電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置
【課題】ロータをその作動範囲の両端位置と途中位置とにおいて停止し得る共に小型化された電磁アクチュエータ及び、この電磁アクチュエータを採用したカメラ用羽根駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る電磁アクチュエータ１は、励磁用のコイル４と、外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータ２と、コイル４が巻回され、コイル４への通電によりロータ２を所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべくロータ２に磁力を与える磁極部を有するステータ３と、を備え、磁極部は、ロータ２の中心からステータ３が配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１磁極部１１及び第２磁極部１２からなる。
【解決手段】本発明に係る電磁アクチュエータ１は、励磁用のコイル４と、外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータ２と、コイル４が巻回され、コイル４への通電によりロータ２を所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべくロータ２に磁力を与える磁極部を有するステータ３と、を備え、磁極部は、ロータ２の中心からステータ３が配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１磁極部１１及び第２磁極部１２からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータに関する。また、この電磁アクチュエータを採用したカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラの機構の駆動源として採用され得る電磁アクチュエータとして、ロータを作動範囲の両端位置と途中位置との３箇所の位置に停止させることができるものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７４６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１で開示する電磁アクチュエータは、ロータに磁気的吸引力及び反発力を与えるための磁極部が４つ備えられており、この磁極部はロータの外周面に対向するように配置されている。すなわち前記電磁アクチュエータの磁極部はロータの周囲を囲むように配置されているため、磁極部を構成するスペースが大きく必要となり、電磁アクチュエータの更なる小型化を図ることが困難となっていた。
特に、近年カメラの更なる小型化が要請されており、このような電磁アクチュエータでは採用することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、ロータをその作動範囲の両端位置と途中位置とにおいて停止し得ると共に小型化された電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動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】
【０００６】
上記目的は、励磁用のコイルと、外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータと、前記コイルが巻回され、前記コイルへの通電により前記ロータを所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべく前記ロータに磁力を与える磁極部を有するステータと、を備え、前記磁極部は、前記ロータの中心から前記ステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１及び第２磁極部（のみ）からなる電磁アクチュエータによって達成できる。
【０００７】
この構成によれば、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させることができる電磁アクチュエータにおいて、第１及び第２磁極部の２つの磁極部が、ロータの中心からステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置されているので、ステータがロータの全周を囲う必要がなく、電磁アクチュエータの小型化を図ることができる。また、ステータの形状を簡易なものとすることができる。
【０００８】
また、上記構成において、前記第１及び第２磁極部は、前記ステータの両端部に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、前記第１及び第２磁極部は、ステータの両端部に備えられているので、更に電磁アクチュエータを小型化することができる。
【０００９】
また、上記構成において、前記所定の鈍角度は、１２０°±１０°である、構成を採用できる。
【００１０】
また、上記構成において、前記磁極部に前記ロータを前記途中位置及び前記両端位置の一方の位置に停止させるための磁極をそれぞれ生じさせる第１及び第２通電状態とに前記コイルへの通電方向を切り替える電流制御回路を備え、前記電流制御回路は、前記ロータを前記第２通電状態により前記一方の位置に保持し、さらに前記第１通電状態により前記ロータを前記途中位置へ回動させ、前記ロータが、前記途中位置を越えて前記他方の位置方向へオーバーランし、前記他方の位置方向に移動している時に、前記コイルを前記第１通電状態から前記第２通電状態に切り替える、構成を採用できる。
このような構成によれば、２つの磁極部であっても、作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置でロータを停止させることができる。
【００１１】
また、上記目的は、撮影用の開口と、上記に記載の電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータに接続され外部に駆動力を出力するべく前記電磁アクチュエータのロータの回転軸から偏倚して形成された出力ピンと、前記出力ピンに連動して前記開口への光量を規制する羽根部材と、を備え、前記ロータは、その停止位置に応じて前記羽根部材による前記開口への光量を変化させるカメラ用羽根駆動装置によっても達成できる。
この構成によれば、小型化された電磁アクチュエータにより、ロータの停止位置に応じて開口への光量を変化させることができるので、小型化されたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
ロータをその作動範囲の両端位置と途中位置とにおいて停止し得ると共に小型化された電磁アクチュエータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。本電磁アクチュエータ１は、中央に配置した両方向に回転可能なロータ２及びこのロータ２の外側に対向するように配置したステータ３を備えている。このロータ２は断面円形で円筒形状を成している。ステータ３は略コ字状で一体型に形成されている。そして、ステータ３には単一のコイル４が巻回されている。なお、図１ではステータ３のコ字の開放側が右上向きとなる状態で電磁アクチュエータ１を示している。また、ステータ３はロータの外周の半周未満の領域を覆うように配置されている。
【００１４】
ロータ２は、外周面を周方向に４等分するように、２つのＮ極及びＳ極からなる４つの極に着磁された４磁極構成である。このロータ２は、同一磁極が互いに対向する位置に着磁された永久磁石であり、軸２１を中心に両方向へ回動自在に設定されている。上記コ字形状を有するステータ３の両端部は、ロータ２の外周面に対向するように形成されている。ステータ３は、コイル４への通電により所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にてロータ２を停止させるべくロータ２に磁力を与える第１磁極部１１、第２磁極部１２を備えている。
【００１５】
上記第１磁極部１１と第２磁極部１２との間にはコイル４が巻回されている。第１磁極部１１、第２磁極部１２はコイル４が通電されたときに励磁される。コイル４への通電により、第１磁極部１１、第２磁極部１２は、互いに異なる磁極を生じる。
【００１６】
