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簡素化を図りつつ、ロータが作動範囲の両端以外の途中位置で停止できるようにする。
【解決手段】所定の作動範囲を回動するロータ４０、励磁用のコイル６０、コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａを有するヨーク５０を備えた電磁アクチュエータにおいて、ロータ４０は、周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部４１、外周面から径方向に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４２を含み、ヨーク５０は、ロータが作動範囲の途中位置に位置するときロータの径方向において突出部と対向するべく第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部５１ｂを含む。これによれば、構造の簡素化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所に停止させることができる。
【解決手段】所定の作動範囲を回動するロータ４０、励磁用のコイル６０、コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａを有するヨーク５０を備えた電磁アクチュエータにおいて、ロータ４０は、周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部４１、外周面から径方向に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４２を含み、ヨーク５０は、ロータが作動範囲の途中位置に位置するときロータの径方向において突出部と対向するべく第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部５１ｂを含む。これによれば、構造の簡素化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置の３箇所に停止させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁力により所定の作動範囲を回動して駆動力を発生する電磁アクチュエータに関し、特に、作動範囲の両端位置及び途中位置において停止できるロータを備え、カメラの絞り兼用シャッタ羽根、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】
カメラのシャッタ装置等に搭載される従来の電磁アクチュエータとしては、２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁されて所定の角度（作動範囲）を往復動自在なロータ、ロータの外周面に対向するように配置された２つの磁極部をもつ略Ｕ字状のヨーク、ヨークに巻回された励磁用のコイル等を備え、ロータが、非通電時に作動範囲の一方の回転端（初期位置）にて停止し、通電時に作動範囲の他方の回転端（最大回転位置）まで回転し、逆通電により一方の回転端まで復帰して停止する、すなわち、作動範囲の両端位置（２箇所の位置）において停止するように形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電磁アクチュエータにおいては、ロータに突出部を設けたことにより、両端位置からの回転起動力及び両端位置における保持力（ディテントトルク）を高めることはできても、ロータを作動範囲の途中の角度位置に停止させることができない。
そこで、この電磁アクチュエータをカメラの絞り羽根等の駆動源として適用する場合、例えば、絞り羽根を絞り位置に停止させるべくロータを作動範囲の途中の角度位置まで回転させて機械的に停止させようとすると、複雑な停止機構等が必要になり、部品点数の増加による高コスト化、装置の大型化等を招く。
【０００３】
また、他の電磁アクチュエータとしては、４極（Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極）に着磁されたロータ、ロータの外周面に対向するように配置された両端の磁極部及び中間の磁極部からなる３つの磁極部をもつヨーク、一端の磁極部と中間の磁極部の間においてヨークに巻回された励磁用の第１コイル、他端の磁極部と中間の磁極部の間においてヨークに巻回された励磁用の第２コイル等を備え、第１コイル及び第２コイルに対して、二相励磁及び一相励磁を行うことにより、ロータを複数の角度位置に停止させ得るステップモータが知られている（例えば、特許文献２参照）。
この電磁アクチュエータにおいては、複数の角度位置においてロータを停止させることはできるものの、２つのコイルを必要とし、二相励磁及び一相励磁を行うため通電制御も複雑であり、電磁アクチュエータの大型化、高コスト化等を招く。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８８０３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡素化、低コスト化等を図りつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができる電磁アクチュエータ及びこの電磁アクチュエータを用いたカメラ用羽根駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電磁アクチュエータは、円筒状の外周面を有し所定の作動範囲を回動するロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面に対向する円弧面を画定すると共にコイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