電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置
【課題】電磁アクチュエータの小型化を図り、保持力及び回転トルクを増加させる。
【解決手段】駆動ピンを有するロータ１００、励磁用のコイル１２０、ロータの外周面に対向する円弧状対向面を有しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨーク１１０を備え、ロータ１００は、外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部１０２、外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面１０４ａ及び周方向を向く側面１０４ｂ，１０４ｃを画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部１０４含み、ヨーク１１０は、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の端面と対向する端面対向部１１１ｂ，１１２ｂを有する。これによれば、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、保持力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保できる。
【解決手段】駆動ピンを有するロータ１００、励磁用のコイル１２０、ロータの外周面に対向する円弧状対向面を有しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨーク１１０を備え、ロータ１００は、外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部１０２、外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面１０４ａ及び周方向を向く側面１０４ｂ，１０４ｃを画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部１０４含み、ヨーク１１０は、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の端面と対向する端面対向部１１１ｂ，１１２ｂを有する。これによれば、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、保持力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁力により回転駆動力を発生する電磁アクチュエータに関し、特に、着磁された外周面をもつロータ、ロータの外周面に対向する磁極部を形成するヨーク等を備え、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等の羽根部材を駆動する際に適用される電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁アクチュエータとしては、Ｎ極及びＳ極に二分して着磁された円筒状の外周面を有し所定の角度範囲を回動し得るロータ、励磁用のコイル、ロータの外周面に対向する円弧面を有しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第１磁極部及び第２磁極部を有する略Ｕ字状のヨーク等を備えた構成において、ロータに対して、一体的に形成されると共に外部に回転駆動力を出力する駆動ピン、ロータの外周面から突出すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を設け、ロータが一方の回転端及び他方の回転端に位置するとき、突出部の側面（回転方向すなわち周方向に向う側面）とヨークの磁極部の端面とを対向させるように形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この電磁アクチュエータにおいては、突出部の側面（回転方向に向う側面）がヨークの先端部の端面と対向するものであるため、突出部の側面とヨークの端面との間の磁気的吸引力及び磁気的反発力に伴う回転トルクを大きくしようとすると、突出部の突出量（ロータの径方向における外周面からの突出量）を大きくする必要があり、このことは逆にロータの重量化あるいは大型化を招き、応答性を高めることと相反するものである。
また、駆動ピンと突出部は、ロータの回転方向において異なる角度位置にそれぞれ離して設けられていたため、駆動ピンと突出部をそれぞれ肉厚にして機械的強度をそれぞれ確保する必要があった。
【特許文献１】特開２００６−２８８０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、小型化を図りつつ、ロータとヨークの間において効率の良い磁気回路を形成して、所望の駆動トルク、磁気的吸引力等を確保し、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等の羽根部材を駆動する駆動源として適用する際に、安定した回転駆動力又は保持力を発生し得る電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電磁アクチュエータは、円筒状の外周面及び外周面から径方向に突出して外部に駆動力を及ぼす駆動ピンを有し所定の回転範囲を回動し得るロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面に対向する円弧状対向面を画定しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークとを備えた電磁アクチュエータであって、上記ロータは、外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部と、外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を含み、上記ヨークは、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の端面と対向する端面対向部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータを、着磁ロータ部の外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向（ロータの回転方向）を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を設け、ロータが回転範囲の回転端（一方側の回転端又は他方側の回転端）に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部又は第２磁極部に形成された端面対向部と対向するため、突出部とヨークとの間の磁気的吸引力又は磁気的反発力を増加させることができる。
すなわち、コイルへの非通電時には、着磁ロータ部の外周面とヨークの円弧状対向面との間及び突出部の端面と第１磁極部又は第２磁極部の端面対向部との間で強力な磁気的吸引力を生じて、ロータを回転範囲の回転端に停止させる安定した保持力が得られ、一方、コイルへの通電時には、着磁ロータ部の外周面とヨークの円弧状対向面との間及び突出部の端面と第１磁極部又は第２磁極部の端面対向部との間で電磁力による強力な反発力を生じて、ロータを回転させる安定した駆動トルクが得られる。
このように、ロータとヨークの間において効率の良い磁気回路を形成したことにより、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータを回転端に保持する保持力の強化、ロータの高速化等を達成することができる。
【０００６】
上記構成において、着磁ロータ部は、周方向に二分されるＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、突出部は、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方から突出するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、従来のロータに対して、外周面に突出部を設けその外周面と同一の磁極に着磁するだけでよいため、構造の簡略化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的付勢力の設定を容易に行うことができる。
【０００７】
上記構成において、突出部は、外周面から駆動ピンと同一方向に突出して一体的に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、突出部と駆動ピンが一体的に形成されてロータの外周面から突出するため、小型化を達成しつつ、機械的強度を高めることができる。
【０００８】
上記構成において、ヨークは、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の側面と対向する側面対向部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが回転範囲の回転端（一方側の回転端又は他方側の回転端）に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部又は第２磁極部に形成された端面対向部（例えば、第１磁極部に形成された第１端面対向部又は第２磁極部に形成された第２端面対向部）と対向すると共に突出部の側面が第１磁極部又は第２磁極部に形成された側面対向部（例えば、第１磁極部に形成された第１側面対向部又は第２磁極部に形成された第２側面対向部）と対向するため、突出部とヨークとの間の磁気的吸引力又は磁気的反発力をさらに増加させることができる。
【０００９】
上記構成において、ヨークは、一端側に第１磁極部及び他端側に第２磁極部を有するべく略Ｕ字状に屈曲して形成され、かつ、ロータが回転範囲の一方側の回転端に位置するとき突出部の端面と対向するべく第１磁極部に形成された第１端面対向部と、ロータが回転範囲の他方側の回転端に位置するとき突出部の端面と対向するべく第２磁極部に形成された第２端面対向部とを有し、ヨークは、接合可能に二分された、第１磁極部を有する第１ヨークと第２磁極部を有する第２ヨークとにより形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが回転範囲の一方側の回転端に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部に形成された第１端面対向部と対向する（と共にヨークが第１側面対向部を備える場合は、突出部の側面が第１磁極部に形成された第１側面対向部と対向する）ため、ロータが一方側の回転端に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端から他方側の回転端に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、一方、ロータが回転範囲の他方側の回転端に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第２磁極部に形成された第２端面対向部と対向する（と共に、ヨークが第２側面対向部を備える場合は、突出部の側面が第２磁極部に形成された第２側面対向部と対向する）ため、ロータが他方側の回転端に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、他方側の回転端から一方側の回転端に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
また、ヨークは、略Ｕ字状をなすと共に第１ヨークと第２ヨークに二分されているため、第１磁極部又は第２磁極部の先端側が例えばＬ字状に屈曲していても、コイルを巻回するボビン等に容易に挿入して固定することができ、組付け作業性が向上する。
ここで、第１ヨーク及び第２ヨークは、お互いに重ね合わせて接合するべく第１磁極部及び第２磁極部よりも薄板状に形成された接合片を有してもよい。この場合、薄板状の接合片同士を重ね合わせることで、第１ヨークと第２ヨークを接合することができるため、接合領域における磁路の面積を十分確保することができ、又、一体形成されたヨークと同様に同一板厚に形成することができる。
【００１０】
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、被写体光を通す開口部を有する基板と、開口部に臨む位置と開口部から退避した退避位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、羽根部材を駆動する駆動源とを備え、この駆動源は、上述の電磁アクチュエータのいずれか一つの電磁アクチュエータである、ことを特徴としている。