また、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ロータ２の中心からステータ３が配置されている方向に所定の鈍角度θを有して、ステータ３の両端部に配置されている。この所定の鈍角度θは、ロータ２の作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所の位置においてディテントトルク及び後述の規制部材により、または、ディテントトルクのみによりロータ２を保持できるように決定された角度で、本実施例の場合、具体的には、ロータの中心から１２０°±１０°であり、好ましくは１２０°±５°の範囲である。上記鈍角度θが１１０°より小さくなると、隣り合うＳ極及びＮ極の中心がロータ２の中心から９０°となっているロータ２の磁極構成により、ロータ２の作動範囲途中位置での起動トルクが大きくなるため消費電流が増えてしまう。さらに上記鈍角度θが９０°に近づくにつれてロータ２の作動方向は不定となってしまう。また上記鈍角度θが１３０°より大きくなると、ロータ２の作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所の位置においてロータ２を保持できる範囲が小さくなりさらに上記鈍角度θが大きくなるにつれてロータ２は前記３箇所の位置において停止できなくなってしまう。
【００１７】
図１では、電磁アクチュエータ１のコイル４に接続される電流制御回路２５が点線で示されている。本実施形態では、この電流制御回路２５からコイル４を励磁する電流が供給される。電流制御回路２５は、通電方向を切り替えることによりコイル４の通電状態を切り替える。これによりロータ２の駆動状態が制御される。具体的には、電流制御回路２５は、第１磁極部１１がＳ極に、第２磁極部１２がＮ極に励磁される状態をＨ励磁（第１通電状態）とし、第１磁極部１１がＮ極に、第２磁極部１２がＳ極に励磁される状態をＬ励磁（第２通電状態）とすると、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２に発生する磁極をＨ励磁又はＬ励磁に切り替える。
【００１８】
この構成によれば、ステータ３の第１磁極部１１と第２磁極部１２との２つの磁極部により、ロータ２を作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置において停止させることができる。ロータ２の回動状態については、後述する。
【００１９】
次に、図２から図５を参照して、上記電磁アクチュエータ１をカメラの羽根駆動機構に採用してカメラ用羽根駆動装置を構成した一例を説明する。図２（Ａ）は、基板５０に対して電磁アクチュエータ１を配置した様子を平面視で模式的に示した図である。
羽根駆動装置は、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０などから構成される。基板５０は、後述するように撮影用のレンズ開口５１を備えている。基板５０の前面側には、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が基板面に沿うように配置されている。基板５０の背面側には電磁アクチュエータ１が配置されている。
【００２０】
この図２（Ａ）では穴の位置は確認できないが、第１シャッタ羽根６０は基板５０に設けた突起６１に係合する穴、及びロータ２に接続され外部に駆動力を出力するべくロータ２回転軸から偏倚して形成された出力ピン２７に係合する穴を備えている。
同様に、第２シャッタ羽根６５は基板５０に設けた突起６６に嵌合する穴、及びロータ２から延びた出力ピン２７に係合する穴を備えている。また、絞り羽根７０は基板５０に設けた突起７１に係合する穴、及びロータ２から延びた出力ピン２７に係合する穴を備えている。これら第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０は、後述する出力ピン２７の回動動作に伴って、それぞれが独自の軌跡を描いて揺動する。これらの羽根６０、６５、７０に設けられた穴の位置や、これらの動作はこの後に示す図３から図５で説明する。
【００２１】
基板５０の背面側に配置している電磁アクチュエータ１のロータ２には、半径方向に延出したアーム部２６が接続されている。このアーム部２６の端部からは基板５０側に設けた開口５５を通り反対側まで延在した出力ピン２７が接続されている。前面側に出たこの出力ピン２７に、前記第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０のそれぞれに設けた穴が係合している。よって、電磁アクチュエータ１のロータ２が回動したときには、出力ピン２７がこれに連動して回動し、さらに前記第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０が所定の軌跡で揺動する。
【００２２】
なお、図２（Ｂ）は、上記出力ピン２７の移動軌跡ＣＲについて示した図である。出力ピン２７はロータ２の回動に伴って回転が可能であるが、基板５０に形成された開口５５は扇型であり、また、アーム２６の移動を規制する部材２９が配置されている。よって、本例では出力ピン２７は所定の作動範囲ＲＥ内を回動するように設定されている。この作動範囲ＲＥは例えば中心角約１２０°に設定される。
【００２３】
上記のような構成を有する羽根駆動装置を、動作させた場合を図３から図５を参照して説明する。これらの各図では、基板５０の前面側から見て、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０の位置が変化する様子が示されている。なお、これら各図の上部には、ロータ２の回転状態が確認できるように電磁アクチュエータ１を示している。
【００２４】
図３は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１を全開とした状態が示されている。図３中の符号ＣＲは図２（Ｂ）と対応している。このとき電磁アクチュエータ１のロータ２は、規制部材２９に当接することにより停止している。
また電流制御回路２５は、コイル４への通電により、第１磁極部１１をＳ極に、第２磁極部１２をＮ極に励磁させ、ロータ２のＮ極は、第１磁極部１１と対向し、ロータ２のＳ極は、第１磁極１１と第２磁極部１２との中間に位置している。ロータ２とステータ３の磁極部の位置関係については後で詳細に説明する。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の両端位置の一方の位置に該当する。
【００２５】
ロータ２のＮ、Ｓ極のそれぞれは、ディテントトルクにより第１、第２磁極１１、１２に対向する位置に移動しようとして規制部材２９により規制された状態で保持される。よって、図３に示す状態でコイル４への通電を行なわなくとも、この羽根の状態を保持できる。
なお、この図３では、第１シャッタ羽根６０の突起６１に係合する穴６２、第２シャッタ羽根６５の突起６６に嵌合する穴６７、及び絞り羽根７０の突起７１に係合する穴７２が示されている。また、出力ピン２７に係合する係合穴は、手前側にある絞り羽根７０の係合穴７３が確認できる。
【００２６】
図４は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１を全閉とした状態が示されている。この図４は、図３の状態からロータ２が約６０°時計方向に回転した状態であり、出力ピン２７がロータ２に連動して回動する。この出力ピン２７の回動に伴って第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が所定の軌跡を描いて揺動し、第１シャッタ羽根６０及び第２シャッタ羽根６５によりレンズ開口５１が閉じられる。
【００２７】
このとき電流制御回路２５は、コイル４への通電により、第１磁極部１１をＮ極に励磁させ、第２磁極部１２をＳ極に励磁させる。
また、ロータ２は、時計方向に回転して、ロータ２のＳ極は、第１磁極部１１と対向し、ロータ２のＮ極は、第２磁極部１２と対向する。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の途中位置に該当する。
この図４の場合は、ロータ２のＮ、Ｓ磁極それぞれが、ちょうど第１、第２磁極１１、１２に対向した位置でディテントトルクにより保持される。よって、図４で示した場合もこの状態でコイル４への通電が遮断されても、各シャッタ羽根６０、６５をこの閉状態にて保持できる。
【００２８】
