(57)【要約】【課題】電力消耗を減少させ、レンズの照準移動が迅速で、位置決めが精密な線的導引光学装置を提供する。【解決手段】本発明の光学装置は、ベースと、少なくとも一つの導引バーと、コイルと、レンズハウジングと、磁石素子と、からなる。導引バーはベースに接続される。コイルはベースに配置される。光学装置の光軸方向のコイルの中心軸は、光軸方向の導引バーの中央軸と平行である。レンズハウジングは、導引バー上でスライド自在に取り付けられる。光軸方向のレンズハウジングの中央軸も導引バーの軸に平行である。レンズハウジングは、導引バーの中央軸に沿ってスライドする。磁石素子は、コイルと反対でレンズハウジングに接続され、第一磁界を提供する。コイルが励起されて、第二磁界を生成するとき、レンズハウジングは、第一、および、第二磁界の吸引力と反発により、導引バー上でスライドする。【選択図】図１
2007128072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
当該ベースに接続される少なくとも一つの導引バーと、
当該ベース中に配置され、光学装置の光軸方向の中央軸が光軸方向の前記導引バーの中央軸に平行であるコイルと、
前記導引バーにスライド自在に取り付けられ、前記光軸方向の中央軸が、前記導引バーの軸と平行で、前記導引バーの前記中央軸に沿ってスライドするレンズハウジングと、
前記コイルと反対側で前記レンズハウジングに接続され、第一磁界を提供する磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の吸引力により第一方向に前記導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドする
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記コイルに配置され、前記磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加させる導磁素子を有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記磁石素子と反対側で前記ベース上に配置され、前記磁石素子の移動を検出する磁界感知素子を有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項４】
前記磁石素子と反対側で前記ベース上に配置され、前記磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記導引バーに近接させる定位素子を有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
前記定位素子が、金属、または磁石であることを特徴とする請求項４記載の光学装置。
【請求項６】
前記定位素子が、励起されることによって磁界を生成し、前記磁石素子と反応するコイルを有することを特徴とする請求項４記載の光学装置。
【請求項７】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項８】
ベースと、
当該ベースに接続される少なくとも一つの導引バーと、
前記導引バーにスライド自在に取り付けられ、光学装置の光軸方向の中央軸が、前記光軸方向の前記導引バーの中央軸と平行で、前記導引バーの前記中央軸に沿ってスライドするレンズハウジングと、
前記ベース中に配置され、前記光軸方向の中央軸が前記光軸方向の前記導引バーの軸と同一線上である少なくとも一つのコイルと、
前記コイルと反対側で前記レンズハウジングに接続され、第一磁界を提供する少なくとも一つの磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の吸引力により第一方向に前記導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドする
ことを特徴とする光学装置。
【請求項９】
前記磁石素子と反対側で前記ベースに配置され、前記磁石素子の移動を検出する少なくとも一つの磁界感知素子を有することを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１０】
前記磁石素子と反対側で前記ベース上に配置され、前記磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記導引バーに近接させる定位素子を有することを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１１】
前記定位素子が、金属、または磁石であることを特徴とする請求項１０記載の光学装置。
【請求項１２】
前記定位素子が、励起されることによって磁界を生成し、前記磁石素子と反応するコイルを有することを特徴とする請求項１０記載の光学装置。
【請求項１３】
前記導引バーが導磁材料からなり、前記磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加することを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１４】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１５】
前記磁石素子と前記コイルが、前記導引バー上でスライド自在に取り付けられることを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１６】
ベースと、
当該ベースに接続される少なくとも一つの導引バーと、
前記導引バーにスライド自在に取り付けられ、前記光学装置の前記光軸方向の中央軸が、前記光軸方向の前記導引バーの中央軸と平行で、前記導引バーの前記中央軸に沿ってスライドするレンズハウジングと、
前記ベース中に配置され、前記光軸方向の中央軸が前記光軸方向の前記導引バーの軸と平行であるコイルと、
前記コイルと反対側で前記ベースに配置され、第一磁界を提供する第一磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の吸引力により第一方向に前記導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドする
ことを特徴とする光学装置。
【請求項１７】
前記レンズハウジング上で、かつ前記コイル中に配置され、前記第一磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加させる導磁素子を有することを特徴とする請求項１６記載の光学装置。
【請求項１８】
第二磁石素子と磁界感知素子を有し、前記第二磁石素子が、前記レンズハウジングに接続され、前記磁界感知素子が、前記第二磁石素子と反対側で前記ベース上に配置され、前記レンズハウジングの移動を検出することを特徴とする請求項１６記載の光学装置。
【請求項１９】
第三磁石素子と定位素子を有し、前記第三磁石素子が前記レンズハウジングに接続され、前記定位素子が、前記第三磁石と反対側で前記ベースに配置され、前記定位素子が、前記第三磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記導引バーに近接させることを特徴とする請求項１６記載の光学装置。
【請求項２０】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記第一次尺素子が、スルーホールを有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記スルーホールにより、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項１６記載の光学装置。
【請求項２１】
ベースと、
当該ベースに接続される少なくとも一つの導引バーと、
前記導引バーにスライド自在に取り付けられ、前記光学装置の前記光軸方向の中央軸が、前記光軸方向の前記導引バーの中央軸と平行で、前記導引バーの前記中央軸に沿ってスライドするレンズハウジングと、
前記レンズハウジング上に配置され、前記光軸方向の中央軸が前記光軸方向の前記導引バーの軸と同一線上である少なくとも一つのコイルと、
前記コイルと反対側で前記ベースに配置され、第一磁界を提供する少なくとも一つの第一磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一、および、第二磁界間の吸引力により第一方向に前記導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドすることを特徴とする光学装置。
【請求項２２】
前記導引バーが導磁材料からなり、前記第一磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加することを特徴とする請求項２１記載の光学装置。
【請求項２３】
第二磁石素子と磁界感知素子を有し、前記第二磁石素子が、前記レンズハウジングに接続され、前記磁界感知素子が、前記第二磁石素子と反対側で前記ベース上に配置され、前記レンズハウジングの移動を検出することを特徴とする請求項２１記載の光学装置。
【請求項２４】