この構成によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を達成しつつも、十分な駆動力がロータから出力されて、羽根部材は所望のタイミングで確実に安定して駆動され、又、所定の位置（例えば、開口部に臨む位置あるいは開口部から退避した位置）に保持される。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成をなす電磁アクチュエータによれば、ロータの外周面から径方向外側に突出しかつその外周面と同一の磁極に着磁された突出部と、ヨークの第１磁極部又は第２磁極部において、突出部の径方向外側を向く端面と対向し得る端面対向部を設けたことにより、小型化を達成しつつも、所望の磁気的保持力及び駆動トルクを発生する電磁アクチュエータを得ることができる。
また、上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を達成しつつも、ロータにより得られる十分な駆動トルクにより、羽根部材（例えば、シャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等）を、所望のタイミングで確実に安定して駆動させることができ、又、開口部に臨む位置又は開口部から退避した位置に確実に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図９は、本発明に係る電磁アクチュエータをカメラ用羽根駆動装置に適用した一実施形態を示すものであり、図１は装置の分解斜視図、図２は装置の平面図、図３は装置の背面図、図４は装置の断面図、図５は電磁アクチュエータの一部をなすロータの斜視図、図６は電磁アクチュエータの一部をなすロータ及びヨークの平面図、図７は電磁アクチュエータの動作を説明するための平面図、図８及び図９は羽根部材が開口部から退避した位置と開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。
【００１３】
このカメラ用羽根駆動装置は、図１ないし図４に示すように、被写体光を通す開口部１０ａ，２０ａを有する基板としての地板１０及び裏板２０、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置と開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置との間を移動自在に地板１０に支持された羽根部材３０、羽根部材３０を駆動する駆動源としての電磁アクチュエータＭ等を備えている。
電磁アクチュエータＭは、図１に示すように、ロータ１００、略Ｕ字状のヨーク１１０、励磁用のコイル１２０、コイル１２０を巻回すると共にヨーク１１０を固定する保持部材１３０等を備えている。
【００１４】
地板１０は、図１ないし図４に示すように、被写体光を通すための円形をなす開口部１０ａ、ロータ１００を回動自在に支持する支軸１１、後述するロータ１００の駆動ピン１０３を通す略円弧状の貫通孔１２、ヨーク１１０を位置決めする凹部１３、ネジＢを螺合するネジ穴１４、羽根部材３０を回動自在に支持する支軸１５、羽根部材３０を開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置に停止させるストッパ１６、羽根部材３０を開口部１０ａ，２０ａに臨む位置に停止させるストッパ１７等を備えている。
裏板２０は、図１及び図３に示すように、被写体光を通すための円形の開口部２０ａ、後述するロータ１００の駆動ピン１０３を移動自在に受け入れる円弧状の長孔２１、ネジＢを通す円孔２２、支軸１５を通す円孔２３等を備えている。そして、裏板２０は、地板１０の背面と所定の間隔をおいてネジＢにより連結され、地板１０と協働して羽根部材３０を回動自在に収容する羽根室Ｃを画定している。尚、裏板２０は、地板１０に柱を形成し、この柱に対して溶着することにより、地板１０に連結されてもよい。
【００１５】
羽根部材３０は、図１、図３、図４に示すように、支軸１５が挿入される円孔３１、後述するロータ１００の駆動ピン１０３が挿入される長孔３２を備えている。
そして、駆動ピン１０３が往復動することにより、羽根部材３０は、図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置と、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置との間を往復動するようになっている。
尚、羽根部材３０としては、遮光性の板材により形成されたシャッタ羽根、通過する光量を減少させる絞り羽根やＮＤフィルタ羽根、あるいは、赤外光をカットするフィルタ羽根等各種の羽根部材が適用される。
【００１６】
ロータ１００は、図１、図４、図５に示すように、地板１０の支軸１１が通される貫通孔１０１、略円柱状に形成されて異なる磁極に着磁された着磁ロータ部１０２、着磁ロータ部１０２と一体的に回動するように非着磁に（着磁しないで）形成された駆動ピン１０３、着磁ロータ部１０２の外周面から径方向外側に向かって突出すると共にその外周面と同一の磁極に着磁して形成された突出部１０４を備えている。
そして、ロータ１００は、回転軸Ｌを中心として、図１及び図６に示すように、所定の回転範囲（作動角θ）を回動し得るように地板１０に支持されている。
【００１７】
着磁ロータ部１０２は、円筒状の外周面を画定するように形成され、その外周面は回転軸Ｌを通る面により周方向に二分されて、Ｎ極に着磁されたＮ極外周面１０２ａ、Ｓ極に着磁されたＳ極外周面１０２ｂをもつように形成されている。
駆動ピン１０３は、図５に示すように、着磁ロータ部１０２と一体的にかつ樹脂材料等により非着磁に形成されており、ロータ１００の径方向に延出する腕部１０３ａ、腕部１０３ａの先端から直角に屈曲するピン部１０３ｂ、ピン部１０３ｂの先端から直角に張出して形成された抜け止め片１０３ｃを備えている。
そして、駆動ピン１０３は、図４、図８、図９に示すように、羽根部材３０の長孔３２に挿入されて、ロータ１００の回転駆動力を外部としての羽根部材３０に及ぼすようになっている。
【００１８】
突出部１０４は、図５に示すように、着磁ロータ部１０２のＳ極外周面１０２ｂから径方向に突出すると共にそのＳ極外周面１０２ｂと同一のＳ極に着磁されている。
また、突出部１０４は、図５及び図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＳ極外周面１０２ｂから径方向に直方体状に突出して、径方向外側を向く端面１０４ａと、周方向（ロータ１００の回転方向）を向く２つの側面１０４ｂ，１０４ｃとを画定するように形成されている。
【００１９】
このように、突出部１０４は、Ｎ極外周面１０２ａ及びＳ極外周面１０２ｂの一方（ここでは、Ｓ極外周面１０２ｂ）から突出するように形成されているため、従来のロータに対して外周面に突出部１０４を設けその外周面と同一の磁極に着磁するだけでよいため、構造の簡略化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的付勢力の設定を容易に行うことができる。
また、突出部１０４は、図５に示すように、Ｓ極外周面１０２ｂから駆動ピン１０３（の腕部１０３ａ）と同一方向に突出して一体的に重なり合うように形成されている。
これによれば、突出部１０４と駆動ピン１０３（の腕部１０３ａ）が一体的に重なり合って形成されているため、ロータ１００の外周面から突出する形状であっても、小型化を達成しつつ、機械的強度を高めることができる。
【００２０】
ヨーク１１０は、図１及び図６に示すように、磁力線を通す磁性材料により扁平（板状）でかつ略Ｕ字状に屈曲して形成され、その一端側において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１端面対向部１１１ｂを画定する第１磁極部１１１、その他端側において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂ、その屈曲領域においてネジＢが通される位置決め円孔１１３を備えている。
第１円弧状対向面１１１ａは、図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＮ極外周面１０２ａ又はＳ極外周面１０２ｂと所定隙間をおいて対向するように形成されている。
第２円弧状対向面１１２ａは、図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＮ極外周面１０２ａ又はＳ極外周面１０２ｂと所定隙間をおいて対向するように形成されている。
第１端面対向部１１１ｂは、図６に示すように、ロータ１００が回転範囲（作動角θ）の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、ロータ１００の突出部１０４の端面１０４ａと所定の隙間をおいて対向するように、略Ｌ字状に屈曲して形成されている。
第２端面対向部１１２ｂは、図６に（二点鎖線で）示すように、ロータ１００が回転範囲（作動角θ）の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、ロータ１００の突出部１０４の端面１０４ａと所定の隙間をおいて対向するように、略Ｌ字状に屈曲して形成されている。
【００２１】
すなわち、ロータ１００とヨーク１１０の関係は、図６に示すように、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク１１０の第１磁極部１１１に形成された第１端面対向部１１１ｂと対向し、一方、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク１１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向するようになっている。
これにより、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１又は他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて又は他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルク（磁気的反発力）を増加させることができる。
【００２２】
コイル１２０は、図１、図２、図４に示すように、後述する保持部材１３０のボビン部１３１に巻回されている。
そして、コイル１２０は、通電されることにより、ヨーク１１０内に電磁力による磁力線を発生させ、又、その通電方向を切り替えることにより、ヨーク１１０の第１磁極部１１１にＮ極及び第２磁極部１１２にＳ極又は第１磁極部１１１にＳ極及び第２磁極部１１２にＮ極を発生させるものである。
【００２３】
保持部材１３０は、樹脂材料を用いて成型されており、図１、図２、図４に示すように、コイル１２０を巻回するボビン部１３１、ボビン部１３１の両側から延出した平板部１３２、ボビン部１３１に形成されてヨーク１１０を嵌合して固定する嵌合孔１３３、ネジＢを通す円孔１３４を備えている。
そして、保持部材１３０は、コイル１２０をボビン部１３１の周りに巻回して保持すると共に、嵌合孔１３３にヨーク１１０を嵌合して保持するようになっている。また、保持部材１３０は、ヨーク１１０及びコイル１２０を保持した状態で、ネジＢを用いて、地板１０に固定されるようになっている。尚、保持部材１３０は、地板１０に対して円孔１３４を貫通する柱を形成し、この柱の突出部分を平板部１３２の上面と溶着することにより、地板１０に固定されてもよい。
【００２４】
上記構成をなす電磁アクチュエータＭの動作及びカメラ用羽根駆動装置の動作について、図７ないし図９を参照しつつ説明する。
先ず、コイル１２０に非通電の状態で、図７（ａ）に示すように、ロータ１００が時計回り（回転範囲の一方側）の回転端Ｐ１に位置するとき、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた位置にあり、又、突出部１０４の端面１０４ａが第１端面対向部１１１ｂと対向しているので、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、さらに、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ１００は時計回りの回転端Ｐ１に（羽根部材３０がストッパ１０６に当接して位置決めされることで）位置決めされて確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図８に示すように、ストッパ１６に当接して、開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置（開放位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００２５】