図５は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１に絞り羽根７０を位置させて小絞りとした状態を示した図である。この図５は図４の状態からロータ２がさらに時計方向に回転した状態である。尚、図４の状態から図５の状態へのロータ２の回転についての詳細は後述する。
このとき電磁アクチュエータ１は、コイル４への通電により、第１磁極部１１にはＳ極が、第２磁極部１２にはＮ極が発生する。
また、このとき電磁アクチュエータ１のロータ２は、時計方向に回転して、ロータ２のＳ極は、第２磁極部１２と対向し、ロータ２のＮ極は、第１磁極部１１と第２磁極部１２との中間に位置している。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の両端位置の他方の位置に該当する。
【００２９】
ロータ２のＮ，Ｓ極のそれぞれは、ディテントトルクにより第１、第２磁極１１、１２に対向する位置に移動しようとして規制部材２９により規制された状態で保持される。よって、図５に示す状態でコイル４への通電を行なわなくとも、この各羽根の状態を保持できる。
【００３０】
ロータ２の回転に伴って、出力ピン２７がこれに連動して回動する。この出力ピン２７の回動に伴って第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が所定の軌跡を描いて揺動し、第１シャッタ羽根６０及び第２シャッタ羽根６５はレンズ開口５１を開く位置まで遠ざかり、その代わりに絞り羽根７０がレンズ開口５１を覆う位置にくる。この絞り羽根７０は絞り開口７５を備えているので、レンズ開口５１を小絞りとした状態を実現する。この図５で示す場合もコイル４への通電を遮断しても、各羽根の位置が保持されるので小絞り状態を保持できる。
【００３１】
以上のように、第１磁極部１１と第２磁極部１２との２つの磁極部により、ロータを作動範囲の両端位置と途中位置との３箇所の位置において停止させることができる。
また、図１に示すように、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ステータ３の配置されている方向にロータ２の中心から所定の鈍角度θを有している。このため、ステータ３がロータ２の全周を囲う必要がなく、電磁アクチュエータ１の小型化を図ることができる。また、ステータ３の形状を簡易なものとすることができる。
また、図１に示すように、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ステータ３の両端部に備えられているので、更に電磁アクチュエータ１を小型化することができる。
【００３２】
また、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０などから構成される羽根駆動装置は、出力ピン２７に連動してレンズ開口５１への光量を規制するので、ロータ２は、その停止位置に応じて前記羽根駆動装置によるレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができる。これにより、ロータ２は作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置において停止されるため、３箇所の停止位置に応じてレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができる。従って、小型化された電磁アクチュエータ１により、ロータ２の停止位置に応じてレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができるので、小型化されたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。
【００３３】
次に、図６〜図８を参照して、電磁アクチュエータ１のロータ２が回転する際の様子をより詳細に説明する。尚、コイル４への通電は、電流制御回路２５により行なわれるが、これらの図６〜図８では図示を省略している。
図６は、レンズ開口５１を全開又は小絞りの状態から全閉の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
まず、レンズ開口５１を全開の状態から全閉の状態に移行するロータ２の回転について説明する。
【００３４】
図６（Ａ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。ロータ２は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２からの磁力により、ロータ２を反時計回りに回転させようとするが、規制部材２９により回転が規制されている。
このときのロータ２は、Ｓ極に励磁されている第１磁極部１１がロータ２のＮ極の略中心と対向し、Ｎ極に励磁されている第２磁極部１２は、第１磁極部１１と対向するＮ磁極以外の隣接し合う２つの磁極（Ｓ極とＮ極）のそれぞれの中心線Ｓ１、Ｎ１に挟まれる位置で、ロータ２と対向する。詳細には、第１磁極部１１は、Ｎ極の中心線から反時計方向に僅かにずれた位置でロータ２と対向する。
また、レンズ開口５１が全開の状態の場合には、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁とする。
【００３５】
図６（Ｂ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図６（Ａ）から図６（Ｂ）の状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。ここで、Ｓ極からＮ極へ切り替わった第１磁極部１１と、第１磁極部１１より時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＮ極とが反発することにより、ロータ２は図６（Ａ）の状態から時計方向に約６０°回転し、図６（Ｂ）の状態で停止する。
図６（Ｂ）に示すように、第１磁極部１１は、ロータ２のＳ極と対向し、第２磁極部１２は、ロータ２のＮ極と対向する。詳細には、第１磁極部１１は、ロータ２のＳ極の中心から、時計方向に僅かにずれた位置で対向し、第２磁極部１２は、ロータ２のＮ極の中心から、反時計方向に僅かにずれた位置で対向する。
【００３６】
図６（Ｃ）は、レンズ開口５１が小絞りの状態のロータ２を示している。
尚、詳しくは後述するがロータ２は、図６（Ｂ）の状態から図６（Ｃ）の状態に一度の励磁切り替えで移行することはできない。従って、以下には、図６（Ｃ）の状態から図６（Ｂ）の状態に移行するロータ２の回転について説明する。
【００３７】
まず、図６（Ｃ）に示すように、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁とするため、図６（Ａ）の状態と同様に、第１磁極部１１はＳ極に、第２磁極部１２がＮ極に励磁されている。
また、ロータ２は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２からの磁力により、ロータ２を時計回りに回転させようとするが、規制部材２９により回転が規制されている。
【００３８】
このときのロータ２は、Ｎ極に励磁されている第２磁極部１２がロータ２のＳ極の略中心と対向し、Ｓ極に励磁されている第１磁極部１１は、第２磁極部と対向するＳ磁極以外の隣接し合う２つの磁極（Ｓ極とＮ極）のそれぞれの中心線Ｓ１、Ｎ２に挟まれる位置で、ロータ２と対向する。詳細には、第２磁極部１２は、Ｓ極の中心線から時計方向に僅かにずれた位置で対向する。
【００３９】
また、図６（Ｃ）から図６（Ｂ）の状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。ここで、Ｎ極からＳ極へ切り替わった第２磁極部１２と、第２磁極部１２より反時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＳ極とが反発することにより、ロータ２は図６（Ｃ）の状態から反時計方向に約６０°回転し、図６（Ｂ）の状態で停止する。
【００４０】
次に、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転について説明する。
図７は、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。図７（Ａ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図７（Ｂ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。
