JP2011078150A - 直線駆動装置および光学素子駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定体側のガイド軸を可動体の貫通部に通し、磁気駆動機構によって可動体を駆動する方式を採用した場合でも、可動体の姿勢が安定している直線駆動装置、および光学素子駆動装置を提供すること。
【解決手段】光学素子駆動装置および直線駆動装置において、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２によって支持された可動体５は、磁気駆動機構によって直線駆動される。また、可動体５は、第１ガイド軸４１の周りに設けられた第１バネ部材９１と、第２ガイド軸４２の周りに設けられた第２バネ部材９２によって原点位置に保持される。また、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２は、第１軸受部５１２、第２軸受部５２２、第３軸受部５２３と貫通部の内壁とを接触させる側圧を発生させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置、および当該直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置に関するものである。

ズームレンズやコリメータレンズ等の光学素子を保持した可動体を直線的に往復動作させる光学素子駆動装置等に用いられる直線駆動装置（リニアモータ）としてはステッピングモータを利用したものを挙げることができる（特許文献１参照）。

特開平６−２８１８５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のステッピングモータを用いた直線駆動装置（光学素子駆動装置）では、小型化が困難であるという問題点がある。

ここに本発明者は、固定体の側において可動体の移動方向に延在するガイド軸を可動体の貫通部に通すとともに、可動体および固定体のうちの一方に設けた磁石と、他方に設けたコイルとを対向させた磁気駆動機構によって可動体を駆動する方式を提案するものである。しかしながら、かかる方式の場合、可動体の貫通部と固定体のガイド軸との間に介在する隙間が原因で可動体の姿勢が安定せず、可動体にブレが発生するという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、固定体側のガイド軸を可動体の貫通部に通し、磁気駆動機構によって可動体を駆動する方式を採用した場合でも、可動体の姿勢が安定している直線駆動装置、および当該直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置であって、前記固定体は、前記可動体の移動方向に沿って多極に着磁された永久磁石体と、前記可動体の移動方向に沿って延在するガイド軸と、を備え、前記可動体は、前記永久磁石体との間に隙間を隔てて対向して当該永久磁石体と磁気駆動機構を構成する駆動コイルと、前記ガイド軸に係合する貫通部と、を備え、前記固定体と前記可動体との間には、前記ガイド軸の軸線方向に対して交差する方向の側力を前記可動体に印加するバネ部材が設けられていることを特徴とする。

本発明では、固定体に対して可動体を直線的に往復動作させるにあたって、固定体側の永久磁石体と可動体側の駆動コイルとを備えた磁気駆動機構を利用するため、直線駆動装置の小型化を図ることができる。また、固定体は、可動体の貫通部と係合するガイド軸を備えているため、可動体は、ガイド軸に支持された状態で磁気駆動機構により駆動される。ここで、ガイド軸と貫通部との間には、少なくともクリアランスに相当する隙間が介在するが、本発明において、可動体は、バネ部材によって移動方向に対して交差する方向の側圧が印加されている。このため、ガイド軸が貫通部の内壁に確実に当接するので、可動体を安定した姿勢で駆動することができ、可動体にブレが発生することを回避することができる。

本発明において、前記固定体は、前記ガイド軸として、前記可動体を間に挟む両側に設けられた第１ガイド軸および第２ガイド軸を備えていることが好ましい。かかる構成を採用すれば、可動体を２本のガイド軸で支持できるので、可動体を安定した姿勢に保持することができる。

本発明において、前記固定体と前記可動体との間には、前記バネ部材として、前記可動体を前記移動方向に向けて付勢する第１バネ部材と、該第１バネ部材に対して前記移動方向に対して交差する方向にずれた位置で前記可動体を前記第１バネ部材とは逆方向に付勢する第２バネ部材と、を備え、前記可動体は、前記駆動コイルへの給電が停止している期間、前記第１バネ部材の付勢力と前記第２バネ部材の付勢力とによって原点位置に保持されることが好ましい。かかる構成によれば、駆動コイルへの給電が停止している期間、可動体を原点位置に保持することができる。また、駆動コイルに通電する電流値と、第１バネ部材および第２バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体を所定位置に停止させることができる。さらに、第１バネ部材と第２バネ部材は、移動方向に対して交差する方向にずれた位置で可動体を付勢するため、可動体には、可動体を回転させようとする側圧が印加される。このため、可動体を原点位置に保持するための第１バネ部材および第２バネ部材をそのまま利用して側圧を発生させることができ、側圧を発生させる専用のバネ部材を必要としない。また、可動体を回転させようとする側圧が印加されるため、第１ガイド軸および第２ガイド軸は各々、可動体の貫通部の内壁に当接するので、可動体を安定した姿勢に保持することができる。

本発明においては、例えば、前記第１バネ部材は第１コイルバネであり、前記第２バネ部材は第２コイルバネである。コイルバネであれば、可動体の移動に追従して伸縮するので、可動体が移動しても可動体を付勢するのに都合がよい。

本発明において、前記第１コイルバネは、前記第１ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の一方側に設けられ、前記第２コイルバネは、前記第２ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の他方側に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、バネ部材（第１コイルバネおよび第２コイルバネ）を設ける場所を別途、確保する必要がない。それ故、直線駆動装置の小型化や薄型化を図ることができる。

本発明において、前記バネ部材は、前記駆動コイルの巻線に電気的に接続されて当該駆動コイルへの給電部材として用いられていることが好ましい。かかる構成によれば、給電部材を別途設ける必要がないので、直線駆動装置の小型化や薄型化を図ることができる。

本発明を適用した直線駆動装置は、光学素子駆動装置に用いることができ、この場合、前記可動体には光学素子が保持されている構成となる。

本発明では、固定体に対して可動体を直線的に往復動作させるにあたって、固定体側の永久磁石体と可動体側の駆動コイルとを備えた磁気駆動機構を利用するため、直線駆動装置の小型化を図ることができる。また、固定体は、可動体の貫通部と係合するガイド軸を備えているため、可動体は、ガイド軸に支持された状態で磁気駆動機構により駆動される。ここで、ガイド軸と貫通部との間には、少なくともクリアランスに相当する隙間が介在するが、本発明において、可動体は、バネ部材によって移動方向に対して交差する方向の側圧が印加されている。このため、ガイド軸が貫通部の内壁に確実に当接するので、可動体を安定した姿勢で駆動することができ、可動体にブレが発生することを回避することができる。

本発明を適用した光学素子駆動装置の全体構成を示す説明図である。 本発明を適用した光学素子駆動装置を固定体と可動体とに分離した状態を示す分解斜視図である。 本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体を構成する部材の説明図である。 本発明を適用した光学素子駆動装置の内部構成を示す断面図である。 本発明を適用した光学素子駆動装置および直線駆動装置の固定体に形成した位置決め用突出部の説明図である。 図５に示す位置決め用突出部に設けたストッパ部の説明図である。 本発明を適用した光学素子駆動装置においてガイド軸と貫通部の内壁との接触状態を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を適用した直線駆動装置を光学素子駆動装置に用いた場合を中心に説明する。また、以下の説明では、互いに直交する３方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、Ｘ軸方向を可動体の移動方向として説明する。