第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その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とを含み、上記ヨークは、ロータが作動範囲の途中位置に位置するときロータの径方向において突出部と対向するべく，第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータが作動範囲の一方の回転端に位置する状態で、コイルが通電されて、ロータが途中位置に移動してその突出部が補助磁極部と対向することで、コイルが非通電とされてもロータはその途中位置に停止し、又、コイルが通電されて、ロータがさらに回転して作動範囲の他方の回転端に至った時点でコイルが非通電とされると、ロータはその他方の回転端に停止する。すなわち、特別な部品を設けることなくロータ及びヨークの形状を変更するだけで、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置の少なくとも３箇所に停止させることができる。
【０００７】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、途中位置は、作動範囲の中間位置である、構成を採用することができる。
この構成によれば、ヨークの形状を簡素化しつつ、突出部と補助磁極部が対向する状態で、ロータを作動範囲の中間位置（作動角の中間角度位置）に停止させることができる。
【０００８】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、突出部は、径方向の先端において円弧面を画定するように形成され、補助磁極部は、突出部の円弧面と対向する円弧面を画定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、突出部及び補助磁極部の形状の簡素化を達成しつつ、突出部と補助磁極部との間に発生する磁気的吸引力及び磁気的反発力を効率良く作用させることができる。
【０００９】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、着磁ロータ部は、周方向に二分されたＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、突出部は、Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方において、周方向の略中央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、ロータを作動範囲の中間位置に停止させる構成となるように、（第１磁極部及び第２磁極部並びに補助磁極部をもつ）ヨークを簡単な輪郭形状に形成することができる。
【００１０】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ロータが中間位置に位置するとき、ロータの回転中心及び突出部を通る直線上において、Ｎ極外周面及びＳ極外周面の他方と対向するように配置された磁性部材をさらに含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが中間位置に位置するとき、突出部が補助磁極部と対向して磁気的吸引力を生じると共に磁性部材がロータの外周面と対向して磁気的吸引力を生じるため、強力な磁気的保持力によってロータを中間位置に確実に停止させることができる。
【００１１】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ロータは、外部に駆動力を出力するべく、樹脂材料により形成された出力ピンを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、磁力の影響を受けない出力ピンを、カメラの羽根部材等の駆動対象に連結することで、駆動対象を円滑に駆動することができる。
【００１２】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ヨークは、第１磁極部を有する第１腕部と、第２磁極部を有すると共にコイルを巻回するボビンに挿入される第２腕部とを一体的に有し、第２腕部は、第１腕部よりも薄い肉厚に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、コイルが巻回されるボビンに挿入されるヨークの第２腕部が第１腕部より薄く形成されているため、第２腕部が第１腕部と同一の厚さに形成される場合に比べて、第２腕部が挿入されるボビンの挿入孔を小さすることができ、その分だけ、コイルの巻き数を増やすことができる。
【００１３】
また、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、露光用の開口部を有する基板と、開口部を全開する全開位置，開口部を所定の口径に絞る絞り位置，及び開口部を全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるべく基板に対して移動自在に支持された羽根部材と、羽根部材を駆動する駆動源とを備え、この駆動源は、上述の構成をなす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、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、羽根部材を、全開位置、絞り位置、全閉位置の３箇所の位置に移動させて位置決めすることができる。
【００１４】
