CN109426047B - 具有使用磁回路的驱动单元的驱动设备 - Google Patents

Abstract

具有使用磁回路的驱动单元的驱动设备。驱动设备包括：具有线圈的不动框；具有磁回路的可动框，其被保持为能够在与第一方向正交的方向上移动；以及驱动单元，其通过对线圈施加电流来移动可动框。磁回路通过沿与第一方向正交的方向排列第一磁体、第二磁体和第三磁体而构成，第一磁体的磁化方向平行于第一方向，第二磁体的磁化方向与第一磁体相反，第三磁体设置于第一磁体和第二磁体之间。当从线圈侧观察时，第三磁体的磁化方向为在与第一磁体和第二磁体的磁极方向相同的方向上具有磁极的方向。第一磁体和第二磁体的与第三磁体相反的侧方空间被磁导率小于磁体的材料占据。

Description

具有使用磁回路的驱动单元的驱动设备

技术领域

本发明涉及一种驱动设备，其特征在于驱动单元采用的磁回路。

背景技术

近年来，随着摄像设备的性能提高，许多摄像设备和拍摄镜头设置有用于稳定图像(即，用于补偿由于相机抖动而引起的图像模糊)的防振装置。在许多防振装置中，驱动单元使用了音圈马达(以下称为“VCM”)并且驱动单元被构造成线圈配置于可动部和不动部(stationary part)中的一者，而磁体配置于另一者。此外，为了改善防振装置的性能，期望能够在更宽的范围内驱动目标的驱动设备。

日本特开平8-211436号公报中公开的防振装置的驱动单元具有所谓的移动音圈构造，其中磁体配置于不动部而线圈配置于可动部。另外，其磁回路构造成两个单极磁化磁体配置于一个驱动单元。

日本特开平10-260445号公报中公开的防振装置的驱动单元具有所谓的移动磁体构造，其中磁体配置于可动部而线圈配置于不动部。另外，其磁回路构造成一个双极磁化磁体配置于一个驱动单元。

以上构造是用于防振装置的驱动单元的典型磁回路。

同时，日本特开2014-23238号公报提出了一种振动发生器，其通过将所谓的海尔贝克阵列(Hulbach array)照原样应用于磁回路而获得了更大的振动。

另外，日本特开2010-204157号公报公开了一种防振装置，其通过适当地在驱动磁体的中间设置低磁化区域来改善位置检测传感器的直线性。

然而，日本特开平8-211436A号公报和日本特开平10-260445A号公报中所示的磁回路由于大的漏磁通而具有磁回路效率差的问题，并且当被用作位置检测传感器时存在位置检测的直线性差的问题。

为了提高磁回路的效率，优选将Hulbach阵列照原样应用于如日本特开2014-23238A号公报公开的磁回路中。然而，由于防振装置不是无限轨道(即，构造不重复)，所以如果照原样使用Hulbach阵列，则由于磁极反转的影响，不一定会提高效率。

尽管日本特开2010-204157A号公报的方法改善了位置检测传感器的直线性，但低磁化区域降低了磁通密度，这降低了推力。

同时，利用电磁驱动力使可动部在平面内移动到不动部的平台设备被广泛使用。该平台设备的驱动力产生单元可以使用VCM。在该构造的情况下，磁体被配置于不动部和可动部中的一者而线圈被配置于另一者，并且通过对由磁体形成的磁回路中的线圈施加电流产生并利用了由洛伦兹力导致的驱动力。此外，通常通过配置多个驱动力产生单元来控制多个方向上的驱动。

使用这种平台设备的示例为摄像设备中的图像稳定机构。平台设备的不动部相对于摄像设备的光轴是固定的，并且由可动部以在与光轴正交的平面内移动的方式保持图像稳定透镜或摄像器件，以进行图像稳定。此外，日本特开2017-3821号公报公开了在驱动力产生单元中的线圈内部配置磁场检测元件以检测磁场响应于可动部的移动的变化，使得能够检测可动部的位置并且能够驱动控制可动部而无需单独设置位置检测单元。

作为摄像设备的图像稳定机构的这种平台设备的课题是为了改善驱动力产生单元的效率并改善用于位置检测的磁回路的直线性。为了实现该目的，日本特开2017-111183号公报公开了如下构造：通过为每一个驱动力产生单元配置三个磁体、使用Hulbach阵列的概念形成磁回路(以下称为“Hulbach磁回路”)。该Hulbach磁回路改善了驱动力产生单元的效率，并改善了用于位置检测的磁回路的直线性。

然而，由于日本特开2017-111183号公报中的Hulbach磁回路需要将磁体配置成处于磁体相互排斥的不稳定的位置关系中，并且需要用粘合剂固定磁体，所以磁体的配置将由于粘合剂的蠕变变形而逐渐移位。此外，用于位置检测的磁回路的变化会使位置检测精度逐渐降低。

发明内容

本发明提供一种驱动设备，其能够通过减少漏磁通来改善磁回路的效率，使得防振装置节省电力消耗并且小型化，并且改善位置检测的直线性。

此外，本发明提供一种能够稳定地固定形成Hulbach磁回路的磁体的驱动设备。

因此，本发明的第一方面提供一种驱动设备，其包括：不动框；可动框，其构造成被所述不动框保持成能够在与第一方向正交的方向上移动；以及驱动单元，其构造成通过对线圈施加电流来移动所述可动框，所述线圈配置于所述不动框和所述可动框中的一者并且面向磁回路，所述磁回路包括配置于所述不动框和所述可动框中的另一者的磁体。所述磁体通过沿与所述第一方向垂直相交的方向排列第一磁体、第二磁体和第三磁体而构成，所述第一磁体的磁化方向平行于所述第一方向，所述第二磁体的磁化方向平行于所述第一方向并且与所述第一磁体的磁化方向相反，所述第三磁体设置于所述第一磁体和所述第二磁体之间。当从所述线圈侧观察时，所述第三磁体的磁化方向为在与所述第一磁体和所述第二磁体的磁极方向相同的方向上具有磁极的方向。所述磁回路被构造成使得所述第一磁体和所述第二磁体的与所述第三磁体相反的侧方空间被磁导率小于所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的磁导率的材料占据。

因此，本发明的第二方面提供一种驱动设备，其包括：不动部，其构造成具有第一不动框和第二不动框；可动部，其构造成在第一方向上相对于所述不动部进行平移运动；以及驱动力产生单元，其构造成具有固定在所述第一不动框和所述第二不动框之间的磁回路和以在与所述第一方向垂直相交的第二方向上面向所述磁回路的方式固定到所述可动部的线圈。所述磁回路通过排列第一磁体、第二磁体和第三磁体而构成，所述第一磁体的磁化方向为所述第二方向，所述第二磁体的磁化方向与所述第一磁体的磁化方向相反，所述第三磁体设置于所述第一磁体和所述第二磁体之间。当从所述线圈侧观察时，所述第三磁体的磁化方向为在与所述第一磁体和所述第二磁体的磁极方向相同的方向上具有磁极的方向。所述第一磁体和所述第二磁体的在与排列方向垂直相交的第三方向上的两端部处形成有固定部。所述第一不动框和所述第二不动框通过夹持所述第一磁体和所述第二磁体的所述固定部来固定所述磁回路。

根据本发明的第一方面，通过减少漏磁通改善了磁回路的效率，使得防振装置节省电力消耗并且小型化，并且改善位置检测的直线性。

此外，根据本发明的第二方面，能够使形成Hulbach磁回路的磁体稳定且固定。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A和图1B是用于说明设置有适用了本发明的驱动设备的防振装置的摄像设备的图。

图2是示出起到根据第一实施方式的防振装置的作用的、图1中的镜头驱动单元的一部分的分解立体图。

图3A和图3B是用于说明在起到图2中的防振装置的驱动单元的作用的移动磁体致动器中包括的磁回路的构造的图。

图4A、图4B和图4C是用于说明现有技术的磁回路构造的图。

图5是示意性示出在图3B以及图4A、图4B和图4C中所示的各个磁回路中产生的磁通密度和驱动力的图。

图6是示出起到根据第二实施方式的防振装置的作用的、图1中的镜头驱动单元的一部分的分解立体图。

图7是示出起到根据第三实施方式的防振装置的作用的、图1中的镜头驱动单元的一部分的分解立体图。

图8A和图8B是分别用于说明图6和图7中的磁回路的构造的图。

图9是作为根据本发明的第四实施方式的摄像设备的相机的方块图。

图10是示出作为根据本发明的第四实施方式的平台设备(stage apparatus)的图像稳定机构的分解立体图。

图11A和图11B是示出图10中的图像稳定机构的主视图和分解侧视图。

图12是示出图10中的图像稳定机构的第一驱动力产生单元的分解立体图。

图13A和图13B是分别示出本发明的第四实施方式中的线圈和磁体的示意图。

图14A至图14E是用于说明与一般的磁回路的构造相比、在音圈马达方式中根据本发明的第四实施方式的Hulbach磁回路的构造的图。

图15A至图15D是示出图12中的第一驱动力产生单元的示意图。

图16A、图16B和图16C是用于说明图12中的第一驱动力产生单元中的磁体和螺钉之间的配置关系的图。

图17A和图17B是用于说明在根据本发明的第四实施方式的图像稳定机构中的驱动力产生单元的配置的图。

图18A、图18B和图18C是示出在本发明的第五实施方式中的磁体和第一不动框的示意图。

图19A和图19B是根据本发明的第五实施方式的图像稳定机构的第一驱动力产生单元的俯视图和局部截面图。

图20是示出图13B中的磁体的变形例的图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细说明根据本发明的实施方式。应注意，以下实施方式不对由权利要求限定的本发明的范围进行限制。在以下实施方式中说明的特征的全部组合对于本发明的解决方案并非必不可少。

以下，将说明适用了根据本发明的驱动设备的摄像设备，该摄像设备包括相机主体以及安装于相机主体的镜头单元。

图1A是根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式的摄像设备的中央截面图，图1B是示出摄像设备的电气构造的方块图。对于图1A和图1B中的相同构件使用相同的附图标记。

如图1A所示，摄像设备设置有相机主体1、镜头单元2以及拍摄光学***3，拍摄光学***3包括多个透镜并且配置于镜头单元2内。此外，摄像器件6配置于拍摄光学***3的光轴4上。相机主体1设置有背面显示装置9a和EVF(电子取景器)9b。镜头单元2设置有镜头***控制回路12和相机抖动检测单元14，镜头***控制回路12通过电触点11与相机主体1连接。

如图1B所示，摄像设备具有摄像部15、图像处理单元7、记录-再现部16和控制部。摄像部15包括拍摄光学***3和摄像器件6。记录-再现部16包括存储器8和显示部9(显示部9包括图1A中的背面显示装置9a和EVF 9b)。另外，控制部包括相机***控制回路5、操作检测单元10、镜头***控制回路12、镜头驱动单元13和相机抖动检测单元14。镜头驱动单元13能够驱动包含在拍摄光学***3中的聚焦透镜、光圈、图像稳定透镜等。驱动图像稳定透镜的镜头驱动单元13与本发明的防振装置相对应。