第三磁石素子と定位素子を有し、前記第三磁石素子が前記レンズハウジングに接続され、前記定位素子が、前記第三磁石と反対側で前記ベースに配置され、前記定位素子が、前記第三磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記導引バーに近接させることを特徴とする請求項２１記載の光学装置。
【請求項２５】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項２１記載の光学装置。
【請求項２６】
前記第一磁石素子と前記少なくとも一つのコイルが、前記導引バー上に取り付けられることを特徴とする請求項２１記載の光学装置。
【請求項２７】
内壁を有するベースと、
当該ベースにスライド自在に配置され、前記内壁に近接するレンズハウジングと、
前記ベース中に配置され、前記光学装置の光軸方向の中央軸が、前記光軸方向の前記レンズハウジングの中央軸と同一線上であるコイルと、
前記コイルと反対側で前記レンズハウジングに接続され、第一磁界を提供する磁石素子と、
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の吸引力により第一方向に導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドする
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２８】
前記コイル中に配置され、前記磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加させる導磁素子を有することを特徴とする請求項２７記載の光学装置。
【請求項２９】
前記磁石素子と反対側で前記ベース中に配置され、前記磁石素子の移動を検出する磁界感知素子を有することを特徴とする請求項２７記載の光学装置。
【請求項３０】
前記磁石素子と反対側で前記ベース中に配置され、前記磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記ベースの内壁に近接させる定位素子を有することを特徴とする請求項２７記載の光学装置。
【請求項３１】
前記定位素子が、金属、または磁石であることを特徴とする請求項３０記載の光学装置。
【請求項３２】
前記定位素子が、励起されることによって磁界を生成し、前記磁石素子と反応するコイルを有することを特徴とする請求項３０記載の光学装置。
【請求項３３】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項２７記載の光学装置。
【請求項３４】
内壁を有するベースと、
当該ベースにスライド自在に配置され、前記内壁に近接するレンズハウジングと、
前記レンズハウジング上に配置され、光学装置の光軸方向の中央軸が、前記光軸方向の前記レンズハウジングの中央軸と同一線上であるコイルと、
前記コイルと反対側で前記ベース中に配置され、第一磁界を提供する第一磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルが第一電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の吸引力により第一方向に導引バー上でスライドし、前記コイルが第二電流方向の電流が流れることにより、第二磁界を生成するとき、前記レンズハウジングが、前記第一および第二磁界間の反発作用により第二方向に前記導引バー上でスライドする
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３５】
前記レンズハウジング上、かつ前記コイル中に配置され、前記第一磁石素子と前記コイル間の吸引力と反発作用を増加させる導磁素子を有することを特徴とする請求項３４記載の光学装置。
【請求項３６】
第二磁石素子と磁界感知素子を有し、前記第二磁石素子が、前記レンズハウジング中に配置され、前記磁界感知素子が、前記第二磁石素子と反対側で前記ベース中に配置され、前記レンズハウジングの移動を検出することを特徴とする請求項３４記載の光学装置。
【請求項３７】
第三磁石素子と定位素子を有し、前記第三磁石素子が前記レンズハウジングに接続され、前記定位素子が、前記第三磁石と反対側で前記ベースに配置され、前記定位素子が、前記第三磁石素子を引き付けて、前記レンズハウジングを前記導引バーに近接させることを特徴とする請求項３４記載の光学装置。
【請求項３８】
レンズとイメージ感知素子を有し、前記レンズが、前記レンズハウジングに配置され、前記イメージ感知素子が、前記レンズと反対側で前記ベースに配置されることを特徴とする請求項３４記載の光学装置。
【請求項３９】
ベースと、
当該ベースに接続され、光学装置の光軸方向の第一中央軸を有する導引バーと、
前記導引バー上でスライドし、前記光軸方向の第二中央軸と第一高度中心軸を有し、前記第二中央軸が、前記第一高度中心軸に垂直であるコイルと、
前記ベースに接続され、かつ前記コイル中に配置され、中央励磁軸と第二高度中心軸を有し、前記中央励磁軸が、前記第二高度中心軸に垂直で、前記コイルの前記第二中央軸と同一線上で、前記第二高度中心軸が、前記第一高度中心軸から離れる固定磁石素子と、
前記コイルに接続されるレンズハウジングと、
からなる光学装置であって、
前記コイルに電流が流れるとき、磁力が、前記電流と前記固定磁石素子により提供される磁界間の相互作用により生成され、前記コイルと前記レンズハウジングを、前記導引バーの前記第一中央軸に沿って移動させる
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４０】
前記コイルに接続されて、前記コイルの移動を検出する定位感知素子を有することを特徴とする請求項３９記載の光学装置。
【請求項４１】
前記定位感知素子が、ホールセンサー、磁気抵抗センサーまたはフォト断続器であることを特徴とする請求項４０記載の光学装置。
【請求項４２】
磁石素子と金属プレートを有し、前記磁石素子が前記ベースに接続されて、前記金属プレートに反発し、前記コイルが、前記磁石素子と前記金属プレート間の吸引力により、前記導引バーに固定されることを特徴とする請求項３９記載の光学装置。
【請求項４３】
磁石素子と金属プレートを有し、前記金属プレートが、前記定位感知素子に接続され、前記磁石素子が、前記ベースに接続され、前記金属プレートに反発し、前記コイルが、前記磁石素子と前記金属プレート間の吸引力により、前記導引バーに固定されることを特徴とする請求項４０記載の光学装置。
【請求項４４】
ベースと、
当該ベースに接続され、光学装置の光軸方向の第一中央軸を有する導引バーと、
前記導引バー上でスライドし、前記光軸方向の第二中央軸と第一高度中心軸を有し、前記第二中央軸が、前記第一高度中心軸に垂直であるコイルと、
前記ベースに接続され、かつ前記コイル中に配置され、第一中央励磁軸と第二高度中心軸を有し、前記第一中央励磁軸が、前記第二高度中心軸に垂直で、前記コイルの前記第二中央軸と同一線上で、前記第二高度中心軸が、前記第一高度中心軸から離れる第一固定磁石素子と、
前記コイル中に配置され、所定距離により前記第一固定磁石素子から離れ、第二中央励磁軸と第三高度中心軸を有し、前記第一磁石素子と同じ磁極で反発し、前記第二中央励磁軸が、前記第三高度中心軸に垂直で、前記コイルの前記第二中央軸と同一線上で、前記第三高度中心軸が、前記第一高度中心軸から離れ、前記第一高度中心軸が、前記第二、および前記第三高度中心軸間にある第二固定磁石素子と、
前記コイルに接続されるレンズハウジングと
からなる光学装置であって、
前記コイルに電流が流れるとき、磁力が前記電流と前記第一および第二固定磁石素子により提供される磁界間の相互作用により生成され、前記コイルと前記レンズハウジングを、前記導引バーの前記第一中央軸に沿って移動させる
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４５】
前記コイルに接続され、前記コイルの移動を検出する定位感知素子を有することを特徴とする請求項４４記載の光学装置。
【請求項４６】
前記定位感知素子が、ホールセンサー、磁気抵抗センサー、またはフォト断続器であることを特徴とする請求項４５記載の光学装置。
【請求項４７】
磁石素子と金属プレートを有し、前記磁石素子が、前記ベースに接続され、前記金属プレートに反発し、前記コイルが、前記磁石素子と前記金属プレート間の吸引力により、前記導引バーに固定されることを特徴とする請求項４４記載の光学装置。
【請求項４８】
磁石素子と金属プレートを有し、前記金属プレートが、前記定位感知素子に接続され、前記磁石素子が、前記ベースに接続され、前記金属プレートに反発し、前記コイルが、前記磁石素子と前記金属プレート間の吸引力により、前記導引バーに固定されることを特徴とする請求項４５記載の光学装置。
【請求項４９】
前記第一および第二固定磁石素子間に配置される導磁素子を有することを特徴とする請求項４４記載の光学装置。
【請求項５０】
ベースと、
当該ベースに接続され、光学装置の光軸方向の第一中央軸を有する導引バーと、
前記導引バー上に配置され、前記光軸方向の第二中央軸と第一高度中心軸を有し、前記第二中央軸が、前記第一高度中心軸に垂直であるコイルと、