上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材は、互いに協働して、全開位置に位置するとき開口部を全開し、絞り位置に位置するとき開口部を所定の口径に絞り、全閉位置に位置するとき開口部を全閉するように形成された第１揺動羽根及び第２揺動羽根からなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１揺動羽根及び第２揺動羽根が、互いに協働して、全開状態，絞り状態，及び全閉状態を画定する絞り兼用シャッタ羽根を構成するため、開口部を開閉するだけの専用の２つのシャッタ羽根及び開口部を所定の口径に絞るだけの専用の絞り羽根を含む構成に比べて、構造を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成をなす電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置によれば、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡略化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができ、又、この電磁アクチュエータを用いて例えば絞り兼用の羽根部材を駆動することで、開口部を開閉するだけでなく所定の口径に絞ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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はカメラ用羽根駆動装置の平面図、図２はカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図、図３は電磁アクチュエータの平面図、図４はカメラ用羽根駆動装置に含まれる羽根部材等を示す平面図、図５及び図６は電磁アクチュエータの動作を説明する平面図、図７羽根部材が開口部を全開する全開位置にある状態を示す平面図、図８は羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図、図９は羽根部材が開口部を全閉する全閉位置にある状態を示す平面図である。
【００１７】
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、露光用の開口部１０ａ，２０ａを有する基板としての地板１０及び裏板２０、地板１０に揺動自在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。
【００１８】
地板１０は、図１、図２、図４に示すように、円形をなす露光用の開口部１０ａ、後述するロータ４０を回動自在に支持する支軸１１、略扇状の貫通孔１２、後述する押え板７０を固定するネジＢを螺合するネジ穴が形成された連結部１３、羽根部材３０を回動自在に支持する支軸１４，１５、裏板２０を固定するネジＢを螺合するネジ穴が形成された連結部１６、羽根部材３０を全開位置に停止させる全開ストッパ１７、羽根部材３０を全閉位置に停止させる全閉ストッパ１８等を備えている。
裏板２０は、図２及び図４に示すように、円形をなす露光用の開口部２０ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３を移動自在に露出させる円弧状の長孔２１、円孔２２等を備え、地板１０の裏側端面と所定の間隔をおいてネジＢにより連結され、羽根部材３０を回動自在に収容する羽根室Ｗを画定している。
【００１９】
羽根部材３０は、図２及び図４に示すように、地板１０の支軸１４により揺動自在に支持された第１揺動羽根３１、地板１０の支軸１５により揺動自在に支持された第２揺動羽根３２により構成されている。
第１揺動羽根３１は、図４に示すように、支軸１４が通される円孔３１ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３が挿入される長孔３１ｂ、開口部１０ａ，２０ａよりも大きい内径をなす円形状の大開口３１ｃ、大開口３１ｃに連続して形成された開口部１０ａ，２０ａよりも小さい所定の内径をなす半円開口３１ｄ等を備えている。
第２揺動羽根３２は、図４に示すように、支軸１５が通される円孔３２ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３が挿入される長孔３２ｂ、半円開口３１ｄと協働して開口部１０ａ，２０ａよりも小さい所定の口径をなす円形開口を画定するべく形成された所定の内径をなす半円開口３２ｄ等を備えている。
【００２０】
そして、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、後述するロータ４０が所定の作動範囲θを回動することにより、互いに協働して、開口部１０ａ，２０ａから退避して全開する全開位置、開口部１０ａ，２０ａに一部が臨んで所定の口径に絞る絞り位置、開口部１０ａ，２０ａに臨んで全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。
すなわち、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、互いに協働して、全開位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを全開し、絞り位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを所定の口径に絞り、全閉位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを全閉するようになっている。
【００２１】
電磁アクチュエータＭは、図１ないし図３に示すように、地板１０に回動自在に支持されるロータ４０、略Ｕ字状に形成されたヨーク５０、励磁用のコイル６０、コイル６０を巻回するボビン７１を一体的に備えた押え板７０等により形成されている。
【００２２】