摄像部15是光学处理***，其通过拍摄光学***3在摄像器件6的摄像面上利用来自被摄体的光形成图像。由于从摄像器件6获得了焦点评估量和适当的曝光量，所以基于这些量适当地调节了拍摄光学***3，从而以适当光量的被摄体光使摄像器件6曝光并在摄像器件6附近形成被摄体像。

图像处理单元7包括A/D转换器、白平衡调节回路、伽马校正回路、插值运算回路等，并且能够产生记录用的图像。图像处理单元7通过对拜尔排列(Bayer arrangement)的信号进行颜色插值(去马赛克)处理来产生彩色图像。另外，图像处理单元7使用预定的方法对图像、动态图像、声音等进行压缩。此外，图像处理单元7能够基于从摄像器件6获得的多个图像之间的对比产生抖动检测信号。

存储器8临时存储从相机***控制回路5输出的图像并在显示部9上显示呈现给用户的图像。

相机***控制回路5产生并输出用于拍摄等的定时信号(timing signal)，并响应于来自外部的操作控制摄像部15、图像处理单元7和记录-再现部16中的每一者。例如，当操作检测单元10检测到快门释放钮(未示出)的按下时，相机***控制回路5控制摄像器件6的驱动和图像处理单元7的压缩处理等。另外，通过显示部9控制摄像设备的各个部分的状态。此外，背面显示装置9a是触摸面板，并且被连接到操作检测单元10。

下面，将说明控制部对拍摄光学***3的调节操作。图像处理单元7被连接到相机***控制回路5，并基于来自摄像器件6的信号确定适当的焦点位置和光圈位置。相机***控制回路5通过电触点11向镜头***控制回路12发出命令。镜头***控制回路12适当地控制镜头驱动单元13。另外，在图像稳定模式中镜头***控制回路12基于来自相机抖动检测单元14的信号通过镜头驱动单元13适当地控制图像稳定透镜。

如上所述，通过响应于用户对操作检测单元10的操作来控制相机主体1的各部件的动作以拍摄静态图像和动态图像。

以下，将说明根据第一实施方式的防振装置。在第一实施方式中，Z轴平行于拍摄光学***的光轴4(以下简称为“光轴”)。

图2是示出起到根据第一实施方式的防振装置的作用的、图1中的镜头驱动单元13的一部分的分解立体图。

如图2所示，镜头驱动单元13设置有：不动框31、可动框36、被夹持在不动框31和可动框36之间的球32a、32b和32c、固定到不动框31的线圈33a和33b以及固定到可动框36的磁体组件34a和34b。另外，可动框36通过弹性体35a、35b和35c被弹性地保持于不动框31。利用吸着板固定螺钉38a和38b将磁体吸着板(背面磁轭)37安装到可动框36。可动框保持板39和FPC 40通过FPC固定螺钉41a和41b安装到可动框36。磁力传感器51a和51b分别设置于线圈33a和33b的绕组内。这些磁力传感器51a和51b起到检测可动框36的位置的位置传感器的作用。如图2清楚地示出的，第一实施方式的防振装置的构件仅配置在不动框31的光轴方向上的一侧，使得构件容易被组装。这改善了生产率且能够降低成本。应注意的是，第一实施方式可以采用将在第二实施方式中说明的LED 209a和209b以及PSD(位敏器件(PositionSensitive Device))来代替磁力传感器51a和51b。

可动框36由多个弹性体弹性保持。具体地，在第一实施方式中，三个弹性体35a、35b和35c自光轴呈放射状地以120度的角度间隔配置。这样的对称配置使得能够减少对由于力矩的产生而引起的不必要的共振的激励。另外，弹性体35a、35b和35c在光轴方向上适当地倾斜并被安装成对设置于不动框31和可动框36之间的三个球32a、32b和32c进行保持。另外，三个球32a、32b和32c形成引导面，从而能够由于滚动摩擦而以低摩擦系数运动。小的摩擦使得能够适当地响应甚至极其小的输入。另外，当三个球32a、32b和32c以适当的精度制成时，不动框31和可动框36之间的相对运动在可动框36的光轴方向上不产生倾斜和不必要的运动。

将说明镜头驱动单元13的起到防振装置的驱动单元的功能的部分。驱动单元包括由线圈33a和33b、分别与线圈33a和33b相对的磁体组件34a和34b、磁体吸着板37等形成的磁回路。如稍后将参照图3A和图3B说明的，各磁体组件34a和34b均由多个磁体形成，但通过一个符号表示为构成磁回路的磁体单元。

即，尽管第一实施方式的驱动单元是所谓的移动磁体致动器，其中线圈33a和33b被固定到不动框31并且磁体组件34a和34b被固定到可动框36，但驱动单元的构造不限于此。例如，驱动单元可以是稍后将参照图6和图7说明的移动线圈致动器。

使电流流向线圈33a和33b产生根据弗莱明左手定则的力，使得可动框36相对于不动框31移动。两个驱动单元使得能够在两个轴向方向上(在图2中的XY平面内)运动。

将参照图3说明第一实施方式中的驱动单元的构造和作为其主要部分的磁回路的构造。

图3A和图3B是用于说明包括在起到图2中防振装置的驱动单元的功能的移动磁体致动器中的磁回路的构造的图。图3A和图3B示出了包括图2中的磁体组件34a和线圈33a的磁回路。除了交换了X轴和Y轴这点之外，图2中的包括磁体组件34b和线圈33b的磁回路具有相同的构造。

图3A是仅示出磁体组件34a和线圈33a的沿光轴方向(从Z轴的加号侧朝向减号侧的方向)观察的图。图3B是沿着图3A中的线A-A截取的截面图。

如图3A和图3B所示，线圈33a具有两个纵向部分33a1和33a2，并且磁体组件34a设置有第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3。包括磁场线41和42的所有具有箭头的虚线示意性地示出磁场线。

图2的分解立体图中的磁体组件34a包括三个磁体，即沿与光轴方向正交的方向(第一实施方式中的X方向)排列的第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3。第一磁体34a1的磁化方向为平行于光轴的方向。第二磁体34a2的磁化方向为平行于光轴的方向并且与第一磁体34a1的磁化方向相反。此外，第三磁体34a3设置于第一磁体34a1和第二磁体34a2之间。当从线圈33a侧观察时，第三磁体34a3的磁化方向为在与第一磁体34a1和第二磁体34a2的磁极相同方向上具有磁极的方向。即，第一磁体34a1的面向线圈33a的面呈N极，第二磁体34a2的面向线圈33a的面呈S极。同时，第三磁体34a3的与第一磁体34a1接触的面呈N极，并且第三磁体34a3的与第二磁体34a2接触的面呈S极。

线圈33a的两个纵向部分33a1和33a2分别近似面向第一磁体34a1和第二磁体34a2。另外，磁体吸着板37配置于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的与面向线圈33a的那侧相反的一侧。磁体吸着板37由磁导率高于真空的材料制成，并且优选地由软磁性材料制成。这允许大量的磁通量通过并改善磁回路的效率。

由于在第一实施方式中磁体吸着板37被固定到可动框36，所以可动框36的重量随着厚度增加而增加。因此，考虑到磁体吸着板37的形状、饱和磁通密度、磁体的形状、残余磁通密度等，优选以使磁通量几乎饱和的方式确定磁体吸着板37的厚度。当在该状态下对线圈33a施加电流时，电流沿与图3B的纸面正交的两相反方向分别流过两个纵向部分33a1和33a2。例如，当电流沿与纸面正交的前-后方向流过线圈33a的一个纵向部分33a1时，电流沿与纸面正交的后-前方向流过线圈33a的另一个纵向部分33a2。由此，按照弗莱明左手定则产生驱动力。如参照图2所说明的，供磁体组件34a固定的可动框36由弹性体35a、35b和35c弹性保持。因此，可动框36相对于不动框31移动到使弹性体35a、35b和35c的合力与驱动力平衡的位置处。

第一实施方式中的磁回路的特征在于设置了第三磁体34a3。将参照图3B说明第三磁体34a3的效果。此外，另一特征为磁力传感器51a。当从第一实施方式中的磁回路观察时，磁力传感器51a与线圈33a位于相同侧。更具体地，当在光轴方向上投影时磁力传感器51a位于与第三磁体34a3重叠的位置处，并且当沿光轴方向观察时磁力传感器51a位于线圈33a内侧。磁力传感器51a是具有与Z方向上的磁通密度成比例的输出的传感器(例如，霍尔元件)。

下面，将说明第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的配置。首先关注磁体吸着板37所在侧的面。第一磁体34a1的面向磁体吸着板37的面呈S极。第二磁体34a2的面向磁体吸着板37的面呈N极。同时，第三磁体34a3的与第一磁体34a1接触的面呈N极，并且第三磁体34a3的与第二磁体34a2接触的面呈S极。在磁体吸着板37所在侧，第三磁体34a3产生由磁场线41所示的磁通量的流。即，由于相互吸引的磁极相邻，所以在磁体吸着板37所在侧从第一磁体34a1和第二磁体34a2出现的磁场线立即被第三磁体34a3吸收。如果不设置第三磁体34a3，则所有磁场线沿着磁体吸着板37的内部通过。同时，在第一实施方式中，一部分磁通量经由第三磁体34a3从第二磁体34a2通向第一磁体34a1。这使得与不设置第三磁体34a3的构造相比，能够使磁体吸着板37变薄。磁体吸着板37在Z方向(厚度方向)上的尺寸能够小于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3在Z方向(厚度方向)上的尺寸。

下面，将关注面向线圈33a的面。在面向线圈33a的那侧，第三磁体34a3产生由磁场线42所示的磁通量的流。由磁场线42示意性示出的磁通量从第三磁体34a3的N极(与第一磁体34a1相邻的面)出来通向第三磁体34a3的S极(与第二磁体34a2相邻的面)。由于相互排斥的磁极相邻，所以在线圈33a所在侧从第一磁体34a1和第二磁体34a2出现的磁场线被磁场线42阻挡并且不能立即从第一磁体34a1通向第二磁体34a2。结果，从第一磁体34a1和第二磁体34a2出现朝向线圈33a的直线磁场线。也就是，与不设置第三磁体34a3的情况相比，有更多的磁通量通向线圈33a。即，通过减少漏磁通改善了磁回路的效率。漏磁通是指没有通向线圈33a且对驱动力没有贡献的磁通量。

如上所述，磁回路已在磁体吸着板37所在侧封闭。也就是，由于磁通量泄露但未保持线性，所以不适合于位置检测。同时，由于面向线圈33a的那侧被形成为来自磁回路的磁场线会沿Z方向行进，所以适合于位置检测。也就是，当从磁回路观察时，优选将磁力传感器51a配置于线圈33a的相同侧。