（光学素子駆動装置の全体構成）
図１は、本発明を適用した光学素子駆動装置の全体構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置の斜視図、および光学素子駆動装置からカバーを外した状態の斜視図である。

図１に示す光学素子駆動装置２００は、固定体２に対して可動体５をＸ軸方向（移動方向Ｌ）に沿って直線的に往復動作させる直線駆動装置１００を備えており、可動体５には光学素子１（被駆動部材）が保持されている。かかる光学素子駆動装置２００においては、直線駆動装置１００において可動体５を直線駆動すると、可動体５とともに光学素子１が直線駆動されることになる。光学素子１は、光学素子駆動装置２００を搭載した光学ユニットにおいて光学系を構成するレンズや偏向ミラー等であり、Ｘ軸方向に光軸を向けている。ここで、光学素子１が光学ユニットの光学特性を補正する機能を担う場合、直線駆動装置１００および光学素子駆動装置２００は、光学素子１を光軸方向の所定位置に停止した状態を確実に保持する必要がある。

直線駆動装置１００において、固定体２は、薄板を所定形状に折り曲げたベース２０（ヨーク）と、ベース２０に対してＸ軸方向に延在するように保持されたガイド軸と、板状のカバー３０と、後述する永久磁石体７０とを備えている。本形態では、ガイド軸として３本のガイド軸（第１ガイド軸４１、第２ガイド軸４２、第３ガイド軸４３）が用いられている。ベース２０は、底板部２１と、底板部２１から上方（Ｙ軸方向）に起立する４枚の側板部２２、２３、２４、２５とを備えており、側板部２２、２３、２４、２５の上端部にカバー３０が固定されている。

（固定体２の詳細構成）
図２は、本発明を適用した光学素子駆動装置を固定体と可動体とに分離した状態を示す分解斜視図である。

図１および図２に示すように、ベース２０において、Ｚ軸方向の一方側でＸ軸方向で対向する一対の側板部２２、２３は、後述するバネ部材（第１バネ部材９１および第２バネ部材９２）を受ける固定体側バネ受け部として構成されている。側板部２２には、Ｚ軸方向に離間する位置に２つの穴２２ａ、２２ｂが形成されており、側板部２３にも、Ｚ軸方向に離間する位置に２つの穴２３ａ、２３ｂが形成されている。穴２２ａと穴２３ａとはＸ軸方向で対向しており、第１ガイド軸４１の軸端部分が穴２２ａ、２３ａに嵌ることにより、第１ガイド軸４１の両端部が側板部２２、２３に保持されている。また、穴２２ｂと穴２３ｂとはＸ軸方向で対向しており、第２ガイド軸４２の軸端部分が穴２２ｂ、２３ｂに嵌ることにより、第２ガイド軸４２の両端部が側板部２２、２３に保持されている。さらに、Ｚ軸方向の他方側でＸ軸方向で対向する一対の側板部２４、２５にも、互いに対向する位置に穴２４ａ、２５ａが形成されており、第３ガイド軸４３の軸端部分が穴２４ａ、２５ａに嵌ることにより、第３ガイド軸４３の両端部が側板部２２、２３、２４、２５に保持されている。このようにして本形態では、Ｚ軸方向の一方側から他方側に向かって、第１ガイド軸４１、第２ガイド軸４２および第３ガイド軸４３が平行に配列されており、第１ガイド軸４１、第２ガイド軸４２および第３ガイド軸４３は、ベース２０の底板部２１から同一の高さ位置にある。

（可動体５の詳細構成）
図３は、本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体を構成する部材の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置において可動体から駆動コイルを外した状態の分解斜視図、および可動体をさらに細かく分解した様子を示す分解斜視図である。

図１、図２および図３に示すように、可動体５は、後述する角筒状の駆動コイル８０を備えており、かかる駆動コイル８０を、移動方向Ｌに対して直交する方向で切断すると、Ｚ軸方向で対向する一対の短辺８０ａ、８０ｂと、Ｙ軸方向で対向する一対の長辺８０ｃ、８０ｄを備えた断面形状を有している。

可動体５では、駆動コイル８０の外側において、Ｚ軸方向の一方側には第１ホルダ部材５１（軸受部材）が設けられ、Ｚ軸方向の他方側には、第１ホルダ部材５１にＺ軸方向で対向する第２ホルダ部材５２（軸受部材）が設けられている。第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２は、樹脂等といった非磁性の材料からなる。第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２は、駆動コイル８０の外周面のうち、短辺８０ａ、８０ｂに相当する壁面に沿って移動方向に延在している。

第１ホルダ部材５１は、Ｘ軸方向に延在する板状部５１１と、この板状部５１１のＸ軸方向の略中央位置からＺ軸方向の一方側（外側）に突出する第１軸受部５１２を備えている。第１軸受部５１２は、Ｘ軸方向で貫通する溝状部５１２ａ（貫通部）と、第１軸受部５１２のＺ軸方向の一方側（外側）から溝状部５１２ａに到るスリット部が形成されており、Ｕ字溝状に形成されている。かかる溝状部５１２ａには、副軸としての第１ガイド軸４１がＸ軸方向に貫通している。

第２ホルダ部材５２は、Ｘ軸方向に延在する板状部５２１と、この板状部５２１のＸ軸方向の一方側端部からＺ軸方向の外側に突出する第２軸受部５２２と、板状部５２１において第２軸受部５２２からＸ軸方向で離間する他方側端部からＺ軸方向の外側に突出する第３軸受部５２３とを備えており、第２軸受部５２２と第３軸受部５２３とは、所定の距離を隔ててＸ軸方向で対向している。第２軸受部５２２および第３軸受部５２３にはＸ軸方向からみたときに重なる位置にＸ軸方向に貫通する貫通穴５２２ａ、５２３ａ（貫通部）が形成されており、かかる貫通穴５２２ａ、５２３ａを主軸としての第２ガイド軸４２が貫通している。

第２ホルダ部材５２は、第３軸受部５２３の先端側に棒状の素子保持部５２４を備えている。素子保持部５２４において、Ｚ軸方向の略中央部分には、Ｘ軸方向に貫通する素子保持用凹部５２５（部材保持部）が形成されており、かかる素子保持用凹部５２５の内部に光学素子１が保持されている。素子保持部５２４の先端部には、Ｘ軸方向に貫通する穴からなる貫通穴５２４ａが形成されており、かかる貫通穴５２４ａを第３ガイド軸４３が貫通している。