ロータ４０は、図２及び図３に示すように、円筒状の外周面を画定すると共にその周方向に異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）に着磁された着磁ロータ部４１、外周面から径方向に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４２、着磁ロータ部４１の下方に接合されて外部（すなわち、羽根部材３０）に駆動力を出力する出力ピン４３等を備えている。
着磁ロータ部４１は、図２及び図３に示すように、支軸１１が通される貫通孔４１ａ、回転中心Ｌを通る境界面を境に周方向に二分されて異なる磁極に着磁されたＮ極外周面４１ｂ及びＳ極外周面４１ｃを画定するように形成されている。
【００２３】
突出部４２は、図３に示すように、Ｓ極外周面４１ｃにおいて、周方向の略中央から径方向外側に向かって突出するように形成され、Ｓ極外周面４１ｃと同一の磁極（Ｓ極）に着磁されている。また、突出部４２は、径方向の外向きに先細りにかつ径方向の先端において所定の曲率半径をなす円弧面４２ａを画定するように形成されている。
そして、突出部４２の円弧面４２ａは、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍ（途中位置）に位置するとき、ロータ４０の径方向において後述するヨーク５０の補助磁極部５１ｂ（の円弧面５１ｂ´）と対向するようになっている。
このように、突出部４２の円弧面４２ａと後述する補助磁極部５１ｂの円弧面５１ｂ´が対向するように形成されているため、突出部４２及び補助磁極部５１ｂの形状の簡素化を達成しつつ、突出部４２と補助磁極部５１ｂとの間に発生する磁気的吸引力及び磁気的反発力を効率良く作用させることができる。
【００２４】
出力ピン４３は、図２及び図３に示すように、樹脂材料等の非着磁材料を用いて、ロータ４０の径方向に延出しかつ回転中心Ｌの方向に伸長するように屈曲して形成され、第１揺動羽根３１の長孔３１ｂ及び第２揺動羽根３２の長孔３２ｂに挿入されるようになっている。このように、出力ピン４３を磁力の影響を受けない樹脂材料により形成することで、駆動対象である羽根部材３０を円滑に駆動することができる。
そして、ロータ４０は、図３に示すように、作動範囲θの一端位置Ｐ１及び他端位置Ｐ２の間を往復動するように、かつ、作動範囲θの途中位置である中間位置Ｐｍに停止し得るように、地板１０の支軸１１に支持されている。
【００２５】
ヨーク５０は、図２及び図３に示すように、第１腕部５１及び第２腕部５２を画定するように略Ｕ字状に屈曲しかつ屈曲領域に円孔５３を画定するように形成されている。
そして、ヨーク５０は、第１腕部５１の先端側において円弧面５１ａ´を画定する第１磁極部５１ａ、第１腕部５１の先端側において第１磁極部５１ａからさらに延出して形成され円弧面５１ｂ´を画定する補助磁極部５１ｂ、第２腕部５２の先端側において円弧面５２ａ´を画定する第２磁極部５２ａを備えている。
第１磁極部５１ａ（円弧面５１ａ´）と第２磁極部５２ａ（円弧面５２ａ´）は、ロータ４０の回転中心Ｌに対して点対称に形成されている。また、第１磁極部５１ａの円弧面５１ａ´と第２磁極部５２ａの円弧面５２ａ´は、ロータ４０のＮ極外周面４１ｂ及びＳ極外周面４１ｃと所定隙間をおいて対向するように形成されて、ロータ４０（着磁ロータ部４１）との間に磁気的吸引力及び反発力を発生させるようになっている。
補助磁極部５１ｂの円弧面５１ｂ´は、ロータ４０の径方向において、突出部４２の円弧面４２ａと所定隙間をおいて対向するように形成されて、突出部４２との間に磁気的吸引力及び反発力を発生させるようになっている。
【００２６】
コイル６０は、図１ないし図３に示すように、押え板７０のボビン７１に巻回されている。
押え板７０は、図１及び図２に示すように、ヨーク６０を地板１０に押え付けるように略扁平な板状に形成され、コイル６０を巻回するボビン７１、ネジＢを通す円孔７２等を備えている。ボビン７１は、ヨーク５０の第２腕部５２を挿入する挿入孔７１ａを画定している。
そして、押え板７０は、ボビン７１に予めコイル６０が巻回され、挿入孔７１ａにヨーク５０（の第２腕部５２）が挿入された状態で、地板１０に接合されてネジＢにより固定され、支軸１１に装着されたロータ４０の抜け落ちを規制すると共に、ヨーク６０を所定位置に固定し、又、コイル６０を所定位置に保持するようになっている。
【００２７】
ここで、電磁アクチュエータＭの動作について図５及び図６を参照しつつ説明する。
先ず、コイル６０が非通電の状態において、ロータ４０は、例えば、図５（ａ）に示すように、一端位置Ｐ１に位置している。このとき、第１磁極部５１ａがＮ極外周面４１ｂを時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＳ極外周面４１ｃを時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全開ストッパ１７により）時計回りの回転が規制されて、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００２８】
この状態で、コイル６０が所定向きに通電されると、図５（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａは、ロータ４０を反時計回りに回転させるように反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間には磁気的吸引力が生じ、この磁気的吸引力は、ロータ４０の反時計回りの回転を補助するように作用する。
【００２９】
そして、図５（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに達した時点で（あるいは直前に）コイル６０の通電を断つと、図５（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅し、ロータ４０の突出部４２と補助磁極部５１ｂとは、互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。これにより、ロータ４０は中間位置Ｐｍに停止して位置決め保持される。
