(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(54)【発明の名称】ボイスコイルモータおよびレンズ鏡筒
(51)【国際特許分類】
H02K 33/18 20060101AFI20240723BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20240723BHJP
【ＦＩ】
H02K33/18 B
G02B7/04 E
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022571433
(86)(22)【出願日】2021-12-20
(86)【国際出願番号】 JP2021046965
(87)【国際公開番号】W WO2022138543
(87)【国際公開日】2022-06-30
【審査請求日】2023-07-14
(31)【優先権主張番号】P 2020217239
(32)【優先日】2020-12-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】110004370
【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】武藤 梓
(72)【発明者】
【氏名】臼井 一利
【審査官】島倉 理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０６４２８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／２０８８７６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ３３／１８
Ｇ０２Ｂ ７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に長さを有する第１ヨーク及び第２ヨークと、前記第１方向に長さを有し、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの間に配置される第３ヨークと、
前記第１ヨークに配置される第１磁石と、
前記第２ヨークに配置される第２磁石と、
前記第３ヨークに貫通され、前記第１磁石および前記第２磁石の磁力により前記第１方向に移動可能なコイルと、
を備え、
前記コイルは、巻線が直線状に巻回された第１部分と、前記巻線が円弧状に巻回された第２部分と、を有し、前記第１方向から見た場合に略Ｄ形状を有する、
ボイスコイルモータ。
【請求項2】
前記第２部分は、前記第３ヨークをはさんで前記第１部分と対向する、請求項１に記載のボイスコイルモータ。
【請求項3】
前記第３ヨークの前記第１部分と対向する面は、前記第１部分と略平行である、請求項１または請求項２に記載のボイスコイルモータ。
【請求項4】
前記第１ヨークおよび前記第２ヨークは、前記第１方向から見た場合に矩形形状を有し、外周面が前記第３ヨークの外周面の一部と一致する仮想円柱の直径は、前記矩形形状の長手方向の長さよりも大きい、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。
【請求項5】
前記コイルの前記巻線同士が交差するクロスポイントが、前記第１部分に位置する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。
【請求項6】
前記第１ヨークの前記第１磁石と対向する第１側面を含む第１平面と、前記第２ヨークの前記第２磁石と対向する第２側面を含む第２平面とは、交差し、前記第３ヨークは、前記第１平面と前記第２平面との交線と、前記コイルの前記第１部分と、の間に位置する、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。
【請求項7】
前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、および前記第３ヨークの前記第１方向における一端を接続する第４ヨークと、前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、および前記第３ヨークの前記第１方向における他端を接続する第５ヨークと、
を備え、
前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、および前記第５ヨークは、１つの部材により一体に形成される、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。
【請求項8】
前記第１方向において、前記第４ヨークと前記第１磁石および前記第２磁石との距離は、前記第５ヨークと前記第１磁石および前記第２磁石との距離よりも短い、請求項７に記載のボイスコイルモータ。
【請求項9】
前記第３ヨークは、前記第１方向における両端面に凸部を有し、前記第４ヨークと前記第５ヨークはそれぞれ前記凸部と係合する係合部を有する、
請求項７又は請求項８に記載のボイスコイルモータ。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のボイスコイルモータを備えるレンズ鏡筒。
【請求項11】
レンズと、前記レンズを保持し、前記コイルと連結されるレンズ保持枠と、
を備え、
前記ボイスコイルモータは前記第１方向が前記レンズの光軸と平行になるように配置され、
前記レンズの径方向において、前記第３ヨークは、前記コイルの前記第１部分と前記レンズとの間に位置する、
請求項１０に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ボイスコイルモータおよびレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【0002】