前記導引バー上でスライドするレンズハウジングと、
前記レンズハウジングに接続され、かつ前記コイル中に配置され、第一中央励磁軸と第二高度中心軸を有し、前記第一中央励磁軸が、前記第二高度中心軸に垂直で、前記コイルの前記第二中央軸と同一線上で、前記第二高度中心軸が、前記第一高度中心軸から離れる第一磁石素子と、
前記コイル中に配置され、所定距離により前記第一固定磁石素子から離れ、第二中央励磁軸と第三高度中心軸を有し、前記第一磁石素子と同じ磁極で反発し、前記第二中央励磁軸が、前記第三高度中心軸に垂直で、前記コイルの前記第二中央軸と同一線上で、前記第三高度中心軸が、前記第一高度中心軸から離れ、前記第一高度中心軸が、前記第二および前記第三高度中心軸間にある第二磁石素子と
からなる光学装置であって、
前記コイルに電流が流れるとき、磁力が、前記電流と前記第一および第二固定磁石素子により提供される磁界間の相互作用により生成され、前記コイルと前記レンズハウジングを、前記導引バーの前記第一中央軸に沿って移動させる
ことを特徴とする光学装置。
【請求項５１】
前記第一および第二固定磁石素子間に配置される導磁素子を有することを特徴とする請求項５０記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関するものであって、特に、照準移動が迅速で、位置決めが精確であるレンズを有する光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知のカメラにおいて、レンズの照準移動はステッピングモーターにより駆動される。ステッピングモーターにより駆動されるレンズは、容易に制御でき、電流の維持が不要等の長所があるが、モーターは精密定位に劣り、駆動速度が緩慢で、体積が大きい等の欠点があり、カメラの応用性が悪く、カメラの体積が縮小できない。
【０００３】
ステッピングモーターによりレンズを駆動する際に生じる欠点を克服するため、もう一つの公知のカメラにおいて、レンズの照準移動はボイスコイルモーターにより駆動され、例えば、特許文献１に開示されている。注意すべきことは、ボイスコイルモーターによりレンズを駆動するのは、駆動速度が速く、精密定位が好ましく、カメラの体積が小さい等の利点があることである。
【０００４】
一般に、ボイスコイルモーターの駆動原理は、ビオサバールの法則（Biot-Savart law）である。ビオサバールの法則は、電流Ｉが流れ、かつ磁場Ｂを有する磁界内である場合、長さＬの導線は、力Ｆの作用を受けることを示す。磁界の方向は電流Ｉに垂直である。力Ｆの大きさはＩＬ×Ｂで、方向は電流と電界に垂直である。ビオサバールの法則を応用する公知のボイスコイルモーター、または、光学素子は、特許文献１に開示される。
【０００５】
さらに、特許文献１および特許文献２では、ボイスコイルモーター、または光学装置は、ビオサバールの法則を適用し、線的導引構造を有する。特許文献３で開示されるボイスコイルモーター、または、光学装置は、ビオサバールの法則を適用し、予圧縮回復メカニズム（緩衝装置）を有する。さらに、特許文献４に開示されるレンズ駆動装置において、ボイスコイルモーターの磁石（運動部材）とコイル（固定素子）は周方向に位置する。コイルは磁石を囲繞し、磁石はコイル内で上下に移動する。
【０００６】
上述のような、公知のカメラ、またはボイスコイルモーターを適用する光学装置は以下の欠点がある。レンズの移動距離がさらに遠くなれば、ボイスコイルモーターに必要な電圧が高くなる。レンズが標的照準位置に移動するとき、ボイスコイルモーターは電気を通して電流を維持し、レンズの位置を維持する必要がある。よって、ボイスコイルモーターを適用する公知のカメラ、または、光学装置は、大量の電力を消耗し、携帯性と適用性に悪影響がある。
【０００７】
この他、図１４を参照すると、公知のレンズモジュール１は、固定磁石１１、移動コイル１２、レンズハウジング（または、レンズ）１３、弾力アーム１４、ハウジング１５、からなる。固定磁石１１は移動コイル１２に配置される。固定磁石１１の中央の励磁軸は、図１４の線Ａで示されるように、移動コイル１２の中央軸と同一線上である。レンズハウジング１３は、移動コイル１２に接続される。弾力アーム１４は、ハウジング１５と移動コイル１２間に接続され、移動コイル１２とレンズハウジング１３を支承する。移動コイル１２に電流が流れると、固定磁石１１により提供される磁界と電流間の相互作用により磁力が生成され、移動コイル１２が中央軸（線Ａ）に沿って移動する。よって、移動コイル１２に接続されるレンズハウジング１３が移動し、照準、またはズーム作業が実行される。
【０００８】
しかし、レンズモジュール１はいくつかの欠点がある。移動コイル１２とレンズハウジング１３が中央箇所に移動するとき、弾力アーム１４は弾性的に変形し、回復力を提供する。このとき、レンズハウジング１３が特定位置で維持されるように、移動コイル１２は、保持電流により継続して通電されることによって、磁力を生成し、回復力に対抗する。従って、レンズモジュール１の電力消耗は非常に大きい。
【０００９】
さらに、レンズモジュール１の操作期間、移動コイル１２の移動が制限される。詳細には、移動コイル１２は特定位置で移動できない。特に、図１４の線Ｂで示されるように、移動コイル１２の高度中心軸が固定磁石１１と重合するとき、それらの間に磁力が生成されず、移動コイル１２とレンズハウジング１３は、移動コイル１２と固定磁石１１の高度中心軸重合箇所で維持されない。従って、レンズモジュール１の全域の照準とズームは悪影響を受ける。
【００１０】
この他、移動コイル１２の移動距離が長くなれば（レンズのズーム範囲を大きくしたい）、固定磁石１１の長さも長くなり、レンズモジュール１の大きさ（寸法）が増大する。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５９３９８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第４６７８９５１号明細書
【特許文献３】米国特許第６５６００４７号明細書
【特許文献４】米国特許第６８５６４６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のような問題を解決するため、本発明は、電力消耗を減少させ、レンズの照準移動が迅速で、位置決めが精密な線的導引光学装置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】
【００１３】
本発明の一態様によると、光学装置は、ベースと、少なくとも一つの導引バーと、コイルと、レンズハウジングと、磁石素子とからなる。導引バーはベースに接続される。コイルはベースに配置される。光学装置の光軸方向のコイルの中心軸は、光軸方向の導引バーの中央軸と平行である。レンズハウジングは、導引バー上でスライド自在に取り付けられる。光軸方向のレンズハウジングの中央軸も、光軸方向の導引バーの中央軸に平行である。レンズハウジングは、導引バーの中央軸に沿ってスライドする。磁石素子は、コイルと反対側でレンズハウジングに接続され、第一磁界を提供する。コイルが励起されて、第二磁界を生成するとき、レンズハウジングは、第一および第二磁界の吸引力と反発により、導引バー上でスライドする。
【００１４】
光学装置は、さらに、コイル中に配置される導磁素子を有し、磁石素子とコイル間の吸引力と反発作用を増加させる。
【００１５】
光学装置は、さらに、磁石素子と反対側でベースに位置する磁界感知素子を有し、磁石素子の移動を検出する。
【００１６】
光学装置は、さらに、磁石素子と反対側でベースに位置する定位素子を有する。定位素子は磁石素子を引き付けて、レンズハウジングを導引バーに隣接させる。
【００１７】
定位素子は金属か磁石からなる。
【００１８】
定位素子は、励起されることによって磁界を生成し、磁石素子と反応するコイルを有する。
【００１９】
光学装置は、さらに、レンズとイメージ感知素子を有する。レンズはレンズハウジング内に位置する。イメージ感知素子は、レンズと反対側でベースに配置される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、電力消耗を減少させ、レンズの照準移動が迅速で、位置決めが精密な線的導引光学装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１
図１を参照すると、光学装置１００は、ベース１１０と、二つの導引バー１２０と、コイル１３０と、レンズハウジング１４０と、磁石素子１５０と、導磁素子１６０と、磁界感知素子１７０と、定位素子１８０と、レンズ１９０と、イメージ感知素子１９５とからなる。
【００２２】
図１で示されるように、導引バー１２０はベース１１０に接続され、コイル１３０はベース１１０に配置される。特に、光学装置の光軸方向のコイル１３０の中心軸Ａは、光軸方向の導引バー１２０の中央軸Ｂと平行である。さらに、導磁素子１６０はコイル１３０に配置される。本実施の形態において、導磁素子１６０はヨークである。
【００２３】
レンズハウジング１４０は、導引バー１２０上でスライド自在に取り付けられる。光軸方向のレンズハウジング１４０の中央軸Ａも、光軸方向の導引バーの中央軸Ｂに平行である。レンズハウジング１４０は、導引バー１２０の中央軸に沿ってスライドする。さらに、レンズ１９０は、レンズハウジング１４０に配置される。