另外，如在图1A至图3B中清楚地示出的，第一实施方式的磁回路被构造成第一磁体34a1和第二磁体34a2的与第三磁体34a3相反的侧方空间被磁导率小于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的材料占据。如图3B所示，第一磁体34a1的与第三磁体34a3相反的侧方空间被空气占据，并且第二磁体34a2的与第三磁体34a3相反的侧方空间被可动框36占据。由于第一实施方式中的可动框36是由树脂制成的，所以该空间是被磁导率小于磁体的材料占据。根据这种构造，从第一磁体34a1和第二磁体34a2的表面到线圈33a所在侧的磁通量直线地通向线圈33a，而不会在图3B中的水平方向上受到吸引。该构造通过减少漏磁通改善了磁回路的效率。

图4A、图4B和图4C是用于说明现有技术的磁回路构造的图。图4A、图4B和图4C中所示的各个磁回路均被示出为类似于图3B的截面图。另外，在图4A、图4B和图4C中，对与图3B中的元件相同的元件使用了相同的附图标记。

图4A中的磁回路400a被构造成在第一磁体34a1和第二磁体34a2之间配置有空气间隙。第一磁体34a1的磁化方向为平行于光轴的方向。第二磁体34a2的磁化方向与第一磁体34a1的磁化方向相反并且平行于光轴。也就是，磁回路400a是通过从第一实施方式的磁回路中省略了第三磁体34a3构造而成的。如后所述，磁回路400a的磁通密度变得小于图3B所示的构造的磁通密度。

图4B所示的磁回路400b具有一个双极磁化磁体。如图4B所示，磁体组件34a具有被磁化边界34a10分隔开的第一区域34a11和第二区域34a12。第一区域34a11的磁化方向平行于光轴。第二区域34a12的磁化方向与第一区域34a11的磁化方向相反且平行于光轴。也就是，磁回路400b是通过从第一实施方式的磁回路中省略了第三磁体34a3、并通过用磁体组件34a替代了两个磁体构造而成的，其中磁体组件34a具有沿两相反方向分别磁化(双极磁化)的两个区域34a11和34a12。如后所述，磁回路400b的磁通密度变得小于图3B所示的构造的磁通密度。

图4C所示的磁回路400c设置有第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3以及第一阵列磁体34a4和第二阵列磁体34a5，其中，第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3具有与第一实施方式相同的配置，第一阵列磁体34a4和第二阵列磁体34a5的磁化方向与第三磁体34a3的磁化方向相反。也就是，磁回路400c的磁体构成Hulbach阵列。Hulbach阵列定义了无限重复的构造(阵列)。由于第二阵列磁体34a5和第一阵列磁体34a4具有相同的磁化方向，所以下一磁体的磁化方向被定义为重复构造。也就是，当假设第二阵列磁体34a5的下一个(图4C中的左侧)时，则想到与第一磁体34a1具有相同磁化方向的磁体。同时，当假设第一阵列磁体34a4的下一个(图4C中的右侧)时，则想到与第二磁体34a2具有相同磁化方向的磁体。定义了类似无限重复(无限轨道)的构造。由于图4C所示的无限轨道不能被定义，所以仅包括三个磁体的第一实施方式的磁回路不适合被称为Hulbach阵列。当Hulbach阵列按照如后所述的无限轨道使用时是非常有效率的构造，但当按照像防振装置那样不重复的构造使用时，Hulbach阵列不一定有效。结果，如后所述，磁回路400c的磁通密度变得比图3B所示的构造的磁通密度低。

将参照图5说明上述磁回路的磁通密度和线圈之间的关系、当磁回路被用作图1B中的镜头驱动单元13的磁回路时产生的力(以下简称为“驱动力”)、以及与位置检测的关系。

图5是示意性示出图3B和图4A、图4B、图4C所示的各个磁回路中产生的磁通密度和驱动力的图。

图5中的上部是示出Z方向上的磁通密度的曲线图，下部示意性地示出了线圈33a的位置。图5中的曲线图示出了通过磁场模拟或实际测量获得的数值。

图5中的上部所示的曲线图包括：横轴，其示出了在X方向上的位置(以下称为“X位置”)，该X方向的原点为图3B中的磁力传感器51a的中心；以及纵轴，其示出了在X位置处的Z方向上的磁通密度。磁通密度的符号以磁通量在图3B中沿向下方向为正。如上参照图3B所述，第一实施方式中的磁回路按照所谓的弗莱明左手定则产生驱动力。由于仅Z方向上的磁通量有助于驱动力，所以图5中的上部所示的曲线图仅示出了Z方向上的磁通密度。

图5中的曲线图示出了：曲线101，其示出了图3B所示的第一实施方式的磁回路的磁通密度；曲线102，其示出了图4A所示的采用两个磁体的磁回路400a的磁通密度；曲线103，其示出了图4B所示的采用双极磁化磁体的磁回路400b的磁通密度；以及曲线104，其示出了图4C所示的采用Hulbach阵列的磁回路400c的磁通密度。

另外，图5的下部示出了：位置110，其示出移位至负X方向的线圈33a；位置120，其示出在X方向上的行程的中央附近的线圈33a；以及位置130，其示出移位至正X方向的线圈33a。示出的辅助线111、112、113和114用于说明示出了移位至负方向的线圈33a的位置110处的驱动力产生。另外，示出的辅助线121、122、123和124用于说明示出了处于行程中央的线圈33a的位置120处的驱动力产生。同样地，示出的辅助线131、132、133和134用于说明示出了移位至正方向的线圈33a的位置130处的驱动力产生。

如图5清楚地示出的，示出第一实施方式的磁回路的磁通密度的曲线101的峰值超过了示出图4A、图4B和图4C所示的磁回路400a、400b和400c的磁通密度的曲线102、103和104的峰值。同时，如由曲线103所示，使用双极磁化磁体的磁回路400b在原点(X＝0)附近获得磁通密度上升的最高结果。示出图4A所示的采用两个磁体的磁回路400a的磁通密度的曲线102的数值在任意X位置处都比示出第一实施方式的磁回路的磁通密度的曲线101低。示出图4C所示的使用采用Hulbach阵列的磁回路400c的磁通密度的曲线104在X位置的绝对值小的区域中表现出与第一实施方式的磁回路的曲线101类似的趋势。然而，由曲线104表示的磁通密度在X位置的绝对值大的区域中快速下降并且符号反转。

将考虑驱动力的产生。线圈33a移位到负位置110时的驱动力可计算为曲线101、102、103或104的绝对值的积分值，表示插在辅助线111和112之间的区域中的磁通密度和插在辅助线113和114之间的区域中的磁通密度。同样地，线圈33a处于行程的中央附近的位置120处时的驱动力可计算为曲线101、102、103或104的绝对值的积分值，表示插在辅助线121和122之间的区域中的磁通密度和插在辅助线123和124之间的区域中的磁通密度。同样地，线圈33a移位到正位置130时的驱动力可计算为曲线101、102、103或104的绝对值的积分值，表示插在辅助线131和132之间的区域中的磁通密度和插在辅助线133和134之间的区域中的磁通密度。第一实施方式的磁回路的驱动力在任意位置中与磁回路400a、400b和400c的驱动力相比都是高的。

将说明示出使用两个磁体的磁回路400a的磁通密度的曲线102和示出第一实施方式的磁回路的磁通密度的曲线101之间的关系。第一实施方式的磁回路在紧凑、高效的磁回路方面具有优势。同时，如从图3B和图4A之间的比较中显而易见的，由于部件较少，所以使用两个磁体的磁回路400a以比第一实施方式的磁回路低的成本制造。由于磁回路和线圈越大产生的驱动力就越大，所以当确保了大的空间用于配置磁回路时，使用能够以较低成本构造的使用两个磁体的磁回路400a是值得的。同时，当期望设备小型化时，第一实施方式的磁回路具有优势。

将说明示出使用双极磁化磁体的磁回路400b的磁通密度的曲线103和示出第一实施方式的磁回路的磁通密度的曲线101之间的关系。使用双极磁化磁体的磁回路400b的磁通密度在X位置的绝对值小的区域中较高。因此，如果能够利用该区域，则磁回路400b比第一实施方式的磁回路更优选。然而，在防振装置中不容易利用该区域。

也就是，在防振装置中可动框36和不动框31相对移位。出于稳定伺服***的目的，防振装置被设计成驱动力不会急剧改变。为了实现这点，线圈33a被缠绕成在中央处具有空腔。因此，如图3B所示，在线圈33a的纵向部分33a1和33a2之间设置有空腔。为了使用X位置的绝对值小的区域，优选使该空腔小。然而，如果使该空腔极小，则一个方向上的磁通量会对相反方向的磁通量产生影响。具体地，图5中的辅助线113会进入负区域，或者辅助线132会进入正区域。在该情况下，线圈33a中产生的力将被抵消，并且驱动力将急剧减小。

尽管在X位置的绝对值小的区域中，磁回路400b的磁通密度高于第一实施方式的磁回路的磁通密度，但防振装置并不能有效地利用该区域。结果，在线圈33a的区域中磁回路400b的磁通密度低于第一实施方式的磁回路。因此，第一实施方式的磁回路在紧凑、高效的磁回路方面具有优势。同时，如从图3B和图4B之间的比较中显而易见的，由于部件较少，所以使用双极磁化磁体的磁回路400b以比第一实施方式的磁回路低的成本制造。由于磁回路和线圈越大产生的驱动力就越大，所以当确保了大的空间用于配置磁回路时，使用能够以较低成本构造的使用双极磁化磁体的磁回路400b是值得的。同时，当期望设备小型化时，第一实施方式的磁回路具有优势。

将说明示出使用Hulbach阵列的磁回路400c的磁通密度的曲线104和示出第一实施方式的磁回路的磁通密度的曲线101之间的关系。如图5所示，在X位置的绝对值大的区域中，使用Hulbach阵列的磁回路400c的磁通密度快速下降并且符号反转。这是由于Hulbach阵列在无限重复的前提下被认为是高效的磁回路。当将Hulbach阵列应用于线性马达或转动马达时，磁通密度反转的区域被有效地利用。例如，由于在马达中线圈也被重复地配置，所以即使在反转区域中也通过对磁通密度积分来获得驱动力。同时，防振装置的驱动单元具有被称为扁平VCM的构造并且不具有重复构造。因此，防振装置的驱动单元通过以下手段来增加驱动力：不是使用Hulbach阵列的一部分，而是在不配置磁体的情况下使外部空间被磁导率低的材料占据。因此，第一实施方式的磁回路获得了比使用Hulbach阵列的磁回路400c高的驱动力。

下面，将说明与位置检测的关系。如从图5中显而易见的，示出图4A所示的使用两个磁体的磁回路400a的磁通密度的曲线102在X位置的原点附近弯曲。由于位置检测需要X位置和磁通密度之间的高直线性，所以磁回路400a不适合于位置检测。