【００３０】
続いて、図６（ａ）に示すように、ロータ４０が中間位置Ｐｍに停止した状態から、再びコイル６０が同一の向きに通電されると、図６（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａはＳ極外周面４１ｃとの間に吸引力を生じかつＮ極外周面４１ｂとの間に反発力を生じ、第２磁極部５２ａはＮ極外周面４１ｂとの間に吸引力を生じかつＳ極外周面４１ｃとの間に反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りにさらに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂは突出部４２との間に吸引力を生じるが、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａとロータ４０の間に生じる磁気的吸引力に比べれば小さくロータ４０の反時計回りの回転に影響を及ぼすものではない。
【００３１】
そして、図６（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの他端位置Ｐ２に至った時点でコイル６０の通電を断つと、図６（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅する。そして、第１磁極部５１ａがＳ極外周面４１ｃを反時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＮ極外周面４１ｂを反時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に反時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全閉ストッパ１８により）反時計回りの回転が規制されて、他端位置Ｐ２に位置決め保持される。
【００３２】
一方、コイル６０に逆向きの通電を行うと、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＳ極が発生しかつ第２磁極部５２ａにＮ極が発生して、ロータ４０は時計回りに回転し、他端位置Ｐ２から中間位置Ｐｍを通過して一端位置Ｐ１まで移動し、コイル６０の通電が断たれることで、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００３３】
このように、ロータ４０に突出部４２を設け、ヨーク５０に補助磁極部５１ｂを設けるだけで、特別な部品を設けることなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータ４０を作動範囲θの両端位置（一端位置Ｐ１、他端位置Ｐ２）及び途中位置としての中間位置Ｐｍの３箇所に停止させることができる。
【００３４】
次に、この電磁アクチュエータＭを駆動源として用いた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、待機状態において、ロータ４０は、初期位置（一端位置Ｐ１）に停止している。このとき、図７に示すように、出力ピン４３は、長孔３１ｂ，３２ｂを介して、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２を全開位置に位置付けている。尚、この全開状態においては、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、全開ストッパ１７に当接して全開位置に位置決めされている。
【００３５】
この状態で、光量センサ等に基づいて制御部が絞りを行うと判断した場合、制御部はコイル６０に対して通電時間が比較的短いパルス通電を行う。これにより、ロータ４０は、反時計回りに回転して中間位置Ｐｍに至り停止する。このとき、出力ピン４３が反時計回りに移動することで、図８に示すように、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、一部が開口部１０ａ，２０ａに臨む絞り位置まで移動し、半円開口３１ｄ，３２ｄが互いに協働して所定径の円形開口を画定し、開口部１０ａ，２０ａを所定の口径に絞る状態に至る。この絞り状態は、コイル６０への通電が断たれた後は、ロータ４０の突出部４２とヨーク５０の補助磁極部５１ｂとの間に生じる磁気的保持力（吸引力）のみで保持される。
【００３６】
続いて、レリーズ動作が行われると、制御部がコイル６０に対して同じ向きで通電時間が比較的長いパルス通電を行う。これにより、ロータ４０は、さらに反時計回りに回転して最大回転位置（他端位置Ｐ２）に至り停止する。このとき、出力ピン４３が反時計回りに移動することで、図９に示すように、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、開口部１０ａ，２０ａに臨む全閉位置まで移動し、開口部１０ａ，２０ａを全閉する状態に至る。尚、この全閉状態においては、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、全閉ストッパ１８に当接して全閉位置に位置決めされる。
上記ように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３１）の閉じ動作により、撮像素子を備えたカメラにおける１回の撮影が完了する。
【００３７】
その後、制御部がコイル６０に対して逆向きで通電時間が比較的長いパルス通電を行うことにより、ロータ４０は、図９に示す最大回転位置（他端位置Ｐ２）から、中間位置Ｐｍを通過して、初期位置（一端位置Ｐ１）まで戻り停止する。この動作に伴って、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）は、図７に示すように全開位置まで移動し、次の撮影に向けて待機することになる。