【００２４】
磁石素子１５０は、コイル１３０と反対側でレンズハウジング１４０に接続される。特に、光軸方向の磁石素子１５０の中央軸Ａは、コイル１３０と同一線上で、磁石素子１５０は、コイル１３０上に配置される。磁石素子１５０は、第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、各導引バー１２０、または、レンズハウジング１４０の中心軸に平行である。磁石素子１５０は磁石である。
【００２５】
磁界感知素子１７０は磁石素子１５０と反対側でベース１１０に配置される。磁界感知素子１７０は磁石素子１５０の移動を検出する。例えば、磁石感知素子１７０は、コントローラー（図示されない）に接続されるホールセンサーで、磁場強度と極性を測定する。磁石素子１５０の移動と位置は、ホールセンサーにより、磁石素子１５０により生成される磁束密度の変化および／または磁界の極性を検出することにより得られる。
【００２６】
定位素子１８０は、磁石素子１５０と反対側でベース１１０に配置される。定位素子１８０は金属（鉄プレートなど）または磁石である。
【００２７】
イメージ感知素子１９５は、レンズ１９０と反対側でベース１１０に配置される。イメージ感知素子１９５は、ＣＣＤとＣＭＯＳである。
【００２８】
以下の記述は、光学装置１００の操作、または、レンズ１９０の照準移動を説明する。
【００２９】
図１で示されるように、レンズハウジング１４０に接続される磁石素子１５０は、各導引バー１２０、または、レンズハウジング１４０の中央軸に平行な方向である第一磁界を提供する。コイル１３０が励起されるとき、各導引バー１２０、または、レンズハウジング１４０の中央軸に平行な方向である第二磁界がコイル１３０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、磁石素子１５０とコイル１３０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、磁石素子１５０とコイル１３０は互いに反発する。よって、レンズハウジング１４０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー１２０上でスライドし、これにより、レンズ１９０の照準位置（レンズ１９０とイメージ感知素子１９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル１３０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル１３０を流れる電流の大きさによって決定される。さらに、導磁素子１６０は、第一磁界により提供される磁力線を効果的にコイル１３０に導引し、これにより、磁石素子１５０とコイル１３０間の吸引力と反発作用を増加させる。
【００３０】
磁界感知素子１７０（ホールセンサー）は、磁石素子１５０により生成される磁束密度の変化および／または磁界の極性を検出し、磁束密度の検出変化を信号に転換する。信号は磁界感知素子１７０（ホール素子）に接続されるコントローラーに伝送され、磁石素子１５０の位置と速度が得られる。同時に、コントローラーは、信号に従って、コイル１３０を流れる電流の大きさを調整し、レンズハウジング１４０、または、レンズ１９０の移動速度を変化させる。これにより、レンズ１９０の照準速度が調整される。
【００３１】
さらに、導引バー１２０は、磁力の偏向によりもたらされる回転トルクによりレンズハウジング１４０の位置ずれを防止し、レンズハウジング１４０の直線移動を確保する。しかし、レンズハウジング１４０が導引バー１２０上に取り付けられるとき、アセンブリの小さい許容誤差がその間に存在する。磁石素子１５０と定位素子１８０間の吸引力により、レンズハウジング１４０は、一つの導引バー１２０に近接し、その上でスライドする。よって、レンズハウジング１４０の勾配が改善される。即ち、レンズハウジング１４０は、磁石素子１５０と定位素子１８０間の吸引力による偏向なしに、導引バー１２０上でスライドする。
【００３２】
実施の形態２
本実施の形態中、実施の形態１に相当する素子は同一の符号で示される。
【００３３】
図２を参照すると、実施の形態２と実施の形態１の差異は、本実施の形態の光学装置１００’は導磁素子を含まないことである。しかし、レンズハウジング１４０は、第一、および、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー１２０上でスライドし、これにより、レンズ１９０の照準位置（レンズ１９０とイメージ感知素子１９５間の距離）を調整する。
【００３４】
光学装置１００’のその他の素子の構造、配置、機能は、光学装置１００と同様であり、説明を省略する。
【００３５】
実施の形態３
図３を参照すると、光学装置３００は、ベース３１０、二つの導引バー３２０、二つのコイル３３０、レンズハウジング３４０、二つの磁石素子３５０、磁界感知素子３７０、定位素子３８０、レンズ３９０、および、イメージ感知素子３９５からなる。
【００３６】
図３で示されるように、導引バー３２０はベース３１０に接続される。レンズハウジング３４０は、導引バー３２０上でスライド自在に取り付けられる。光学装置の光軸方向のレンズハウジング３４０の中央軸Ａは、各導引バー３２０の中央軸Ｂと平行である。レンズハウジング３４０は、導引バー３２０の中央軸に沿ってスライドする。さらに、レンズ３９０はレンズハウジング３４０に配置される。
【００３７】
コイル３３０はベース３１０に配置され、導引バー３２０上に取り付けられる。特に、光学装置の光軸方向の各コイル３３０の中央軸Ｂは、光軸方向の各導引バー３２０の中央軸Ｂと同一線上である。
【００３８】
磁石素子３５０は、レンズハウジング３４０に接続され、導引バー３２０上でスライド自在に取り付けられる。特に、磁石素子３５０は、コイル３３０と反対側に配置される。光軸方向の磁石素子の中央軸Ｂは、対応する各コイル３３０と同一線上で、磁石素子３５０はコイル３３０上に配置される。各磁石素子３５０は第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、各導引バー３２０、または、レンズハウジング３４０の中央軸に平行である。磁石素子３５０は磁石である。
【００３９】
磁界感知素子３７０は、磁石素子３５０の一つと反対側でベース３１０に配置される。磁界感知素子３７０は、磁石素子３５０の移動を検出する。磁石感知素子３７０は、コントローラー（図示されない）に接続されるホールセンサーで、磁場強度と極性を測定する。磁石素子３５０の移動と位置は、ホールセンサーにより、磁石素子３５０により生成される磁束密度の変化および／または磁界の極性を検出することにより得られる。
【００４０】
定位素子３８０は、磁石素子３５０と反対側でベース３１０に配置される。定位素子３８０は金属（鉄プレート等）、または、磁石である。
【００４１】
イメージ感知素子３９５は、レンズ３９０と反対側でベース３１０に配置される。イメージ感知素子３９５は、ＣＣＤとＣＭＯＳである。
【００４２】
以下の記述は、光学装置３００の操作、または、レンズ３９０の照準移動を説明する。
【００４３】
図３で示されるように、レンズハウジング３４０に接続される磁石素子３５０は、各導引バー３２０、または、レンズハウジング３４０の中央軸に平行な方向である第一磁界を提供する。コイル３３０が同時に励起されるとき、各導引バー３２０、または、レンズハウジング３４０の中央軸に平行な方向である第二磁界がコイル３３０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、磁石素子３５０とコイル３３０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、磁石素子３５０とコイル３３０は互いに反発する。よって、レンズハウジング３４０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー３２０上でスライドし、これにより、レンズ３９０の照準位置（レンズ３９０とイメージ感知素子３９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル３３０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル３３０を流れる電流の大きさによって決定される。本実施の形態において、コイル３３０を流れる電流の方向は、同一でなければならない。
【００４４】
さらに、導引バー３２０は、導磁材料からなり、第一磁界により提供される磁力線は、効果的にコイル３３０に導引されるか、第二磁界により提供される磁力線は、効果的に磁石素子３５０に導引される。よって、磁石素子３５０とコイル３３０間の吸引力と反発作用が増加する。
【００４５】
磁界感知素子３７０（ホールセンサー）は、磁石素子３５０により生成される磁束密度の変化および／または磁界の極性を検出し、磁束密度の検出変化を信号に転換する。信号は磁界感知素子３７０（ホール素子）に接続されるコントローラーに伝送され、磁石素子３５０の位置と速度が得られる。コントローラーは、信号に従って、コイル３３０を流れる電流の大きさを調整し、レンズハウジング３４０、または、レンズ３９０の移動速度を変化させる。これにより、レンズ３９０の照準速度が調整される。