図７に示すように、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＬ励磁からＨ励磁に切り替えることにより、第１磁極部１１はＳ極へ、第２磁極部１２はＮ極へ切り替わる。ここで、Ｓ極へ切り替わった第１磁極部１１と、第１磁極部１１より反時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＳ極とが、また、Ｎ極へ切り替わった第２磁極部１２と、第２磁極部１２より時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＮ極とが反発し合う状態となる。しかし、第１磁極部１１とロータ２とのエアギャップＡ１は、第２磁極部１２とロータ２とのエアギャップＡ２より小さく設定されているため、第１磁極部１１のＳ極とロータ２のＳ極との反発力の方が大きくなる。その結果、ロータ２は反時計方向に約６０°回転して、規制部材２９によりそれ以上の回転が規制される。
【００４１】
次に、全閉の状態又は全開の状態から、小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転について説明する。
図８は、全閉の状態又は全開の状態から、小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転の様子の説明図である。
図８（Ａ）及び図８（Ｃ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図８（Ｂ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。図８（Ｄ）は、レンズ開口５１が小絞りの状態のロータ２を示している。
【００４２】
まず、図８（Ａ）に示す状態から、図８（Ｂ）に示す状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＬ励磁からＨ励磁に切り替えて、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態としてロータ２を作動範囲の両端位置の一方で停止させる。
【００４３】
次に、図８（Ｂ）に示す状態から、図８（Ｃ）に示す状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。これにより、ロータ２は、時計方向に約６０°回転して、レンズ開口５１を全開の状態から全閉の状態に移行する。この移行過程において、ロータ２が全閉状態で停止する前に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替えて、図８（Ｃ）の状態から図８（Ｄ）の状態に移行する。
【００４４】
詳細に説明すると、ロータ２が作動範囲の両端位置の一方の位置（レンズ開口５１が全開状態となる位置）から途中位置へ回動する際に、途中位置を越えて作動範囲の他方の位置（レンズ開口が小絞りの状態となる位置）方向へオーバーランし、他方の位置方向に移動している時に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替える。即ち、図８（Ｃ）に示す全閉状態において、ロータ２が静安定位置で停止する前に、この静安定位置を越えてオーバーランし、前記一方の位置方向に移動し始める前に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替える。すなわち、Ｓ極へ切り替わった第１磁極部１１とロータ２のＳ極との反発力より、Ｎ極へ切り替わった第２磁極部１２とロータ２のＳ極との吸着力の方が大きくなるロータ２の位置においてＬ励磁からＨ励磁に切り替わっている様に電流制御回路２５は電流を制御する。
【００４５】
これにより、図８（Ｃ）に示す全閉状態から、ロータ２が時計方向に約６０°回転し、図８（Ｄ）に示す、レンズ開口５１が小絞りの状態に移行することができる。
このように、ロータ２に磁力を与える磁極部が、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の、２つの磁極部のみから構成されるものであっても、作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置でロータを停止させることができる。
【００４６】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４７】
上記実施例において、羽根駆動装置は、レンズ開口５１を全開、全閉、小絞りの状態へと移行させることができるが、このような構成に限定されず、例えば、２種類の小絞りの状態を形成することができる羽根を採用して、レンズ開口５１を第１小絞り、全開、第２小絞りの状態と移行させる構成を採用してもよい。また、ＮＤフィルタを有する絞り羽根を採用してもよい。
【００４８】
上記実施例において、レンズ開口５１が全閉又は全開状態から小絞り状態に移行する過程で、全閉状態でロータ２をオーバーランさせて、小絞り状態に移行する形態について説明したが、このような構成に限定されず、例えば、全閉又は小絞り状態から全開の状態に移行する過程で、全閉状態でロータ２をオーバーランさせて、全開の状態に移行するように構成してもよい。
【００４９】
上記実施形態において、ロータ２が、その作動範囲の両端位置の一方の位置で停止している場合には、レンズ開口５１を全開の状態とし、途中位置では全閉状態とし、作動範囲の両端位置の他方の位置では小絞り状態とする３種類の状態の制御に関して説明したが、このような構成に限定されずに、ロータ２の両端位置、または途中位置と両端位置の一方の位置を使用して全開位置、全閉位置、小絞り位置のうち２つの状態の組み合わせを制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。
【図２】（Ａ）は基板に対して図１の電磁アクチュエータを配置した様子を平面視で模式的に示した図、（Ｂ）は係合ピンの移動軌跡について示した図である。
【図３】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全開とした状態について示した図である。
【図４】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全閉とした状態について示した図である。
【図５】基板に設けた撮影用のレンズ開口を小絞りとした状態について示した図である。
【図６】レンズ開口５１を全開又は小絞りの状態から全閉の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
【図７】レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
【図８】全閉の状態又は全開の状態から小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転の様子の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 電磁アクチュエータ
２ ロータ
３ ステータ
４ 第１のコイル
１１ 第１磁極
１２ 第２磁極
２５ 電流制御回路
２７ 出力ピン
６０ 第１シャッタ羽根
６５ 第２シャッタ羽根
７０ 絞り羽根
７３ 係合穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータに関する。また、この電磁アクチュエータを採用したカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラの機構の駆動源として採用され得る電磁アクチュエータとして、ロータを作動範囲の両端位置と途中位置との３箇所の位置に停止させることができるものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７４６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１で開示する電磁アクチュエータは、ロータに磁気的吸引力及び反発力を与えるための磁極部が４つ備えられており、この磁極部はロータの外周面に対向するように配置されている。すなわち前記電磁アクチュエータの磁極部はロータの周囲を囲むように配置されているため、磁極部を構成するスペースが大きく必要となり、電磁アクチュエータの更なる小型化を図ることが困難となっていた。