レンズの駆動装置として、ボイスコイルモータを採用したレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１）。レンズ鏡筒内で使用されるボイスコイルモータは、小型にすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－４９３３４号公報
【発明の概要】
【0004】
第１の態様によれば、ボイスコイルモータは、第１方向に長さを有する第１ヨーク及び第２ヨークと、前記第１方向に長さを有し、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの間に配置される第３ヨークと、前記第１ヨークに配置される第１磁石と、前記第２ヨークに配置される第２磁石と、前記第３ヨークに貫通され、前記第１磁石および前記第２磁石の磁力により前記第１方向に移動可能なコイルと、を備え、前記コイルは、巻線が直線状に巻回された第１部分と、前記巻線が円弧状に巻回された第２部分と、を有し、前記第１方向から見た場合に略Ｄ形状を有する。
【0005】
第２の態様によれば、レンズ鏡筒は、上記ボイスコイルモータを備える。
【0006】
なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、一実施形態に係るレンズ鏡筒１００について、図面を参照し、詳細に説明する。なお、各図において、理解を容易にするため、一部の要素の図示を省略している場合がある。
【0009】
図１は、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００と、カメラ本体１０１と、を備えるカメラ１を示す図である。なお、本実施形態において、レンズ鏡筒１００は、カメラ本体１０１に対して着脱可能であるが、これに限定されず、レンズ鏡筒１００とカメラ本体１０１とは一体であってもよい。
【0010】
カメラ本体１０１は、内部に撮像素子１１１および制御部１１２等を備えている。撮像素子１１１は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子によって構成され、結像光学系（カメラ本体１０１に装着されたレンズ鏡筒１００）によって結像された被写体像を電気信号に変換する。
【0011】
制御部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、カメラ本体１０１および装着されたレンズ鏡筒１００における合焦駆動を含む撮影に係る当該カメラ１全体の動作を統括制御する。
【0012】
図１に示すように、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００は、第１固定筒１０と、第１固定筒１０よりも内周側に配置された第２固定筒２０と、を備える。本実施形態において、第１固定筒１０は複数の部品から構成されているが、１つの部品により構成されてもよい。図１に示すように、第１固定筒１０には、レンズ鏡筒１００をカメラ本体１０１に着脱可能とするレンズマウントＬＭが固定されている。
【0013】
また、レンズ鏡筒１００は、共通の光軸ＯＡに沿って順次配列された複数のレンズＬ１～Ｌ４を備える。レンズＬ３はレンズ保持枠Ｆ３に保持され、他のレンズは、第２固定筒２０に保持されている。レンズＬ１～Ｌ４は、それぞれ、複数のレンズで構成されていてもよい。
【0014】
本実施形態において、レンズＬ３は、フォーカスレンズであって、光軸方向に移動されて、焦点調節を行う。レンズＬ３は、レンズ鏡筒１００の内部に配設されたボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）３０によって光軸方向に移動されるように設けられている。
【0015】
レンズ保持枠Ｆ３は、光軸ＯＡと交差する方向に突出する係合部１１６を備える。係合部１１６は、第２固定筒２０が有する直進溝２２と係合する。直進溝２２は、光軸方向に延伸しており、これにより、光軸ＯＡを中心とするレンズ保持枠Ｆ３の回転が規制され、レンズ保持枠Ｆ３は、直進溝２２に案内されて、光軸方向に直進移動する。なお、直進溝２２ではなく、光軸方向に延伸するガイドバーによりレンズ保持枠Ｆ３を光軸方向に案内してもよい。
【0016】
ＶＣＭ３０は駆動装置１１３によって駆動される。駆動装置１１３は、カメラ本体１０１の制御部１１２による制御下で、レンズＬ３の合焦駆動を制御する。具体的には、駆動装置１１３は、光学式エンコーダや磁気エンコーダ等の位置検出機構（不図示）から入力されるレンズＬ３の位置情報と、カメラ本体１０１の制御部１１２から入力されたレンズＬ３の目標位置情報とに基づいて、ＶＣＭ３０の駆動信号を生成し、ＶＣＭ３０に出力する。
【0017】
ＶＣＭ３０は駆動信号によって、レンズＬ３を光軸方向に直進駆動する。詳細は後述するが、図１に示すように、ＶＣＭ３０が備えるコイル３５には、レンズ保持枠Ｆ３が連結されている。具体的には、レンズ保持枠Ｆ３は、レンズ保持枠Ｆ３の連結部１１５を介して例えば接着剤等によってコイル３５に連結されている。これにより、コイル３５が光軸方向に直進駆動すると、レンズ保持枠Ｆ３が光軸方向に直進駆動され、レンズＬ３の光軸方向における位置が変化する。
【0018】
なお、ＶＣＭ３０の駆動信号がＯＦＦになっている場合、ＶＣＭ３０のコイル３５はその位置を保つ保持力を有さないため、自由に移動する。そのため、レンズ鏡筒１００を上向きまたは下向きにした場合、レンズ保持枠Ｆ３及びレンズＬ３の自重でコイル３５が移動して、レンズ保持枠Ｆ３が第２固定筒２０に衝突し、衝撃音が発生するおそれがある。そこで、図１に示すように、光軸方向において、第２固定筒２０のレンズ保持枠Ｆ３と重なる部分には、クッション材４０が設けられている。これにより、レンズ保持枠Ｆ３がクッション材４０に衝突するようになるため、衝撃が緩和されるとともに、衝撃音が抑制される。