この状態において、コイル１２０に所定向きの通電が行われると、図７（ｂ）に示すように、第１磁極部１１１にＳ極が発生し、第２磁極部１１２にＮ極が発生する。
これにより、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、さらに、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ１００は反時計回りに回転し始める。
【００２６】
そして、ロータ１００が反時計回りに回転する際に、回転範囲（作動角θ）の中間位置までは、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に生じる反発力が大きく作用し、中間位置を過ぎると、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間に生じる吸引力が大きく作用して、ロータ１００は、安定した回転力を維持しつつ回転を続け、図７（ｃ）に示すように、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた状態で、反時計回りの回転端Ｐ２に（羽根部材３０がストッパ１０７に当接して位置決めされることで）位置決めされて停止する。
【００２７】
この状態において、コイル１２０の通電が断たれると、図７（ｄ）に示すように、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間、Ｓ極外周面１０２ｂと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じて、ロータ１００は反時計回りの回転端Ｐ２に確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図９に示すように、ストッパ１７に当接して、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００２８】
一方、コイル１２０に逆向きの通電が行われると、第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２にそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ１００は、図７（ｄ）に示す反時計回りの回転端Ｐ２に位置する状態から逆の経路を辿って安定して時計回りに回転し、図７（ａ）に示す時計回りの回転端Ｐ１にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材３０は、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）から図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した位置（開放位置）に移動して位置決めされる。
【００２９】
このように、ロータ１００に対してＳ極外周面１０２ｂと同一の磁極に着磁された突出部１０４を設け、ヨーク１１０に対して突出部１０４の端面１０４ａと対向する第１端面対向部１１１ｂ及び第２端面対向部１１２ｂを設けたことにより、ロータ１００とヨーク１１０の間において効率の良い磁気回路を形成することができ、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータ１００を回転端Ｐ１，Ｐ２に保持する保持力の強化、ロータ１００の高速化等を達成することができる。また、この電磁アクチュエータＭをカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材３０を円滑にかつ安定して駆動することができる。
【００３０】
図１０（ａ），（ｂ）及び図１１は、本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１０（ａ），（ｂ）及び図１１に示すように、ヨーク１１０´が、接合可能に二分された、第１磁極部１１１を有する第１ヨーク１１０ａと、第２磁極部１１２を有する第２ヨーク１１０ｂとにより形成されている。
【００３１】
第１ヨーク１１０ａは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第１円弧状対向面１１１ａ及び第１端面対向部１１１ｂを画定する第１磁極部１１１、ヨーク１１０´全体の板厚Ｗよりも薄板状に形成された板厚Ｗ１をなす接合片１１４ａを備えている。
第２ヨーク１１０ｂは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂを画定する第２磁極部１１２、ヨーク１１０´全体の板厚Ｗよりも薄板状に形成された板厚Ｗ２をなす接合片１１４ｂを備えている。
接合片１１４ａ，１１４ｂは、第１ヨーク１１０ａ及び第２ヨーク１１０ｂをお互いに重ね合わせて接合するべく、ヨーク１１０´（第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２）の厚さＷよりも薄板状に形成されている。具体的には、接合片１１４ａの厚さＷ１と接合片１１４ｂの厚さＷ２は、それぞれヨーク１１０´の厚さＷの半分又は半分以下に形成されている。すなわち、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗの関係をなすように形成されている。
【００３２】
そして、ヨーク１１０´は、図１１に示すように、保持部材１３０の嵌合孔１３３に対して、接合片１１４ａ及び接合片１１４ｂをお互いに重ね合わせるように嵌合して、保持部材１３０に固定される。
このように、接合片１１４ａ，１１４ｂ同士を重ね合わせることで、第１ヨーク１１０ａと第２ヨーク１１０ｂを接合することができるため、磁路の面積を十分確保することができ、又、一体形成されたヨークと同様に同一板厚に形成することができる。
また、ヨーク１１０´が略Ｕ字状をなすと共に第１磁極部１１１又は第２磁極部１１２の先端側が例えばＬ字状に屈曲していても、第１ヨーク１１０ａと第２ヨーク１１０ｂに二分されているため、保持部材１３０の嵌合孔１３３（コイル１２０を巻回するボビン１３１の内側に形成された嵌合孔１３３等）に容易に挿入して固定することができ、組付け作業性が向上する。
【００３３】
図１２（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図６に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ヨーク２１０が、第１磁極部１１１において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１側面対向部１１１ｃを画定し、第２磁極部１１２において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂを画定するように形成されている。
第１側面対向部１１１ｃは、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｂと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
【００３４】
この電磁アクチュエータＭによれば、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するときに、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク２１０の第１磁極部１１１に形成された第１側面対向部１１１ｃと対向するため、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、又、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するときに、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク２１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向するため、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００３５】
図１３及び図１４は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図６に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１３に示すように、ヨーク３１０が、第１磁極部１１１において、第１円弧状対向面１１１ａ、第１端面対向部１１１ｂ、第１側面対向部１１１ｃを画定し、又、第２磁極部１１２において、第２円弧状対向面１１２ａ、第２端面対向部１１２ｂ、第２側面対向部１１２ｃを画定するように形成されている。
第１側面対向部１１１ｃは、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｂと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
第２側面対向部１１２ｃは、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｃと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
【００３６】
そして、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク３１０の第１磁極部１１１に形成された第１端面対向部１１１ｂと対向すると共に、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク３１０の第１側面対向部１１１ｃと対向するようになっている。
したがって、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
また、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク３１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向すると共に、突出部１０４の側面１０４ｃがヨーク３１０の第２磁極部１１２に形成された第２側面対向部１１２ｃと対向するようになっている。
したがって、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００３７】
この電磁アクチュエータＭの動作について、図１４を参照しつつ説明すると、先ず、コイル１２０に非通電の状態で、図１４（ａ）に示すように、ロータ１００が時計回り（回転範囲の一方側）の回転端Ｐ１に位置するとき、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた位置にあり、又、突出部１０４の端面１０４ａが第１端面対向部１１１ｂと対向し、突出部１０４の側面１０４ｂが第１側面対向部１１１ｃと対向しているので、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂ、さらに突出部１０４の側面１０４ｂと第１磁極部１１１の第１側面対向部１１１ｃとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ１００は時計回りの回転端Ｐ１に（羽根部材３０がストッパ１６に当接して位置決めされることで）位置決めされて確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図８に示すように、ストッパ１６に当接して、開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置（開放位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００３８】
この状態において、コイル１２０に所定向きの通電が行われると、図１４（ｂ）に示すように、第１磁極部１１１にＳ極が発生し、第２磁極部１１２にＮ極が発生する。
これにより、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間、さらに突出部１０４の側面１０４ｂと第１磁極部１１１の第１側面対向部１１１ｃとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ１００は反時計回りに回転し始める。
【００３９】