可動体５は、Ｘ軸方向（移動方向Ｌ）に開口部を備えた略角筒状である。可動体５は、駆動コイル８０の内側のうち、Ｚ軸方向の一方側に第１補強部材６１を備え、Ｚ軸方向の他方側には、第１補強部材６１にＺ軸方向で対向する第２補強部材６２を備えている。第１補強部材６１および第２補強部材６２は、駆動コイル８０の内周面のうち、短辺８０ａ、８０ｂに相当する壁面に沿って移動方向Ｌに延在している。第１補強部材６１および第２補強部材６２は、樹脂等といった非磁性の材料からなる。

第１補強部材６１のＸ軸方向の両側の端部６１１、６１２は各々、駆動コイル８０の両端部から移動方向Ｌに突出している。また、端部６１１、６１２は、第１ホルダ部材５１の板状部５１１のＸ軸方向の両端部に重なるようにＺ軸方向の外側に屈曲して、板状部５１１のＸ軸方向の両端部に接着されている。このため、駆動コイル８０に第１ホルダ部材５１および第１補強部材６１を接着しなくても、駆動コイル８０の短辺８０ａに相当する部分を間に挟んだ状態で第１ホルダ部材５１の板状部５１１の端部と第１補強部材６１の端部６１１、６１２とが連結された状態になっている。

同様に、第２補強部材６２のＸ軸方向の両側の端部６２１、６２２は、駆動コイル８０の両端部から移動方向Ｌに突出している。また、端部６２１、６２２は、第２ホルダ部材５２の板状部５２１のＸ軸方向の両端部に重なるようにＺ軸方向の外側に屈曲して、板状部５２１のＸ軸方向の両端部に接着されている。このため、駆動コイル８０に第２ホルダ部材５２および第２補強部材６２を接着しなくても、駆動コイル８０の短辺８０ｂに相当する部分を間に挟んだ状態で第２ホルダ部材５２の板状部５２１の端部と第２補強部材６２とが連結された状態になっている。

（磁気駆動機構の構成）
図４は、本発明を適用した光学素子駆動装置の内部構成を示す断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した光学素子駆動装置を図１（ａ）のＸ１−Ｘ１′で示す位置で切断したときの断面図、および図１（ａ）のＺ１−Ｚ１′で示す位置で切断したときの断面図である。

本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００において、可動体５をＸ軸方向（光軸方向）に駆動するにあたって、本形態では、図１〜図４を参照して以下に説明するように、固定体２と可動体５との間には、固定体２側の永久磁石体７０と、この永久磁石体７０との間に隙間を隔てる可動体５側の駆動コイル８０とを備えた磁気駆動機構７が構成されている。

かかる磁気駆動機構７において、永久磁石体７０は、図２および図４（ａ）に示すように、Ｙ軸方向（厚さ方向）で薄い直方体形状（矩形板形状）を有しており、Ｘ軸方向の両端部が固定体２に用いたベース２０の側板部２２、２３に固定されている。この状態で、永久磁石体７０は、ベース２０の底板部２１からＹ軸方向に浮いた状態にあり、永久磁石体７０とベース２０の底板部２１との間には隙間が介在する。また、永久磁石体７０とカバー３０との間にも隙間が介在する。

ここで、永久磁石体７０は、Ｘ軸方向（可動体５の移動方向Ｌ）に沿って多極に着磁されている。また、永久磁石体７０は、Ｘ軸方向に沿って配列された複数の磁石片を備えており、複数の磁石片は、隣り合う磁石片同士が同一極を相手側の磁石片に向けて配置されている。より具体的には、永久磁石体７０は、２つの磁石片（第１磁石片７１および第２磁石片７２）からなり、第１磁石片７１および第２磁石片７２は、同一極（例えば、Ｎ極）を相手側に向けている。また、第１磁石片７１と第２磁石片７２との間には薄い磁性板７５が配置されている。磁性板７５のサイズは、第１磁石片７１および第２磁石片７２のＹＺ平面におけるサイズと同一である。このため、永久磁石体７０は、第１磁石片７１、磁性板７５および第２磁石片７２からなるが、全体として一体の直方体形状になっている。

かかる構成の永久磁石体７０では、第１磁石片７１および第２磁石片７２の端面に磁性板７５が重ねて配置されているため、第１磁石片７１および第２磁石片７２から磁性板７５が位置する側に集中して磁力線が発生する。また、第１磁石片７１および第２磁石片７２が、同一極（例えば、Ｎ極）を相手側に向けているため、磁性板７５から周辺（Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に向けて効率よく磁力線が発生する。

図１〜図４に示すように、磁気駆動機構７に用いた駆動コイル８０は、Ｘ軸方向に開口部に向けた角筒状のボイスコイルであり、駆動コイル８０の内側に永久磁石体７０が配置されている。このため、駆動コイル８０は、永久磁石体７０とベース２０の底板部２１との間に介在する隙間、および永久磁石体７０とカバー３０との間に介在する隙間を通って永久磁石体７０の周りを巻回しており、駆動コイル８０においてＸ軸方向に向く開口部から外側には、永久磁石体７０のＸ軸方向の両端部が突出している。

この状態で、ベース２０およびカバー３０は、駆動コイル８０に対して永久磁石体７０とは反対側で駆動コイル８０を覆っている。本形態では、ベース２０およびカバー３０を磁性板により構成し、ベース２０およびカバー３０については、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００の筐体として用いるとともに、ヨークとしても利用している。本形態では、ベース２０およびカバー３０をヨークとして用いるにあたって、ベース２０およびカバー３０のＺ軸方向の寸法は、永久磁石体７０のＺ軸方向の寸法より大きく、ベース２０、カバー３０および永久磁石体７０を平面視したとき、ベース２０およびカバー３０は、永久磁石体７０よりＺ軸方向の両側から張り出している。このため、ベース２０およびカバー３０は、ヨークとしての機能に優れている分、ベース２０およびカバー３０の板厚を薄くすることができる。また、ベース２０の側板部２２、２３において、永久磁石体７０よりＺ軸方向の両側から張り出している部分を利用して第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２の両軸端部を支持している。このため、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２を支持するための部材を別途、追加する必要がないという利点がある。

本形態において、駆動コイル８０は、可動体５において第１補強部材６１および第２補強部材６２の周りに巻回されている。より具体的には、駆動コイル８０は、第１補強部材６１の両端部においてＺ軸方向で屈曲した端部６１１と端部６１２とによって挟まれた部分、および第２補強部材６２の両端部においてＺ軸方向で屈曲した端部６２１と端部６２２とによって挟まれた部分に巻回されている。この状態で、第１補強部材６１および第２補強部材６２は、駆動コイル８０の内側に位置し、駆動コイル８０においてＺ軸方向に位置する短辺８０ａ、８０ｂに相当する部分は、第１補強部材６１および第２補強部材６２によって補強された状態にある。