【0019】
上記のようにカメラ本体１０１とレンズ鏡筒１００とにより構成されたカメラ１は、図示しないシャッターボタンが押圧操作（レリーズ操作又は合焦操作）されると、カメラ本体１０１における制御部１１２が、駆動装置１１３を介してレンズ鏡筒１００の合焦駆動等の制御を行う。また、レンズ鏡筒１００によって結像された被写体像光を撮像素子１１１が電気信号に変換し、その画像データをカメラ本体１０１が備える図示しないメモリに記録（すなわち撮影）する。
【0020】
次に、レンズＬ３を駆動するＶＣＭ３０の構成について説明する。図２（Ａ）は、ＶＣＭ３０の構成を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ＶＣＭ３０を図２（Ａ）の矢印ＡＲ１の方向から見た図である。図３（Ａ）は、図１のＡ－Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、コイル３５の部分拡大図である。
【0021】
本実施形態に係るＶＣＭ３０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、光軸方向に長さを有する第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと、光軸方向に長さを有し、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの間に配置されるセンターヨーク３２と、を備える。
【0022】
また、ＶＣＭ３０は、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における一端を接続する上ヨーク３４ａと、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における他端を接続する下ヨーク３４ｂとを備える。これにより、閉磁路が形成される。
【0023】
第１サイドヨーク３１ａのセンターヨーク３２側の側面には第１磁石３３ａが配置され、第２サイドヨーク３１ｂのセンターヨーク３２側の側面には第２磁石３３ｂが配置されている。
【0024】
第１磁石３３ａは、例えば、センターヨーク３２側がＮ極となるように配置されており、第２磁石３３ｂも、センターヨーク３２側がＮ極となるように配置されている。これにより、磁束が、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのＮ極からセンターヨーク３２に入り、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂ並びに第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂを経て、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのＳ極にそれぞれ戻る磁路を形成している。
【0025】
また、ＶＣＭ３０は、センターヨーク３２に貫通されるコイル３５を備える。本実施形態におけるＶＣＭ３０のコイル３５は、図３（Ａ）に示すように、略Ｄ形状を有する。具体的には、コイル３５は、巻線が直線状に巻回された直線部３５１と、巻線が円弧状に巻回された曲線部３５２と、直線部３５１と曲線部３５２とを接続する接続部３５３と、を有する。曲線部３５２は、センターヨーク３２をはさんで直線部３５１と対向している。また、直線部３５１を流れる電流の方向は、第１サイドヨーク３１ａから第２サイドヨーク３１ｂに向かう方向又は第２サイドヨーク３１ｂから第１サイドヨーク３１ａに向かう方向である。
【0026】
第１サイドヨーク３１ａの第１磁石３３ａと対向する側面Ｓ１を含む平面Ｐ１と、第２サイドヨーク３１ｂの第２磁石３３ｂと対向する側面Ｓ２を含む平面Ｐ２とは、交差する。また、センターヨーク３２は、平面Ｐ１と平面Ｐ２との交線ＩＬ１と、コイル３５の直線部３５１との間に位置する。すなわち、コイル３５の直線部３５１は、第１固定筒１０側（外周側）に配置されている。このように、コイル３５が直線部３５１を有し、直線部３５１を外周側に配置することで、ＶＣＭ３０を小型化することができる。また、十分な駆動力を確保することができる。この点について詳細に説明する。
【0027】
図４（Ａ）は、比較例１に係るＶＣＭ３００Ａの断面図、図４（Ｂ）は、ＶＣＭ３０の断面図、図４（Ｃ）は、比較例２に係るＶＣＭ３００Ｂの断面図である。図４（Ａ）～図４（Ｃ）は、図１のＡ－Ａ線断面図に相当する。図４（Ａ）～図４（Ｃ）において、第１固定筒１０の内周面を一点鎖線Ｌ２２で示し、レンズ保持枠Ｆ３の外周を一点鎖線Ｌ２１で示している。
【0028】
図４（Ａ）に示すように、比較例１に係るＶＣＭ３００Ａのコイル３５０Ａでは、巻線が直線状に巻回された直線部を有さず、円筒状となっている。コイル３５０Ａの巻線の層数（コイル３５０Ａの径方向の厚み）は、実施形態に係るコイル３５の巻線の層数と同じである。また、比較例１に係るセンターヨーク３２０Ａは、円柱状であり、その直径は、ＶＣＭ３０のセンターヨーク３２の外周面の一部とその外周面が一致する仮想円柱ＣＬ１（図４（Ｂ）に破線で示す）の直径Ｄ１と等しい。第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂ、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂ、ならびに、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのサイズおよび配置は、ＶＣＭ３０と同様である。