そして、ロータ１００が反時計回りに回転する際に、回転範囲（作動角θ）の中間位置までは、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に生じる反発力が大きく作用し、中間位置を過ぎると、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間に生じる吸引力が大きく作用して、ロータ１００は、安定した回転力を維持しつつ回転を続け、図１４（ｃ）に示すように、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた状態で、反時計回りの回転端Ｐ２に（羽根部材３０がストッパ１７に当接して位置決めされることで）位置決めされて停止する。
【００４０】
この状態において、コイル１２０の通電が断たれると、図１４（ｄ）に示すように、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間、Ｓ極外周面１０２ｂと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、さらに突出部１０４の側面１０４ｃと第２磁極部１１２の第２側面対向部１１２ｃとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じて、ロータ１００は反時計回りの回転端Ｐ２に確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図９に示すように、ストッパ１７に当接して、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００４１】
一方、コイル１２０に逆向きの通電が行われると、第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２にそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ１００は、図１４（ｄ）に示す反時計回りの回転端Ｐ２に位置する状態から逆の経路を辿って安定して時計回りに回転し、図１４（ａ）に示す時計回りの回転端Ｐ１にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材３０は、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）からから図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した位置（開放位置）に移動して位置決めされる。
【００４２】
このように、ロータ１００に対してＳ極外周面１０２ｂと同一の磁極に着磁された突出部１０４を設け、ヨーク３１０に対して突出部１０４の端面１０４ａと対向する第１端面対向部１１１ｂ及び第２端面対向部１１２ｂ並びに突出部１０４の側面１０４ｂ，１０４ｃと対向する第１側面対向部１１１ｃ及び第２側面対向部１１２ｃを設けたことにより、ロータ１００とヨーク３１０の間において効率の良い磁気回路を形成することができ、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータ１００を回転端Ｐ１，Ｐ２に保持する保持力の強化、ロータ１００の高速化等を達成することができる。また、この電磁アクチュエータＭをカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材３０を円滑にかつ安定して駆動することができる。
【００４３】
図１５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図１３に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、ヨーク４１０が、第１磁極部１１１において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１側面対向部１１１ｃを画定し、第２磁極部１１２において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂ並びに第２側面対向部１１２ｃを画定するように形成されている。
【００４４】
この電磁アクチュエータＭによれば、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するときに、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク４１０の第１磁極部１１１に形成された第１側面対向部１１１ｃと対向するため、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、又、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するときに、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク４１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向し、突出部１０４の側面１０４ｃがヨーク４１０の第２磁極部１１２に形成された第２側面対向部１１２ｃと対向するため、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００４５】
図１６（ａ），（ｂ）及び図１７（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態に示すヨーク３１０，４１０に対して、一部を変形したロータ１００´を適用した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１６（ａ）及び図１７（ａ）に示すように、ロータ１００´が、駆動ピン１０３と異なる角度位置から突出した突出部１０４を備えている。
この場合は、駆動ピン１０３の機械的強度はそれ程要求されない場合に適しており、特に、突出部１０４に対して駆動ピン１０３の配置を自由に設定することができるため、電磁アクチュエータＭの配置の自由度を高めることができ、それ故に、カメラ用羽根駆動装置の駆動源として適用される際に、装置の設計自由度を高めることができる。
【００４６】
上記実施形態においては、一つの羽根部材３０を駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータＭを採用したカメラ用羽根駆動装置を示したが、これに限定されるものではなく、複数の羽根部材を駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータは、小型化を達成しつつも、所望の保持力及び駆動トルクを発生することができるため、カメラ用羽根駆動装置の駆動源として適用できるのは勿論のこと、被動部材を往復動させる必要のあるその他の光学機器あるいは電子機器等の駆動源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る電磁アクチュエータを備えたカメラ用羽根駆動装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の平面図である。
【図３】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の背面図である。
【図４】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の断面図である。
【図５】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる電磁アクチュエータの一部をなすロータを示す斜視図である。
【図６】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる電磁アクチュエータの一部をなすロータ及びヨークを示す平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１に示す装置に含まれる電磁アクチュエータの動作を説明するためのそれぞれの状態を示す平面図である。
【図８】カメラ用羽根駆動装置の動作を説明するためのものであり、羽根部材が開口部から退避した退避位置にある状態を示す平面図である。
【図９】カメラ用羽根駆動装置の動作を説明するためのものであり、羽根部材が開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１１】図１０に示す電磁アクチュエータの一部をなすヨーク及び保持部材を示す分解平面図である。
【図１２】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１３】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものでありロータ及びヨークを示す平面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１３に示す電磁アクチュエータの動作を説明するためのそれぞれの状態を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１６】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）はロータ及びヨークを示す平面図である。
【図１７】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）はロータ及びヨークを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 地板（基板）
１０ａ 開口部
１１ 支軸
１２ 貫通孔
１３ 凹部
１４ ネジ穴
１５ 支軸
１６，１７ ストッパ
２０ 裏板（基板）
２０ａ 開口部
２１ 長孔
２２，２３ 円孔
３０ 羽根部材
３１ 円孔
３２ 長孔
Ｍ 電磁アクチュエータ（駆動源）
１００，１００´ ロータ
Ｐ１ 回転範囲の一方側の回転端
Ｐ２ 回転範囲の他方側の回転端
１０１ 貫通孔
１０２ 着磁ロータ部
１０２ａ Ｎ極外周面
１０２ｂ Ｓ極外周面
１０３ 駆動ピン
１０３ａ 腕部
１０３ｂ ピン部
１０３ｃ 抜け止め片
１０４ 突出部
１０４ａ 端面
１０４ｂ，１０４ｃ 側面
１１０，１１０´，２１０，３１０，４１０ ヨーク
１１１ 第１磁極部
１１１ａ 第１円弧状対向面
１１１ｂ 第１端面対向部
１１１ｃ 第１側面対向部
１１２ａ 第２円弧状対向面
１１２ｂ 第２端面対向部
１１２ｃ 第２側面対向部
１１０ａ 第１ヨーク
１１０ｂ 第２ヨーク
１１３ 位置決め円孔
１１４ａ，１１４ｂ 接合片
１２０ 励磁用のコイル
１３０ 保持部材
１３１ ボビン部
１３２ 平板部
１３３ 嵌合孔
１３４ 円孔
Ｃ 羽根室
Ｂ ネジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁力により回転駆動力を発生する電磁アクチュエータに関し、特に、着磁された外周面をもつロータ、ロータの外周面に対向する磁極部を形成するヨーク等を備え、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等の羽根部材を駆動する際に適用される電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁アクチュエータとしては、Ｎ極及びＳ極に二分して着磁された円筒状の外周面を有し所定の角度範囲を回動し得るロータ、励磁用のコイル、ロータの外周面に対向する円弧面を有しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第１磁極部及び第２磁極部を有する略Ｕ字状のヨーク等を備えた構成において、ロータに対して、一体的に形成されると共に外部に回転駆動力を出力する駆動ピン、ロータの外周面から突出すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を設け、ロータが一方の回転端及び他方の回転端に位置するとき、突出部の側面（回転方向すなわち周方向に向う側面）とヨークの磁極部の端面とを対向させるように形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この電磁アクチュエータにおいては、突出部の側面（回転方向に向う側面）がヨークの先端部の端面と対向するものであるため、突出部の側面とヨークの端面との間の磁気的吸引力及び磁気的反発力に伴う回転トルクを大きくしようとすると、突出部の突出量（ロータの径方向における外周面からの突出量）を大きくする必要があり、このことは逆にロータの重量化あるいは大型化を招き、応答性を高めることと相反するものである。
また、駆動ピンと突出部は、ロータの回転方向において異なる角度位置にそれぞれ離して設けられていたため、駆動ピンと突出部をそれぞれ肉厚にして機械的強度をそれぞれ確保する必要があった。