【００３８】
尚、制御部が絞りを行わないと判断した場合、コイル６０に通電時間が比較的長いパルス通電を行うことで、ロータ４０は、図７に示す初期位置（一端位置Ｐ１）から図９に示す最大回転位置（他端位置Ｐ２）まで素早く回転する。このとき、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、図７に示す全開位置から図９に示す全閉位置まで移動し、１回の撮影が完了する。
【００３９】
上記のように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）を移動させて絞り動作を行わせるにあたり、磁気的付勢力だけでロータ４０を中間位置Ｐｍに停止させることができるため、機械的な停止機構が不要になり、装置が簡略化される。その結果、装置の小型化、低コスト化、軽量化等を達成することができる。
【００４０】
図１０ないし図１７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他の実施形態を示すものであり、図１０はカメラ用羽根駆動装置の平面図、図１１はカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図、図１２は電磁アクチュエータの平面図、図１３及び図１４は電磁アクチュエータの動作を説明する平面図、図１５羽根部材が開口部を全開する全開位置にある状態を示す平面図、図１６は羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図、図１７は羽根部材が開口部を全閉する全閉位置にある状態を示す平面図である。
尚、この実施形態においては、電磁アクチュエータＭ´に磁性部材８０を含めた以外は、前述の実施形態と基本的に同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
この実施形態において、電磁アクチュエータＭ´は、図１０ないし図１２に示すように、地板１０に回動自在に支持されるロータ４０、略Ｕ字状に形成されたヨーク５０、励磁用のコイル６０、コイル６０を巻回するボビン７１を一体的に備えた押え板７０、磁性部材８０等により形成されている。
磁性部材８０は、円柱状に形成されており、図１２に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに位置するとき、ロータ４０の回転中心Ｌと突出部４２を通る直線ＳＬ上において、ロータ４０のＮ極外周面４１ｂと対向するように配置されて、図１１に示すように地板１０に固定されている。
【００４２】
ここで、電磁アクチュエータＭ´の動作について図１３及び図１４を参照しつつ説明する。
先ず、コイル６０が非通電の状態において、ロータ４０は、例えば、図１３（ａ）に示すように、一端位置Ｐ１に位置している。このとき、第１磁極部５１ａがＮ極外周面４１ｂを時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＳ極外周面４１ｃを時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。尚、磁性部材８０はＮ極外周面４１ｂとの間に磁気的吸引力を生じるが、上記時計回りの磁気的付勢力に比べて小さい。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全開ストッパ１７により）時計回りの回転が規制されて、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００４３】
この状態で、コイル６０が所定向きに通電されると、図１３（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａは、ロータ４０を反時計回りに回転させるように反発力を生じ、又、磁性部材８０とＮ極外周面４１ｂとの間の磁気的吸引力も加わって、ロータ４０は反時計回りに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間には磁気的吸引力が生じ、この磁気的吸引力は、ロータ４０の反時計回りの回転を補助するように作用する。
【００４４】
そして、図１３（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに達した時点で（あるいは直前に）コイル６０の通電を断つと、図１３（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅し、ロータ４０の突出部４２と補助磁極部５１ｂとは、互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。また、磁性部材８０とロータ４０のＮ極外周面４１ｂとは互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。これにより、ロータ４０は、前述の実施形態に比べてより大きい磁気的保持力により、中間位置Ｐｍに停止して位置決め保持される。
【００４５】
続いて、図１４（ａ）に示すように、ロータ４０が中間位置Ｐｍに停止した状態から、再びコイル６０が同一の向きに通電されると、図１４（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａはＳ極外周面４１ｃとの間に吸引力を生じかつＮ極外周面４１ｂとの間に反発力を生じ、第２磁極部５２ａはＮ極外周面４１ｂとの間に吸引力を生じかつＳ極外周面４１ｃとの間に反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りにさらに回転し始める。尚、このとき、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間に生じる磁気的吸引力及び磁性部材８０とＮ極外周面４１ｂとの間に生じる磁気的吸引力は、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａとロータ４０との間に生じる磁気的吸引力に比べれば小さく、ロータ４０の反時計回りの回転に影響を及ぼすものではない