下面，关注示出图4B中说明的使用双极磁化磁体的磁回路400b的磁通密度的曲线103和示出图4C中说明的使用Hulbach阵列的磁回路400c的磁通密度的曲线104。各曲线103和104在整体上均画出了S字形状并且在原点附近大部分线性地近似。此外，示出图3B中说明的第一实施方式的磁回路中的磁通密度的曲线101在整体上画出了S字形状并且在原点附近具有比曲线103和104宽的直线区域。也就是，与磁回路400b和400c相比，图3B中说明的第一实施方式的磁回路具有较宽的确保了X位置和磁通密度之间的高直线性的区域。

因此，与磁回路400a、400b和400c相比，第一实施方式的磁回路的位置检测的精度高。

下面，将说明作为第一实施方式的磁回路的特征的第三磁体34a3的尺寸。

如果第三磁体34a3在驱动力产生方向上的尺寸(X尺寸)变为零，则磁回路变为与图4B所示的具有双极磁化磁体的状态几乎相同。同时，如果第三磁体34a3在驱动力产生方向上的尺寸(X尺寸)变得极大，则来自第一磁体34a1和第二磁体34a2的磁通量相对减少，这减少了Z方向上的磁通量。优选的是，适当地产生图3B中的磁场线42并且来自第一磁体34a1和第二磁体34a2的磁通量不会画出环(即，磁通量直接指向线圈33a)。作为数值计算和实际测量的结果，第三磁体34a3的尺寸被确定为小于第一磁体34a1(第二磁体34a2)的尺寸并且大于第一磁体34a1(第二磁体34a2)在驱动力产生方向上的尺寸的一半。在该条件下图示了图3B。

考虑与线圈33a的尺寸的关系。如在对图5的说明中提到的，线圈33a被形成为在中央处具有空腔，使得可以避免驱动力的快速变化。用于防振装置的驱动单元的许多线圈被成形为如同田径跑道的长圆形。如在对图5的说明中提到的，根据驱动行程来确定空腔的尺寸。同时，如果使第三磁体34a3的尺寸小，则如在对图5的说明中提到的关于使用双极磁化磁体的磁回路400b的磁通密度，提高了线圈空腔附近的磁通密度。为了增大驱动力，作为数值计算和实际测量的结果，空腔的尺寸被确定为近似等于第三磁体34a3在驱动力产生方向上的尺寸。在该条件下图示了图3B。

尽管第一实施方式将摄像设备例示为光学设备，但光学设备不限于摄像设备，只要光学设备需要在通过镜头获得图像时作为图像稳定机构起作用的防振装置即可。例如，光学设备可以是显微镜、双目镜(binocular)或望远镜(telescope)。

此外，尽管为了防止相机抖动的影响，根据第一实施方式的防振装置抑制了在与光学设备的光轴垂直相交的方向上的振动，但防振装置不限于此，只要该装置抑制在与支撑轴的方向(第一方向)垂直相交的方向上的振动即可。例如，防振装置可以应用于诸如激光笔(laser pointer)、追踪探照灯(tracking searchlight)以及激光雷达(LIDAR)等的对目标物进行照射的发光装置。

以下，将参照图6说明根据第二实施方式的防振装置。尽管第一实施方式采用了移动磁体致动器作为驱动单元，第二实施方式采用了移动线圈致动器。此外，尽管第一实施方式采用磁力传感器51a和51b作为位置传感器，第二实施方式采用如下所述的PSD。以上几点为第一实施方式和第二实施方式之间的差别。

图6是示出起到根据第二实施方式的防振装置功能的、镜头驱动单元13的一部分的分解立体图。

在图6中，对与用作图2所示的第一实施方式的防振装置的镜头驱动单元13的构件具有相同功能的构件给予相同的附图标记。图6所示的构造设置有滑动轴201a、201b和201c、锁环202、锁环驱动马达203、转动防止杆204、固定磁轭205、定位销206、螺钉207a、207b、208、212a、212b和214、LED 209a和209b、对置磁轭210、遮光板211、中继FPC 213和光遮断器215。线圈33a和33b、LED 209a和209b被固定到可动框36并且与可动框36一起移动。通过螺钉214将中继FPC 213固定到不动框31。通过中继FPC 213的弹性部分向LED 209a和209b、光遮断器215以及线圈33a和33b供电。

滑动轴201a、201b和201c被装配到不动框31的装配孔和可动框36的长孔中并被固定到不动框31。通过使用三个滑动轴和长孔在与光轴正交的平面内引导可动框36。通过安装于锁环驱动马达203的齿轮216驱动锁环202。齿轮216与设置于锁环的扇形齿轮217啮合，从而使锁环202转动。这使得能够切换锁环202与可动框36之间的接触和不接触。当可动框36被驱动时，使锁环202与可动框36进入不接触状态，使得可动框36会被后述的驱动单元驱动。同时，当切断电源时，使锁环202与可动框36进入接触状态，并且限制可动框36相对于不动框31的移动。能够通过光遮断器215检测锁环202的运动。此外，转动防止杆204被形成为近似L字形状并且具有与可动框36的适当的接触点。这允许在限制转动的同时在与光轴正交的平面内的平移。

下面，将说明起到根据第二实施方式的防振装置的驱动单元的功能的移动线圈致动器中包括的磁回路的构造。

如图6所示，第二实施方式的磁回路由线圈33a和33b、磁体组件34a和34b、固定磁轭205以及对置磁轭210形成。如稍后参照图8A所述，各磁体组件34a和34b均由多个磁体形成，但通过一个符号表示为构成磁回路的磁体单元。固定磁轭205、对置磁轭210以及磁体组件34a和34b被固定到不动框31，线圈33a和33b被固定到可动框36，从而构成所谓的移动线圈致动器。由于可动框36在与光轴正交的平面内被引导，所以可动框36在该平面内移动。在通过后述的位置传感器检测位置的情况下通过所谓的反馈控制，可动框36能够移动到任意位置。

将参照图8A说明第二实施方式的磁回路中的优选的磁体配置(磁化方向)。图8A所示的磁回路被示出为类似图3B的截面图。另外，在图8A中，对于与图3B中的元件相同的元件使用相同的附图标记。图8A示出了包括图6中的磁体组件34a和线圈33a的磁回路。除了交换了X轴和Y轴这点之外，图6中的包括磁体组件34b和线圈33b的磁回路具有相同的构造。

图6的分解立体图中所示的磁体组件34a由三个磁体构成，这三个磁体包括如图8A所示在与光轴(Z轴)方向垂直相交的方向(第二实施方式中的Y方向)上排列的第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3。第一磁体34a1的磁化方向为平行于光轴的方向。第二磁体34a2的磁化方向为平行于光轴的方向并且与第一磁体34a1的磁化方向相反。另外，第三磁体34a3设置于第一磁体34a1和第二磁体34a2之间。当从线圈33a侧观察时，第三磁体34a3的磁化方向为在与第一磁体和第二磁体的磁极相同方向上具有磁极的方向。也就是，第一磁体34a1的面向线圈33a的面呈S极，第二磁体34a2的面向线圈33a的面呈N极。同时，第三磁体34a3的与第一磁体34a1接触的面呈S极，并且第三磁体34a3的与第二磁体34a2接触的面呈N极。

另外，第二实施方式的磁回路被构造成第一磁体34a1和第二磁体34a2的与第三磁体34a3相反的侧部空间被磁导率低于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的材料所占据。具体地，第一磁体34a1和第二磁体34a2的与第三磁体34a3相反的侧部空间被空气占据。

如上所述，尽管第二实施方式的防振装置包括与如图2所示的第一实施方式的防振装置中包括的移动磁体致动器不同的移动线圈致动器，但磁回路的构造是相同的。

线圈33a的两个纵向部分33a1和33a2分别近似面向第一磁体34a1和第二磁体34a2。另外，如图8A所示，固定磁轭205配置于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的与面向线圈33a的那侧相反的一侧。此外，对置磁轭210配置于线圈33a的与磁体34a相反的那侧。固定磁轭205和对置磁轭210由磁导率高于真空的材料制成并且优选地由软磁性材料制成。这允许大量的磁通量通过并改善磁回路的效率。

由于固定磁轭205和对置磁轭210被固定到不动框31，所以以使磁通量不饱和的方式适当地确定厚度而无需考虑重量。当在该状态下对线圈33a施加电流时，电流沿与图8A的纸面正交的两相反方向分别流过两个纵向部分33a1和33a2。例如，当电流沿与纸面正交的前-后方向流过线圈33a的一个纵向部分33a1时，电流沿与纸面正交的后-前方向流过线圈33a的另一个纵向部分33a2。由此，按照弗莱明左手定则产生驱动力。

以下，将说明根据第二实施方式的防振装置的位置传感器。位置传感器分别由固定到可动框36的LED 209a和209b以及在LED的相对位置处固定到不动框31的PSD(未示出)构成。在使图像稳定期间通过中继FPC 213向LED 209a和209b供给电力以发光。同样地，在使图像稳定期间向PSD(未示出)供给电力。当可动框36相对于不动框31移动时，PSD上的光量分布发生变化。基于该变化检测可动框36的位置。通过基于来自PSD的信号的反馈控制使透镜移动到目标位置，这能够使图像稳定。另外，作为设置LED 209a、209b和PSD的替代，可以与第一实施方式一样也在第二实施方式中将磁力传感器51a和51b设置于线圈33a和33b内侧。另外，尽管第二实施方式采用了LED 209a和209b，但光源不限于LED，只要其能够用于使图像稳定即可。

下面，将考虑固定磁轭205和对置磁轭210在驱动力产生方向上的尺寸(第二实施方式中的X尺寸)。第二实施方式的磁回路的一个特征是：第一磁体34a1和第二磁体34a2的与第三磁体34a3相反的侧部空间被磁导率低于磁体的磁导率的材料占据。这防止了磁通量泄漏到磁回路的侧部空间。为了获得更好的效果，优选使来自第一磁体34a1和第二磁体34a2的磁通量不沿不指向第三磁体34a3的方向行进。为此，优选固定磁轭205和对置磁轭210在驱动力产生方向上的尺寸均等于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3在驱动力产生方向上的尺寸的总和。这减小了磁通量的泄露并且改善了磁回路的效率。

将考虑固定磁轭205和对置磁轭210在厚度方向上的尺寸。如在对图3B的说明中提到的，由于相互吸引的磁极相邻，所以在磁体吸着板37所在侧从第一磁体34a1和第二磁体34a2出现的磁场线立即被第三磁体34a3吸收。也就是，第二实施方式的磁回路的图8A所示的固定磁轭205侧被构造成类似于封闭的磁回路。因此，第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3在朝向线圈33a的方向(即，厚度方向)上的尺寸均大于固定磁轭205和对置磁轭210的该方向上尺寸，其中固定磁轭205和对置磁轭210由磁导率高于真空的材料制成。