駆動コイル８０と永久磁石体７０との間のうち、Ｚ軸方向に位置する間には、隙間が介在しているとともに、かかる隙間内には、第１補強部材６１または第２補強部材６２が位置する。これに対して、駆動コイル８０と永久磁石体７０との間のうち、Ｙ軸方向に位置する間には狭い隙間が存在し、第１補強部材６１および第２補強部材６２が介在していない。このため、Ｙ軸方向では、駆動コイル８０と永久磁石体７０とを接近させることができる分、駆動コイル８０を鎖交する磁束密度を高めることができる。

本形態では、駆動コイル８０を形成する際、第１補強部材６１および第２補強部材６２をコイルボビンとして利用する。すなわち、治具によって第１補強部材６１および第２補強部材６２を所定の間隔を介して対向するように保持した状態で、第１補強部材６１において端部６１１、６２１によって挟まれた部分、および第２補強部材６２において端部６２１、６２２によって挟まれた部分にコイル線を巻回し、駆動コイル８０を形成する。

しかる後に、第１補強部材６１の端部６１１、６１２に対して第１ホルダ部材５１を固定し、第２補強部材６２の端部６２１、６２２に対して第２ホルダ部材５２を固定すれば、可動体５を組み立てることができる。かかる可動体５においては、可動体５のＺ軸方向の一方側に軸受け用の第１軸受部５１２を設けるにあたって、第１補強部材６１の端部６１１、６１２を介して駆動コイル８０のＺ軸方向の一方側の側面に第１ホルダ部材５１を取り付けた構造を採用している。また、本形態では、可動体５のＺ軸方向の他方側に第１軸受部５２２および第３軸受部５２３を設けるにあたって、第２補強部材６２の端部６２１、６２２を介して駆動コイル８０のＺ軸方向の他方側の側面に第２ホルダ部材５２を取り付けた構造を採用している。

（永久磁石体７０の位置決め構造およびストッパ部の構成）
図５は、本発明を適用した光学素子駆動装置および直線駆動装置の固定体に形成した位置決め用突出部の説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、ベース２０に形成した永久磁石***置決め用の位置決め用突出部の説明図、および位置決め用突出部を拡大して示す説明図である。図６は、図５に示す位置決め用突出部に設けたストッパ部の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、ストッパ部の平面的構成を示す説明図、および位置決め用突出部を素子保持部側からみたときの説明図である。

図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００では、固定体２に用いたベース２０の側板部２２においてＺ軸方向の略中央部分には、側板部２２の一部を側板部２３に向けて切り起こした位置決め用突出部２２１が形成されており、側板部２３においてＺ軸方向の略中央部分には、側板部２３の一部を側板部２２に向けて切り起こした位置決め用突出部２３１が形成されている。ここで、位置決め用突出部２２１、２３１は各々、底板部２１から所定の高さ位置に水平板部２２１ａ、２３１ａを備えており、かかる水平板部２２１ａ、２３１ａの上に永久磁石体７０のＸ軸方向の端部が位置決めされ、接着されている。このため、永久磁石体７０は、底板部２１から所定の寸法浮いた状態にある。

また、ベース２０の側板部２２においてＺ軸方向の一方側には、側板部２２の一部を側板部２３に向けてＬ字形状に切り起こした位置決め用突出部２２２が形成されており、側板部２３においてＺ軸方向の一方側には、側板部２３の一部を側板部２２に向けてＬ字形状に切り起こした位置決め用突出部２３２が形成されている。ここで、位置決め用突出部２２２、２３２は各々、底板部２１から所定の高さ位置にＺ軸方向に向いた垂直板部２２２ａ、２３２ａを備えており、かかる垂直板部２２２ａ、２３２ａに永久磁石体７０のＺ軸方向の端面が位置決めされ、接着されている。このため、永久磁石体７０は、位置決め用突出部２２２、２３２の垂直板部２２２ａ、２３２ａによってＺ軸方向の位置が規定されている。

ここで、位置決め用突出部２２２、２３２は各々、移動方向Ｌで対向する垂直板部からなるストッパ部２２２ｂ、２３２ｂを備えている。ストッパ部２２２ｂ、２３２ｂのうち、ストッパ部２２２ｂは可動体５の第２補強部材６２の一方の端部６２１と移動方向Ｌで対向し、ストッパ部２３２ｂは可動体５の第２補強部材６２の他方の端部６２２と移動方向Ｌで対向している。このため、可動体５が側板部２２の側に移動した際、ストッパ部２２２ｂは、第２補強部材６２の端部６２１（可動体５において駆動コイル８０を避けた箇所）と当接して可動体５のこれ以上の移動を阻止する。また、可動体５が側板部２３の側に移動した際、ストッパ部２３２ｂは、第２補強部材６２の端部６２２（可動体５において駆動コイル８０を避けた箇所）と当接して可動体５のこれ以上の移動を阻止する。このようにして、本形態では、ベース２０に設けた複数の位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２のうち、位置決め用突出部２２２、２３２に設けたストッパ部２２２ｂ、２３２ｂによって、可動体５の可動範囲を規定している。

（バネ部材の構成）
図７は、本発明を適用した光学素子駆動装置においてガイド軸と貫通部の内壁との接触状態を示す説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、可動体５に側圧を印加しない状態の説明図、および可動体５に側圧を印加した状態の説明図である。

図１および図２に示すように、本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００では、可動体５をＸ軸方向（光軸方向）に駆動するにあたって磁気駆動機構７を用いるとともに、可動体５を所定位置に保持するために、磁気駆動機構７による推力と、バネ部材の付勢力を利用する。また、振動や外部から衝撃等の外力が加わった際に可動体５が大きく変位することを防止するためにバネ部材を利用する。具体的には、固定体２と可動体５との間には、以下に説明するバネ部材が配置されている。

より具体的には、本形態では、第１ガイド軸４１において側板部２２と可動体５の第１軸受部５１２の間に位置する部分の周りに、コイルバネからなる第１バネ部材９１（バネ部材）を圧縮された状態で配置されている。この状態で、第１バネ部材９１の両端部は、側板部２２および第１軸受部５１２に当接しており、第１軸受部５１２および側板部２２は、第１バネ部材９１の両端を受けるバネ受け部として利用されている。

また、第２ガイド軸４２において側板部２３と可動体５の第２軸受部５２３との間に位置する部分の周りに、コイルバネからなる第２バネ部材９２（バネ部材）を圧縮された状態で配置されている。この状態で、第２バネ部材９２の両端部は、側板部２３および第１軸受部５１２に当接しており、第３軸受部５２３と側板部２３は、第２バネ部材９２の両端を受けるバネ受け部として利用されている。