特に、近年カメラの更なる小型化が要請されており、このような電磁アクチュエータでは採用することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、ロータをその作動範囲の両端位置と途中位置とにおいて停止し得ると共に小型化された電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動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】
【０００６】
上記目的は、励磁用のコイルと、外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータと、前記コイルが巻回され、前記コイルへの通電により前記ロータを所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべく前記ロータに磁力を与える磁極部を有するステータと、を備え、前記磁極部は、前記ロータの中心から前記ステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１及び第２磁極部（のみ）からなる電磁アクチュエータによって達成できる。
【０００７】
この構成によれば、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させることができる電磁アクチュエータにおいて、第１及び第２磁極部の２つの磁極部が、ロータの中心からステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置されているので、ステータがロータの全周を囲う必要がなく、電磁アクチュエータの小型化を図ることができる。また、ステータの形状を簡易なものとすることができる。
【０００８】
また、上記構成において、前記第１及び第２磁極部は、前記ステータの両端部に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、前記第１及び第２磁極部は、ステータの両端部に備えられているので、更に電磁アクチュエータを小型化することができる。
【０００９】
また、上記構成において、前記所定の鈍角度は、１２０°±１０°である、構成を採用できる。
【００１０】
また、上記構成において、前記磁極部に前記ロータを前記途中位置及び前記両端位置の一方の位置に停止させるための磁極をそれぞれ生じさせる第１及び第２通電状態とに前記コイルへの通電方向を切り替える電流制御回路を備え、前記電流制御回路は、前記ロータを前記第２通電状態により前記一方の位置に保持し、さらに前記第１通電状態により前記ロータを前記途中位置へ回動させ、前記ロータが、前記途中位置を越えて前記他方の位置方向へオーバーランし、前記他方の位置方向に移動している時に、前記コイルを前記第１通電状態から前記第２通電状態に切り替える、構成を採用できる。
このような構成によれば、２つの磁極部であっても、作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置でロータを停止させることができる。
【００１１】
また、上記目的は、撮影用の開口と、上記に記載の電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータに接続され外部に駆動力を出力するべく前記電磁アクチュエータのロータの回転軸から偏倚して形成された出力ピンと、前記出力ピンに連動して前記開口への光量を規制する羽根部材と、を備え、前記ロータは、その停止位置に応じて前記羽根部材による前記開口への光量を変化させるカメラ用羽根駆動装置によっても達成できる。
この構成によれば、小型化された電磁アクチュエータにより、ロータの停止位置に応じて開口への光量を変化させることができるので、小型化されたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
ロータをその作動範囲の両端位置と途中位置とにおいて停止し得ると共に小型化された電磁アクチュエータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。本電磁アクチュエータ１は、中央に配置した両方向に回転可能なロータ２及びこのロータ２の外側に対向するように配置したステータ３を備えている。このロータ２は断面円形で円筒形状を成している。ステータ３は略コ字状で一体型に形成されている。そして、ステータ３には単一のコイル４が巻回されている。なお、図１ではステータ３のコ字の開放側が右上向きとなる状態で電磁アクチュエータ１を示している。また、ステータ３はロータの外周の半周未満の領域を覆うように配置されている。
【００１４】
ロータ２は、外周面を周方向に４等分するように、２つのＮ極及びＳ極からなる４つの極に着磁された４磁極構成である。このロータ２は、同一磁極が互いに対向する位置に着磁された永久磁石であり、軸２１を中心に両方向へ回動自在に設定されている。上記コ字形状を有するステータ３の両端部は、ロータ２の外周面に対向するように形成されている。ステータ３は、コイル４への通電により所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にてロータ２を停止させるべくロータ２に磁力を与える第１磁極部１１、第２磁極部１２を備えている。
【００１５】
上記第１磁極部１１と第２磁極部１２との間にはコイル４が巻回されている。第１磁極部１１、第２磁極部１２はコイル４が通電されたときに励磁される。コイル４への通電により、第１磁極部１１、第２磁極部１２は、互いに異なる磁極を生じる。
【００１６】
また、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ロータ２の中心からステータ３が配置されている方向に所定の鈍角度θを有して、ステータ３の両端部に配置されている。この所定の鈍角度θは、ロータ２の作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所の位置においてディテントトルク及び後述の規制部材により、または、ディテントトルクのみによりロータ２を保持できるように決定された角度で、本実施例の場合、具体的には、ロータの中心から１２０°±１０°であり、好ましくは１２０°±５°の範囲である。上記鈍角度θが１１０°より小さくなると、隣り合うＳ極及びＮ極の中心がロータ２の中心から９０°となっているロータ２の磁極構成により、ロータ２の作動範囲途中位置での起動トルクが大きくなるため消費電流が増えてしまう。さらに上記鈍角度θが９０°に近づくにつれてロータ２の作動方向は不定となってしまう。また上記鈍角度θが１３０°より大きくなると、ロータ２の作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所の位置においてロータ２を保持できる範囲が小さくなりさらに上記鈍角度θが大きくなるにつれてロータ２は前記３箇所の位置において停止できなくなってしまう。
【００１７】
図１では、電磁アクチュエータ１のコイル４に接続される電流制御回路２５が点線で示されている。本実施形態では、この電流制御回路２５からコイル４を励磁する電流が供給される。電流制御回路２５は、通電方向を切り替えることによりコイル４の通電状態を切り替える。これによりロータ２の駆動状態が制御される。具体的には、電流制御回路２５は、第１磁極部１１がＳ極に、第２磁極部１２がＮ極に励磁される状態をＨ励磁（第１通電状態）とし、第１磁極部１１がＮ極に、第２磁極部１２がＳ極に励磁される状態をＬ励磁（第２通電状態）とすると、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２に発生する磁極をＨ励磁又はＬ励磁に切り替える。
【００１８】
この構成によれば、ステータ３の第１磁極部１１と第２磁極部１２との２つの磁極部により、ロータ２を作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置において停止させることができる。ロータ２の回動状態については、後述する。
【００１９】
次に、図２から図５を参照して、上記電磁アクチュエータ１をカメラの羽根駆動機構に採用してカメラ用羽根駆動装置を構成した一例を説明する。図２（Ａ）は、基板５０に対して電磁アクチュエータ１を配置した様子を平面視で模式的に示した図である。
羽根駆動装置は、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０などから構成される。基板５０は、後述するように撮影用のレンズ開口５１を備えている。基板５０の前面側には、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が基板面に沿うように配置されている。基板５０の背面側には電磁アクチュエータ１が配置されている。