以下，将参照图7说明根据第三实施方式的防振装置。

图7和图6的区别在于磁回路的构造不同，其它是相同的。因此，关于图7将只说明与图6的区别。

图7是示出起到根据第三实施方式的防振装置的功能的镜头驱动单元13的一部分的分解立体图。

尽管图7所示的防振装置的示意性构造与图6所示的类似，磁体组件34c配置于隔着线圈33a与磁体组件34a相对的位置处，磁体组件34d配置于隔着线圈33b与磁体组件34b相对的位置处。这进一步增大了磁通密度。

将参照图8B说明第三实施方式的磁回路中的优选的磁体配置(磁化方向)。图8B示出了包括图7中的磁体组件34a和34c以及线圈33a的磁回路。除了交换了X轴和Y轴这点之外，图7中的包括磁体组件34b和34d以及线圈33b的磁回路具有相同的构造。

图7的分解立体图中所示的磁体组件34a由三个磁体构成，这三个磁体包括如图8B所示在与光轴(Z轴)垂直相交的方向(第三实施方式中的Y方向)上排列的第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3。第一磁体34a1的磁化方向为平行于光轴的方向。第二磁体34a2的磁化方向为平行于光轴的方向并且与第一磁体34a1的磁化方向相反。另外，第三磁体34a3设置于第一磁体34a1和第二磁体34a2之间。当从线圈33a侧观察时，第三磁体34a3的磁化方向为在与第一磁体和第二磁体的磁极相同的方向上具有磁极的方向。也就是，第一磁体34a1的面向线圈33a的面呈S极，第二磁体34a2的面向线圈33a的面呈N极。同时，第三磁体34a3的与第一磁体34a1接触的面呈S极，并且第三磁体34a3的与第二磁体34a2接触的面呈N极。

另外，图7所示的磁体组件34c由三个磁体构成，这三个磁体包括如图8B所示在与光轴(Z轴)垂直相交的方向(第三实施方式中的Y方向)上排列的第四磁体34c1、第五磁体34c2和第六磁体34c3。第四磁体34c1配置于隔着线圈33a与第一磁体34a1相对的位置处并且具有与第一磁体34a1相同的磁化方向。第五磁体34c2配置于隔着线圈33a与第二磁体34a2相对的位置处并且具有与第二磁体34a2相同的磁化方向。另外，第六磁体34c3设置于第四磁体34c1和第五磁体34c2之间，并且当从线圈33a侧观察时，第六磁体34c3的磁化方向为在与第四磁体34c1和第五磁体34c2的磁极相同方向上具有磁极的方向。也就是，第四磁体34c1的面向线圈33a的面呈N极，第五磁体34c2的面向线圈33a的面呈S极。同时，第六磁体34c3的与第四磁体34c1接触的面呈N极，并且第六磁体34c3的与第五磁体34c2接触的面呈S极。

另外，磁回路被构造成第四磁体34c1和第五磁体34c2的与第六磁体34c3相反的侧部空间被磁导率低于第四磁体34c1、第五磁体34c2和第六磁体34c3的磁导率的材料所占据。具体地，第四磁体34c1和第五磁体34c2的与第六磁体34c3相反的侧部空间被空气占据。

线圈33a的两个纵向部分33a1和33a2分别配置于第一磁体34a1和第四磁体34c1之间的位置处以及第二磁体34a2和第五磁体34c2之间的位置处。另外，如图8B所示，固定磁轭205配置于第一磁体34a1、第二磁体34a2和第三磁体34a3的与面向线圈33a的那侧相反的一侧。对置磁轭210配置于第四磁体34c1、第五磁体34c2和第六磁体34c3的与面向线圈33a的那侧相反的一侧。固定磁轭205和对置磁轭210优选由软磁性材料制成。这允许大量的磁通量通过并改善磁回路的效率。

由于固定磁轭205和对置磁轭210被固定到不动框31，所以以使磁通量不饱和的方式适当地确定厚度而无需考虑重量。当在该状态下对线圈33a施加电流时，电流沿与图8B的纸面正交的两相反方向分别流过两个纵向部分33a1和33a2。例如，当电流沿与纸面正交的前-后方向流过线圈33a的一个纵向部分33a1时，电流沿与纸面正交的后-前方向流过线圈33a的另一个纵向部分33a2。由此，按照弗莱明左手定则产生驱动力。

如上所述，第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式减少了漏磁通并且改善了磁回路的效率。结果，防振装置节省了电力消耗并且小型化。

以下，将参照图9至图17说明根据本发明的第四实施方式的平台设备(stageapparatus)以及配备有该平台设备的摄像设备。

图9是作为根据本发明的第四实施方式的摄像设备的相机60的方块图。

如图9所示，作为根据第四实施方式的摄像设备的相机***(以下简称为相机)60设置有相机主体(或者简称为主体)60a以及可更换的镜头(或者简称为镜头)60b。

主体60a设置有在被摄体侧具有摄像面61a的摄像器件61、框63c、相机控制器64以及图像处理单元67。

镜头60b包括具有图像稳定透镜62b的摄像光学***62。摄像面61a平行于与摄像光轴(下面简称为光轴)62a正交的光轴正交平面62c，其中，通过摄像光学***62在摄像面61a上形成被摄体像。另外，为了方便起见，在以下的说明中附图标记62a还被用于代表光轴方向。光轴方向62a是朝向被摄体(未示出)的方向。

此外，主体60a和镜头60b分别设置有接口(mount)63a和63b、图像控稳定制器65a和65b、相机抖动检测单元66a和66b、以及相当于第四实施方式的平台设备的第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70。

摄像器件61由CMOS图像传感器或CCD图像传感器构成，并且在主体60a内摄像器件61被配置成摄像面61a指向被摄体(未示出)并且摄像面61a与光轴62a垂直相交。摄像器件61起到如下作用：通过在摄像面61a上对由后述摄像光学***62形成的被摄体像进行光电转换来产生图像信号。图像处理单元67对由摄像器件61产生的图像信号进行各种处理以产生图像数据。该图像数据被储存在存储器单元(未示出)中。

摄像光学***62由镜头60b中的透镜组(未示出)构成并且起到在摄像器件61的摄像面61a上形成被摄体像的作用。摄像光学***62包括后述的图像稳定透镜62b。

为了正确地相对于镜头60b中的摄像光学***62的光轴62a配置摄像器件61，镜头60b和摄像器件61两者均与主体60a中的框63c连接。在该情况下，摄像器件61通过后述的第一图像稳定机构20与框63c连接。另外，镜头60b通过镜头60b的接口63b和主体60a的接口63a与框63c连接。

相机控制器64是主IC(未示出)内的计算单元并且起到在相机60中控制各种摄像动作、用户输入操作和显示操作等的作用。在以下对第四实施方式的说明中，相机控制器64将通过其它各种控制器控制动作并通过检测器检测动作。

在相机60中，摄像器件61和图像稳定透镜62b为本发明的图像稳定元件，并且通过元件在光轴正交平面62c内的平移或转动来进行图像稳定。更具体地，当在摄像操作期间相机60相对于被摄体(未示出)的姿势改变时(即，当相机发生抖动时)，摄像器件61的摄像面61a上的被摄体像移动，这引起了图像模糊。当姿势变化足够小时，则摄像面61a上的图像的移动是均匀的并且被认为是光轴正交平面62c内的平移或转动(像面模糊)。因此，当摄像器件61在光轴正交平面62c内平移或转动从而抵消像面模糊时，使图像稳定(图像模糊被抵消)。另外，图像稳定透镜62b能够通过在光轴正交平面62c内平移运动而使光轴62a折射。因此，当图像稳定透镜62b在光轴正交平面62c内移动从而抵消像面模糊时，使图像稳定(图像模糊被抵消)。由于使图像稳定的原理和控制是公知的并且不是本发明的主要部分，所以省略了更详细的说明。

作为图像稳定元件的摄像器件61和图像稳定透镜62b分别被作为根据本发明的第四实施方式的平台设备的第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70保持和控制，从而能够在光轴正交平面62c内在光轴62a上的一定范围内移动。一般地，可移动范围越宽，就能够抵消越大的像面模糊并且能够在越多的拍摄场景中实现图像稳定。然而，由于宽的可动范围使得主体60a和镜头60b大型化，所以将可动范围设定至适当的、必要的量。

第一图像稳定机构20具有不动部、可动部以及多个驱动力产生单元，以下将详细说明并且在图9中未示出。不动部以使可动部能够相对于不动部在光轴正交平面内平移和转动的方式支撑可动部。不动部被固定到框63c，可动部保持摄像器件61。这使得摄像器件61能够在光轴正交平面62c内平移和转动。也就是，第一图像稳定机构20构成能够进行三轴驱动控制的平面平台设备(所谓的XYθ平台)。

第二图像稳定机构70具有不动部、可动部以及多个驱动力产生单元，与第一图像稳定机构20同样在图9中未示出。不动部以使可动部能够相对于不动部在光轴正交平面内平移和转动的方式支撑可动部。不动部通过镜头60b的壳体和接口63a、63b固定到框63c，并且由于可动部保持图像稳定透镜62b，所以使图像稳定透镜62b能够在光轴正交平面62c内平移。也就是，第二图像稳定机构70构成能够进行双轴驱动控制的平面平台设备(所谓的XY平台)。

在以下对第四实施方式的说明中，将说明第一图像稳定机构20的详细构造并且作为根据本发明的平台设备的代表进行说明。由于第四实施方式的主要部分是驱动力产生单元的构造，所以第四实施方式的构造也能够应用于第二图像稳定机构70。

主体60a和镜头60b中的图像稳定控制器65a和65b起到图像稳定器的作用，该图像稳定器通过分别驱动控制第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70来控制摄像器件61和图像稳定透镜62b的移动。基于相机60的抖动信息来计算摄像器件61和图像稳定透镜62b的移动目标值。从主体60a中的相机抖动检测单元66a和镜头60b中的相机抖动检测单元66b获得该抖动信息。

相机抖动检测单元66a和66b检测有关相机60在各个方向上的角度变化量和移动量的信息。例如，这些单元由陀螺仪传感器和加速度传感器等构成，并且检测相机60在各个方向上的角速度和加速度。由此，主体60a中的图像稳定控制器65a和镜头60b中的图像稳定控制器65b能够通过将角速度和加速度进行积分来计算相机60在各个方向上的角度变化量和移动量作为抖动信息。这使得能够计算摄像器件61和图像稳定透镜62b的移动目标值，并且能够控制对第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70的驱动。

应注意的是，如上所述主体60a和可更换的镜头60b通过框63c、主体60a的接口63a以及镜头60b的接口63b相互连接。因此，主体60a中的相机抖动检测单元66a和镜头60b中的相机抖动检测单元66b基本上检测相同的相机60的角速度和加速度。由此，可将相机60构造成设置相机抖动检测单元66a和66b中的一个，并且其检测结果由主体60a和镜头60b两者共享以通过图像稳定控制器65a和65b进行图像稳定。同时，由于因制造时期的差异导致的性能差异、或者在安装位置之间接收抖动的刚性或容易性的差异，主体60a中的相机抖动检测单元66a的检测结果可能不同于镜头60b中的相机抖动检测单元66b的检测结果。因此，优选通过与相机60的各种拍摄设置或状态相对应地将这些相机抖动检测单元66a和66b的检测结果适当地组合来计算关于相机60的抖动信息。由于组合方法的细节是公知的并且不是本发明的主要部分，所以省略了对它们的说明。