ここで、第１バネ部材９１と第２バネ部材９２は、可動体５をＺ軸方向の両側で挟む位置に配置されている。また、第１バネ部材９１と第２バネ部材９２は、可動体５に対して移動方向Ｌの反対側（一方側および他方側）に配置されており、互いに可動体５を移動方向の反対側に向けて付勢している。このため、図６（ａ）に示すように、可動体５には、矢印Ｒ１、Ｒ２で示す時計周りの方向の回転力が印加される結果、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁とが接し、第２ガイド軸４２と貫通穴５２３ａの内壁とが接した状態となる。また、第２ガイド軸４２と貫通穴５２２ａの内壁とが接した状態となる。すなわち、図７（ａ）に示すように、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁との間、第２ガイド軸４２と貫通穴５２３ａの内壁との間、および第２ガイド軸４２と貫通穴５２２ａの内壁との間にクリアランスなどに起因する隙間Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がある場合でも、図７（ｂ）に示すように、可動体５に矢印Ｒ１、Ｒ２で示す時計周りの方向の回転力が印加されると、可動体５には、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁の角部分５１２ｅとを接触させようとする側圧、第２ガイド軸４２と貫通穴５２３ａの内壁の角部分５２３ｅとを接触させようとする側圧、および第２ガイド軸４２と貫通穴５２２ａの内壁の角部分５２２ｅとを接触させようとする側圧が作用する。従って、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁とが接触し、かつ、第２ガイド軸４２と貫通穴５２２ａ、５２３ａの内壁とが接触する状態になる。このため、可動体５の姿勢が固定されるため、可動体５は、安定な姿勢を保持した状態でＸ軸方向に駆動されることになる。

なお、可動体５の姿勢を固定するという観点からすれば、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁の角部分５１２ｅとが接触し、第２ガイド軸４２と貫通穴５２３ａの内壁の角部分５２３ｅおよび貫通穴５２２ａの内壁の角部分５２２ｅのうちの一方とが接触していればよく、かかる２点で接触している構成を採用してもよい。

本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００では、駆動コイル８０に給電するにあたって、金属製のコイルバネからなる第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を給電部材として利用することができる。より具体的には、駆動コイル８０の巻き始めの端部を第１バネ部材９１に電気的に接続し、駆動コイル８０の巻き終わりの端部を第２バネ部材９２に電気的に接続する。かかる電気的な接続を行なうにあたって、本形態では、例えば、第１バネ部材９１の両端のうち、第１軸受部５１２側に位置する端部に駆動コイル８０の巻き始めの端部を電気的に接続し、側板部２２側に位置する端部に外部からの配線を電気的に接続する。また、第２バネ部材９２の両端のうち、第３軸受部５１３側に位置する端部に駆動コイル８０の巻き終わりの端部を電気的に接続し、側板部２３側に位置する端部に外部からの配線を電気的に接続する。

かかる構成によれば、可動体５がＸ軸方向に変位した際、駆動コイル８０の巻き始めの端部および巻き終わりの端部は、可動体５とともにＸ軸方向に変位するため、駆動コイル８０の巻き始めの端部および巻き終わりの端部に不要な力が加わらない。また、可動体５がＸ軸方向に変位した際でも、外部からの配線が変位しないため、配線に不要な力が加わらない。

また、駆動コイル８０を第１バネ部材９１および第２バネ部材９２に電気的に接続するにあたっては、駆動コイル８０の巻き始めの端部を第１バネ部材９１に直接、ハンダ付けし、駆動コイル８０の巻き終わりの端部を第２バネ部材９２に直接、ハンダ付けした構成を採用することができる。また、第１軸受部５１２および第３軸受部５２３にランドを設けておき、駆動コイル８０の巻き始めの端部および巻き終わりの端部をランドにハンダ付けしてもよい。なお、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を給電部材として利用する際、第１バネ部材９１と第２バネ部材９２が第１ガイド軸４１、第２ガイド軸４２およびベース２０を介して短絡することを防止する必要がある。かかる短絡を防止するにあたっては、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を樹脂材料で形成した構成や、第１バネ部材９１と側板部２２との間、および第２バネ部材９２と側板部２３との間に絶縁材料を介在させた構成を採用すればよい。

（動作）
本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００において、駆動コイル８０への通電を行なわない状態では、可動体５および光学素子１は、第１バネ部材９１のバネ力、および第２バネ部材９２のバネ力が釣り合った位置、すなわち、原点位置に保持されている。本形態において、原点位置は、駆動コイル８０のＸ軸方向の中央位置と、永久磁石体７０のＸ軸方向の中央位置とがＺ軸方向で重なった位置である。

この状態から、駆動コイル８０に通電し、磁気駆動機構７により可動体５がＸ軸方向（移動方向Ｌ）の一方側（第1バネ部材９１が圧縮する方向）に変位すると、第１バネ部材９１が抗力を発生させる。その際、第２バネ部材９２は、可動体５をＸ軸方向（移動方向Ｌ）の一方側に付勢する。その結果、可動体５および光学素子１は、磁気駆動機構７による推力、第１バネ部材９１の抗力、および第２バネ部材９２の付勢力が釣り合った位置で停止する。また、駆動コイル８０に逆方向に通電すると、磁気駆動機構７により可動体５がＸ軸方向（移動方向Ｌ）の他方側（第２バネ部材９２が圧縮する方向）に変位する。その結果、第２バネ部材９２が抗力を発生させるとともに、第１バネ部材９１は、可動体５をＸ軸方向（移動方向Ｌ）の他方側に付勢する。それ故、可動体５および光学素子１は、磁気駆動機構７による推力、第１バネ部材９１の抗力、および第２バネ部材９２の付勢力が釣り合った位置で停止する。また、駆動コイル８０への通電を停止すると、可動体５および光学素子１は、第１バネ部材９１のバネ力、および第２バネ部材９２のバネ力が釣り合った位置、すなわち、原点位置に戻り、そこに保持される。

ここで、可動体５の駆動に磁気駆動機構７を採用すると、可動体５に振動や外部から衝撃等の外力が加わった際、可動体７がＸ軸方向に大きく変位しようとする。本形態では、固定体２と可動体５との間には、可動体５がＸ軸方向に変位した際に抗力を発生させる第１バネ部材９１および第２バネ部材９２が設けられている。このため、振動や外部からの衝撃等の外力に起因する可動体７のＸ軸方向の変位は、第１バネ部材９１のバネ力、および第２バネ部材９２のバネ力によって抑制される。