【００４６】
導引バー３２０は、磁力の偏向によりもたらされる回転トルクによりレンズハウジング３４０の位置ずれを防止し、レンズハウジング３４０の直線移動を確保する。しかし、レンズハウジング３４０が導引バー３２０上に取り付けられるとき、アセンブリの小さい許容誤差がその間に存在する。磁石素子３５０と定位素子３８０間の吸引力により、レンズハウジング３４０は、一つの導引バー３２０に近接し、その上でスライドする。よって、レンズハウジング３４０の勾配が改善される。即ち、レンズハウジング３４０は、磁石素子３５０と定位素子３８０間の吸引力による偏向なしに、導引バー３２０上でスライドする。
【００４７】
実施の形態４
図４を参照すると、光学装置４００は、ベース４１０、二つの導引バー４２０、レンズハウジング４３０、コイル４４０、第一磁石素子４５０、第二磁石素子４５５、第三磁石素子４５６、導磁素子４６０、磁界感知素子４７０、定位素子４８０、レンズ４９０、および、イメージ感知素子４９５、からなる。
【００４８】
図４で示されるように、導引バー４２０はベース４１０に接続される。レンズハウジング４３０は、導引バー４２０上でスライド自在に取り付けられる。光学装置の光軸方向のレンズハウジング４３０の中央軸Ａは、各導引バー４２０の中央軸Ｂと平行である。レンズハウジング４３０は、導引バー４２０の中央軸に沿ってスライドする。さらに、レンズ４９０はレンズハウジング４３０に配置される。
【００４９】
コイル４４０はレンズハウジング４３０に配置される。光軸方向の各コイル４４０の中央軸Ａは、各導引バー４２０の中央軸Ｂと同一線上である。
【００５０】
第一磁石素子４５０は、コイル４４０と反対側でベース４１０に配置され、スルーホール４５１を有する。特に、光軸方向の第一磁石素子４５０の中央軸Ａは、コイル４４０の軸と同一線上で、第一磁石素子４５０はコイル４４０下に配置される。第一磁石素子４５０は第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、各導引バー４２０、または、レンズハウジング４３０の中央軸に平行である。第一磁石素子４５０は磁石である。
【００５１】
第二磁石素子４５５と第三磁石素子４５６は、レンズハウジング４３０に接続される。
【００５２】
導磁素子４６０はレンズハウジング４３０上、かつ、コイル４４０内に配置される。導磁素子４６０はヨークである。
【００５３】
磁界感知素子４７０と定位素子４８０は、ベース４１０上、かつ、第二磁石素子４５５と第三磁石素子４５６と反対側に配置される。
【００５４】
イメージ感知素子４９５は、ベース４１０中、かつ、第一磁石素子４５０下に配置される。特に、イメージ感知素子４９５は、第一磁石素子４５０のスルーホール４５１下で、レンズと反対側に配置される。イメージ感知素子４９５はＣＣＤ、または、ＣＭＯＳである。
【００５５】
以下の記述は、光学装置４００の操作、または、レンズ４９０の照準移動を説明する。
【００５６】
図４で示されるように、ベース４１０に配置された第一磁石素子４５０は、各導引バー４２０の中央軸またはレンズハウジング４３０に平行な方向の第一磁界を提供する。コイル４４０が励起されるとき、各導引バー４２０の中央軸、または、レンズハウジング４３０に平行な方向の第二磁界が、コイル４４０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、第一磁石素子４５０とコイル４４０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、磁石素子４５０とコイル４４０は互いに反発する。よって、レンズハウジング４３０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー４２０上でスライドし、これにより、レンズ４９０の照準位置（レンズ４９０とイメージ感知素子４９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル４４０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル４４０を流れる電流の大きさによって決定される。さらに、導磁素子４６０は、第一磁界により提供される磁力線を効果的にコイル４４０に導引し、これにより、磁石素子４５０とコイル４４０間の吸引力と反発作用を増加させる。
【００５７】
同様に、レンズハウジング４３０の移動は、第二磁石素子４５５と磁界感知素子４７０間の相互作用により検出され、定位素子４８０は第三磁石素子４５６を引き付けて、レンズハウジング４３０を導引バー４２０に近接させる。
【００５８】
実施の形態５
本実施の形態中、実施の形態４に相当する素子は同一の符号で示される。
【００５９】
図５を参照すると、実施の形態５と実施の形態４の差異は、本実施の形態の光学装置４００’は導磁素子を含まないことである。しかし、レンズハウジング４３０は、第一、および、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー４２０上でスライドし、これにより、レンズ４９０の照準位置（レンズ４９０とイメージ感知素子４９５間の距離）を調整する。
【００６０】
光学装置４００’のその他の素子の構造、配置、機能は、光学装置４００と同様であり、説明を省略する。
【００６１】
実施の形態６
図６を参照すると、光学装置６００は、ベース６１０、二つの導引バー６２０、レンズハウジング６３０、二つのコイル６４０、第一磁石素子６５０、第二磁石素子６５５、第三磁石素子６５６、磁界感知素子６７０、定位素子６８０、レンズ６９０、および、イメージ感知素子６９５、からなる。
【００６２】
図６で示されるように、導引バー６２０はベース６１０に接続され、レンズハウジング６３０は導引バー６２０上でスライド自在に取り付けられる。光学装置の光軸方向のレンズハウジング６３０の中央軸Ａは、光軸方向の各導引バー６２０の中央軸Ｂに平行である。レンズハウジング６３０は、導引バー６２０の中央軸に沿ってスライドする。さらに、レンズ６９０はレンズハウジング６３０中に配置される。
【００６３】
コイル６４０は、ハウジング６３０に配置されて、導引バー６２０上に取り付けられる。特に、光軸方向の各コイル６４０の中央軸Ｂは、各導引バー６２０の中央軸Ｂと同一線上である。
【００６４】
第一磁石素子６５０は、ベース６１０に配置されて、導引バー６２０上でスライド自在に取り付けられる。特に、光軸方向の第一磁石素子６５０は、対応する各コイル６４０の軸と同一線上で、第一磁石素子６５０は、コイル６４０下に配置される。各第一磁石素子６５０は、第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、各導引バー６２０の中央軸に平行である。第一磁石素子６５０は磁石である。
【００６５】
第二磁石素子６５５と第三磁石素子６５６は、レンズハウジング６３０に接続される。
【００６６】
磁界感知素子６７０と定位素子６８０はベース６１０上、かつ、第二磁石素子と第三磁石素子と反対側に配置される。
【００６７】
イメージ感知素子６９５は、ベース６１０中、かつ、第一磁石素子６５０下に配置される。特に、イメージ感知素子６９５は、ベース６１０のスルーホール６１１下で、レンズ６９０と反対側に配置される。イメージ感知素子６９５はＣＣＤ、または、ＣＭＯＳである。
【００６８】
さらに、導引バー６２０は、導磁材料を選択的に含む。
【００６９】
以下の記述は、光学装置６００の操作、または、レンズ６９０の照準移動を説明する。
【００７０】
図６で示されるように、ベース６１０に配置される各第一磁石素子６５０は、各導引バー６２０の中央軸と平行な方向の第一磁界を提供する。コイル６４０が同時に励起されるとき、各導引バー６２０の中央軸に平行な方向の第二磁界が、各コイル６４０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、第一磁石素子６５０とコイル６４０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、磁石素子６５０とコイル６４０は互いに反発する。よって、レンズハウジング６３０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー６２０上でスライドし、これにより、レンズ６９０の照準位置（レンズ６９０とイメージ感知素子６９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル６４０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル６４０を流れる電流の大きさによって決定される。さらに、導引バー６２０は導磁材料からなるとき、第一磁界により提供される磁性線は、コイル６４０に効果的に導引される。これにより、第一磁石素子６５０とコイル６４０間の吸引力と反発作用が増加する。
【００７１】
