説明

マグネット駆動装置およびシャッター装置

【課題】部品点数の増加、形状の複雑化を回避しつつ、ローターマグネットの同心円上の外形を小型化し、かつヨークのローターマグネットに対する位置決めを確実に行えるようにする。
【解決手段】コイルが巻き回されるコイルボビン1と、貫通穴1aに両側から挿入される一対のヨークであって、ストレート部分2b,3bと円弧状部分2a,3aとを有する一対のヨークと、平面部から立ち上がりコイルボビンを両側から挟み込む一対の凸片4m,4lと、一対のヨークが貫通穴1aに挿入されることに伴って、一対のヨークの円弧状部分の上面を係止する顎部4j,4kと、一対のヨークの円弧状部分の内周面に当接する壁部と、平面部から下方に伸びる中心軸4aとを有する上地板4と、円周方向に複数極に着磁されたローターマグネット部材5と、上地板を両側から挟み込んで係止する一対の係止部7a,7bと、ヨークの円弧状部分の外周面を押さえる押さえ部7c,7dとを有する下地板7と、を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビデオカメラ、銀塩フィルム用スチルカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮影装置に搭載されるシャッター装置(所謂レンズシャッター装置)に好適なマグネット駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、着磁されたローターマグネットの回転軸方向にコイルを搭載した円筒型回動アクチュエータとしては、特許文献1に記載のものが知られている。
【0003】
これは、永久磁石から成るローターと、該ローターをその軸線を中心に所定の角度範囲で回動可能に支持して収納する非磁性体から成る本体ケースと、該本体ケースの軸線方向の一端外側に配され、ボビンに巻線が巻回されて形成されたコイルと、断面略コの字状に両端が曲げられた磁性体から成り、前記コイルの内部に中途部が挿通されると共に、一端が前記本体ケースの一方の外側面に配置され、他端が前記本体ケースの他方の外側面に配置されたヨークとを具備することを特徴とする回動アクチュエータである。
【0004】
また特許文献2に開示されているように軸受けを2個使い、ヨークにフック形状を作成し、ヨークのフックとコイルボビンへの差込部で2個の軸受を固定してアクチュエータを形成する方法も提案されている。
【特許文献1】特開平10−248231号公報
【特許文献2】特開2003−052162号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら上記の特許文献1においては、駆動精度に重要な影響を与えるヨークの円弧形状に成形された磁極部の、ローターマグネットに対する位置決めは、本体ケースの外周を利用してローターマグネットに対向する面側にしかない。また、ローターマグネットの二箇所の軸受部との位置決め方法についての開示も無い。
【0006】
特許文献2においては、軸受けとキャップはヨークのフック部で固定されるため、軸受部の位置決めは特許文献1よりも良く決まる。しかし、ヨークの円弧形状に形成された磁極部の位置決めは、特許文献1と同様にローターマグネットと対向する面側にしかないため、ローターマグネットから離れる方向へのヨークの変形などには対応していない。また、ヨークやキャップの形状が複雑なものとなる可能性があり、円弧形状に形成された磁極部のローターマグネットに対する位置が不安定となる場合がある。
【0007】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の増加、形状の複雑化を回避しつつ、ローターマグネットの同心円上の外形を小型化し、かつヨークのローターマグネットに対する位置決めを確実に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるマグネット駆動装置は、コイルが巻き回されるコイルボビンであって、中央部に貫通穴を有するコイルボビンと、前記貫通穴に両側から挿入される一対のヨークであって、前記貫通穴に挿入されるストレート部分と該ストレート部分の先端に接続された円弧状部分とを有する一対のヨークと、中央部に位置し、前記コイルボビンが載置される平面部と、前記一対のヨークが前記コイルボビンの貫通穴に挿入されることに伴って、前記一対のヨークの円弧状部分の上面を係止する顎部と、前記平面部から立下り前記一対のヨークの円弧状部分の内周面に当接する壁部と、前記平面部のコイルボビンの反対側に設けられた中心軸又は軸受とを有する上地板と、前記上地板の前記中心軸又は軸受により回転可能に支持され、円周方向に複数極に着磁されたローターマグネット部材と、