また、磁気駆動機構７により可動体５をＸ軸方向に駆動する際、駆動コイル８０には、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２の抗力に打ち勝つ推力を発生させる電流を供給する。その際、可動体７に振動や外部から衝撃等の外力が加わると、可動体５がベース２０の側板部２２、２３に当接することがある。かかる場合でも、本形態では、図５および図６を参照して説明したストッパ部２２２ｂ、２３２ｂが第２補強部材６２の端部６２１、６２２（可動体５において駆動コイル８０を避けた箇所）に当接する。従って、駆動コイル８０がベース２０の側板部２２、２３に当接することがないので、駆動コイル８０の断線を防止することができる。また、駆動コイル８０は、第１補強部材６１の端部６１１、６１２によって挟まれた部分、および第２補強部材６２の端部６２１、６２２によって挟まれた部分に巻回されているため、駆動コイル８０に多少の衝撃が加わっても、巻きズレしない。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００では、固定体２に対して可動体５を直線的に往復移動させるにあたって、固定体２側に保持された永久磁石体７０と、可動体５側に保持された駆動コイル８０とを備えた磁気駆動機構７を利用するとともに、永久磁石体７０については、可動体５の移動方向Ｌに沿って多極に着磁された構成とし、駆動コイル８０については、Ｘ軸方向（移動方向Ｌ）に開口部に向けて永久磁石体７０の周りを全周で囲むボイスコイルを用いる。かかる構成によれば、駆動コイル８０が永久磁石体７０の周りに巻回されているため、永久磁石体７０が形成する磁界を有効かつ最大限に利用することができる。それ故、本形態によれば、ステッピングモータや、駆動コイル８０の一辺が永久磁石体７０と対向するような磁気駆動機構と比較して、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００のサイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。

また、永久磁石体７０は、Ｘ軸方向（移動方向Ｌ）に沿って配列された複数の磁石片（第１磁石片７１および第２磁石片７２）を備え、複数の磁石片は、隣り合う磁石片同士が同一極を相手側の磁石片に向けて配置されているとともに、磁石片同士の間には磁性板７５が配置されている。このため、第１磁石片７１および第２磁石片７２から磁性板７５が位置する側に集中して磁力線が発生するとともに、磁性板７５から周辺（Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に向けて効率よく磁力線が発生する。それ故、漏れ磁束を少なくできる分、駆動コイル８０に鎖交する磁束密度を高めることができるので、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００のサイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。

また、磁力線が集中する磁性板７５は常時、駆動コイル８０の可動範囲内に位置するため、可動体５がいずれの位置に移動したときでも、永久磁石体７０が形成する磁界を有効かつ最大限に利用することができる。しかも、磁性板７５に磁力線を集中させるので、磁力線が集中する個所が常に駆動コイル８０の可動範囲内に位置するように構成するのが容易である。よって、本形態によれば、可動体５の位置にかかわらず、大きな推力を安定して得ることができる。

また、永久磁石体７０は、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に厚さ方向を向けた薄型の直方体形状を備え、駆動コイル８０は、永久磁石体７０の周りを全周で囲む角筒形状を有しているため、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００の薄型化を図ることができる。

また、固定体２と可動体５との間には、磁気駆動機構７により可動体５が変位した際に抗力を発生させるバネ部材（第１バネ部材９１および第２バネ部材９２）が設けられているため、駆動コイル８０に通電する電流値と、バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体５を所定位置に停止させることができる。しかも、本形態では、バネ部材として、磁気駆動機構７により可動体５が移動方向Ｌの一方側に変位した際に抗力を発生させる第１バネ部材９１と、磁気駆動機構７により可動体５が移動方向Ｌの他方側に変位した際に抗力を発生させる第２バネ部材９２とが設けられている。このため、可動体５は、駆動コイル８０への給電が停止している期間、第１バネ部材９１の付勢力と第２バネ部材９２の付勢力とによって原点位置に保持される。従って、駆動コイル８０への給電を停止した状態でも可動体５を所定位置（原点位置／永久磁石体７０のＸ軸方向の中央位置）に保持することができる。また、駆動コイル８０に通電して可動体５を所定位置に保持した状態で駆動コイル８０への通電を停止すると、第１バネ部材９１の付勢力と第２バネ部材９２の付勢力とによって、可動体５を原点位置に確実に戻すことができる。

また、本形態では、固定体２に対して可動体５を直線的に往復動作させるにあたって、固定体２側に保持された永久磁石体７０と可動体５側に保持された駆動コイル８０とを備えた磁気駆動機構７を利用しているため、振動や外部から衝撃等の外力が加わった際、可動体５は、Ｘ軸方向（磁気駆動機構７による駆動方向）に大きく変位しようとするが、本形態では、固定体２と可動体５との間にバネ部材（第１バネ部材９１および第２バネ部材９２）が設けられているため、振動や外部から衝撃等の外力に起因する可動体５の変位が抑制される。それ故、振動や外部から衝撃等の外力によって可動体５が大きく変位するという事態を回避することができる。

また、本形態では、可動体５は第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２によって支持されているため、可動体５を安定な姿勢で支持することができる。また、第１バネ部材９１と第２バネ部材９２は、可動体５をＺ軸方向の両側で挟む位置で互いに可動体５を移動方向の反対側に向けて付勢しているため、可動体５には、図７に示すように、矢印Ｒ１、Ｒ２で示す時計周りの方向の回転力が印加される結果、第１ガイド軸４１と溝状部５１２ａの内壁とが接し、第２ガイド軸４２と貫通穴５２２ａ、５２３ａの内壁とが接した状態となる。このため、可動体５は安定な姿勢を保持した状態でＸ軸方向に駆動されることになる。それ故、可動体５および光学素子１にブレが発生することを防止することができる。

また、可動体５を原点位置などに停止させるための第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を利用して、可動体５に側圧を印加している。また、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２は、駆動コイル８０への給電部材として用いられている。このため、側圧を発生させるためのバネ部材や給電部材を別途設ける必要がない。それ故、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００の小型化や薄型化を図ることができる。

また、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２は、可動体５において移動方向Ｌに対して直交する方向に突出した第１軸受部５１２および第２軸受部５２３と、固定体２において第１軸受部５１２に対して移動方向Ｌに対向する側板部２２、２３（固定体側バネ受け部）との間に配置されたコイルバネである。このため、可動体５に対して移動方向Ｌに位置する側にバネ部材を配置する必要がないため、バネ部材として、長いコイルバネを用いることができる。従って、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２の付勢力を調整するのが容易である。また、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２は、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２の周りに設けられているため、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を設ける場所を別途、確保する必要がない。それ故、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００の小型化や薄型化を図ることができる。

さらに、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２のうち、素子保持部５２４に近い側の第２ガイド軸４２は、可動体５の貫通穴５２２ａ、５２３ａを貫通する主軸であり、素子保持部５２４から近い側の第１ガイド軸４１は、可動体５の溝状部５１２ａを貫通する副軸である。このため、ブレが少ない主軸の方が素子保持部５２４近くに位置するため、素子保持部５２４のブレおよび光学素子１のブレを抑制することができる。