另外，如上所述，相机60的图像稳定通过如下两个手段进行：这两个手段包括通过第一图像稳定机构20对摄像器件61的移动控制和通过第二图像稳定机构70对图像稳定透镜62b的移动控制。因此，相机60可以仅具有第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70中的一个。在这种情况下，主体60a和镜头60b中的不具有图像稳定机构的那侧的元件(即，摄像器件61或者图像稳定透镜62b)被配置成相对于光轴62a固定。同时，由于摄像器件61和图像稳定透镜62b为具有各自特征的图像稳定元件，所以优选通过将这些元件适当地组合来进行相机60的图像稳定。由于图像稳定元件的特征和组合方法的细节是公知的并且不是本发明的主要部分，所以省略了对它们的说明。

下面，将说明第一图像稳定机构(以下简称为图像稳定机构)20的详细构造。

图10是示出作为根据本发明的第四实施方式的平台设备的图像稳定机构20的分解立体图。另外，图11A和图11B分别是示出图10中的图像稳定机构20的主视图和分解侧视图。另外，图12是示出图10中的图像稳定机构20的第一驱动力产生单元20c1的分解立体图。在图中，仅图示了构成图像稳定机构20的主要部分，并省略了其它部分的图示。另外，图10中所示的一些部分未示出在图11A的主视图中。

如图10至图12所示，图像稳定机构20设置有不动部20a和可动部20b。

另外，不动部20a和可动部20b的一部分构成第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3。以下，将这些统称为驱动力产生单元。具体地，第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3分别具有作为不动部20a侧的一部分的第一磁回路20d1、第二磁回路20d2和第三磁回路20d3，以及具有作为可动部20b侧的一部分的第一线圈单元20e1、第二线圈单元20e2和第三线圈单元20e3。这些分别被通称为磁回路和线圈单元。

另外，第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3分别具有第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13、第一磁体24_21、第二磁体24_22和第三磁体24_23、以及第一磁体24_31、第二磁体24_32和第三磁体24_33。以下，这些被统称为磁体24。例如，第二驱动力产生单元20c2具有第三磁体24_23。

第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3分别具有第一线圈25_1、第二线圈25_2和第三线圈25_3。以下，这些统称为线圈25。

此外，不动部20a具有由至少一个构件构成的第一不动框21和第二不动框22，可动部20b具有可动框23。

另外，不动部20a设置有作为冲击吸收件的树脂制成的磁体保持件26、作为压缩构件的树脂制成的压缩间隔件27、作为锁定构件的螺钉28、球80以及第三不动框81。同时，可动部20b具有作为位置检测元件的磁场检测元件29和作为被吸引构件的薄钢板82。

图10至图12中示出了驱动平面20f以及与驱动平面20f垂直相交的驱动平面正交方向20g，可动部20b在驱动平面20f中相对于不动部20a平移和转动。如上所述，相机60中的图像稳定机构20被构成为驱动平面20f和驱动平面正交方向20g分别平行于光轴正交平面62c和光轴方向62a。

图像稳定机构20的构件从被摄体(未示出)侧在驱动平面正交方向20g上按照以下顺序配置：第三不动框81、薄钢板82、FPC 83、可动框23、线圈25、球80、第一不动框21、磁体保持件26、磁体24、第二不动框22和螺钉28。另外，磁场检测元件29配置于作为空芯线圈(air-core coil)的线圈25的轴心部处，并且压缩间隔件27与磁体24一起被夹持在第一不动框21和第二不动框22之间。

薄钢板82、FPC 83、线圈25和磁场检测元件29被固定到可动框23从而构成可动部20b的一部分。第三不动框81、磁体24、磁体保持件26、压缩间隔件27、第二不动框22和螺钉28被固定到第一不动框21从而构成不动部20a的一部分。此外，摄像器件61在摄像面61a变得平行于驱动平面20f的位置处被固定到可动框23。

此外，可动框23在光轴方向62a上通过球80支撑于第一不动框21，并且可动框23上的作为本发明的被吸引构件的薄钢板82受到磁体24的吸引。因此，在固定在驱动平面正交方向20g上的同时，图像稳定机构20允许可动部20b相对于不动部20a在驱动平面20f内平移和转动。此外，如上所述，驱动平面20f和驱动平面正交方向20g分别平行于光轴正交平面62c和光轴方向62a。因此，图像稳定机构20通过使摄像器件61的摄像面61a在光轴正交平面62c内平移和转动来进行相机60的图像稳定。

第四实施方式中的第一不动框21和第二不动框22为大致平行于驱动平面20f延伸的板构件。下面，如图11B所示地定义它们的主要平面部分。具体地，在驱动平面正交方向20g上从靠近可动框23的一侧依次定义第一表面21a和22a以及第二表面21b和22b。另外，第一不动框21在与各驱动力产生单元相对应的位置处设置了开口部。如图10所示，它们被定义为第一开口部21c1、第二开口部21c2和第三开口部21c3。

第四实施方式的图像稳定机构20(以及第二图像稳定机构70(未示出))设置有所谓的音圈马达(VCM)方式的构造，作为驱动力产生单元的构造。利用该构造，磁体被配置于不动部20a和可动部20b中的一者而线圈被配置于另一者，并且通过对由磁体形成的磁回路中的线圈施加电流而产生驱动力。此外，第四实施方式采用磁体24配置于不动部20a而线圈25配置于可动部20b的移动线圈***。通常，由于在利用VCM方式的驱动力产生单元中线圈的重量小于磁体的重量，所以移动线圈***具有改善效率和响应的优点。然而，本发明的构造可以应用于使移动线圈***的构造反转的移动磁体***。

为了改善利用VCM方式的图像稳定机构20的效率，线圈25在驱动平面正交方向20g上尽可能靠近磁体配置。此外，第二不动框22和第三不动框81由磁导率高于第一不动框21的磁导率的金属板材料制成，其中第一不动框21由电磁板或铁板制成。框22和81起到作为磁轭防止磁体24的磁通量泄露到环境中的作用。另外，由于第一不动框21作为主骨架固定了磁体24、第三不动框81、第二不动框22，并且起到了用于通过球80支撑可动框23的作用，所以优选使用杨氏模量和表面硬度高于第二不动框22的杨氏模量和表面硬度的金属板材料制造第一不动框21。此外，第一不动框21优选由低磁导率的材料制成，以便不影响包括磁体24以及作为磁轭的第二不动框22和第三不动框81的磁回路。因此，第一不动框21优选由不锈钢板或者将不锈钢板与工程塑料结合的材料制成。

在第四实施方式中，通过使用Hulbach阵列(为了方便，以下称为Hulbach磁回路)的概念形成图像稳定机构20的驱动力产生单元中的磁回路20d。因此，磁回路20d的磁体24配置于后述的图14A至图14E所示的磁化方向上。这与一般磁回路的构造相比，提高了驱动力的产生效率并改善了磁回路的直线性(即，提高了位置检测精度)。下面，将说明Hulbach磁回路的特征。图12仅示出了在作为根据本发明的第四实施方式的平台设备的图像稳定机构20中作为本发明的主要部分的驱动力产生单元的代表的第一驱动力产生单元20c1。在图12中，一些构件未被示出并且其它构件的详细形状被省略。适当地加入并示出了螺钉28和压缩间隔件27。

在说明Hulbach磁回路的特征之前定义磁体24和线圈25的各种方向和部分。

图13A和图13B是分别示出第四实施方式中的线圈25和磁体24的示意图。如图13A所示，通过将导线缠绕成圆角矩形或长圆形来构成线圈25。关于线圈25定义卷芯方向25a、长边方向25b、短边方向25c和通电方向25d。长边方向25b与卷芯方向25a垂直相交，短边方向25c与卷芯方向25a和长边方向25b两者均垂直相交。另外，通电方向25d沿着卷绕方向转动。另外，如图13A所示，线圈25具有在长边方向25b上延伸的两个长边部分25e和25f。尽管为便于说明而使用了长边方向25b和短边方向25c，但本发明不限于这种尺寸关系。在线圈25的短边方向25c上延伸的部分可以比长边部分25e和25f长。

如图13B所示，磁体24具有大致长方体的轮廓。关于磁体24定义高度方向24a、长边方向24b和短边方向24c。长边方向24b与高度方向24a垂直相交，短边方向24c与高度方向24a和长边方向24b两者均垂直相交。另外，尽管稍后将详细描述，但磁体24在长边方向24b上的两端部处具有固定部24e和24f，并在磁体24的长边方向24b上除了固定部24e和24f之外具有处于固定部24e和24f之间的线圈面对部24g。此外，将线圈面对部24g中的与线圈25相对的平面定义为线圈面对表面24h。应注意，与线圈25的长边方向25b和短边方向25c同样地，本发明不限制磁体24的长边方向24b和短边方向24c之间的尺寸关系。也就是，在磁体24的短边方向24c上延伸的部分也可以比在长边方向24b上延伸的部分长。

图14A至图14E是用于说明与一般的磁回路的构造相比、在音圈马达方式中根据第四实施方式的Hulbach磁回路的构造的图。如上所述，图14A至图14E示出了图像稳定机构20中的第一驱动力产生单元20c1的一部分。应注意，不具有数字的示出竖直和水平方向的箭头以及示出前-后方向和后-前方向的标志示出了磁体24的磁化方向。也就是，在磁体24中，这些箭头和标志的入口侧呈S极，出口侧呈N极。

图14A是用于说明根据第四实施方式的Hulbach磁回路的构造的图，图14B和图14C是用于说明一般磁回路的构造的图。图14A、图14B和图14C包括第一驱动力产生单元20c1的俯视图、利用第三角法投影的正面截面图以及量化的磁通密度曲线401a、401b和401c。图14D和图14E包括正面截面图。磁通密度曲线401a、401b和401c影响线圈25中驱动力的产生效率以及后述的磁场检测元件29的位置检测精度。另外，图14A所示的俯视图的配置方向与图14B和图14C相同。另外，图14E的正面截面图的配置方向与图14A至图14D相同。

图14A、图14B和图14C所示的各磁通密度曲线表明在作为驱动力的产生方向的线圈25_1的短边方向25c上的各个位置处的在线圈25_1的卷芯方向25a上的磁通密度的强度，该磁通密度的强度影响驱动力的产生和磁场检测元件29的位置检测。下面，为了方便起见将线圈25_1的短边方向25c定义为x方向，并且为了方便起见将线圈25_1的卷芯方向25a定义为z方向。在线圈25_1的与上述x方向和z方向两者都垂直相交的长边方向25b上，由于磁通密度曲线在线圈25_1的两个长边部分25e和25f的范围内几乎恒定，所以示出一个曲线作为代表。以下，为了方便起见将线圈25_1的长边方向25b定义为y方向。