同様に、レンズハウジング６３０の移動は、第二磁石素子６５５と磁界感知素子６７０間の相互作用により検出され、定位素子６８０は第三磁石素子６５６を引き付けて、レンズハウジング６３０を導引バー６２０に近接させる。
【００７２】
実施の形態７
図７を参照すると、光学装置７００は、ベース７１０、レンズハウジング７２０、コイル７３０、磁石素子７５０、磁界感知素子７７０、定位素子７８０、レンズ７９０およびイメージ感知素子７９５からなる。
【００７３】
図７で示されるように、ベース７１０は、内壁７１１からなる。レンズハウジング７２０は、ベース７１０上でスライド自在に取り付けられ、内壁７１１に近接する。即ち、レンズハウジング７２０が、ベース７１０の内壁７１１にスライド自在に近接する。さらに、レンズ７９０はレンズハウジング７２０に配置される。
【００７４】
コイル７３０は、ベース７１０上に配置される。光学装置の光軸方向のコイル７３０の中央軸Ａは、光軸方向のレンズハウジング７２０の中央軸Ａと同一線上である。
【００７５】
磁石素子７５０は、コイル７３０と反対側でレンズハウジング７２０に接続される。特に、光軸方向の磁石素子７５０の中央軸Ａは、コイル７３０の軸と同一線上で、磁石素子７５０は、コイル７３０上に配置される。磁石素子７５０は第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、レンズハウジング７２０の中央軸に平行である。磁石素子７５０は磁石である。
【００７６】
磁界感知素子７７０は、磁石素子７５０と反対側でベース７１０に配置される。磁界感知素子７７０は、磁石素子７５０の移動を検出する。磁界感知素子７７０は、コントローラー（図示しない）に接続されるホール素子で、磁界強度と極性を測定する。磁石素子７５０の移動と位置は、ホールセンサーにより、磁石素子７５０により生成される磁束密度の変化および／または磁界の極性を検出することにより得られる。
【００７７】
定位素子７８０は、磁石素子７５０と反対側でベース７１０に配置される。定位素子７８０は金属（鉄プレート）、または、磁石である。
【００７８】
イメージ感知素子７９５は、レンズ７９０の反対側でベース７１０に配置される。特に、イメージ感知素子７９５は、ベース７１０のスルーホール７１１下で、レンズ７９０と反対側に配置される。イメージ感知素子７９５はＣＣＤ、または、ＣＭＯＳである。
【００７９】
以下の記述は、光学装置７００の操作、または、レンズ７９０の照準移動を説明する。
【００８０】
図７で示されるように、レンズハウジング７２０に接続された磁石素子７５０は、レンズハウジング７２０の中央軸に平行な方向の第一磁界を提供する。コイル７３０が励起されるとき、レンズハウジング７２０の中央軸Ａに平行な方向の第二磁界が、コイル７３０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、第一磁石素子７５０とコイル７３０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、磁石素子７５０とコイル７３０は互いに反発する。よって、レンズハウジング７２０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、導引バー６２０上でスライドし、これにより、レンズ７９０の照準位置（レンズ７９０とイメージ感知素子７９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル７３０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル７３０を流れる電流の大きさによって決定される。
【００８１】
磁界感知素子７７０（ホール素子）は、磁石素子７５０により生成される磁界の磁束密度と極性の変化を検出し、検出変化を信号に転換する。信号は磁界感知素子７７０（ホール素子）に接続されるコントローラーに伝送され、磁石素子７５０の位置と速度が得られる。コントローラーは、信号に従って、コイル７３０を流れる電流の大きさを調整し、レンズハウジング７２０、または、レンズ７９０の移動速度を変化させる。これにより、レンズ７９０の照準速度が調整される。
【００８２】
レンズハウジング７２０がベース７１０に配置されるとき、レンズハウジング７２０とベース７１０の内壁７１１間に、アセンブリの小さい許容誤差が存在する。磁石素子７５０と定位素子７８０間の吸引力により、レンズハウジング７２０は、ベース７１０の内壁７１１に近接し、その上でスライドする。よって、レンズハウジング７２０の勾配が改善される。即ち、レンズハウジング７２０は、磁石素子７５０と定位素子７８０間の吸引力による偏向なしに、ベース７１０中でスライドする。
【００８３】
実施の形態８
本実施の形態中、実施の形態７に相当する素子は同一の符号で示される。
【００８４】
図８を参照すると、実施の形態８と実施の形態７の差異は、本実施の形態の光学装置７００’は、さらに、コイル７３０に配置される導磁素子７６０を含むことである。導磁素子７６０は、第一磁界により提供される磁力線をコイル７３０に導引し、これにより、磁石素子７５０とコイル７３０間の吸引力と反発作用を増加させる。導磁素子７６０はヨークである。
【００８５】
光学装置７００’のその他の素子の構造、配置、機能は、光学装置７００と同様であり、説明を省略する。
【００８６】
実施の形態９
図９を参照すると、光学装置９００は、ベース９１０、レンズハウジング９２０、コイル９３０、第一磁石素子９５０、第二磁石素子９５５、第三磁石素子９５６、磁界感知素子９７０、定位素子９８０、レンズ９９０、および、イメージ感知素子９９５、からなる。
【００８７】
図９で示されるように、ベース９１０は内壁９１１からなる。レンズハウジング９２０は、ベース９１０にスライド自在に取り付けられ、内壁９１１に近接する。即ち、レンズ９２０は、ベース９１０の内壁９１１にスライド自在に取り付けられる。さらに、レンズ９９０はレンズハウジング９２０に配置される。
【００８８】
コイル９３０は、レンズハウジング９２０上に配置される。光学装置の光軸方向のコイル９３０の中央軸Ａは、光軸方向のレンズハウジング９２０の中央軸Ａと同一線上である。
【００８９】
第一磁石素子９５０は、コイル９３０と反対側でベース９１０に配置される。この他、第一磁石素子９５０はスルーホール９５１を有する。特に、光軸方向の第一磁石素子９５０の中央軸Ａは、コイル９３０の軸と同一線上で、第一磁石素子９５０は、コイル９３０下に配置される。第一磁石素子９５０は第一磁界を提供する。第一磁界の方向は、レンズハウジング９２０の中央軸に平行である。第一磁石素子９５０は磁石である。
【００９０】
第二磁石素子９５５と第三磁石素子９５６はレンズハウジング９２０に配置される。
【００９１】
磁界感知素子９７０と定位素子９８０はベース９１０上、かつ第二磁石素子９５５と第三磁石素子９５６と反対側に配置される。
【００９２】
イメージ感知素子９９５は、ベース９１０中、かつ第一磁石素子９５０下に配置される。特に、イメージ感知素子９９５は、第一磁石素子９５０のスルーホール９５１下で、レンズ９９０と反対側に配置される。イメージ感知素子９９５はＣＣＤまたはＣＭＯＳである。
【００９３】
以下の記述は、光学装置９００の操作またはレンズ９９０の照準移動を説明する。
【００９４】
図９で示されるように、ベース９１０に配置された第一磁石素子９５０は、レンズハウジング９２０の中央軸に平行な方向の第一磁界を提供する。コイル９３０が励起されるとき、レンズハウジング９２０の中央軸に平行な方向の第二磁界が、コイル９３０の中央で生成される。第一、および、第二磁界の方向が同一であるとき、第一磁石素子９５０とコイル９３０は互いに引き付けられる。一方、第一、第二磁界の方向が反対である場合、第一磁石素子９５０とコイル９３０は互いに反発する。よって、レンズハウジング９２０は、第一、第二磁界の吸引力と反発作用により、ベース９１０でスライドし、これにより、レンズ９９０の照準位置（レンズ９９０とイメージ感知素子９９５間の距離）を調整する。第二磁界の方向は、コイル９３０を流れる電流の方向によって決定され、第二磁界の強度は、コイル９３０を流れる電流の大きさによって決定される。
【００９５】
同様に、レンズハウジング９２０の移動は、第二磁石素子９５５と磁界感知素子９７０間の相互作用により検出され、定位素子９８０は第三磁石素子９５６を引き付けて、レンズハウジング９２０を導引バー９１０に近接させる。
【００９６】
実施の形態１０
本実施の形態中、実施の形態９に相当する素子は同一の符号で示される。
【００９７】
図１０を参照すると、実施の形態１０と実施の形態９の差異は、本実施の形態の光学装置９００’は、さらに、コイル９３０に配置される導磁素子９６０を含むことである。導磁素子９６０は、第一磁界により提供される磁力線をコイル９３０に導引し、これにより、磁石素子９５０とコイル９３０間の吸引力と反発作用を増加させる。導磁素子９６０はヨークである。
【００９８】
光学装置９００’のその他の素子の構造、配置、機能は、光学装置９００と同様であり、説明を省略する。
【００９９】
実施の形態１１
図１１を参照すると、光学装置１１００はソレノイド原理を利用し、ベース１１０５、導引バー１１１０、コイル１１２０、固定磁石素子１１３０、レンズハウジング１１４０、定位感知素子１１５０、磁石素子１１６０、金属プレート１１７０からなる。