また、ベース２０の側板部２２、２３において、永久磁石体７０よりＺ軸方向の両側から張り出している部分を利用して第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２の両軸端部を支持しているため、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２を支持するための部材を別途、追加する必要がないという利点がある。

さらに、可動体５においてＺ軸方向の一方側には、第１ガイド軸４１を受ける第１軸受部５１２が１つ設けられている一方、可動体５において第１軸受部５１２位置する側とは反対側には、移動方向Ｌに対して直交する方向に突出した２つの軸受部（第１軸受部５２２および第３軸受部５２３）が移動方向Ｌで離間した位置に設けられている。このため、可動体５は、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２が配置されている側では固定体２に対して第１ガイド軸４１に１点支持され、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２が配置されている側とは反対側では第２ガイド軸４２に２点で支持されている。従って、可動体５はいわゆる三点支持されるので、安定した姿勢で移動する。特に、可動体５において光学素子１が保持されている側が２点支持であるため、光学素子１の姿勢を好適に保持することができる。

また、固定体２は、永久磁石体７０および駆動コイル８０を永久磁石体７０の厚さ方向の両側で覆うヨーク（ベース２０およびカバー３０）を備えており、かかるヨーク、永久磁石体７０および駆動コイル８０を平面視したとき、ヨークのサイズは、永久磁石体７０のサイズおよび駆動コイル８０のサイズよりも大きい。このため、永久磁石体７０および駆動コイル８０の周りに磁路を適正に構成することができる等、ヨークとしての機能が高いので、ベース２０およびカバー３０の板厚を薄くすることができる。それ故、光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００の厚さ寸法（Ｙ軸方向の寸法）を小さくでき、薄型化を図ることができる。しかも、永久磁石体７０および駆動コイル８０が直方体の外形形状を備えているとともに、カバー３０とベース２０とがヨークとして機能する部分も直方体の外形形状を備えている。このため、永久磁石体７０および駆動コイル８０と、ヨークとの間に不必要に広いスペースが存在しないので、ヨークとしての機能に優れている。すなわち、ヨークが直方体の外形形状を備えているにもかかわらず、駆動コイル８０が円筒状であると、ヨークの角部分に大きなデッドスペースが無駄に発生してしまうが、本形態によれば、かかる無駄なスペースを省いてある。このため、本形態の光学素子駆動装置２００および直線駆動装置１００は、サイズが小さくても大きな推力を発生させることができる。

また、本形態では、ベース２０の側板部２２、２３を利用して位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２を形成し、かかる位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２によって永久磁石体７０の位置決めを行なっている。このため、固定体２上に永久磁石体７０を高い位置精度をもって固定することができる。また、位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２は、ヨークとして機能する大きなベース２０に形成されている。かかるベース２０（ヨーク）であれば、永久磁石体７０の近傍に配置されることから、位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２を適正な個所に形成することができる。このため、比較的小さな位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２で永久磁石体７０の位置決めを行うことができる。しかも、位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２は、ヨークとして機能するベース２０の一部を折り曲げ加工してなるため、新たな部材を追加しなくても永久磁石体７０の位置決めを行なう位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２を設けることができる。

また、複数の位置決め用突出部２２１、２２２、２３１、２３２のうち、位置決め用突出部２２２、２３２には、可動体５において駆動コイル８０を避けた箇所に当接して可動体５の可動範囲を規定するストッパ部２２２ｂ、２３２ｂが設けられているため、位置決め用突出部２２２、２３２を利用して可動体５の可動範囲を規定することができる。しかも、ストッパ部２２２ｂ、２３２ｂは、可動体５において駆動コイル８０を避けた箇所に当接するため、駆動コイル８０とストッパ部２２２ｂ、２３２ｂとが当接することが原因でコイル線の被覆が剥がれて短絡する等の駆動コイル８０の損傷を防止することができる。すなわち、可動体５においてストッパ部２２２ｂ、２３２ｂが当接する部分は、駆動コイル８０の内周面のうち、短辺８０ｂに相当する内壁に沿って移動方向Ｌに延在して駆動コイル８０の端部から突出する第２補強部材６２の端部６２１、６２２である。また、端部６２１、６２２は、駆動コイル８０の外周面のうち、短辺８０ｂに相当する外壁に沿って移動方向Ｌに延在する第２ホルダ部材５２の両端部に重なって接着されている。このため、ストッパ部２２２ｂ、２３２ｂが第２補強部材６２の端部６２１、６２２に当接した際、駆動コイル８０には、振動や大きな衝撃等の外力が加わらない。それ故、駆動コイル８０の損傷を確実に防止することができる。

また、駆動コイル８０の側面に第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２を別途、後付けした構造を採用するにあたって、第１補強部材６１および第２補強部材６２を介して駆動コイル８０のＺ軸方向の一方側の側面に第１ホルダ部材５１を取り付け、第１補強部材６１および第２補強部材６２を介して駆動コイル８０のＺ軸方向の他方側の側面に第２ホルダ部材５２を取り付けた構造を採用している。このため、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２を駆動コイル８０の外面に接着剤等により直接、固定する必要がない。また、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２が駆動コイル８０から離間した状態とすることができる。また、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２が駆動コイル８０に接している場合でも、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２は駆動コイル８０に緩く接している状態とすることができる。従って、駆動コイル８０に大きな負荷が加わらないので、駆動コイル８０が損傷しない。また、駆動コイル８０の外面にコイル線に起因する凹凸が存在している場合でも、第１ホルダ部材５１、第２ホルダ部材５２および駆動コイル８０を確実に一体化させることができる。特に、本形態では、かかる構成を採用することにより、レンズ等の光学素子１を保持する第２ホルダ部材５２が傾くことを防止できるので、光軸のずれ等を防止することができる。

また、駆動コイル８０の内側に第１補強部材６１および第２補強部材６２を設けると、第１補強部材６１および第２補強部材６２を設けた場所では、駆動コイル８０と永久磁石体７０との隙間を広くすることになるが、第１補強部材６１および第２補強部材６２は、駆動コイル８０の内周面のうち、短辺８０ａ、８０ｂに相当する内壁に沿って設けられている。このため、第１補強部材６１および第２補強部材６２を駆動コイル８０の長辺８０ｃ、８０ｄに相当する内壁に沿って設けた場合と違って、推力の低下を最小限に止めることができる。すなわち、駆動コイル８０と永久磁石体７０との間のうち、駆動コイル８０の長辺８０ｃ、８０ｄに相当する部分（Ｙ軸方向に位置する部分）には第１補強部材６１および第２補強部材６２が介在せず、狭い隙間のみが存在する。このため、Ｙ軸方向では、駆動コイル８０と永久磁石体７０とを接近させることができる。従って、駆動コイル８０を鎖交する磁束密度を高めることができるので、可動体５に対して大きな推力を印加することができる。