【0029】
比較例１では、コイル３５０Ａが直線部を有さないため、コイル３５０Ａの一部が、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂよりも外周側に突出する。その結果、レンズＬ３の径方向におけるＶＣＭ３００Ａのサイズは、ＶＣＭ３０よりも大きくなる。したがって、ＶＣＭ３００Ａを使用する場合、第１固定筒１０の内径が、ＶＣＭ３０を使用する場合よりも大きくなり、結果的にレンズ鏡筒のサイズも大きくなってしまう。
【0030】
一方、本実施形態に係るＶＣＭ３０では、図４（Ｂ）に示すように、コイル３５が直線部３５１を有するため、コイル３５は、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂよりも外周側に突出しない。これにより、レンズの径方向におけるＶＣＭ３０サイズが小さくなる。これにより、第１固定筒１０の内径を小さくできるため、レンズ鏡筒１００を小型化することができる。
【0031】
図４（Ｃ）に示す比較例２に係るＶＣＭ３００Ｂでは、外周側において、円筒状のコイル３５０Ｂが第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂから突出しないようにセンターヨーク３２０Ｂの直径および位置を調整している。ＶＣＭ３００Ｂにおいて、コイル３５０Ｂの巻線の層数（コイル３５０Ｂの径方向の厚み）は、実施形態に係るコイル３５の巻線の層数と同じである。比較例２に係るＶＭＣ３００Ｂでは、径方向におけるＶＣＭ３００Ｂのサイズは低減できるが、センターヨーク３２０Ｂの直径が小さくなる。この結果、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂ、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂ、ならびに、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのサイズおよび配置を、ＶＣＭ３０と同じにすると、第１サイドヨーク３１ａ及び第１磁石３３ａとセンターヨーク３２０Ｂとの距離、ならびに第２サイドヨーク３１ｂ及び第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２０Ｂとの距離、が長くなり、十分な駆動力を得られないおそれがある。より詳細には、第１磁石３３ａからセンターヨーク３２０Ｂに向かう方向において、センターヨーク３２０Ｂ付近における第１磁石３３ａの磁力の大きさは、クーロンの法則から第１磁石３３ａとセンターヨーク３２０Ｂとの距離の二乗に反比例する。同様に、第２磁石３３ｂからセンターヨーク３２０Ｂへ向かう方向において、センターヨーク３２０Ｂ付近における第２磁石３３ｂの磁力の大きさは、クーロンの法則から第２サイドヨーク３１ｂ及び第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２０Ｂとの距離の二乗に反比例する。したがって、第１磁石３３ａとセンターヨーク３２０Ｂとの距離および第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２０Ｂとの距離が長くなるほど、コイル３５に加わる磁力が小さくなり、コイル３５の駆動力が小さくなる。また、例えば、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂならびに第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂをセンターヨーク３２０Ｂに近づけて配置しても、センターヨーク３２０Ｂの直径が小さいため、センターヨーク３２０Ｂ内で磁束が流れにくくなり、十分な駆動力を得られないおそれがある。
【0032】
一方、本実施形態に係るＶＣＭ３０では、図４（Ｂ）に示すように、センターヨーク３２の直径を大きくすることができる。例えば、センターヨーク３２の外周面の一部にその外周面が一致する仮想円柱ＣＬ１の直径Ｄ１を、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂを光軸方向から見た場合の矩形形状の長手方向の長さＬ１１よりも大きくすることができる。したがって、センターヨーク３２において磁束を流れやすくできる。また、第１サイドヨーク３１ａ及び第１磁石３３ａとセンターヨーク３２との距離、ならびに第２サイドヨーク３１ｂ及び第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２０Ｂとの距離、を短くできるため、ＶＭＣ３０の駆動力を向上させることができる。
【0033】
このように、コイル３５が直線部３５１を有することで、ＶＣＭ３０やレンズ鏡筒１００を小型化することができる。また、ＶＣＭ３０は、十分な駆動力を確保することができる。
【0034】
図３（Ｂ）に戻り、コイル３５は、整列多層巻きコイルであり、コイル３５の巻線３５５同士が交差するクロスポイントＣＰ（ｎ＋１層の巻線３５５がｎ層の巻線３５５を乗り越える部分）が、直線部３５１に位置するようになっている。クロスポイントＣＰではコイル３５がわずかに膨らむ（コイル３５の径方向の厚みが厚くなる）ので、レンズ保持枠Ｆ３と接着される曲線部３５２にクロスポイントＣＰが位置すると、レンズ保持枠Ｆ３とコイル３５とを正確に位置決めできないおそれがある。より具体的には、クロスポイントＣＰが位置する部分をコイル３５の曲線部３５２に設定し、曲線部３５２とレンズ保持枠Ｆ３とを接着すると、レンズ保持枠Ｆ３に対してコイル３５が斜めに接着されてしまったり、所望の位置決めができないおそれがある。本実施形態では、コイル３５とレンズ保持枠Ｆ３との位置決めに利用されない直線部３５１にクロスポイントＣＰを位置させることで、コイル３５とレンズ保持枠Ｆ３とを指定された位置に正確に接着することができる。