【００４６】
そして、図１４（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの他端位置Ｐ２に至った時点でコイル６０の通電を断つと、図１４（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅する。そして、第１磁極部５１ａがＳ極外周面４１ｃを反時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＮ極外周面４１ｂを反時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に反時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全閉ストッパ１８により）反時計回りの回転が規制されて、他端位置Ｐ２に位置決め保持される。
【００４７】
一方、コイル６０に逆向きの通電を行うと、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＳ極が発生しかつ第２磁極部５２ａにＮ極が発生して、ロータ４０は時計回りに回転し、他端位置Ｐ２から中間位置Ｐｍを通過して一端位置Ｐ１まで移動し、コイル６０の通電が断たれることで、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００４８】
このように、ロータ４０に突出部４２を設け、ヨーク５０に補助磁極部５１ｂを設け、さらに、ロータ４０が中間位置Ｐｍに位置するときに磁気的保持力を有効に発生する磁性部材８０を採用するだけで、特別な部品を設けることなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータ４０を作動範囲θの両端位置（一端位置Ｐ１、他端位置Ｐ２）及び途中位置としての中間位置Ｐｍの３箇所に停止させることができる。
【００４９】
尚、この電磁アクチュエータＭ´を駆動源として用いたカメラ用羽根駆動装置の動作については、磁性部材８０の磁気的作用力が加わる点を除いて前述の実施形態と同様であり、電磁アクチュエータＭ´により、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）が、図１５に示す全開位置から、図１６に示す絞り位置、図１７に示す全閉位置に、それぞれ移動させられて、それぞれの位置に停止して位置決めされ、絞り状態からの撮影動作、あるいは、絞りを行わない状態からの撮影動作が行われる。
【００５０】
このように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）を移動させて絞り動作を行わせるにあたり、磁気的付勢力だけでロータ４０を中間位置Ｐｍに停止させることができるため、前述の実施形態と同様に、機械的な停止機構が不要になり、装置が簡略化される。その結果、装置の小型化、低コスト化、軽量化等を達成することができる。
【００５１】
図１８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、この実施形態においては、ヨーク及び押え板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説明を省略する。
すなわち、この実施形態において、ヨーク５０´は、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂをもつ第１腕部５１、第２磁極部５２ａをもつ第２腕部５２´、円孔５３、段差部５４´を備えている。
そして、第２腕部５２´は、段差部５４´を境にして、第１腕部５１よりも薄い肉厚に形成されている。
したがって、この第２腕部５２´が挿入される押え板７０におけるボビン７１´の挿入孔７１ａ´は、前述の実施形態の挿入孔７１ａに比べて小さく形成されている。
これによれば、第２腕部５２´が挿入されるボビン７１´の挿入孔７１ａ´を小さすることができる分だけ、コイル６０の巻き数を増やすことができる。
また、コイル６０の巻き数が同じ場合、ボビン７１´はロータ４０の回転軸（回転中心Ｌ）方向に薄くできるので、電磁アクチュエータの薄型化が可能となる。
【００５２】
上記実施形態においては、ロータ４０の突出部４２と対向する補助磁極部５１ｂを、第１磁極部５１ａと同じ磁極を発生し得る第１腕部５１に設けた場合を示したが、これに限定さるものではなく、ボビン７１への挿入が可能である限り、第２腕部５２，５２´に補助磁極部を設けてもよい。
上記実施形態においては、羽根部材３０として、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２からなるものを示したが、これに限定されるものではなく、羽根部材として、２つ又は３つの絞り開口を画定する一つの絞り羽根を採用してもよく、又、二段階又は三段階に濃度の異なるＮＤフィルタ羽根を採用してもよい。
上記実施形態においては、ロータ４０が作動範囲θの両端位置以外に停止する位置として中間位置Ｐｍを採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の途中位置を採用してもよい。
