４４を取り付けた反対側の側面との頂角であり、このような位置にガイドバー４６を取り付けることによって保持枠３２の光軸方向にガタ付きを効果的に防止することができる。
【００２６】
図６に示すように、Ｘスライダー３８は、Ｙ方向に形成されたＹ案内部３８Ｙと、Ｘ方向に形成されたＸ案内部３８Ｘとによって略Ｌ状に形成される。Ｙ案内部３８Ｙの上面には突出部４７、４７が設けられ、この突出部４７、４７にＹ方向の挿通孔４８、４８が形成される。この挿通孔４８、４８に保持枠３２のＹガイド棒４４が挿通されることによって、Ｘスライダー２８が保持枠３２に対してＹ方向にスライド自在に係合される。
【００２７】
Ｘスライダー３８のＸ案内部３８Ｘには、Ｘ方向の挿通孔４９、４９が形成されている。この挿通孔４９、４９には、カメラ本体１２（図５参照）に支持されたＸガイド棒５０が挿通される。したがって、Ｘスライダー３８は、カメラ本体１２に対してＸ方向にスライド自在に係合される。
【００２８】
また、Ｘスライダー３８のＸ案内部３８Ｘには、Ｘモータ３４のコイル５１が保持されている。Ｘモータ３８は、コイル５１、ヨーク５２、及びマグネット５３、５３から成り、コイル５１は、光軸Ｏに平行なＹＺ面上で、且つ、光軸Ｏ方向に長い長円を形成するように銅線を巻回することによって、筒状に形成されている。ヨーク５２は、三つの凸部が平行に形成されたＥ型に形成されており、中央の凸部が筒状のコイル５１の中空部に配置される。マグネット５３、５３は、コイル５１に対向して配置され、ヨーク５２の両サイドの凸部の内面に取り付けられている。上記の如く構成されたＸモータ３４は、コイル５１を通電することによって、コイル５１がＸ方向に駆動される。よって、コイル５１を保持したＸスライダー３８をＸ方向に移動させることができる。なお、本発明の特徴部分であるヨーク５２の構成については後述する。
【００２９】
Ｙスライダー４０は、Ｘ方向に形成されたＸ案内部４０Ｘと、Ｙ方向に形成されたＹ案内部４０Ｙとによって略Ｌ状に形成される。Ｘ案内部４０Ｘの下面には突出部５４、５４が設けられ、突出部５４、５４に挿通孔５５、５５がＸ方向に形成される。この挿通孔５５、５５に保持枠３２のＸガイド棒４２を挿通させることによって、Ｙスライダー４０は保持枠３２に対してＸ方向にスライド自在に係合される。
【００３０】
Ｙスライダー４０のＹ案内部４０Ｙには、Ｙ方向の挿通孔５６、５６が形成される。この挿通孔に５６、５６は、カメラ本体１２（図５参照）に支持されたＹガイド棒５８が挿通される。よって、Ｙスライダー４０は、カメラ本体１２に対してＹ方向にスライド自在に係合される。
【００３１】
また、Ｙスライダー４０のＹ案内部４０Ｙには、Ｙモータ３６のコイル６０が保持されている。Ｙモータ３６はコイル６０、ヨーク６１、マグネット６２を備えており、コイル６０は、光軸Ｏに平行なＹＺ面上で光軸Ｏ方向に長い長円を形成するように巻回されている。Ｙモータ３６のマグネット６２及びヨーク６１は、コイル６０に対向して配設されており、カメラ本体１２に固定されている。このマグネット６２はＮ極とＳ極がＹ方向に並んで配置される。したがって、Ｙモータ３６を駆動することによって、コイル６０がＹ方向に移動する。これにより、コイル６０を保持したＹスライダー４０をＹ方向に移動させることができる。
【００３２】
上記の如く構成された像ぶれ補正装置３０には、Ｘスライダー３８、Ｙスライダー４０の位置を検出する位置検出センサ（不図示）が設けられている。位置検出センサの種類は特に限定するものではないが、例えばＸスライダー３８、Ｙスライダー４０に取り付けられたホール素子と、このホール素子に対向して配置され、且つカメラ本体１２に固定されたマグネットによって構成するとよい。
【００３３】