另外，图14D是示出图14A所示的Hulbach磁回路中的第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13之间的力的相互作用的示意图。图14D中的箭头402a和402b分别示出了作用于后述的磁体24_11和24_12的力矩的方向。另外，图14E是示出磁体24_11、24_12和24_13通过第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13之间的力的相互作用最终稳定的相互配置的示意图。

如在图14A、图14B和图14C中的正面截面图所示，在VCM方式中，第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13在短边方向24c上排列并且在高度方向24a上面向线圈25_1(使高度方向24a与卷芯方向25a重合)。此外，使第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的长边方向24b(即，与作为驱动平面内第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的排列方向的短边方向24c垂直相交的方向)与线圈25_1的长边方向25b重合。在该状态下，在线圈25_1的长边部分25e和25f附近，第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的磁化方向被配置成在与通电方向25d垂直相交的卷芯方向25a上可以形成相反方向的强磁场。

图14B和图14C所示的一般磁回路简洁地满足上述要求。也就是，第一磁体24_11的磁化方向沿驱动平面正交方向20g，并且第二磁体24_12的磁化方向为第一磁体24_11的磁化方向的相反方向。此外，作为防止漏磁通的磁轭的第二不动框22和第三不动框81在驱动平面正交方向20g上分别配置于第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的下方和线圈25_1的上方。因此，出自第一磁体24_11朝向线圈25_1的磁通量经由第三不动框81进入第二磁体24_12。同时，出自第二磁体24_12的磁通量沿线圈25_1的相反方向经由第二不动框22返回到第一磁体24_11。由此，如图14B和图14C所示，在配置于第一磁体24_11、第二磁体24_12、第三磁体24_13和第三不动框81之间的线圈25_1的长边部分25e和25f附近在z方向上形成相反的强磁场。当在该状态下对线圈25_1施加电流时，由于在长边部分25e和25f中的洛伦兹力的方向重合，所以线圈25_1产生x方向上的驱动力。

另外，磁场检测元件29能够检测图14B和图14C所示的一般磁回路中的位置。也就是，如图14B和图14C所示，在线圈25_1的长边部分25e和25f之间的x方向上的区域中，z方向上的磁通密度在x方向上线性变化(磁回路的直线性)。因此，当具有z方向上的磁场检测方向的磁场检测元件29配置在长边部分25e和25f之间的x方向上的区域中时，能够以高灵敏度检测到由于通过通电产生的驱动力导致的线圈25_1在x方向上的位置改变。由于位置检测方法的细节并非本发明的主要部分，所以省略了详细的说明。

图14C所示的磁回路的构造是公知技术，其通过在第一磁体24_11和第二磁体24_12之间设置x方向上的空腔来改善上述磁回路的直线性(扩大比例区域)。由此，改善了位置检测精度。同时，与图14C所示的构造相比，图14B所示磁回路的构造的磁回路的直线性较差，但由于提高了磁通密度的绝对值，因此驱动力的产生效率优异。

同时，图14A所示的第四实施方式中的Hulbach磁回路通过在第一磁体24_11和第二磁体24_12之间配置第三磁体24_13构造而成。此外，如图14A所示，当从驱动平面正交方向20b上的线圈25_1侧观察时，第三磁体24_13具有在与第一磁体24_11和第二磁体24_12的磁极方向相同的方向上具有磁极的磁化方向。由于详细原理是公知的，因此省略了其说明。第三磁体24_13减小了第一磁体24_11和第二磁体24_12之间的在驱动平面正交方向20g上的线圈25_1侧和相反侧(第二不动框22侧)的磁通量泄漏。因此，与图14B和图14C所示的一般磁回路的构造相比，图14A中的Hulbach磁回路的构造改善了线圈25_1的长边部分25e和25f中的磁通密度，并改善了磁回路的直线性。也就是，与图14B和图14C所示的一般磁回路的构造相比，图14A中的Hulbach磁回路的构造提高了驱动力的产生效率和位置检测精度两者。

然而，图14A所示的Hulbach磁回路的构造是不稳定的，因为如图14D所示第一磁体24_11和第二磁体24_12通过第三磁体24_13相互排斥。也就是，第三磁体24_13产生由箭头402a和402b所示的力矩，其使第一磁体24_11和第二磁体24_12绕平行于长边方向24b的轴线转动。这是由于第一磁体24_11和第二磁体24_12的磁极被第三磁体24_13的相反的磁极吸引的力，即形成图14E所示的第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13最终稳定的相互配置的力。关于第三磁体24_13，由于从第一磁体24_11和第二磁体24_12接收的力是平衡的，因此不接收这种转动力。应注意，第三磁体24_13接收由于施加于第一磁体24_11和第二磁体24_12的转动力的反作用造成的箭头402c的方向上的力。后面讲说明细节。

因此，当使用14A所示的Hulbach磁回路的构造时，如图14D所示，需要考虑限制第一磁体24_11和第二磁体24_12绕平行于长边方向24b的轴线的转动的磁体24的固定方法。下面，将说明作为第四实施方式的主要部分的Hulbach磁回路的构造中的磁体24的固定方法。

图15A至图15D是图12中的图像稳定机构20中的第一驱动力产生单元20c1的示意图。图15A是俯视图，图15B是右侧截面图(沿着线A-A'截取)，图15C和图15D是正面截面图(分别沿着线B-B'和C-C'截取)。

如图15A至图15D所示，通过使磁体24的长边方向24b上的两端的固定部24e和24f被第一不动框21和第二不动框22夹持来固定磁体24以限制图14D所示的转动。在该情况下，第三磁体24_13不必被固定。例如，磁体24可以被构造成使得第一磁体24_11和第二磁体24_12具有图13B中的固定部24e和24f，并且第三磁体24_13不具有如同图20所示的磁体24的变形例那样的固定部。然而，第三磁体24_13也通过相同的方法被固定，以便在第四实施方式中更确实地固定所有第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13。按顺序说明更详细的构造。

在第四实施方式中，如上参照图13B所述的，第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的固定部24e和24f被形成为下降从而在高度方向24a上形成台阶的凸缘形状。由此，线圈面对部24g在高度方向24a上突出。这些固定部24e和24f被夹持在第一不动框21的第二表面21b和第二不动框22的第一表面22a之间。然后，第二不动框22通过螺钉28固定到第一不动框21。由此，由于第一磁体24_11和第二磁体24_12绕与长边方向24b平行的轴线的转动受到限制，所以磁体24被确实地固定。

在上述构造中，第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的线圈面对部24g被沿驱动平面正交方向***到第一不动框21的第一开口部21c1中。因此，使第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13的线圈面对表面24h在驱动平面正交方向20g上突出到比第一不动框21的至少第二表面21b靠近线圈25_1(未示出)的位置。特别地在第四实施方式中，线圈面对表面24h在驱动平面正交方向20g上突出到比第一表面21a靠近线圈25_1(未示出)的位置。因此，即使第一磁体24_11、第二磁体24_12和第三磁体24_13被第一不动框21和第二不动框22夹持，第一不动框21也不会增加线圈25_1与磁体之间的在驱动平面正交方向20g上的距离。因此，驱动力产生单元能够在不降低VCM方式中的驱动效率的情况下固定磁体24。因此，为了以这种方式使线圈面对表面24h突出，固定部24e和24f的凸缘形状下降以形成在高度方向24a(驱动平面正交方向20g)上大于第一不动框21的厚度的台阶。

在上述构造中，压缩间隔件27通过共同紧固第一不动框21、第二不动框22和磁体24的螺钉28的轴向力起到防止磁体24的固定部24e和24f的屈曲破坏的作用。因此，压缩间隔件27被构造成其在压缩方向上的自然长度高于磁体24的固定部24e和24f，并且压缩间隔件27的压缩长度近似等于固定部24e和24f的高度。另外，为了保护磁体24，磁体保持件26介于第一不动框21的第一开口部21c1的边缘和磁体24之间，以防止该边缘和磁体24直接接触。

根据上述构造，由于形成Hulbach磁回路的磁体被机械固定，所以归因于在磁体24被粘接时所担心的蠕变变形导致的磁体24的偏差很小并且磁体24被稳定地固定。

特别地说明了作为根据本发明的第四实施方式的平台设备的图像稳定机构20中作为本发明的主要部分的驱动力产生单元中的优选构造。下面，将说明整个图像稳定机构20的优选构造。

图16A、图16B和图16C是用于说明图12中的第一驱动力产生单元20c1中的磁体24和螺钉28之间的配置关系的图。

图16A、图16B和图16C仅示出了如图12所示在驱动平面正交方向20g上从线圈25的相反侧观察时的第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3周围的部分。作为代表的图16A所示的方向与图16B和图16C中相同。

与将第二不动框22固定到第一不动框21的锁定构件相当的螺钉28优选配置成满足以下条件。也就是，如图16A和图16B所示，当磁体24和螺钉28在驱动平面上突出时，连接螺钉28的中心点的至少一个线段与各个第三磁体24_13、24_23、24_33相交。

将说明需要这种配置的原因。如参照图14D所述，第三磁体24_13接收由于施加于第一磁体24_11和第二磁体24_12的转动力的反作用造成的箭头402c方向上的力。因此，第三磁体24_13对第二不动框21施加力以从第一不动框21上升。如果第二不动框22上升，则第一磁体24_11和第二磁体24_12的转动将不再受到限制，这会使磁体24的配置偏离。因此，优选如上所述地配置螺钉28，以便抑制第二不动框22因第三磁体24_13而上升。例如，线段中连接四个螺钉28的中心点的线段701和702与图16A中的第一驱动力产生单元20c1中的第三磁体24_13相交。由此，适当地防止了第二不动框22因第三磁体24_13而上升。而且，如图16B所示，线段中连接三个螺钉28的中心点的线段703和704分别与驱动力产生单元20c2和20c3中的第三磁体24_23和24_33相交。由此，适当地防止了第二不动框22由于第三磁体24_23和24_33而上升。

同时，图16C示出了不满足上述条件的螺钉28的配置。具体地，由于连接三个螺钉28的中心点的线段703、704和705不与驱动力产生单元20c2和20c3中的第三磁体24_33相交，所以第二不动框22可以上升。

根据第四实施方式，图17A和图17B是分别示出图像稳定机构20和第二图像稳定机构70的示意图，图像稳定机构20包括第一驱动力产生单元20c1、第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3，第二图像稳定机构70包括第一驱动力产生单元70c1和第二驱动力产生单元70c2。

图17A是图像稳定机构20的示意图，图17B是第二图像稳定机构70的示意图。它们是从光轴方向62a上的被摄体(未示出)侧观察的图。

第一驱动力产生单元20c1在图17A中的双向箭头20f1的方向上产生驱动力。同样地，其它驱动力产生单元20c2、20c3、70c1和70c2分别在双向箭头20f2、20f3、70f1和70f2的方向上产生驱动力。作为代表的图17A所示的图像稳定机构20的配置方向与图17B所示的第二图像稳定机构70的配置方向相同。