【特許文献１】特開２００６−２８８０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、小型化を図りつつ、ロータとヨークの間において効率の良い磁気回路を形成して、所望の駆動トルク、磁気的吸引力等を確保し、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等の羽根部材を駆動する駆動源として適用する際に、安定した回転駆動力又は保持力を発生し得る電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電磁アクチュエータは、円筒状の外周面及び外周面から径方向に突出して外部に駆動力を及ぼす駆動ピンを有し所定の回転範囲を回動し得るロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面に対向する円弧状対向面を画定しかつコイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークとを備えた電磁アクチュエータであって、上記ロータは、外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部と、外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を含み、上記ヨークは、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の端面と対向する端面対向部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータを、着磁ロータ部の外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向（ロータの回転方向）を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を設け、ロータが回転範囲の回転端（一方側の回転端又は他方側の回転端）に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部又は第２磁極部に形成された端面対向部と対向するため、突出部とヨークとの間の磁気的吸引力又は磁気的反発力を増加させることができる。
すなわち、コイルへの非通電時には、着磁ロータ部の外周面とヨークの円弧状対向面との間及び突出部の端面と第１磁極部又は第２磁極部の端面対向部との間で強力な磁気的吸引力を生じて、ロータを回転範囲の回転端に停止させる安定した保持力が得られ、一方、コイルへの通電時には、着磁ロータ部の外周面とヨークの円弧状対向面との間及び突出部の端面と第１磁極部又は第２磁極部の端面対向部との間で電磁力による強力な反発力を生じて、ロータを回転させる安定した駆動トルクが得られる。
このように、ロータとヨークの間において効率の良い磁気回路を形成したことにより、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータを回転端に保持する保持力の強化、ロータの高速化等を達成することができる。
【０００６】
上記構成において、着磁ロータ部は、周方向に二分されるＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、突出部は、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方から突出するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、従来のロータに対して、外周面に突出部を設けその外周面と同一の磁極に着磁するだけでよいため、構造の簡略化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的付勢力の設定を容易に行うことができる。
【０００７】
上記構成において、突出部は、外周面から駆動ピンと同一方向に突出して一体的に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、突出部と駆動ピンが一体的に形成されてロータの外周面から突出するため、小型化を達成しつつ、機械的強度を高めることができる。
【０００８】
上記構成において、ヨークは、第１磁極部又は第２磁極部において、ロータが回転範囲の回転端に位置するとき、突出部の側面と対向する側面対向部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが回転範囲の回転端（一方側の回転端又は他方側の回転端）に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部又は第２磁極部に形成された端面対向部（例えば、第１磁極部に形成された第１端面対向部又は第２磁極部に形成された第２端面対向部）と対向すると共に突出部の側面が第１磁極部又は第２磁極部に形成された側面対向部（例えば、第１磁極部に形成された第１側面対向部又は第２磁極部に形成された第２側面対向部）と対向するため、突出部とヨークとの間の磁気的吸引力又は磁気的反発力をさらに増加させることができる。
【０００９】
上記構成において、ヨークは、一端側に第１磁極部及び他端側に第２磁極部を有するべく略Ｕ字状に屈曲して形成され、かつ、ロータが回転範囲の一方側の回転端に位置するとき突出部の端面と対向するべく第１磁極部に形成された第１端面対向部と、ロータが回転範囲の他方側の回転端に位置するとき突出部の端面と対向するべく第２磁極部に形成された第２端面対向部とを有し、ヨークは、接合可能に二分された、第１磁極部を有する第１ヨークと第２磁極部を有する第２ヨークとにより形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが回転範囲の一方側の回転端に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第１磁極部に形成された第１端面対向部と対向する（と共にヨークが第１側面対向部を備える場合は、突出部の側面が第１磁極部に形成された第１側面対向部と対向する）ため、ロータが一方側の回転端に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端から他方側の回転端に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、一方、ロータが回転範囲の他方側の回転端に位置するとき、この突出部の端面がヨークの第２磁極部に形成された第２端面対向部と対向する（と共に、ヨークが第２側面対向部を備える場合は、突出部の側面が第２磁極部に形成された第２側面対向部と対向する）ため、ロータが他方側の回転端に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、他方側の回転端から一方側の回転端に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
また、ヨークは、略Ｕ字状をなすと共に第１ヨークと第２ヨークに二分されているため、第１磁極部又は第２磁極部の先端側が例えばＬ字状に屈曲していても、コイルを巻回するボビン等に容易に挿入して固定することができ、組付け作業性が向上する。
ここで、第１ヨーク及び第２ヨークは、お互いに重ね合わせて接合するべく第１磁極部及び第２磁極部よりも薄板状に形成された接合片を有してもよい。この場合、薄板状の接合片同士を重ね合わせることで、第１ヨークと第２ヨークを接合することができるため、接合領域における磁路の面積を十分確保することができ、又、一体形成されたヨークと同様に同一板厚に形成することができる。
【００１０】
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、被写体光を通す開口部を有する基板と、開口部に臨む位置と開口部から退避した退避位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、羽根部材を駆動する駆動源とを備え、この駆動源は、上述の電磁アクチュエータのいずれか一つの電磁アクチュエータである、ことを特徴としている。
この構成によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を達成しつつも、十分な駆動力がロータから出力されて、羽根部材は所望のタイミングで確実に安定して駆動され、又、所定の位置（例えば、開口部に臨む位置あるいは開口部から退避した位置）に保持される。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成をなす電磁アクチュエータによれば、ロータの外周面から径方向外側に突出しかつその外周面と同一の磁極に着磁された突出部と、ヨークの第１磁極部又は第２磁極部において、突出部の径方向外側を向く端面と対向し得る端面対向部を設けたことにより、小型化を達成しつつも、所望の磁気的保持力及び駆動トルクを発生する電磁アクチュエータを得ることができる。
また、上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を達成しつつも、ロータにより得られる十分な駆動トルクにより、羽根部材（例えば、シャッタ羽根、絞り羽根、ＮＤフィルタ羽根等）を、所望のタイミングで確実に安定して駆動させることができ、又、開口部に臨む位置又は開口部から退避した位置に確実に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図９は、本発明に係る電磁アクチュエータをカメラ用羽根駆動装置に適用した一実施形態を示すものであり、図１は装置の分解斜視図、図２は装置の平面図、図３は装置の背面図、図４は装置の断面図、図５は電磁アクチュエータの一部をなすロータの斜視図、図６は電磁アクチュエータの一部をなすロータ及びヨークの平面図、図７は電磁アクチュエータの動作を説明するための平面図、図８及び図９は羽根部材が開口部から退避した位置と開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。
【００１３】
このカメラ用羽根駆動装置は、図１ないし図４に示すように、被写体光を通す開口部１０ａ，２０ａを有する基板としての地板１０及び裏板２０、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置と開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置との間を移動自在に地板１０に支持された羽根部材３０、羽根部材３０を駆動する駆動源としての電磁アクチュエータＭ等を備えている。
電磁アクチュエータＭは、図１に示すように、ロータ１００、略Ｕ字状のヨーク１１０、励磁用のコイル１２０、コイル１２０を巻回すると共にヨーク１１０を固定する保持部材１３０等を備えている。
【００１４】
地板１０は、図１ないし図４に示すように、被写体光を通すための円形をなす開口部１０ａ、ロータ１００を回動自在に支持する支軸１１、後述するロータ１００の駆動ピン１０３を通す略円弧状の貫通孔１２、ヨーク１１０を位置決めする凹部１３、ネジＢを螺合するネジ穴１４、羽根部材３０を回動自在に支持する支軸１５、羽根部材３０を開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置に停止させるストッパ１６、羽根部材３０を開口部１０ａ，２０ａに臨む位置に停止させるストッパ１７等を備えている。
裏板２０は、図１及び図３に示すように、被写体光を通すための円形の開口部２０ａ、後述するロータ１００の駆動ピン１０３を移動自在に受け入れる円弧状の長孔２１、ネジＢを通す円孔２２、支軸１５を通す円孔２３等を備えている。そして、裏板２０は、地板１０の背面と所定の間隔をおいてネジＢにより連結され、地板１０と協働して羽根部材３０を回動自在に収容する羽根室Ｃを画定している。尚、裏板２０は、地板１０に柱を形成し、この柱に対して溶着することにより、地板１０に連結されてもよい。
【００１５】
羽根部材３０は、図１、図３、図４に示すように、支軸１５が挿入される円孔３１、後述するロータ１００の駆動ピン１０３が挿入される長孔３２を備えている。
そして、駆動ピン１０３が往復動することにより、羽根部材３０は、図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置と、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置との間を往復動するようになっている。