前記上地板を両側から挟み込んで係止する一対の係止部と、該一対の係止部が前記上地板を係止することに伴って、前記ヨークの円弧状部分の外周面を押さえる押さえ部とを有する下地板と、を具備することを特徴とする。
【0009】
また、この発明に係わるマグネット駆動装置において、前記上地板は、前記ヨークの円弧形状部の前記中心軸回りの回転を規制する回転規制部を有することを特徴とする。
【0010】
また、この発明に係わるマグネット駆動装置において、前記下地板の係止部は、前記上地板の前記中心軸回りの回転を規制することを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係わるシャッター装置は、開口部を有する支持板と、前記開口部を開閉するシャッター羽根と、前記シャッター羽根を駆動するための請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマグネット駆動装置と、を具備することを特徴とする。
【0012】
また、この発明に係わるシャッター装置において、前記下地板は、前記支持板と一体的に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、部品点数の増加、形状の複雑化を回避しつつ、ローターマグネットの同心円上の外形を小型化し、かつヨークのローターマグネットに対する位置決めを確実に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
本実施形態のマグネット駆動装置は、所謂コンパクトカメラなどのレンズ内に配置されるレンズシャッターに搭載され、そのシャッター羽根を駆動するための装置である。
【0016】
図1は本発明の第1の実施形態に係わるマグネット駆動装置の分解斜視図、図2は図1に示すマグネット駆動装置のコイル及びヨークの部分を抜き出して示した分解側面図、図3はマグネット駆動装置を組み立てた状態を示す側面図、図4はマグネット駆動装置の上地板とヨークの部分を示した断面図、図5はマグネット駆動装置を下面から見た平面図、図6は本実施形態のマグネット駆動装置を用いたシャッターユニットの分解斜視図である。
【0017】
図1において、1は銅線を巻いたコイルボビンで、中央にコイルボビン1を左右方向に貫通する角穴1aが形成されている。このコイルボビン1を図2のように上地板4と組み合わせる。上地板4の両側部には凸片4l,4mが形成されており、コイルボビン1は、上地板4のこれらの凸片4l,4mの間に嵌合する。これによりコイルボビン1と上地板4は図2の紙面と垂直な方向に互いに固定される。また図1及び図2に示されるヨーク2,3は同一形状であり、ローターマグネット5の中心軸と直交し、互いに向き合うよう配置される。ヨーク2,3はストレートな直方体部分2b,3bと円弧部分2a,3aとからなり、ヨーク2とヨーク3が2つで一対として作用する。
【0018】
ヨーク2,3のストレートな直方体部分2b,3bをコイルボビン1の中央の角穴1aに両側から挿入する。ヨーク2,3は、角穴1a内で直方体部分2b,3bが並べられて側面同士が接するように配置される。本実施形態では、角穴1aに不図示のレールが形成されており、ヨーク2,3は、角穴1a内のレールを潰しながら軽度な圧入状態で挿入される。これはヨーク2,3の直方体部分2b,3bの間隔が開かないようにするためである。即ち、直方体部分2b,3bが接触していないと、磁気回路の磁束密度が低下するからである。
【0019】
また、上地板4には顎部4j,4kが形成されており、ヨーク2,3の直方体部分2b,3bをコイルボビン1の角穴1aに左右から挿入すると、ヨークの円弧部分2a,3aの上面2a1,2a2及び3a1,3a2がこの顎部4j,4kの下側に係止される。この構成により、ヨーク2,3をコイルボビン1の角穴1aに左右から挿入するだけで、コイルボビン1とヨーク2,3と上地板4とが一体的に結合される。
【0020】
ヨーク2,3とローターマグネット5の位置関係はマグネット駆動装置の駆動特性に影響しやすい。その点、本実施形態では、ヨーク2,3の円弧部分2a,3aの内周面が、図4に示すように上地板4の下部に形成された4箇所の壁部4b,4c,4d,4eの外面に突き当たるまで押し込まれることにより、ヨーク2,3の内径は中心から一定の距離となり、マグネット駆動装置の駆動特性を安定化させることができる。また上地板4は、その下部に形成された4本の足4f,4g,4h,4iにより、ヨーク2,3の円弧部分2a,3aの回転方向の位置決めを行う。これにより図3のように一対のヨーク2,3と上地板4とで円筒型の構造を構成する。