【０１００】
図１１で示されるように、導引バー１１１０はベース１１０５に接続され、光学装置１１００の光軸方向の第一中央軸１１１０ａを有する。即ち、第一中央軸１１１０ａは、光学装置１１００の光軸方向に平行である。
【０１０１】
コイル１１２０は、導引バー１１１０上でスライドし、光軸方向の第二中央軸１１２０ａと第一高度中心軸１１２０ｂを有する。特に、第二中央軸１１２０ａは、第一高度中心軸１１２０ｂに垂直である。
【０１０２】
固定磁石素子１１３０はベース１１０５に接続され、コイル１１２０に配置される。固定磁石素子１１３０は、中央励磁軸１１３０ａと第二高度中心軸１１３０ｂを有する。特に、中央励磁軸１１３０ａは、第二高度中心軸１１３０ｂに垂直で、コイル１１２０の第二中央軸１１２０ａと同一線上である。さらに、特に、第二高度中心軸１１３０ｂは、第一高度中心軸１１２０ｂから分離している。即ち、コイル１１２０がどのように動こうが、第一高度中心軸１１２０ｂは、固定磁石素子１１３０の第二高度中心軸１１３０ｂから離れている。さらに、固定磁石素子１１３０は、中央励磁軸１１３０ａに沿って変化する二つの反対の極性（ＮとＳ）を有する磁石である。
【０１０３】
レンズハウジング１１４０は、コイル１１２０に接続されて、レンズ（図示しない）を承載する。特に、レンズハウジング１１４０とコイル１１２０間の接続は、図１１で示される配置に制限されない。
【０１０４】
定位感知素子１１５０はコイル１１２０に接続され、移動位置を検出する。定位感知素子１１５０はホールセンサー、磁気抵抗センサー、または、フォト断続器である。磁石素子１１６０はベース１１０５に接続される。金属プレート１１７０は、定位感知素子１１５０に選択的に接続される。定位感知素子１１５０は、金属プレート１１７０と磁石素子１１６０間に配置される。磁石素子１１６０は、金属プレート１１７０に反発し、それは磁石である。
【０１０５】
ホールセンサーを採用するとき、定位感知素子１１５０は選択的にコイル１１２０中、かつ、固定磁石素子１１３０と反対側に配置され、固定磁石素子１１３０および／または磁石素子１１６０により生成される磁界の磁束密度および／または極性を検出する。これにより、コイル１１２０の移動位置が得られる。
【０１０６】
以下の記述は、光学装置１１００の操作を説明する。
【０１０７】
コイル１１２０が、電流により励起されるとき、磁力は、電流と固定磁石素子１１３０により提供される磁界間の相互作用により生成され、コイル１１２０とレンズハウジング１１４０を導引バー１１１０の第一中央軸１１１０ａに沿って動かす。レンズハウジング１１４０に承載されるレンズは、これにより、照準とズームが可能である。さらに、定位感知素子１１５０の検出により、コイル１１２０は無効な移動をせず、第一高度中心軸１１２０ｂは、固定磁石素子１１３０の第二高度中心軸１１３０ｂと重合する。
【０１０８】
一方、特定位置に移動するとき（レンズハウジング１１４０中のレンズが照準位置に達する）、コイル１１２０とレンズハウジング１１４０は、磁石素子１１６０と金属プレート１１７０間の吸引力により導引バー１１１０に固定される。この時点で、コイル１１２０とレンズハウジング１１４０に必要な保持電流がなく、よって、光学装置１１００の電力消耗を減少させる。
【０１０９】
実施の形態１２
図１２を参照すると、光学装置１２００もソレノイド原理を利用し、ベース１２０５、導引バー１２１０、コイル１２２０、第一固定磁石素子１２３０、第二固定磁石素子１２４０、導磁素子１２４５、レンズハウジング１２５０、定位感知素子１２６０、磁石素子１２７０、金属プレート１２８０、からなる。
【０１１０】
図１２で示されるように、導引バー１２１０はベース１２０５に接続され、光学装置１２００の光軸方向の第一中央軸１２１０ａを有する。即ち、第一中央軸１２１０ａは、光学装置１２００の光軸方向に平行である。
【０１１１】
コイル１２２０は、導引バー１２１０上でスライドし、光軸方向の第二中央軸１２２０ａと第一高度中心軸１２２０ｂを有する。特に、第二中央軸１２２０ａは、第一高度中心軸１２２０ｂに垂直である。
【０１１２】
第一固定磁石素子１２３０はベース１２０５に接続され、コイル１２２０に配置される。固定磁石素子１２３０は、中央励磁軸１２３０ａと第二高度中心軸１２３０ｂを有する。特に、中央励磁軸１２３０ａは、第二高度中心軸１２３０ｂに垂直で、コイル１２２０の第二中央軸１２２０ａと同一線上で、第二高度中心軸１２３０ｂは、コイル１２２０の第一高度中心軸１２２０ｂから分離している。
【０１１３】
第二固定磁石装置１２４０は、導磁素子１２４５に接続され、コイル１２２０中に配置され、所定距離Ｄにより、第一固定磁石素子１２３０から分離される。同様に、第二固定磁石素子１２４０は、第二中央励磁軸１２４０ａと第三高度中心軸１２４０ｂを有する。第二中央励磁軸１２４０ａは、第三高度中心軸１２４０ｂに垂直で、コイル１２２０の第二中央軸１２２０ａと同一線上である。第三高度中心軸１２４０ｂは、コイル１２２０の第一高度中心軸１２２０ｂから分離される。特に、第一高度中心軸１２２０ｂは、第二高度中心軸１２３０ｂと第三高度中心軸１２４０ｂ間である。即ち、コイル１２２０がどのように動こうが、第一高度中心軸１２２０ｂは、第一固定磁石素子１２３０の第二高度中心軸１２３０ｂと第二固定磁石素子１２４０の第三高度中心軸１２３０ｂ間である。さらに、第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０は、第一中央励磁軸１２３０ａと第二中央励磁軸１２４０ａに沿って変化する二つの反対の極性（ＮとＳ）を有する磁石である。特に、図１２で示されるように、第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０は、同一の磁極を有し、互いに反発する。
【０１１４】
導磁素子１２４５は、第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０間に配置され、それらの間の反発力を減少させる。さらに、導磁素子１２４５は、第一固定磁石素子１２４５と第二固定磁石素子１２４０からの磁力線を効果的にコイル１２２０に導引する。
【０１１５】
レンズハウジング１２５０は、コイル１２２０に接続され、レンズ（図示しない）を承載する。同様に、レンズハウジング１２５０とコイル１２２０間の接続は、図１２で示される配置に制限されない。
【０１１６】
定位感知素子１２６０は、コイル１２２０に接続され、移動位置を検出する。定位感知素子１２６０は、ホールセンサー、磁気抵抗センサー、または、フォト断続器である。磁石素子１２７０はベース１２０５に接続される。金属プレート１２８０は、定位感知素子１２６０に選択的に接続される。定位感知素子１２６０は、金属プレート１２８０と磁石素子１２７０間に配置される。磁石素子１２７０は、金属プレート１２８０に反発し、それは磁石である。
【０１１７】
ホールセンサーを採用する場合、定位感知素子１２６０は選択的にコイル１２２０中に設置され、第一固定磁石素子１２３０および／または第二固定磁石素子１２４０に反発し、第一固定磁石素子１１３０および／または第二固定磁石素子１２４０および／または磁石素子１２７０により生成される磁界の磁束密度、および／または、極性の変化を検出する。これにより、コイル１２２０の移動位置が得られる。
【０１１８】
以下の記述は、光学装置１２００の操作を説明する。
【０１１９】
コイル１２２０が電流により励起されるとき、磁力は、電流と第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０により提供される磁界間の相互作用により生成され、コイル１２２０とレンズハウジング１２５０を導引バー１２１０の第一中央軸１２１０ａに沿って動かす。これにより、レンズハウジング１２５０に承載されるレンズが照準とフォーカス操作を実行する。さらに、定位感知素子１２６０の検出により、コイル１２２０が二つの無効な位置に移動せず、第一高度中心軸１２２０ｂは、第一固定磁石素子１２３０の第二高度中心軸１２３０ｂと第二固定磁石素子１２４０の第三高度中心軸１２４０ｂと一致する。
【０１２０】
同様に、特定位置に移動するとき（レンズハウジング１１４０中のレンズが照準位置に達する）、コイル１２２０とレンズハウジング１２５０は、磁石素子１２７０と金属プレート１２８０間の吸引力により導引バー１２１０に固定される。この時点で、コイル１２２０とレンズハウジング１２５０に必要な保持電流がなく、よって、光学装置１２００の電力消耗を減少させる。
【０１２１】
さらに、第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０間の所定距離Ｄは調整される。特に、所定距離Ｄが小さいとき、コイル１２２０は、第一固定磁石素子１２３０と第二固定磁石素子１２４０からの高強度の電界、または、磁束密度を受信し、これにより、移動電力を増加させる。所定距離Ｄが大きい場合、第二高度中心軸１２３０ｂと第三高度中心軸１２４０ｂ間の距離は大きく、コイル１２２０の移動距離、または、幅を増加させる。
【０１２２】
実施の形態１３