尚、羽根部材３０としては、遮光性の板材により形成されたシャッタ羽根、通過する光量を減少させる絞り羽根やＮＤフィルタ羽根、あるいは、赤外光をカットするフィルタ羽根等各種の羽根部材が適用される。
【００１６】
ロータ１００は、図１、図４、図５に示すように、地板１０の支軸１１が通される貫通孔１０１、略円柱状に形成されて異なる磁極に着磁された着磁ロータ部１０２、着磁ロータ部１０２と一体的に回動するように非着磁に（着磁しないで）形成された駆動ピン１０３、着磁ロータ部１０２の外周面から径方向外側に向かって突出すると共にその外周面と同一の磁極に着磁して形成された突出部１０４を備えている。
そして、ロータ１００は、回転軸Ｌを中心として、図１及び図６に示すように、所定の回転範囲（作動角θ）を回動し得るように地板１０に支持されている。
【００１７】
着磁ロータ部１０２は、円筒状の外周面を画定するように形成され、その外周面は回転軸Ｌを通る面により周方向に二分されて、Ｎ極に着磁されたＮ極外周面１０２ａ、Ｓ極に着磁されたＳ極外周面１０２ｂをもつように形成されている。
駆動ピン１０３は、図５に示すように、着磁ロータ部１０２と一体的にかつ樹脂材料等により非着磁に形成されており、ロータ１００の径方向に延出する腕部１０３ａ、腕部１０３ａの先端から直角に屈曲するピン部１０３ｂ、ピン部１０３ｂの先端から直角に張出して形成された抜け止め片１０３ｃを備えている。
そして、駆動ピン１０３は、図４、図８、図９に示すように、羽根部材３０の長孔３２に挿入されて、ロータ１００の回転駆動力を外部としての羽根部材３０に及ぼすようになっている。
【００１８】
突出部１０４は、図５に示すように、着磁ロータ部１０２のＳ極外周面１０２ｂから径方向に突出すると共にそのＳ極外周面１０２ｂと同一のＳ極に着磁されている。
また、突出部１０４は、図５及び図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＳ極外周面１０２ｂから径方向に直方体状に突出して、径方向外側を向く端面１０４ａと、周方向（ロータ１００の回転方向）を向く２つの側面１０４ｂ，１０４ｃとを画定するように形成されている。
【００１９】
このように、突出部１０４は、Ｎ極外周面１０２ａ及びＳ極外周面１０２ｂの一方（ここでは、Ｓ極外周面１０２ｂ）から突出するように形成されているため、従来のロータに対して外周面に突出部１０４を設けその外周面と同一の磁極に着磁するだけでよいため、構造の簡略化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的付勢力の設定を容易に行うことができる。
また、突出部１０４は、図５に示すように、Ｓ極外周面１０２ｂから駆動ピン１０３（の腕部１０３ａ）と同一方向に突出して一体的に重なり合うように形成されている。
これによれば、突出部１０４と駆動ピン１０３（の腕部１０３ａ）が一体的に重なり合って形成されているため、ロータ１００の外周面から突出する形状であっても、小型化を達成しつつ、機械的強度を高めることができる。
【００２０】
ヨーク１１０は、図１及び図６に示すように、磁力線を通す磁性材料により扁平（板状）でかつ略Ｕ字状に屈曲して形成され、その一端側において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１端面対向部１１１ｂを画定する第１磁極部１１１、その他端側において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂ、その屈曲領域においてネジＢが通される位置決め円孔１１３を備えている。
第１円弧状対向面１１１ａは、図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＮ極外周面１０２ａ又はＳ極外周面１０２ｂと所定隙間をおいて対向するように形成されている。
第２円弧状対向面１１２ａは、図６に示すように、着磁ロータ部１０２のＮ極外周面１０２ａ又はＳ極外周面１０２ｂと所定隙間をおいて対向するように形成されている。
第１端面対向部１１１ｂは、図６に示すように、ロータ１００が回転範囲（作動角θ）の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、ロータ１００の突出部１０４の端面１０４ａと所定の隙間をおいて対向するように、略Ｌ字状に屈曲して形成されている。
第２端面対向部１１２ｂは、図６に（二点鎖線で）示すように、ロータ１００が回転範囲（作動角θ）の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、ロータ１００の突出部１０４の端面１０４ａと所定の隙間をおいて対向するように、略Ｌ字状に屈曲して形成されている。
【００２１】
すなわち、ロータ１００とヨーク１１０の関係は、図６に示すように、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク１１０の第１磁極部１１１に形成された第１端面対向部１１１ｂと対向し、一方、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク１１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向するようになっている。
これにより、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１又は他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて又は他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルク（磁気的反発力）を増加させることができる。
【００２２】
コイル１２０は、図１、図２、図４に示すように、後述する保持部材１３０のボビン部１３１に巻回されている。
そして、コイル１２０は、通電されることにより、ヨーク１１０内に電磁力による磁力線を発生させ、又、その通電方向を切り替えることにより、ヨーク１１０の第１磁極部１１１にＮ極及び第２磁極部１１２にＳ極又は第１磁極部１１１にＳ極及び第２磁極部１１２にＮ極を発生させるものである。
【００２３】
保持部材１３０は、樹脂材料を用いて成型されており、図１、図２、図４に示すように、コイル１２０を巻回するボビン部１３１、ボビン部１３１の両側から延出した平板部１３２、ボビン部１３１に形成されてヨーク１１０を嵌合して固定する嵌合孔１３３、ネジＢを通す円孔１３４を備えている。
そして、保持部材１３０は、コイル１２０をボビン部１３１の周りに巻回して保持すると共に、嵌合孔１３３にヨーク１１０を嵌合して保持するようになっている。また、保持部材１３０は、ヨーク１１０及びコイル１２０を保持した状態で、ネジＢを用いて、地板１０に固定されるようになっている。尚、保持部材１３０は、地板１０に対して円孔１３４を貫通する柱を形成し、この柱の突出部分を平板部１３２の上面と溶着することにより、地板１０に固定されてもよい。
【００２４】
上記構成をなす電磁アクチュエータＭの動作及びカメラ用羽根駆動装置の動作について、図７ないし図９を参照しつつ説明する。
先ず、コイル１２０に非通電の状態で、図７（ａ）に示すように、ロータ１００が時計回り（回転範囲の一方側）の回転端Ｐ１に位置するとき、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた位置にあり、又、突出部１０４の端面１０４ａが第１端面対向部１１１ｂと対向しているので、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、さらに、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ１００は時計回りの回転端Ｐ１に（羽根部材３０がストッパ１０６に当接して位置決めされることで）位置決めされて確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図８に示すように、ストッパ１６に当接して、開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置（開放位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００２５】
この状態において、コイル１２０に所定向きの通電が行われると、図７（ｂ）に示すように、第１磁極部１１１にＳ極が発生し、第２磁極部１１２にＮ極が発生する。
これにより、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、さらに、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ１００は反時計回りに回転し始める。
【００２６】
そして、ロータ１００が反時計回りに回転する際に、回転範囲（作動角θ）の中間位置までは、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に生じる反発力が大きく作用し、中間位置を過ぎると、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間に生じる吸引力が大きく作用して、ロータ１００は、安定した回転力を維持しつつ回転を続け、図７（ｃ）に示すように、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた状態で、反時計回りの回転端Ｐ２に（羽根部材３０がストッパ１０７に当接して位置決めされることで）位置決めされて停止する。
【００２７】
この状態において、コイル１２０の通電が断たれると、図７（ｄ）に示すように、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間、Ｓ極外周面１０２ｂと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じて、ロータ１００は反時計回りの回転端Ｐ２に確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図９に示すように、ストッパ１７に当接して、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００２８】
一方、コイル１２０に逆向きの通電が行われると、第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２にそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ１００は、図７（ｄ）に示す反時計回りの回転端Ｐ２に位置する状態から逆の経路を辿って安定して時計回りに回転し、図７（ａ）に示す時計回りの回転端Ｐ１にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材３０は、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）から図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した位置（開放位置）に移動して位置決めされる。
【００２９】
このように、ロータ１００に対してＳ極外周面１０２ｂと同一の磁極に着磁された突出部１０４を設け、ヨーク１１０に対して突出部１０４の端面１０４ａと対向する第１端面対向部１１１ｂ及び第２端面対向部１１２ｂを設けたことにより、ロータ１００とヨーク１１０の間において効率の良い磁気回路を形成することができ、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータ１００を回転端Ｐ１，Ｐ２に保持する保持力の強化、ロータ１００の高速化等を達成することができる。また、この電磁アクチュエータＭをカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材３０を円滑にかつ安定して駆動することができる。
【００３０】
図１０（ａ），（ｂ）及び図１１は、本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１０（ａ），（ｂ）及び図１１に示すように、ヨーク１１０´が、接合可能に二分された、第１磁極部１１１を有する第１ヨーク１１０ａと、第２磁極部１１２を有する第２ヨーク１１０ｂとにより形成されている。
【００３１】
第１ヨーク１１０ａは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第１円弧状対向面１１１ａ及び第１端面対向部１１１ｂを画定する第１磁極部１１１、ヨーク１１０´全体の板厚Ｗよりも薄板状に形成された板厚Ｗ１をなす接合片１１４ａを備えている。