【００２０】
この図２（Ａ）では穴の位置は確認できないが、第１シャッタ羽根６０は基板５０に設けた突起６１に係合する穴、及びロータ２に接続され外部に駆動力を出力するべくロータ２回転軸から偏倚して形成された出力ピン２７に係合する穴を備えている。
同様に、第２シャッタ羽根６５は基板５０に設けた突起６６に嵌合する穴、及びロータ２から延びた出力ピン２７に係合する穴を備えている。また、絞り羽根７０は基板５０に設けた突起７１に係合する穴、及びロータ２から延びた出力ピン２７に係合する穴を備えている。これら第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０は、後述する出力ピン２７の回動動作に伴って、それぞれが独自の軌跡を描いて揺動する。これらの羽根６０、６５、７０に設けられた穴の位置や、これらの動作はこの後に示す図３から図５で説明する。
【００２１】
基板５０の背面側に配置している電磁アクチュエータ１のロータ２には、半径方向に延出したアーム部２６が接続されている。このアーム部２６の端部からは基板５０側に設けた開口５５を通り反対側まで延在した出力ピン２７が接続されている。前面側に出たこの出力ピン２７に、前記第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０のそれぞれに設けた穴が係合している。よって、電磁アクチュエータ１のロータ２が回動したときには、出力ピン２７がこれに連動して回動し、さらに前記第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０が所定の軌跡で揺動する。
【００２２】
なお、図２（Ｂ）は、上記出力ピン２７の移動軌跡ＣＲについて示した図である。出力ピン２７はロータ２の回動に伴って回転が可能であるが、基板５０に形成された開口５５は扇型であり、また、アーム２６の移動を規制する部材２９が配置されている。よって、本例では出力ピン２７は所定の作動範囲ＲＥ内を回動するように設定されている。この作動範囲ＲＥは例えば中心角約１２０°に設定される。
【００２３】
上記のような構成を有する羽根駆動装置を、動作させた場合を図３から図５を参照して説明する。これらの各図では、基板５０の前面側から見て、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５及び絞り羽根７０の位置が変化する様子が示されている。なお、これら各図の上部には、ロータ２の回転状態が確認できるように電磁アクチュエータ１を示している。
【００２４】
図３は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１を全開とした状態が示されている。図３中の符号ＣＲは図２（Ｂ）と対応している。このとき電磁アクチュエータ１のロータ２は、規制部材２９に当接することにより停止している。
また電流制御回路２５は、コイル４への通電により、第１磁極部１１をＳ極に、第２磁極部１２をＮ極に励磁させ、ロータ２のＮ極は、第１磁極部１１と対向し、ロータ２のＳ極は、第１磁極１１と第２磁極部１２との中間に位置している。ロータ２とステータ３の磁極部の位置関係については後で詳細に説明する。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の両端位置の一方の位置に該当する。
【００２５】
ロータ２のＮ、Ｓ極のそれぞれは、ディテントトルクにより第１、第２磁極１１、１２に対向する位置に移動しようとして規制部材２９により規制された状態で保持される。よって、図３に示す状態でコイル４への通電を行なわなくとも、この羽根の状態を保持できる。
なお、この図３では、第１シャッタ羽根６０の突起６１に係合する穴６２、第２シャッタ羽根６５の突起６６に嵌合する穴６７、及び絞り羽根７０の突起７１に係合する穴７２が示されている。また、出力ピン２７に係合する係合穴は、手前側にある絞り羽根７０の係合穴７３が確認できる。
【００２６】
図４は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１を全閉とした状態が示されている。この図４は、図３の状態からロータ２が約６０°時計方向に回転した状態であり、出力ピン２７がロータ２に連動して回動する。この出力ピン２７の回動に伴って第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が所定の軌跡を描いて揺動し、第１シャッタ羽根６０及び第２シャッタ羽根６５によりレンズ開口５１が閉じられる。
【００２７】
このとき電流制御回路２５は、コイル４への通電により、第１磁極部１１をＮ極に励磁させ、第２磁極部１２をＳ極に励磁させる。
また、ロータ２は、時計方向に回転して、ロータ２のＳ極は、第１磁極部１１と対向し、ロータ２のＮ極は、第２磁極部１２と対向する。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の途中位置に該当する。
この図４の場合は、ロータ２のＮ、Ｓ磁極それぞれが、ちょうど第１、第２磁極１１、１２に対向した位置でディテントトルクにより保持される。よって、図４で示した場合もこの状態でコイル４への通電が遮断されても、各シャッタ羽根６０、６５をこの閉状態にて保持できる。
【００２８】
図５は、基板５０に設けた撮影用のレンズ開口５１に絞り羽根７０を位置させて小絞りとした状態を示した図である。この図５は図４の状態からロータ２がさらに時計方向に回転した状態である。尚、図４の状態から図５の状態へのロータ２の回転についての詳細は後述する。
このとき電磁アクチュエータ１は、コイル４への通電により、第１磁極部１１にはＳ極が、第２磁極部１２にはＮ極が発生する。
また、このとき電磁アクチュエータ１のロータ２は、時計方向に回転して、ロータ２のＳ極は、第２磁極部１２と対向し、ロータ２のＮ極は、第１磁極部１１と第２磁極部１２との中間に位置している。
尚、このロータ２の位置が、ロータ２の作動範囲の両端位置の他方の位置に該当する。
【００２９】
ロータ２のＮ，Ｓ極のそれぞれは、ディテントトルクにより第１、第２磁極１１、１２に対向する位置に移動しようとして規制部材２９により規制された状態で保持される。よって、図５に示す状態でコイル４への通電を行なわなくとも、この各羽根の状態を保持できる。
【００３０】
ロータ２の回転に伴って、出力ピン２７がこれに連動して回動する。この出力ピン２７の回動に伴って第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０が所定の軌跡を描いて揺動し、第１シャッタ羽根６０及び第２シャッタ羽根６５はレンズ開口５１を開く位置まで遠ざかり、その代わりに絞り羽根７０がレンズ開口５１を覆う位置にくる。この絞り羽根７０は絞り開口７５を備えているので、レンズ開口５１を小絞りとした状態を実現する。この図５で示す場合もコイル４への通電を遮断しても、各羽根の位置が保持されるので小絞り状態を保持できる。
【００３１】
以上のように、第１磁極部１１と第２磁極部１２との２つの磁極部により、ロータを作動範囲の両端位置と途中位置との３箇所の位置において停止させることができる。
また、図１に示すように、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ステータ３の配置されている方向にロータ２の中心から所定の鈍角度θを有している。このため、ステータ３がロータ２の全周を囲う必要がなく、電磁アクチュエータ１の小型化を図ることができる。また、ステータ３の形状を簡易なものとすることができる。
また、図１に示すように、第１磁極部１１と第２磁極部１２とは、ステータ３の両端部に備えられているので、更に電磁アクチュエータ１を小型化することができる。
【００３２】
また、第１シャッタ羽根６０、第２シャッタ羽根６５、絞り羽根７０などから構成される羽根駆動装置は、出力ピン２７に連動してレンズ開口５１への光量を規制するので、ロータ２は、その停止位置に応じて前記羽根駆動装置によるレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができる。これにより、ロータ２は作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置において停止されるため、３箇所の停止位置に応じてレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができる。従って、小型化された電磁アクチュエータ１により、ロータ２の停止位置に応じてレンズ開口５１への光量の規制量を変化させることができるので、小型化されたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。