図１３を参照すると、光学装置１３００も、ソレノイド原理を利用し、ベース１３０５、導引バー１３１０、コイル１３２０、第一磁石素子１３３０、第二磁石素子１３４０、導磁素子１３４５、および、レンズハウジング１３５０、からなる。
【０１２３】
図１３で示されるように、導引バー１３１０はベース１３０５に接続され、光学装置１３００の光軸方向の第一中央軸１３１０ａを有する。即ち、第一中央軸１３１０ａは、光学装置１３００の光軸方向に平行である。
【０１２４】
コイル１３２０は、ベース１３０５に配置され、光軸方向の第二中央軸１３２０ａと第一高度中心軸１３２０ｂを有する。特に、第二中央軸１３２０ａは、第一高度中心軸１３２０ｂに垂直である。
【０１２５】
レンズハウジング１３５０は、導引バー１３１０上でスライドし、レンズ（図示しない）を承載する。
【０１２６】
第一磁石素子１３３０はレンズハウジング１３５０に接続され、コイル１３２０内に配置される。第一磁石素子１３３０は、第一中央励磁軸１３３０ａと第二高度中心軸１３３０ｂを有する。特に、第一中央励磁軸１３３０ａは、第二高度中心軸１３３０ｂに垂直で、コイル１３２０の第二中央軸１３２０ａと同一線上で、第二高度中心軸１３３０ｂは、コイル１３２０の第一高度中心軸１３２０ｂから分離される。
【０１２７】
第二磁石素子１３４０は、導磁素子１３４５に接続され、コイル１３２０中に配置され、所定距離Ｄにより第一磁石素子１３３０から分離される。第二磁石素子１３４０は、第二中央励磁軸１３４０ａと第三高度中心軸１３４０ｂを有する。第二中央励磁軸１３４０ａは、第三高度中心軸１３４０ｂに垂直で、コイル１３２０の第二中央軸１３２０ａと同一線上である。第三高度中心軸１３４０ｂは、コイル１３２０の第一高度中心軸１３２０ｂから分離される。特に、第一高度中心軸１３２０ａは、第二高度中心軸１３３０ｂと第三高度中心軸１３４０ｂ間である。即ち、第一磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０がどのように動こうが、コイル１３２０の第一高度中心軸１３２０ｂは、第一磁石素子１３３０の第二高度中心軸１３３０ｂと第二磁石素子１３４０の第三高度中心軸１３４０ｂ間である。さらに、第一磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０は、第一中央励磁軸１３３０ａと第二中央励磁軸１３４０ａに沿って変化する二つの反対の極性（ＮとＳ）を有する磁石である。特に、図１３で示されるように、第二磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０は同一の磁極を有し互いに反発する。
【０１２８】
導磁素子１３４５は第一磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０間に配置され、それらの間の反発を減少させる。さらに、導磁素子１３４５は、第一磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０からの字曲線をコイル１３２０に効果的に導引する。
【０１２９】
以下の記述は、光学装置１３００の操作を説明する。
【０１３０】
コイル１３２０が電流により励起されるとき、磁力は、電流と第一固定磁石素子１３３０と第二固定磁石素子１３４０により提供される磁界間の相互作用により生成され、第一磁石素子１３３０、第二磁石素子１３４０、レンズハウジング１３５０を導引バー１３１０の第一中央軸１３１０ａに沿って動かす。これにより、レンズハウジング１３５０に承載されるレンズが照準とフォーカス操作を実行する。
【０１３１】
さらに、第一固定磁石素子１３３０と第二固定磁石素子１３４０間の所定距離Ｄは調整される。特に、所定距離Ｄが小さいとき、コイル１３２０は、第一固定磁石素子１３３０と第二固定磁石素子１３４０からの高強度の電界、または、磁束密度を受信し、これにより、第一磁石素子１３３０の移動電力を増加させる。所定距離Ｄが大きい場合、第二高度中心軸１３３０ｂと第三高度中心軸１３４０ｂ間の距離は大きく、第一磁石素子１３３０と第二磁石素子１３４０の移動距離、または、幅を増加させる。
【０１３２】
結論は、光学装置は、二つの磁界の吸引力と反発作用により、レンズの照準移動を可能にし、標的照準位置でレンズを維持するのに必要な電力を減少させる。よって、光学装置は電力消耗を減少させる。さらに、光学装置は、レンズが迅速照準移動と精確な定位決めを達成する。
【０１３３】
本発明では好ましい実施の形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の実施の形態１による光学装置の部分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２による光学装置の部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３による光学装置の部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４による光学装置の部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態５による光学装置の部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６による光学装置の部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態７による光学装置の部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態８による光学装置の部分断面図である。
【図９】本発明の実施の形態９による光学装置の部分断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１０による光学装置の部分断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１１による光学装置の部分断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１２による光学装置の部分断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１３による光学装置の部分断面図である。
【図１４】従来のレンズモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  レンズモジュール
１１  固定磁石
１２  移動コイル
１４  弾力アーム
１５  ハウジング
１００、１００’、３００、４００、４００’、６００、７００、７００’、９００、９００’、１１００、１２００、１３００  光学装置
１１０、３１０、４１０、６１０、７１０、９１０、１１０５、１２０５、１３０５  ベース
１２０、３２０、４２０、６２０、１１１０、１２１０、１３１０  導引バー
１３０、３３０、４４０、６４０、７３０、９３０、１１２０、１２２０、１３２０  コイル
１３、１４０、３４０、４３０、６３０、７２０、９２０、１１４０、１２５０、１３５０  レンズハウジング
１５０、３５０、７５０  磁石素子
１６０、４６０、７６０、９６０、１２４５、１３４５  導磁素子
１７０、３７０、４７０、６７０、７７０、９７０  磁界感知素子
１８０、３８０、４８０、６８０、７８０、９８０  定位素子
１９０、３９０、４９０、６９０、７９０、９９０  レンズ
１９５、３９５、４９５、６９５、７９５、９９５  イメージ感知素子
４５０、６５０、９５０、１３３０  第一磁石素子
４５１、６１１、７１２、９５１  スルーホール
４５５、６５５、９５５、１３４０  第二磁石素子
４５６、６５６、９５６  第三磁石素子
７１１、９１１  内壁
１１１０ａ、１２１０ａ、１３１０ａ  第一中央軸
１１２０ａ、１２２０ａ、１３２０ａ  第二中央軸
１１２０ｂ、１２２０ｂ、１３２０ｂ  第一高度中心軸
１１３０  固定磁石素子
１１３０ａ  中央励磁軸
１１３０ｂ、１２３０ｂ、１３３０ｂ  第二高度中心軸
１１５０、１２６０  定位感知素子
１１６０、１２７０  磁石素子
１１７０、１２８０  金属プレート
１２３０  第一固定磁石素子
１２３０ａ、１３３０ａ  中央励磁軸
１２４０  第二固定磁石素子
１２４０ａ、１３４０ａ  第二中央励磁軸
１２４０ｂ、１３４０ｂ  第三高度中心軸
Ａ、Ｂ  線
Ｄ  所定距離
【図１】
2007128072.tif 000003
【図２】
2007128072.tif 000004
【図３】
2007128072.tif 000005
【図４】
2007128072.tif 000006
【図５】
2007128072.tif 000007
【図６】
2007128072.tif 000008
【図７】
2007128072.tif 000009
【図８】
2007128072.tif 000010
【図９】
2007128072.tif 000011
【図１０】
2007128072.tif 000012
【図１１】
2007128072.tif 000013
【図１２】
2007128072.tif 000014
【図１３】
2007128072.tif 000015
【図１４】
2007128072.tif 000016