【0035】
コイル３５には、レンズ鏡筒１００内に設けられた駆動装置１１３（図１参照）から駆動信号（電流）が入力される。コイル３５に電流が流れると、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの磁力によりコイル３５は光軸方向に移動する。より詳細には、電流が流れているコイル３５と第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとの間の電磁相互作用によりコイル３５は光軸方向に移動する。コイル３５に流す電流の向きを変更することで、コイル３５の移動方向を被写体側とカメラ本体１０１側との間で切り替えることができる。また、コイル３５に流す電流値を変更することで、コイル３５の駆動力や移動速度を変更することができる。
【0036】
ＶＣＭ３０の各部品についてさらに詳細に説明する。図５（Ａ）は、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂの斜視図であり、図５（Ｂ）は、ＶＣＭ３０の概略正面図であり、図５（Ｃ）は、センターヨーク３２の側面図であり、図５（Ｄ）は、上ヨーク３４ａを取り外したＶＣＭ３０を上ヨーク３４ａ側から見た図であり、図５（Ｅ）は、上ヨーク３４ａの斜視図である。
【0037】
図５（Ａ）に示すように、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂは、１つの部材によって一体に形成されている。第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂは、例えば、所定のサイズに切断した冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ:Steel Plate Cold Commercial）の平板をプレス加工により折り曲げることで、一体に形成することができる。
【0038】
ＶＣＭ３０で使用される第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂは、強い磁力を有する。したがって、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂが別々の部材で形成されている場合、ＶＣＭ３０の組立時に、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを取り付けた第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと、その他の部材（上ヨーク３４ａ，下ヨーク３４ｂ，センターヨーク３２）とが磁気吸着して、組み立てが困難となるおそれがある。あるいは、各部材の位置が磁力によってずれないようにするための特別な治具が必要となるおそれもある。
【0039】
一方、本実施形態では、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂが、１つの部材によって一体に形成されているため、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂに第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを取り付けた後であっても、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂは、その位置および姿勢を維持できる。したがって、センターヨーク３２の取り付けや、コイル３５の取り付け、上ヨーク３４ａの取り付けが容易になる。すなわち、ＶＣＭ３０の組立が容易になる。
【0040】
第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂを１つの部材によって一体に形成した場合、図５（Ｂ）に示すように、下ヨーク３４ｂと第１サイドヨーク３１ａとの接続部および下ヨーク３４ｂと第２サイドヨーク３１ｂとの接続部は曲線状になるため、磁束が流れにくい。一方、第１サイドヨーク３１ａと上ヨーク３４ａとの接続部および第２サイドヨーク３１ｂと上ヨーク３４ａとの接続部は、下ヨーク３４ｂと比較して磁束が流れやすい。
【0041】
図６は、比較例３に係るＶＣＭ３００Ｃにおけるコイル３５の駆動力について説明するための図である。ＶＣＭ３００Ｃでは、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂと上ヨーク３４ａとの距離ｄ２と、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂと下ヨーク３４ｂとの距離ｄ１と、が等しくなるように設置している。その他の構成は、ＶＣＭ３０と同様である。図６において、ＶＣＭ３００Ｃの右側には、コイル３５が移動した位置におけるコイル３５の駆動力を示すグラフを示す。当該グラフでは、コイル３５の延伸方向の中心がセンターヨーク３２の延伸方向の中心と一致する位置を０とし、コイル３５の中心が上ヨーク３４ａ側または下ヨーク３４ｂ側に移動した場合に、移動した位置におけるコイル３５の駆動力を示している。図６に示すように、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを、上ヨーク３４ａとの距離ｄ２と下ヨーク３４ｂとの距離ｄ１とが等しくなるように設置すると、下ヨーク３４ｂ側での駆動力が上ヨーク３４ａ側での駆動力よりも低くなってしまう。