【0021】
ローターマグネット5は円周方向に二極に着磁され、中心に貫通孔5aが形成されている。駆動レバー6の回転軸がローターマグネット5の貫通穴5aに挿入され、駆動レバー6がローターマグネット5に固定される。また駆動レバー6の回転軸には中心に貫通孔が形成されており、上地板4の軸4aが駆動レバー6のこの貫通孔に挿入される。上地板4の軸4aは、下地板7の中心孔7gによって受けられる。これによって駆動レバー6はローターマグネット5と共に回転可能となり、ローターマグネット5の中心位置は必ず駆動部の中心を通る。このように、上地板4により、ローターマグネット5と駆動レバー6の位置が決められる。ローターマグネット5とヨーク2,3の距離が一定でないとマグネット駆動装置の駆動特性が悪化するが、本実施形態では、ヨーク2,3とローターマグネット5が共に同じ部材、即ち上地板4により位置決めされるので、ヨーク2,3の円弧部分2a,3aとローターマグネット5の間の間隔が一定となり、マグネット駆動装置の駆動特性が安定する。なお、駆動レバー6は、図6に示すシャッター羽根11に係合し、このシャッター羽根11を開閉するように駆動する。
【0022】
また、ヨーク2,3はコイルボビン1に挿入する方向には上地板4の壁部4b,4c,4d,4eで位置決めされるが、コイルボビン1から抜ける方向への押さえがない。そのため、本実施形態では、図1に示すように下地板7に押さえフック7c,7d,7e,7f(7e,7fは不図示)が形成されており、これらの押さえフック7c,7d,7e,7fにより、ヨーク2,3の円弧部分2a,3aの外周面を押さえることにより、ヨーク2,3がコイルボビン1から抜けないように固定される。
【0023】
また下地板7のフック7a,7bは図1及び図3に示すように上地板4の上面に係止され、下地板7が上地板4に固定される。また、同時にフック7a,7bの側面は、図1及び図3に示すように、上地板4の凸片4l,4mの内面4l1,4l2及び4m1,4m2に当たり、上地板4の回転方向の動き、すなわちヨーク2,3の回転方向の動きが押さえられる。
【0024】
すなわち、上地板4の軸4aによってローターマグネット5の回転中心は決まり、ヨーク2,3の円弧部分2a,3aの位置は上地板4の各位置規制部と、下地板7の各位置規制部により位置決めされる。さらに上地板4と下地板7は下地板7に設けられたフック7a,7bにより完全に固定される。これによりローターマグネット5とヨーク2,3の円弧部分2a,3aの間のギャップは常に一定となり、高精度な駆動部となる。
【0025】
次にこのように構成されたマグネット駆動装置の動作について説明する。
【0026】
コイルボビン1に巻かれたコイルに正通電が行われると、ヨーク2,3の直方体部分2b,3bがコイル内側にあるため、ヨーク2,3は電磁石となり円弧部分2a,3aの先端は極となる。円弧部分2a,3aの極により、ローターマグネット5は吸引と反発を起こし、磁気的に安定な方向に回転し、駆動レバー6が回動する。更にコイルボビン1に巻かれたコイルに逆通電が行われると、ヨーク2,3の極は反転し、吸引と反発力が逆転し、駆動レバー6は逆に回転する。これはローターマグネット5を2極に着磁した場合を表している。上記のようにコイルの通電方向により、円弧部分2a,3aのN極、S極が変化することで、駆動レバー6は回動する。駆動レバー6は図5のように下地板7に形成された扇形状の貫通孔7hの角度A°だけ回動する。
【0027】
また正逆通電の時、通電を止めてもディテントトルクによって姿勢は保たれる。これは上記のような動作を行うためにローターマグネット5の磁極位置(位相角)を決めているからであり、ヨーク2,3の形状によって位相角は変化する。上記の実施形態では、ローターマグネット5は2箇所で停止する。
【0028】
以上のようなマグネット駆動装置を利用したシャッターユニットは、例えば図6に示すように構成される。この例は後述の第2の実施形態によるものであるが、第1の実施形態のマグネット駆動装置を同様に組み込んでも同様の動作を行うことは言うまでもない。
【0029】
(第2の実施形態)