第２ヨーク１１０ｂは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂを画定する第２磁極部１１２、ヨーク１１０´全体の板厚Ｗよりも薄板状に形成された板厚Ｗ２をなす接合片１１４ｂを備えている。
接合片１１４ａ，１１４ｂは、第１ヨーク１１０ａ及び第２ヨーク１１０ｂをお互いに重ね合わせて接合するべく、ヨーク１１０´（第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２）の厚さＷよりも薄板状に形成されている。具体的には、接合片１１４ａの厚さＷ１と接合片１１４ｂの厚さＷ２は、それぞれヨーク１１０´の厚さＷの半分又は半分以下に形成されている。すなわち、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗの関係をなすように形成されている。
【００３２】
そして、ヨーク１１０´は、図１１に示すように、保持部材１３０の嵌合孔１３３に対して、接合片１１４ａ及び接合片１１４ｂをお互いに重ね合わせるように嵌合して、保持部材１３０に固定される。
このように、接合片１１４ａ，１１４ｂ同士を重ね合わせることで、第１ヨーク１１０ａと第２ヨーク１１０ｂを接合することができるため、磁路の面積を十分確保することができ、又、一体形成されたヨークと同様に同一板厚に形成することができる。
また、ヨーク１１０´が略Ｕ字状をなすと共に第１磁極部１１１又は第２磁極部１１２の先端側が例えばＬ字状に屈曲していても、第１ヨーク１１０ａと第２ヨーク１１０ｂに二分されているため、保持部材１３０の嵌合孔１３３（コイル１２０を巻回するボビン１３１の内側に形成された嵌合孔１３３等）に容易に挿入して固定することができ、組付け作業性が向上する。
【００３３】
図１２（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図６に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ヨーク２１０が、第１磁極部１１１において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１側面対向部１１１ｃを画定し、第２磁極部１１２において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂを画定するように形成されている。
第１側面対向部１１１ｃは、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｂと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
【００３４】
この電磁アクチュエータＭによれば、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するときに、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク２１０の第１磁極部１１１に形成された第１側面対向部１１１ｃと対向するため、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、又、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するときに、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク２１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向するため、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００３５】
図１３及び図１４は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図６に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１３に示すように、ヨーク３１０が、第１磁極部１１１において、第１円弧状対向面１１１ａ、第１端面対向部１１１ｂ、第１側面対向部１１１ｃを画定し、又、第２磁極部１１２において、第２円弧状対向面１１２ａ、第２端面対向部１１２ｂ、第２側面対向部１１２ｃを画定するように形成されている。
第１側面対向部１１１ｃは、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｂと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
第２側面対向部１１２ｃは、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の周方向を向く側面１０４ｃと所定の隙間をおいて対向するように形成されている。
【００３６】
そして、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク３１０の第１磁極部１１１に形成された第１端面対向部１１１ｂと対向すると共に、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク３１０の第１側面対向部１１１ｃと対向するようになっている。
したがって、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
また、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するとき、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク３１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向すると共に、突出部１０４の側面１０４ｃがヨーク３１０の第２磁極部１１２に形成された第２側面対向部１１２ｃと対向するようになっている。
したがって、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）を増加させることができ、又、他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００３７】
この電磁アクチュエータＭの動作について、図１４を参照しつつ説明すると、先ず、コイル１２０に非通電の状態で、図１４（ａ）に示すように、ロータ１００が時計回り（回転範囲の一方側）の回転端Ｐ１に位置するとき、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた位置にあり、又、突出部１０４の端面１０４ａが第１端面対向部１１１ｂと対向し、突出部１０４の側面１０４ｂが第１側面対向部１１１ｃと対向しているので、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂ、さらに突出部１０４の側面１０４ｂと第１磁極部１１１の第１側面対向部１１１ｃとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ１００は時計回りの回転端Ｐ１に（羽根部材３０がストッパ１６に当接して位置決めされることで）位置決めされて確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図８に示すように、ストッパ１６に当接して、開口部１０ａ，２０ａから退避した退避位置（開放位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００３８】
この状態において、コイル１２０に所定向きの通電が行われると、図１４（ｂ）に示すように、第１磁極部１１１にＳ極が発生し、第２磁極部１１２にＮ極が発生する。
これにより、Ｓ極外周面１０２ｂと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間、さらに突出部１０４の側面１０４ｂと第１磁極部１１１の第１側面対向部１１１ｃとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ１００は反時計回りに回転し始める。
【００３９】
そして、ロータ１００が反時計回りに回転する際に、回転範囲（作動角θ）の中間位置までは、突出部１０４の端面１０４ａと第１磁極部１１１の第１端面対向部１１１ｂとの間に生じる反発力が大きく作用し、中間位置を過ぎると、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間に生じる吸引力が大きく作用して、ロータ１００は、安定した回転力を維持しつつ回転を続け、図１４（ｃ）に示すように、着磁ロータ部１０２の磁極の境界線が第１円弧状対向面１１１ａ及び第２円弧状対向面１１２ａの各々の中間位置からずれた状態で、反時計回りの回転端Ｐ２に（羽根部材３０がストッパ１７に当接して位置決めされることで）位置決めされて停止する。
【００４０】
この状態において、コイル１２０の通電が断たれると、図１４（ｄ）に示すように、突出部１０４の端面１０４ａと第２磁極部１１２の第２端面対向部１１２ｂとの間、Ｓ極外周面１０２ｂと第２磁極部１１２の第２円弧状対向面１１２ａとの間、Ｎ極外周面１０２ａと第１磁極部１１１の第１円弧状対向面１１１ａとの間、さらに突出部１０４の側面１０４ｃと第２磁極部１１２の第２側面対向部１１２ｃとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じて、ロータ１００は反時計回りの回転端Ｐ２に確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材３０が、図９に示すように、ストッパ１７に当接して、開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）に位置決めされた状態に対応する。
【００４１】
一方、コイル１２０に逆向きの通電が行われると、第１磁極部１１１及び第２磁極部１１２にそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ１００は、図１４（ｄ）に示す反時計回りの回転端Ｐ２に位置する状態から逆の経路を辿って安定して時計回りに回転し、図１４（ａ）に示す時計回りの回転端Ｐ１にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材３０は、図９に示すように開口部１０ａ，２０ａに臨む位置（閉鎖位置）からから図８に示すように開口部１０ａ，２０ａから退避した位置（開放位置）に移動して位置決めされる。
【００４２】
このように、ロータ１００に対してＳ極外周面１０２ｂと同一の磁極に着磁された突出部１０４を設け、ヨーク３１０に対して突出部１０４の端面１０４ａと対向する第１端面対向部１１１ｂ及び第２端面対向部１１２ｂ並びに突出部１０４の側面１０４ｂ，１０４ｃと対向する第１側面対向部１１１ｃ及び第２側面対向部１１２ｃを設けたことにより、ロータ１００とヨーク３１０の間において効率の良い磁気回路を形成することができ、小型化を達成しつつ、所望の駆動トルク、磁気的付勢力（磁気的吸引力、磁気的反発力）等を確保することができ、ロータ１００を回転端Ｐ１，Ｐ２に保持する保持力の強化、ロータ１００の高速化等を達成することができる。また、この電磁アクチュエータＭをカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材３０を円滑にかつ安定して駆動することができる。
【００４３】
図１５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、ヨークを一部変更した以外は前述の図１３に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、ヨーク４１０が、第１磁極部１１１において第１円弧状対向面１１１ａ及び第１側面対向部１１１ｃを画定し、第２磁極部１１２において第２円弧状対向面１１２ａ及び第２端面対向部１１２ｂ並びに第２側面対向部１１２ｃを画定するように形成されている。
【００４４】
この電磁アクチュエータＭによれば、ロータ１００が回転範囲の一方側の回転端Ｐ１に位置するときに、突出部１０４の側面１０４ｂがヨーク４１０の第１磁極部１１１に形成された第１側面対向部１１１ｃと対向するため、ロータ１００が一方側の回転端Ｐ１に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び一方側の回転端Ｐ１から他方側の回転端Ｐ２に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができ、又、ロータ１００が回転範囲の他方側の回転端Ｐ２に位置するときに、突出部１０４の端面１０４ａがヨーク４１０の第２磁極部１１２に形成された第２端面対向部１１２ｂと対向し、突出部１０４の側面１０４ｃがヨーク４１０の第２磁極部１１２に形成された第２側面対向部１１２ｃと対向するため、ロータ１００が他方側の回転端Ｐ２に位置するときの保持力（磁気的吸引力）及び他方側の回転端Ｐ２から一方側の回転端Ｐ１に向けて回転する際の回転トルクを増加させることができる。