【0042】
そこで、本実施形態では、駆動力が光軸方向で均一となるよう、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを、上ヨーク３４ａよりも下ヨーク３４ｂに近づけて配置している。より具体的には、図５（Ｂ）に示すように、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂと下ヨーク３４ｂとの距離ｄ１が、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂと上ヨーク３４ａとの距離ｄ２よりも短くなるように、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂを配置している。これにより、ＶＣＭ３０の駆動力を光軸方向で均一にすることができ、レンズＬ３を安定して駆動することができる。
【0043】
次に、センターヨーク３２の構成について説明する。センターヨーク３２の材料は、例えば、ＳＳ（Steel Structure）４００である。
【0044】
図５（Ｄ）に示すように、コイル３５の直線部３５１と対向するセンターヨーク３２の面は、直線部３５１と略平行である。より詳細には、コイル３５の直線部３５１と対向するセンターヨーク３２の面は、直線部３５１のセンターヨーク３２側の面と略平行となっている。これにより、略Ｄ形状のコイル３５が光軸方向にスムーズに移動することができる。
【0045】
また、図５（Ｃ）に示すように、センターヨーク３２は、光軸方向における両端面に、センターヨーク３２の位置決めに使用される凸部３２１ａ，３２１ｂを有する。具体的には、凸部３２１ａ，３２１ｂが、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂにそれぞれ形成された係合部３４１ａ，３４１ｂ（図５（Ａ）及び図５（Ｅ）参照）と係合することで、センターヨーク３２が位置決めされる。本実施形態では、係合部３４１ａ，３４１ｂは、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂを貫通する貫通孔であり、凸部３２１ａ，３２１ｂと嵌合する。したがって、凸部３２１ａ，３２１ｂを当該貫通孔（係合部３４１ａ，３４１ｂ）に挿入することにより、センターヨーク３２が位置決めされる。なお、係合部３４１ａ，３４１ｂは、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂを貫通していなくともよい。
【0046】
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るＶＣＭ３０は、光軸方向に長さを有する第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと、光軸方向に長さを有し、第１サイドヨーク３１ａ及び第２サイドヨーク３１ｂの間に配置されるセンターヨーク３２と、第１サイドヨーク３１ａに配置される第１磁石３３ａと、第２サイドヨーク３１ｂに配置される第２磁石３３ｂと、センターヨーク３２に貫通され、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの磁力により光軸方向に移動可能なコイル３５と、を備え、コイル３５は、巻線が直線状に巻回された直線部３５１を有する。
【0047】
上述したように、コイル３５が直線部３５１を有するため、ＶＣＭ３０を小型化することができる。また、直線部３５１を有さないコイルを備えるＶＣＭと比較して、ＶＣＭ３０の駆動力を向上できる。
【0048】
また、本実施形態によれば、コイル３５は、巻線が円弧状に巻回された曲線部３５２を有する。これにより、曲線部３５２は、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂよりも内周側に突出するので、レンズ保持枠Ｆ３をコイル３５に接着しやすくなる。
【0049】
また、本実施形態において、センターヨーク３２のコイル３５の直線部３５１と対向する面は、直線部３５１と略平行である。これにより、直線部３５１を有するコイル３５は、センターヨーク３２に沿ってスムーズに移動することができる。
【0050】
また、本実施形態において、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂは、光軸方向から見た場合に矩形形状を有し、外周面がセンターヨーク３２の外周面の一部と一致する仮想円柱ＣＬ１の直径Ｄ１は、矩形形状の長手方向の長さＬ１１よりも大きい。これにより、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２との距離を短くできるため、ＶＣＭ３０の駆動力を向上することができる。
【0051】
また、本実施形態において、コイル３５の巻線同士が交差するクロスポイントＣＰは、直線部３５１に位置する。クロスポイントＣＰでは、コイル３５が径方向外側に膨らむ。クロスポイントＣＰを直線部３５１に位置させることで、レンズ保持枠Ｆ３と接着される曲線部３５２にクロスポイントＣＰが位置する場合と比較して、コイル３５を指定位置に正確に配置することができる。また、クロスポイントＣＰが位置する部分が第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂと接触しないので、コイル３５をスムーズに移動させることができる。