上記の如く構成された像ぶれ補正装置３０によれば、Ｘモータ３４を駆動すると、コイル５１を保持したＸスライダー３８に駆動力が伝わり、Ｘスライダー３８がＸ方向に移動する。これにより、Ｘスライダー３８にＹガイド棒４４を介して取り付けられた保持枠３２がＸ方向に移動し、補正レンズ２０ＡがＸ方向に移動する。この駆動時、保持枠３２に対してＸ方向にスライド自在に設けられたＹスライダー４０は移動しない。したがって、Ｘモータ３４を駆動した際、Ｙスライダー４０やＹモータ３６を移動させることなく、Ｘスライダー３８のみを独立して移動させることができる。
【００３４】
一方、Ｙモータ３６を駆動すると、コイル６０を保持したＹスライダー４０に駆動力が伝わり、Ｙスライダー４０がＹ方向に移動する。これにより、Ｙスライダー４０にＸガイド棒４２を介して取り付けられた保持枠３２がＹ方向に移動し、補正レンズ２０ＡがＹ方向に移動する。この駆動時、保持枠３２に対してＹ方向にスライド自在に設けられたＸスライダー３８は移動しない。したがって、Ｙモータ３６を駆動した際、Ｘスライダー３８やＸモータ３４を移動させることなく、Ｙスライダー４０のみを独立して移動させることができる。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、Ｘモータ３４、Ｙモータ３６の駆動時にそれぞれＸスライダー３８、Ｙスライダー４０を独立して移動させるので、互いに緩衝することがなく、補正レンズ２０Ａを迅速、且つ高精度で移動させることができる。また、独立して移動させることによって、少ない動力で保持枠３２をＸ方向、Ｙ方向に移動させることができる。
【００３６】
次に本発明の特徴部分であるＸモータ３４のヨーク５２の構成について説明する。
【００３７】
図７（Ａ）に示すように、ヨーク５２は、略Ｕ状に形成された二つの金属体５７、５９によって構成される。各金属体５７、５９は、鉄系材料等の強磁性体から成り、薄い金属板をプレスによって曲げ加工することによって製造される。また、各金属体５７、５９は、対向する面が重ならないように切り欠かれている。すなわち、一方の金属体５７は、もう一方の金属体５９に対向する面の左半分が切り欠かれて、右半分のみが残存した状態になっている。以下、金属体５７の残存した右半分を残存部５７Ａ、切り欠いた左半分を切欠部５７Ｂという。また、もう一方の金属体５９は、金属体５７に対向する面の右半分が切り欠かれて、左半分のみが残存した状態になっている。以下、金属体５９の残存した左半分を残存部５９Ｂ、切り欠いた右半分を切欠部５９Ａという。
【００３８】
なお、金属体５７、５９は、同一形状であるため、共通の加工装置によって製造することができる。すなわち、共通のプレス型を用いたプレス機によって金属体５７、５９を製造することができる。これにより、金属体５７、５９の製造コストを削減することができる。
【００３９】
上記の如く構成された金属体５７、５９は、対向する面同士を組み合わせた後、溶接される。その際、金属体５７の残存部５７Ａは金属体５９の切欠部５９Ａに配置され、金属体５９の残存部５９Ｂは金属体５７の切欠部５７Ｂに配置される。したがって、図７（Ｂ）に示すように、二つの金属体５７、５９を組み合わせてＥ型のヨーク５２を構成すると、中央の凸部は残存部５７Ａ、５９Ｂによって一枚の金属板を形成する。よって、中央の凸部の厚みは、金属板一枚分の厚みとなる。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、略Ｕ状に形成され、残存部５７Ａ、５９Ｂと切欠部５７Ｂ、５９Ａを有するの二つの金属体５７、５９を組み合わせてＥ型のヨーク５２を形成したので、ヨーク５２の中央の凸部を薄くすることができる。これにより、中央の凸部が挿入されるコイル５１の中空部を小さくすることができ、コイル５１、さらにはヨーク５２を小さくしてＸモータ３４を小型化することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、略Ｕ状の金属体５７、５９は、プレス機によって曲げ加工することによって簡単、且つ低コストで製造することができる。したがって、Ｅ型のヨーク５２を簡単、且つ低コストで製造することができる。
【００４２】
図８（Ａ）、図８（Ｂ）は第２の実施形態のヨーク５２の構成を示す斜視図である。