【００３３】
次に、図６〜図８を参照して、電磁アクチュエータ１のロータ２が回転する際の様子をより詳細に説明する。尚、コイル４への通電は、電流制御回路２５により行なわれるが、これらの図６〜図８では図示を省略している。
図６は、レンズ開口５１を全開又は小絞りの状態から全閉の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
まず、レンズ開口５１を全開の状態から全閉の状態に移行するロータ２の回転について説明する。
【００３４】
図６（Ａ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。ロータ２は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２からの磁力により、ロータ２を反時計回りに回転させようとするが、規制部材２９により回転が規制されている。
このときのロータ２は、Ｓ極に励磁されている第１磁極部１１がロータ２のＮ極の略中心と対向し、Ｎ極に励磁されている第２磁極部１２は、第１磁極部１１と対向するＮ磁極以外の隣接し合う２つの磁極（Ｓ極とＮ極）のそれぞれの中心線Ｓ１、Ｎ１に挟まれる位置で、ロータ２と対向する。詳細には、第１磁極部１１は、Ｎ極の中心線から反時計方向に僅かにずれた位置でロータ２と対向する。
また、レンズ開口５１が全開の状態の場合には、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁とする。
【００３５】
図６（Ｂ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図６（Ａ）から図６（Ｂ）の状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。ここで、Ｓ極からＮ極へ切り替わった第１磁極部１１と、第１磁極部１１より時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＮ極とが反発することにより、ロータ２は図６（Ａ）の状態から時計方向に約６０°回転し、図６（Ｂ）の状態で停止する。
図６（Ｂ）に示すように、第１磁極部１１は、ロータ２のＳ極と対向し、第２磁極部１２は、ロータ２のＮ極と対向する。詳細には、第１磁極部１１は、ロータ２のＳ極の中心から、時計方向に僅かにずれた位置で対向し、第２磁極部１２は、ロータ２のＮ極の中心から、反時計方向に僅かにずれた位置で対向する。
【００３６】
図６（Ｃ）は、レンズ開口５１が小絞りの状態のロータ２を示している。
尚、詳しくは後述するがロータ２は、図６（Ｂ）の状態から図６（Ｃ）の状態に一度の励磁切り替えで移行することはできない。従って、以下には、図６（Ｃ）の状態から図６（Ｂ）の状態に移行するロータ２の回転について説明する。
【００３７】
まず、図６（Ｃ）に示すように、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁とするため、図６（Ａ）の状態と同様に、第１磁極部１１はＳ極に、第２磁極部１２がＮ極に励磁されている。
また、ロータ２は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２からの磁力により、ロータ２を時計回りに回転させようとするが、規制部材２９により回転が規制されている。
【００３８】
このときのロータ２は、Ｎ極に励磁されている第２磁極部１２がロータ２のＳ極の略中心と対向し、Ｓ極に励磁されている第１磁極部１１は、第２磁極部と対向するＳ磁極以外の隣接し合う２つの磁極（Ｓ極とＮ極）のそれぞれの中心線Ｓ１、Ｎ２に挟まれる位置で、ロータ２と対向する。詳細には、第２磁極部１２は、Ｓ極の中心線から時計方向に僅かにずれた位置で対向する。
【００３９】
また、図６（Ｃ）から図６（Ｂ）の状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。ここで、Ｎ極からＳ極へ切り替わった第２磁極部１２と、第２磁極部１２より反時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＳ極とが反発することにより、ロータ２は図６（Ｃ）の状態から反時計方向に約６０°回転し、図６（Ｂ）の状態で停止する。
【００４０】
次に、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転について説明する。
図７は、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。図７（Ａ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図７（Ｂ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。
図７に示すように、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＬ励磁からＨ励磁に切り替えることにより、第１磁極部１１はＳ極へ、第２磁極部１２はＮ極へ切り替わる。ここで、Ｓ極へ切り替わった第１磁極部１１と、第１磁極部１１より反時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＳ極とが、また、Ｎ極へ切り替わった第２磁極部１２と、第２磁極部１２より時計方向に僅かにずれた位置にあるロータ２のＮ極とが反発し合う状態となる。しかし、第１磁極部１１とロータ２とのエアギャップＡ１は、第２磁極部１２とロータ２とのエアギャップＡ２より小さく設定されているため、第１磁極部１１のＳ極とロータ２のＳ極との反発力の方が大きくなる。その結果、ロータ２は反時計方向に約６０°回転して、規制部材２９によりそれ以上の回転が規制される。
【００４１】
次に、全閉の状態又は全開の状態から、小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転について説明する。
図８は、全閉の状態又は全開の状態から、小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転の様子の説明図である。
図８（Ａ）及び図８（Ｃ）は、レンズ開口５１が全閉の状態のロータ２を示している。図８（Ｂ）は、レンズ開口５１が全開の状態のロータ２を示している。図８（Ｄ）は、レンズ開口５１が小絞りの状態のロータ２を示している。
【００４２】
まず、図８（Ａ）に示す状態から、図８（Ｂ）に示す状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＬ励磁からＨ励磁に切り替えて、レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態としてロータ２を作動範囲の両端位置の一方で停止させる。
【００４３】
次に、図８（Ｂ）に示す状態から、図８（Ｃ）に示す状態に移行するために、電流制御回路２５は、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の励磁状態をＨ励磁からＬ励磁に切り替える。これにより、ロータ２は、時計方向に約６０°回転して、レンズ開口５１を全開の状態から全閉の状態に移行する。この移行過程において、ロータ２が全閉状態で停止する前に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替えて、図８（Ｃ）の状態から図８（Ｄ）の状態に移行する。
【００４４】
詳細に説明すると、ロータ２が作動範囲の両端位置の一方の位置（レンズ開口５１が全開状態となる位置）から途中位置へ回動する際に、途中位置を越えて作動範囲の他方の位置（レンズ開口が小絞りの状態となる位置）方向へオーバーランし、他方の位置方向に移動している時に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替える。即ち、図８（Ｃ）に示す全閉状態において、ロータ２が静安定位置で停止する前に、この静安定位置を越えてオーバーランし、前記一方の位置方向に移動し始める前に、電流制御回路２５は、Ｌ励磁からＨ励磁に切り替える。すなわち、Ｓ極へ切り替わった第１磁極部１１とロータ２のＳ極との反発力より、Ｎ極へ切り替わった第２磁極部１２とロータ２のＳ極との吸着力の方が大きくなるロータ２の位置においてＬ励磁からＨ励磁に切り替わっている様に電流制御回路２５は電流を制御する。