【0052】
また、本実施形態において、ＶＣＭ３０は、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における一端を接続する上ヨーク３４ａと、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における他端を接続する下ヨーク３４ｂと、を備える。第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂは、１つの部材により一体に形成され、光軸方向において、上ヨーク３４ａと第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとの距離ｄ１は、下ヨーク３４ｂと第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとの距離ｄ２よりも短い。これにより、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと下ヨーク３４ｂとの接続部における磁束の流れやすさと、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと上ヨーク３４ａとの接続部における磁束の流れやすさとを同程度にできるため、ＶＣＭ３０の駆動力を光軸方向で均一にすることができる。
【0053】
また、本実施形態において、センターヨーク３２は、光軸方向における両端面に凸部３２１ａ，３２１ｂを有し、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂはそれぞれ凸部３２１ａ，３２１ｂと係合する係合部３４１ａ，３４１ｂを有する。これにより、センターヨーク３２を位置決めすることができる。
【0054】
なお、上記実施形態では、接続部３５３において巻線が曲線状に巻回されていたが、直線状に巻回されていてもよい。
【0055】
また、上記実施形態において、センターヨーク３２の材料は、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの材料と異なっていたが、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの材料と同じでもよいし、異なっていてもよい。ただし、センターヨーク３２の材料は、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの材料よりも高い飽和磁束密度を有する材料であることが好ましい。これにより、センターヨーク３２での磁束の流れを改善することができ、ＶＣＭ３０の駆動力を向上させることができる。
【0056】
また、上記実施形態において、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂの係合部３４１ａ，３４１ｂは、レンズＬ３に向かって開口していてもよい。これにより、例えば、図７（Ｃ）に示すように、一体に形成された第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、および下ヨーク３４ｂに、第１磁石３３ａ、第２磁石３３ｂ、および上ヨーク３４ａを取り付けた後、コイル３５を貫通させたセンターヨーク３２の凸部３２１ａ，３２１ｂを、係合部３４１ａ，３４１ｂの開口側から係合部３４１ａ，３４１ｂに挿入（スライド）することによって、センターヨーク３２を第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとの間に配置することができる。また、センターヨーク３２を第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとの間に配置したのち、センターヨーク３２の凸部３２１ａ，３２１ｂをそれぞれ上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂに接着することで、センターヨーク３２を位置決めできる。したがって、ＶＣＭの組立が容易になる。なお、係合部３４１ａ，３４１ｂは、レンズＬ３ではなく、第１固定筒１０に向かって開口していてもよい。
【0057】
なお、上記実施形態において、レンズ保持枠Ｆ３を収納する第２固定筒２０は、光軸方向に直進移動が可能な移動筒であってもよい。また、上記実施形態およびその変形例において、レンズ鏡筒１００は単焦点レンズであってもよいし、ズームレンズであってもよい。また、ＶＣＭ３０は、レンズ鏡筒以外に用いてもよい。
【0058】
上述した実施形態は好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能であり、任意の構成要件を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0059】
１ カメラ
３０ ボイスコイルモータ
３１ａ 第１サイドヨーク
３１ｂ 第２サイドヨーク
３２ センターヨーク
３３ａ 第１磁石
３３ｂ 第２磁石
３４ａ 上ヨーク
３４ｂ 下ヨーク
３５ コイル
１００ レンズ鏡筒
１０１ カメラ本体
３５１ 直線部
３５２ 曲線部
３５５ 巻線
Ｌ３ レンズ
Ｆ３ レンズ保持枠
３０ ボイスコイルモータ
３１ａ 第１サイドヨーク
３１ｂ 第２サイドヨーク
３２ センターヨーク
３３ａ 第１磁石
３３ｂ 第２磁石
３４ａ 上ヨーク
３４ｂ 下ヨーク
３５ コイル
１００ レンズ鏡筒
１０１ カメラ本体
３５１ 直線部
３５２ 曲線部
３５５ 巻線
Ｌ３ レンズ
Ｆ３ レンズ保持枠
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】