【００４５】
図１６（ａ），（ｂ）及び図１７（ａ），（ｂ）は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態に示すヨーク３１０，４１０に対して、一部を変形したロータ１００´を適用した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータＭにおいては、図１６（ａ）及び図１７（ａ）に示すように、ロータ１００´が、駆動ピン１０３と異なる角度位置から突出した突出部１０４を備えている。
この場合は、駆動ピン１０３の機械的強度はそれ程要求されない場合に適しており、特に、突出部１０４に対して駆動ピン１０３の配置を自由に設定することができるため、電磁アクチュエータＭの配置の自由度を高めることができ、それ故に、カメラ用羽根駆動装置の駆動源として適用される際に、装置の設計自由度を高めることができる。
【００４６】
上記実施形態においては、一つの羽根部材３０を駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータＭを採用したカメラ用羽根駆動装置を示したが、これに限定されるものではなく、複数の羽根部材を駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータは、小型化を達成しつつも、所望の保持力及び駆動トルクを発生することができるため、カメラ用羽根駆動装置の駆動源として適用できるのは勿論のこと、被動部材を往復動させる必要のあるその他の光学機器あるいは電子機器等の駆動源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る電磁アクチュエータを備えたカメラ用羽根駆動装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の平面図である。
【図３】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の背面図である。
【図４】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の断面図である。
【図５】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる電磁アクチュエータの一部をなすロータを示す斜視図である。
【図６】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる電磁アクチュエータの一部をなすロータ及びヨークを示す平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１に示す装置に含まれる電磁アクチュエータの動作を説明するためのそれぞれの状態を示す平面図である。
【図８】カメラ用羽根駆動装置の動作を説明するためのものであり、羽根部材が開口部から退避した退避位置にある状態を示す平面図である。
【図９】カメラ用羽根駆動装置の動作を説明するためのものであり、羽根部材が開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１１】図１０に示す電磁アクチュエータの一部をなすヨーク及び保持部材を示す分解平面図である。
【図１２】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１３】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものでありロータ及びヨークを示す平面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１３に示す電磁アクチュエータの動作を説明するためのそれぞれの状態を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）はロータ及びヨークを示す平面図、（ｂ）ロータ及びヨークを示す側面図である。
【図１６】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）はロータ及びヨークを示す平面図である。
【図１７】本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）はロータ及びヨークを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 地板（基板）
１０ａ 開口部
１１ 支軸
１２ 貫通孔
１３ 凹部
１４ ネジ穴
１５ 支軸
１６，１７ ストッパ
２０ 裏板（基板）
２０ａ 開口部
２１ 長孔
２２，２３ 円孔
３０ 羽根部材
３１ 円孔
３２ 長孔
Ｍ 電磁アクチュエータ（駆動源）
１００，１００´ ロータ
Ｐ１ 回転範囲の一方側の回転端
Ｐ２ 回転範囲の他方側の回転端
１０１ 貫通孔
１０２ 着磁ロータ部
１０２ａ Ｎ極外周面
１０２ｂ Ｓ極外周面
１０３ 駆動ピン
１０３ａ 腕部
１０３ｂ ピン部
１０３ｃ 抜け止め片
１０４ 突出部
１０４ａ 端面
１０４ｂ，１０４ｃ 側面
１１０，１１０´，２１０，３１０，４１０ ヨーク
１１１ 第１磁極部
１１１ａ 第１円弧状対向面
１１１ｂ 第１端面対向部
１１１ｃ 第１側面対向部
１１２ａ 第２円弧状対向面
１１２ｂ 第２端面対向部
１１２ｃ 第２側面対向部
１１０ａ 第１ヨーク
１１０ｂ 第２ヨーク
１１３ 位置決め円孔
１１４ａ，１１４ｂ 接合片
１２０ 励磁用のコイル
１３０ 保持部材
１３１ ボビン部
１３２ 平板部
１３３ 嵌合孔
１３４ 円孔
Ｃ 羽根室
Ｂ ネジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外周面及び前記外周面から径方向に突出して外部に駆動力を及ぼす駆動ピンを有し所定の回転範囲を回動し得るロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面に対向する円弧状対向面を画定しかつ前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークと、を備えた電磁アクチュエータであって、
前記ロータは、前記外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部と、前記外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を含み、
前記ヨークは、前記第１磁極部又は前記第２磁極部において、前記ロータが前記回転範囲の回転端に位置するとき、前記突出部の端面と対向する端面対向部を有する、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記着磁ロータ部は、周方向に二分されるＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、
前記突出部は、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方から突出するように形成されている、
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】
前記突出部は、前記外周面から前記駆動ピンと同一方向に突出して一体的に形成されている、
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】
前記ヨークは、前記第１磁極部又は前記第２磁極部において、前記ロータが前記回転範囲の回転端に位置するとき、前記突出部の側面と対向する側面対向部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記ヨークは、一端側に前記第１磁極部及び他端側に前記第２磁極部を有するべく略Ｕ字状に屈曲して形成され、かつ、前記ロータが前記回転範囲の一方側の回転端に位置するとき前記突出部の端面と対向するべく前記第１磁極部に形成された第１端面対向部と、前記ロータが前記回転範囲の他方側の回転端に位置するとき前記突出部の端面と対向するべく前記第２磁極部に形成された第２端面対向部とを有し、
前記ヨークは、接合可能に二分された、前記第１磁極部を有する第１ヨークと前記第２磁極部を有する第２ヨークとにより形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
被写体光を通す開口部を有する基板と、前記開口部に臨む位置と前記開口部から退避した退避位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、前記羽根部材を駆動する駆動源とを備え、
前記駆動源は、請求項１ないし５いずれか一つに記載の電磁アクチュエータである、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
【請求項１】
円筒状の外周面及び前記外周面から径方向に突出して外部に駆動力を及ぼす駆動ピンを有し所定の回転範囲を回動し得るロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面に対向する円弧状対向面を画定しかつ前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークと、を備えた電磁アクチュエータであって、
前記ロータは、前記外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部と、前記外周面から径方向に突出して径方向外側を向く端面及び周方向を向く側面を画定すると共にその外周面と同一の磁極に着磁された突出部を含み、
前記ヨークは、前記第１磁極部又は前記第２磁極部において、前記ロータが前記回転範囲の回転端に位置するとき、前記突出部の端面と対向する端面対向部を有する、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記着磁ロータ部は、周方向に二分されるＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、
前記突出部は、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方から突出するように形成されている、
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】
前記突出部は、前記外周面から前記駆動ピンと同一方向に突出して一体的に形成されている、
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】
前記ヨークは、前記第１磁極部又は前記第２磁極部において、前記ロータが前記回転範囲の回転端に位置するとき、前記突出部の側面と対向する側面対向部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記ヨークは、一端側に前記第１磁極部及び他端側に前記第２磁極部を有するべく略Ｕ字状に屈曲して形成され、かつ、前記ロータが前記回転範囲の一方側の回転端に位置するとき前記突出部の端面と対向するべく前記第１磁極部に形成された第１端面対向部と、前記ロータが前記回転範囲の他方側の回転端に位置するとき前記突出部の端面と対向するべく前記第２磁極部に形成された第２端面対向部とを有し、
前記ヨークは、接合可能に二分された、前記第１磁極部を有する第１ヨークと前記第２磁極部を有する第２ヨークとにより形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
被写体光を通す開口部を有する基板と、前記開口部に臨む位置と前記開口部から退避した退避位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、前記羽根部材を駆動する駆動源とを備え、
前記駆動源は、請求項１ないし５いずれか一つに記載の電磁アクチュエータである、
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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２４４５１８（Ｐ２００９−２４４５１８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８９８９３（Ｐ２００８−８９８９３）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]