第1の実施形態に対して、第2の実施形態では、図6に示すように下地板7の役割をシャッターユニットの地板8に持たせる。具体的にはフック7a,7bと押さえフック7c,7d,7e,7fをシャッター地板8に設けることで、下地板の役割を果たす。これにより下地板の高さを減らすことができる。また部品点数を減らすことができるので更なる小型化を図ることができる。レバー回動角度はシャッター地板の貫通孔によって規制される。
【0030】
なお、図6において、11はシャッター羽根、10,12はシャッター羽根を支持する支持板である。シャッター羽根11は、駆動レバー6により、地板8の中央部の開口穴8aと支持板10,12の中央部の開口穴10a,12aを開閉するように駆動される。
【0031】
以上のような構成とすることにより、一つの部材により駆動部を固定でき、さらに部品点数の増加、形状の複雑化を回避しつつ、ローターマグネットの同心円上の外形を小型化することができる。
【0032】
また、上地板4及び下地板7の各支持部によりヨークの円弧部分のローターマグネット5に対する位置決めを、確実に、かつ組み込んで行くだけで容易に行うことができ、高精度で安定したマグネット駆動装置を得ることができる。
【0033】
さらにこの駆動部を使用したシャッター装置は、小型であり、且つ高精度の露光制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わるマグネット駆動装置の分解斜視図である。
【図2】図1に示すマグネット駆動装置のコイル及びヨークの部分を抜き出して示した分解側面図である。
【図3】マグネット駆動装置を組み立てた状態を示す側面図である。
【図4】マグネット駆動装置の上地板とヨークの部分を示した断面図である。
【図5】マグネット駆動装置を下面から見た平面図である。
【図6】第1及び第2の実施形態のマグネット駆動装置を用いたシャッターユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
【0035】
1 コイルボビン
2,3 ヨーク
4 上地板
5 ローターマグネット
6 駆動レバー
7 下地板
8 シャッター地板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コイルが巻き回されるコイルボビンであって、中央部に貫通穴を有するコイルボビンと、
前記貫通穴に両側から挿入される一対のヨークであって、前記貫通穴に挿入されるストレート部分と該ストレート部分の先端に接続された円弧状部分とを有する一対のヨークと、
中央部に位置し、前記コイルボビンが載置される平面部と、前記一対のヨークが前記コイルボビンの貫通穴に挿入されることに伴って、前記一対のヨークの円弧状部分の上面を係止する顎部と、前記平面部から立下り前記一対のヨークの円弧状部分の内周面に当接する壁部と、前記平面部のコイルボビンの反対側に設けられた中心軸又は軸受とを有する上地板と、
前記上地板の前記中心軸又は軸受により回転可能に支持され、円周方向に複数極に着磁されたローターマグネット部材と、
前記上地板を両側から挟み込んで係止する一対の係止部と、該一対の係止部が前記上地板を係止することに伴って、前記ヨークの円弧状部分の外周面を押さえる押さえ部とを有する下地板と、
を具備することを特徴とするマグネット駆動装置。
【請求項2】
前記上地板は、前記ヨークの円弧状部分の前記中心軸回りの回転を規制する回転規制部を有することを特徴とする請求項1に記載のマグネット駆動装置。
【請求項3】
前記下地板の係止部は、前記上地板の前記中心軸回りの回転を規制することを特徴とする請求項1に記載のマグネット駆動装置。
【請求項4】
開口部を有する支持板と、
前記開口部を開閉するシャッター羽根と、
前記シャッター羽根を駆動するための請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマグネット駆動装置と、
を具備することを特徴とするシャッター装置。
【請求項5】
前記下地板は、前記支持板と一体的に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のシャッター装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−187832(P2008−187832A)
【公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−19763(P2007−19763)
【出願日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【出願人】(000104652)キヤノン電子株式会社 (876)
【Fターム(参考)】