【００４５】
これにより、図８（Ｃ）に示す全閉状態から、ロータ２が時計方向に約６０°回転し、図８（Ｄ）に示す、レンズ開口５１が小絞りの状態に移行することができる。
このように、ロータ２に磁力を与える磁極部が、第１磁極部１１及び第２磁極部１２の、２つの磁極部のみから構成されるものであっても、作動範囲の両端位置と途中位置の３箇所の位置でロータを停止させることができる。
【００４６】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４７】
上記実施例において、羽根駆動装置は、レンズ開口５１を全開、全閉、小絞りの状態へと移行させることができるが、このような構成に限定されず、例えば、２種類の小絞りの状態を形成することができる羽根を採用して、レンズ開口５１を第１小絞り、全開、第２小絞りの状態と移行させる構成を採用してもよい。また、ＮＤフィルタを有する絞り羽根を採用してもよい。
【００４８】
上記実施例において、レンズ開口５１が全閉又は全開状態から小絞り状態に移行する過程で、全閉状態でロータ２をオーバーランさせて、小絞り状態に移行する形態について説明したが、このような構成に限定されず、例えば、全閉又は小絞り状態から全開の状態に移行する過程で、全閉状態でロータ２をオーバーランさせて、全開の状態に移行するように構成してもよい。
【００４９】
上記実施形態において、ロータ２が、その作動範囲の両端位置の一方の位置で停止している場合には、レンズ開口５１を全開の状態とし、途中位置では全閉状態とし、作動範囲の両端位置の他方の位置では小絞り状態とする３種類の状態の制御に関して説明したが、このような構成に限定されずに、ロータ２の両端位置、または途中位置と両端位置の一方の位置を使用して全開位置、全閉位置、小絞り位置のうち２つの状態の組み合わせを制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。
【図２】（Ａ）は基板に対して図１の電磁アクチュエータを配置した様子を平面視で模式的に示した図、（Ｂ）は係合ピンの移動軌跡について示した図である。
【図３】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全開とした状態について示した図である。
【図４】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全閉とした状態について示した図である。
【図５】基板に設けた撮影用のレンズ開口を小絞りとした状態について示した図である。
【図６】レンズ開口５１を全開又は小絞りの状態から全閉の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
【図７】レンズ開口５１を全閉の状態から全開の状態に移行する際のロータ２の回転する様子の説明図である。
【図８】全閉の状態又は全開の状態から小絞りの状態に移行する際のロータ２の回転の様子の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 電磁アクチュエータ
２ ロータ
３ ステータ
４ 第１のコイル
１１ 第１磁極
１２ 第２磁極
２５ 電流制御回路
２７ 出力ピン
６０ 第１シャッタ羽根
６５ 第２シャッタ羽根
７０ 絞り羽根
７３ 係合穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁用のコイルと、
外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータと、
前記コイルが巻回され、前記コイルへの通電により前記ロータを所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべく前記ロータに磁力を与える磁極部を有するステータと、を備え、
前記磁極部は、前記ロータの中心から前記ステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１及び第２磁極部からなる、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１及び第２磁極部は、前記ステータの両端部に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記所定の鈍角度は、１２０°±１０°である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記磁極部に前記ロータを前記途中位置及び前記両端位置の一方の位置に停止させるための磁極をそれぞれ生じさせる第１及び第２通電状態とに前記コイルへの通電方向を切り替える電流制御回路を備え、
前記電流制御回路は、前記ロータを前記第２通電状態により前記一方の位置に保持し、さらに前記第１通電状態により前記ロータを前記途中位置へ回動させ、前記ロータが、前記途中位置を越えて前記他方の位置方向へオーバーランし、前記他方の位置方向に移動している時に、前記コイルを前記第１通電状態から前記第２通電状態に切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
撮影用の開口と、
請求項１乃至４の何れかに記載の電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータに接続され外部に駆動力を出力するべく前記電磁アクチュエータのロータの回転軸から偏倚して形成された出力ピンと、
前記出力ピンに連動して前記開口への光量を規制する羽根部材と、を備え、
前記ロータは、その停止位置に応じて前記羽根部材による前記開口への光量を変化させる、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
【請求項１】
励磁用のコイルと、
外周面を周方向に分割し、Ｎ極及びＳ極が交互に４極に着磁されたロータと、
前記コイルが巻回され、前記コイルへの通電により前記ロータを所定の作動範囲の両端位置及び途中位置にて停止させるべく前記ロータに磁力を与える磁極部を有するステータと、を備え、
前記磁極部は、前記ロータの中心から前記ステータが配置されている方向に所定の鈍角度を有して配置された第１及び第２磁極部からなる、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１及び第２磁極部は、前記ステータの両端部に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記所定の鈍角度は、１２０°±１０°である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記磁極部に前記ロータを前記途中位置及び前記両端位置の一方の位置に停止させるための磁極をそれぞれ生じさせる第１及び第２通電状態とに前記コイルへの通電方向を切り替える電流制御回路を備え、
前記電流制御回路は、前記ロータを前記第２通電状態により前記一方の位置に保持し、さらに前記第１通電状態により前記ロータを前記途中位置へ回動させ、前記ロータが、前記途中位置を越えて前記他方の位置方向へオーバーランし、前記他方の位置方向に移動している時に、前記コイルを前記第１通電状態から前記第２通電状態に切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
撮影用の開口と、
請求項１乃至４の何れかに記載の電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータに接続され外部に駆動力を出力するべく前記電磁アクチュエータのロータの回転軸から偏倚して形成された出力ピンと、
前記出力ピンに連動して前記開口への光量を規制する羽根部材と、を備え、
前記ロータは、その停止位置に応じて前記羽根部材による前記開口への光量を変化させる、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３２５３７０（Ｐ２００７−３２５３７０Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５０７２７（Ｐ２００６−１５０７２７）
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
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