如上所述，图像稳定机构20控制三轴驱动。因此，设置了至少三个驱动力产生单元，并且优选地，至少一对驱动力产生单元的驱动力产生方向近似平行，并且另一对的驱动力产生方向近似垂直。在图17A中，第二驱动力产生单元20c2和第三驱动力产生单元20c3的驱动力产生方向(双向箭头20f2和20f3的方向)大致平行。同时，第一驱动力产生单元20c1和第二驱动力产生单元20c2的驱动力产生方向(双向箭头20f1和20f2的方向)近似垂直。此外，第一驱动力产生单元20c1和第三驱动力产生单元20c3的驱动力产生方向(双向箭头20f1和20f3的方向)近似垂直。由于至少三个驱动力产生单元如上所述地设置，所以驱动力产生方向近似垂直的一对驱动力产生单元能够实现双轴平移的驱动控制，并且驱动力产生方向近似平行的一对驱动力产生单元能够实现单轴转动的驱动控制。由此，能够控制三轴驱动。另外，第二图像稳定机构70提供至少两个驱动力产生单元，并且优选地，至少一对驱动力产生单元的驱动力产生方向近似垂直。在图17B中，第一驱动力产生单元70c1和第二驱动力产生单元70c2的驱动力产生方向近似垂直。由于至少两个驱动力产生单元如上所述地设置，所以能够控制双轴平移。

此外，在第四实施方式中，由于驱动力产生单元通过夹持磁体24的长边方向24b上的两端处的固定部24e和24f来固定磁体24，所以一般长边方向24b上的尺寸会变大。因此，图像稳定机构的驱动力产生单元应配置于作为图像稳定元件的摄像器件61和图像稳定透镜62b周围，使得磁体24的长边方向24b将沿着外周方向对齐。如图17A所示，当从光轴方向62a上的被摄体(未示出)侧观察机构时，至少通过沿长边方向24b延伸磁体24的内侧的线而形成的直线601和602不与摄像器件61相交。如图17B中由直线603和604所示，第二图像稳定机构70的驱动力产生单元70c1和70c2应以相同的方式配置。由此，能够在不增大轮廓的情况下构造第一图像稳定机构20和第二图像稳定机构70。

上述第四实施方式中的构造能够稳定地固定形成Hulbach磁回路的磁体。

在第五实施方式中，将说明作为第四实施方式的变形例的磁体24的另一种固定方法。如下文所述，驱动力产生单元中的磁体的固定部的形状不限于如同第四实施方式中的磁体24的固定部24e和24f的凸缘形状，并且可以采用其它形状。

图18A、图18B和图18C是示出第五实施方式中的磁体和第一不动框的示意图。

图18A是示出第五实施方式中的磁体240的立体图。如图18A所示，在第五实施方式中，磁体240的线圈面对部240g的长边方向240b两端处的固定部240e和240f通过对高度方向240a上的两上端进行倒角而成形。长边方向240b与高度方向240a垂直相交，短边方向240c与高度方向240a和长边方向240b两者均垂直相交。

图18B包括示出第五实施方式中的第一不动框211的俯视图和截面图，图18C包括示出第五实施方式中的第一不动框212的俯视图和截面图。在图18B和图18C中的俯视图和截面图中示出了坐标系。与图12相同，仅示出了与第一驱动力产生单元20c1相对应的部分。应注意，与第四实施方式相同地定义图18C中的第一不动框212的第一表面212a和第二表面212b。由于图18B中的第一不动框211具有后述的直立弯曲部，所以仅定义了第二表面211b。

图18所示的第一不动框211例如由金属板构成，并且设置有第一开口部211c1。此外，通过两次或多次立起弯曲而在第一开口部211c1的短边901a和901b处形成倾斜部901c和901d，使得在固定磁体240时倾斜部901c和901d将与固定部240e和240f接触。此外，通过切断处理和敲击处理去除边缘901e、901f、901g和901h。

图18C所示的第一不动框212例如由模制树脂构件构成，并且设置有第一开口部212c1。此外，在第一开口部212c1的短边902a和902b处形成倾斜部902c和902d，使得在固定磁体240时倾斜部902c和902d将与固定部240e和240f接触。

图19A和图19B是根据第五实施方式的图像稳定机构20的第一驱动力产生单元20c1的俯视图和局部截面图。图19A和图19B分别示出了使用图18A和图18B所示的第一不动框211和212的磁体240的两种固定方法，并且示出了第一驱动力产生单元20c1的俯视图和局部截面图。在图19A和图19B中的俯视图和截面图中示出了坐标系。

在图19A所示的构造中，第一不动框211的倾斜部901c(901d)的倒角在点1001a附近与磁体240的固定部240e(240f)接触。因此，当第二不动框22通过螺钉28被固定到第一不动框211时，磁体240接收在与固定部240e(240f)的倒角大致正交的方向上的固定力1001b。由于固定力1001b包括在驱动平面正交方向20g上的分力，因此磁体240的第一磁体240_11和第二磁体240_12的转动受到限制并被适当地固定。此外，磁体240的线圈面对表面240h在驱动平面正交方向20g上突出到比第一不动框211的第二表面211b靠近线圈25_1(未示出)的位置。因此，由于第一不动框211不增加线圈25_1与磁体240之间在驱动平面正交方向20g上的距离，所以驱动力产生单元能够在不降低VCM方式中的驱动效率的情况下固定磁体240。

应注意，由于短边901a处的直立弯曲部901j在弯曲方向上具有柔性，所以图19A所示的构造在一定程度上能够吸收螺钉28的轴向力。也就是，第五实施方式不需要在第四实施方式中使用的压缩间隔件27。

在图19B所示的构造中，第一不动框212的倾斜部902c(901d)通过压缩间隔件27在点1002a附近与磁体240的固定部240e(240f)接触。因此，当第二不动框22通过螺钉28固定到第一不动框212时，磁体240接收在与固定部240e(240f)的倒角大致正交的方向上的固定力1002b。由于固定力1002b包括在驱动平面正交方向20g上的分力，所以磁体240的第一磁体240_11和第二磁体240_12的转动受到限制并且被适当地固定。此外，使磁体240的线圈面对表面240h突出到比第一不动框212的第二表面212b靠近线圈25_1(未示出)的位置。特别地，使线圈面对表面240h突出到比第五实施方式中的第一表面212a靠近25_1(未示出)的位置。因此，由于第一不动框212不增加线圈25_1与磁体240之间在驱动平面正交方向20g上的距离，所以驱动力产生单元能够在不降低VCM方式中的驱动效率的情况下固定磁体240。

应注意，由于第一不动框212是树脂构件并且在第一开口部212c1周围几乎没有尖锐边缘部分，所以图19B所示的构造不需要用作第四实施方式中的冲击吸收件的树脂制成的磁体保持件26。

与第四实施方式相比，第五实施方式的构造具有容易改善磁体的可加工性的特征，因为磁体240的轮廓中的应力集中比磁体24的小。

作为根据第四实施方式和第五实施方式的平台设备的示例，参照图9至图20说明了用于相机60的摄像器件61的图像稳定机构20和用于图像稳定透镜62b的第二图像稳定机构70。然而，平台设备的具体应用示例不限于上述示例。平台设备能够广泛地应用为电子设备的部件，该电子设备使用音圈马达(VCM)方式通过电磁驱动力进行图像稳定。作为该电子设备，能够例示出用于制造半导体器件的曝光装置、用于制造LCD器件或显示器件的曝光装置、用于制造薄膜磁头的曝光装置、微机械、MEMS或DNA芯片。此外，第一实施方式至第五实施方式示出了在驱动单元用磁回路中具有特征的驱动装置的示例，并且第一实施方式至第五实施方式中说明的磁回路能够应用于除了在第一实施方式至第五实施方式中说明的用途之外的用途。

其它实施方式

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

本申请要求于2017年8月28日提交的日本专利申请No.2017-163481和2018年3月5日提交的日本专利申请No.2018-038660的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (12)

1.一种驱动设备，其包括：

不动部，其构造成具有第一不动框和第二不动框；

可动部，其构造成在第一方向上相对于所述不动部进行平移运动；以及

驱动力产生单元，其构造成具有固定在所述第一不动框和所述第二不动框之间的磁回路和以在与所述第一方向垂直相交的第二方向上面向所述磁回路的方式固定到所述可动部的线圈，

其特征在于，

所述磁回路通过排列第一磁体、第二磁体和第三磁体而构成，所述第一磁体的磁化方向为所述第二方向，所述第二磁体的磁化方向与所述第一磁体的磁化方向相反，所述第三磁体设置于所述第一磁体和所述第二磁体之间，

当从所述线圈侧观察时，所述第三磁体的磁化方向为在与所述第一磁体和所述第二磁体的磁极方向相同的方向上具有磁极的方向，

所述第一磁体和所述第二磁体的在与排列方向垂直相交的第三方向上的两端部处形成有固定部，

所述第一不动框和所述第二不动框通过在所述第二方向上夹持所述第一磁体和所述第二磁体的所述固定部来固定所述磁回路，并且

在所述第二方向上，所述第一磁体和所述第二磁体在与所述固定部不同的部分处不被所述第一不动框和所述第二不动框夹持。

2.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，除了所述固定部之外，所述第一磁体和所述第二磁体在所述第三方向上设置有线圈面对部，其中

所述线圈面对部在所述第二方向上突出到比所述第一不动框靠近所述线圈的位置，并且

所述第一不动框设置有供所述线圈面对部***的开口部。

3.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的所述固定部被形成为在与所述第一方向垂直相交的高度方向上下降从而形成台阶的凸缘形状。

4.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述第三磁体在第三方向上的两端部处设置有其它固定部。

5.根据权利要求2所述的驱动设备，其中，所述驱动设备还包括冲击吸收件，所述冲击吸收件介于所述第一不动框的所述开口部与所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体之间。

6.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述驱动设备还包括被夹持在所述第一不动框和所述第二不动框之间的压缩构件。

7.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述驱动设备还包括将所述第二不动框固定到所述第一不动框的锁定构件，其中，所述锁定构件被配置成当所述第三磁体和所述锁定构件被投影到驱动平面上时，连接所述锁定构件的中心点的线段中的至少一个线段与所述第三磁体相交。

8.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述第一不动框由杨氏模量和表面硬度高于所述第二不动框的杨氏模量和表面硬度的金属板材料构成，并且所述第二不动框由磁导率高于所述第一不动框的磁导率的金属板材料制成。

9.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述可动部能够相对于所述不动部转动。

10.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述驱动设备还包括固定到所述可动部的图像稳定元件。

11.根据权利要求10所述的驱动设备，其中，所述图像稳定元件为摄像器件。

12.根据权利要求10所述的驱动设备，其中，所述图像稳定元件为图像稳定透镜。

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