【００４３】
これらの図に示すように第２の実施形態のヨーク５２は、二つの金属体６５、６６によって構成される。二つの金属体６５、６６は、強磁性体から成る金属板をプレス機で曲げ加工することによって略Ｕ状に形成される。また、金属体６５、６６は、対向する面が重ならないように切り欠かれている。すなわち、一方の金属体６５は、もう一方の金属体５９に対向する面が四分割されており、右側から順に残存部６５Ａ、切欠部６５Ｂ、残存部６５Ｃ、切欠部６５Ｄが形成されている。また、もう一方の金属体６６は、金属体６５に対向する面が四分割されており、右側から順に切欠部６６Ａ、残存部６６Ｂ、切欠部６６Ｃ、残存部６６Ｄが形成されている。なお、金属体６５、６６は同一形状であり、共通の加工装置によって製造することができる。
【００４４】
上記の如く構成された金属体６５、６６は、対向する面同士を合わせて溶接される。その際、金属体６５の残存部６５Ａ、６５Ｃはそれぞれ金属体６６の切欠部６６Ａ、６６Ｃに配置され、金属体６６の残存部６６Ｂ、６６Ｄはそれぞれ金属体６５の切欠部６５Ｂ、６５Ｄに配置される。したがって、図８（Ｂ）に示すように、二つの金属体６５、６６を合わせてＥ型のヨーク５２を構成すると、中央の凸部は残存部６５Ａ、６６Ｂ、６５Ｃ、６６Ｄによって一枚の板状に形成される。よって、中央部の凸部の厚みを薄くすることができ、アクチュエータを小型化することができる。
【００４５】
また、上述した第２の実施形態によれば、金属体６５の残存部６５Ａ、６５Ｃ及び切欠部６５Ｂ、６５Ｄを金属体６６の切欠部６６Ａ、６６Ｃ及び残存部６６Ｂ、６６Ｄに合わせることによって、金属体６５、６６が自然に位置決めされる。したがって、金属体６５、６６を合わせてＥ型のヨーク５２を組み立てる組立作業を容易に行うことができる。
【００４６】
なお、ヨーク５２を構成する金属体５７、５９、６５、６６の形状は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、二つの金属体を組み合わせた際に二つの対向面で一枚の板状を形成する構成であれば良い。したがって、残存部や切欠部の形状は、矩形に限定されるものではなく、例えば台形や三角形等としても良い。さらに残存部や切欠部の個数は特に限定するものではなく、一方の金属体の残存部と他方の金属体の切欠部が対応していれば良い。
【００４７】
また、上述した実施形態は、本発明に係るアクチュエータをデジタルカメラの像ぶれ補正装置に適用した例であるが、本発明のアクチュエータの用途はこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るアクチュエータが適用されたデジタルカメラを示す斜視図
【図２】デジタルカメラの縦断面図
【図３】横方向からの像ぶれ補正装置の断面図
【図４】正面方向からの像ぶれ補正装置の断面図
【図５】上方からの像ぶれ補正装置の断面図
【図６】像ぶれ補正装置の構成を示す分解斜視図
【図７】Ｘモータのヨークの構成を示す斜視図
【図８】図７と異なる形状のヨークを示す斜視図
【図９】従来のヨークを示す斜視図
【符号の説明】
【００４９】
１０…デジタルカメラ、１２…カメラ本体、２０Ａ…補正レンズ、３０…像ぶれ補正装置、３２…保持枠、３４…Ｘモータ、３６…Ｙモータ、３８…Ｘスライダー、４０…Ｙスライダー、４２…Ｘガイド棒、４４…Ｙガイド棒、５２…ヨーク、５７…金属体、５７Ａ…残存部、５７Ｂ…切欠部、５９…金属体、５９Ａ…切欠部、５９Ｂ…残存部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006246597.tif 000008
【図７】
2006246597.tif 000009
【図８】
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【図９】
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