また、本形態では、Ｚ軸方向で対向する２枚の板材（第１補強部材６１および第２補強部材６２）をボビンとして用いたため、筒形状のボビンに駆動コイル８０を巻回した構成と比較して、可動体５の軽量化を図ることができる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、側板部２２と可動体５の第１軸受部５１２との間に第１バネ部材９１を配置し、側板部２３と可動体５の第２軸受部５２３との間に第２バネ部材９２を配置したが、以下の位置に第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を配置してもよい。

例えば、側板部２２と可動体５の第１軸受部５１２との間に第１バネ部材９１を配置した場合には、第３ガイド軸４３を「第２ガイド軸」と見なして、側板部２５と可動体５の素子保持部５２４との間に第２バネ部材９２を配置してもよい。

また、側板部２３と可動体５の第１軸受部５１２との間に第１バネ部材９１を配置し、側板部２２と可動体５の第１軸受部５２２との間、あるいは側板部２２と可動体５の素子保持部５２４との間に第２バネ部材９２を配置してもよい。

上記実施の形態では、永久磁石体７０に２つの磁石片を用いたが、３つ以上の磁石片を用いた場合に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、駆動コイル８０として筒状コイルを用いたが、永久磁石体７０に開口部を向けた扁平コイル等を用いてもよい。

上記実施の形態では、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を圧縮バネとして用いたが、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を引っ張りバネとして用いてよい。また、可動体５に位置によって第１バネ部材９１および第２バネ部材９２が各々、圧縮バネおよび引っ張りバネとして機能するような構成を採用してもよい。

上記実施の形態では、バネ部材（第１バネ部材９１および第２バネ部材９２）を給電部材として利用したが、フレキシブル配線基板等の可撓性の配線部材にコイルの端部をハンダ付けして駆動コイル８０への給電を行ってもよい。この場合、可撓性の配線部材についてはＸ軸方向に弛み部分を向かせれば、可動体５に余計な負荷が加わることを抑制することができる。なお、フレキシブル配線基板等の可撓性の配線部材を駆動コイル８０への給電部材として用いる構成は、バネ部材（第１バネ部材９１および第２バネ部材９２）を設けた場合、あるいはバネ部材を設けない場合のいずれにおいても採用することができる。

上記実施の形態では、バネ部材として第１バネ部材９１および第２バネ部材９２からなる２つのバネ部材を用いたが、１つのバネ部材を用いてもよい。この場合も、磁気駆動機構７により可動体５が変位した際にバネ部材が発生させる抗力を利用すれば、駆動コイル８０に通電する電流値と、バネ部材のバネ定数とを制御することで、可動体５を所定位置に停止させることができる。上記実施の形態では、バネ部材としてコイルバネを用いたが、コイルバネ以外にも、Ｕ字形状あるいはＶ字形状の板バネを用いてもよい。

上記実施の形態では、可動体５を原点位置などに停止させるにあたって第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を利用したが、第１バネ部材９１および第２バネ部材９２を用いない構成を採用してもよい。この場合、可動体５に側圧を印加するバネ部材を別途設ければよい。また、可動体５と固定体２との間にホール素子や磁気センサー等を用いた位置検出システムを配置してクローズドループで可動体５の位置を制御してもよい。

上記実施の形態では、第１ガイド軸４１および第２ガイド軸４２の２本のガイド軸を用いたが、ガイド軸が１本の場合に本発明を適用してもよい。

上記実施の形態では、第１補強部材６１および第２補強部材６２をストッパとして利用するとともに、駆動コイル８０、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２を一体化するのに用いたが、第１補強部材６１および第２補強部材６２を用いない構成を採用してもよい。この場合、第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２の形状を変更して第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２にストッパ部２２２ｂ、２３２ｂが当接する構造を採用すればよい。また、駆動コイル８０に対して第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２を面接着した構成や、駆動コイル８０に対して第１ホルダ部材５１および第２ホルダ部材５２を三次元接着した構成を採用してもよい。

１ 光学素子（被駆動部材）
２ 固定体
５ 可動体
７ 磁気駆動機構
２０ ベース（ヨーク）
２２、２３ ベースの側板部
３０ カバー（ヨーク）
４１ 第１ガイド軸
４２ 第２ガイド軸
４３ 第３ガイド軸
５１ 第１ホルダ部材
５２ 第２ホルダ部材
７０ 永久磁石体
７１ 第１磁石片
７２ 第２磁石片
７５ 磁性板
８０ 駆動コイル
９１ 第１バネ部材
９２ 第２バネ部材
１００ 直線駆動装置
２００ 光学素子駆動装置
５１２ 第１軸受部
５１２ａ 溝状部（貫通部）
５２２ 第２軸受部
５２２ａ、５２３ａ 貫通穴（貫通部）
５２３ 第３軸受部
５２４ 素子保持部（部材保持部）

Claims (7)

1. 固定体に対して可動体を直線的に移動させる直線駆動装置であって、
   前記固定体は、前記可動体の移動方向に沿って多極に着磁された永久磁石体と、前記可動体の移動方向に沿って延在するガイド軸と、を備え、
   前記可動体は、前記永久磁石体との間に隙間を隔てて対向して当該永久磁石体と磁気駆動機構を構成する駆動コイルと、前記ガイド軸に係合する貫通部と、を備え、
   前記固定体と前記可動体との間には、前記ガイド軸の軸線方向に対して交差する方向の側圧を前記可動体に印加するバネ部材が設けられていることを特徴とする直線駆動装置。
2. 前記固定体は、前記ガイド軸として、前記可動体を間に挟む両側に設けられた第１ガイド軸および第２ガイド軸を備えていることを特徴とする請求項１に記載の直線駆動装置。
3. 前記固定体と前記可動体との間には、前記バネ部材として、前記可動体を前記移動方向に向けて付勢する第１バネ部材と、該第１バネ部材に対して前記移動方向に対して交差する方向にずれた位置で前記可動体を前記第１バネ部材とは逆方向に付勢する第２バネ部材と、を備え、
   前記可動体は、前記駆動コイルへの給電が停止している期間、前記第１バネ部材の付勢力と前記第２バネ部材の付勢力とによって原点位置に保持されることを特徴とする請求項２に記載の直線駆動装置。
4. 前記第１バネ部材は、第１コイルバネであり、
   前記第２バネ部材は、第２コイルバネであることを特徴とする請求項３に記載の直線駆動装置。
5. 前記第１コイルバネは、前記第１ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の一方側に設けられ、
   前記第２コイルバネは、前記第２ガイド軸の周りにおいて前記可動体に対して移動方向の他方側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の直線駆動装置。
6. 前記バネ部材は、前記駆動コイルの巻線に電気的に接続されて当該駆動コイルへの給電部材として用いられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の直線駆動装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の直線駆動装置を備えた光学素子駆動装置であって、
   前記可動体には光学素子が保持されていることを特徴とする光学素子駆動装置。

Images