上記実施形態においては、羽根部材３０を全開位置及び全閉位置に停止させるべく、地板１０に全開ストッパ１７及び全閉ストッパ１８を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、地板１０の貫通孔１２の内縁の両端部に出力ピン４３を当接させることで全開ストッパ及び全閉ストッパの機能を得ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータによれば、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡略化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができるため、カメラの絞り兼用の羽根部材を駆動する駆動源として適用できるのは勿論のこと、その他の駆動対象を駆動する駆動源としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図である。
【図３】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を示す平面図である。
【図４】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる羽根部材及び地板等を示す平面図である。
【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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図７】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全開した全開位置にある状態を示す平面図である。
【図８】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図である。
【図９】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全閉した全閉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を備えたカメラ用羽根駆動装置の他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図である。
【図１２】図１０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を示す平面図である。
【図１３】図１０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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図１４】図１０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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図１５】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全開した全開位置にある状態を示す平面図である。
【図１６】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図である。
【図１７】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全閉した全閉位置にある状態を示す平面図である。
【図１８】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）はその一部を示す平面図、（ｂ）その一部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 地板（基板）
１０ａ 露光用の開口部
１１ 支軸
１２ 貫通孔
１３ 連結部
１４，１５ 支軸
１６ 連結部
１７ 全開ストッパ
１８ 全閉ストッパ
２０ 裏板（基板）
２０ａ 露光用の開口部
２１ 長孔
２２ 円孔
３０ 羽根部材
３１ 第１揺動羽根
３１ａ 円孔
３１ｂ 長孔
３１ｃ 大開口
３１ｄ 半円開口
３２ 第２揺動羽根
３２ａ 円孔
３２ｂ 長孔
３２ｄ 半円開口
Ｍ，Ｍ´ 電磁アクチュエータ
４０ ロータ
４１ 着磁ロータ部
４１ａ 貫通孔
４１ｂ Ｎ極外周面
４１ｃ Ｓ極外周面
４２ 突出部
４２ａ 円弧面
４３ 出力ピン
５０，５０´ ヨーク
５１ 第１腕部
５１ａ 第１磁極部
５１ａ´ 円弧面
５１ｂ 補助磁極部
５１ｂ´ 円弧面
５２，５２´ 第２腕部
５２ａ 第２磁極部
５２ａ´ 円弧面
５３ 円孔
５４´ 段差部
６０ コイル
Ｂ ネジ
７０ 押え板
７１，７１´ ボビン
７１ａ，７１ａ´ 挿入孔
７２ 円孔
８０ 磁性部材
Ｌ 回転中心
ＳＬ ロータの回転中心と突出部を通る直線
θ ロータの作動範囲
Ｐ１ 一端位置（初期回転位置）
Ｐｍ 中間位置（途中位置）
Ｐ２ 他端位置（最大回転位置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁力により所定の作動範囲を回動して駆動力を発生する電磁アクチュエータに関し、特に、作動範囲の両端位置及び途中位置において停止できるロータを備え、カメラの絞り兼用シャッタ羽根、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】
カメラのシャッタ装置等に搭載される従来の電磁アクチュエータとしては、２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁されて所定の角度（作動範囲）を往復動自在なロータ、ロータの外周面に対向するように配置された２つの磁極部をもつ略Ｕ字状のヨーク、ヨークに巻回された励磁用のコイル等を備え、ロータが、非通電時に作動範囲の一方の回転端（初期位置）にて停止し、通電時に作動範囲の他方の回転端（最大回転位置）まで回転し、逆通電により一方の回転端まで復帰して停止する、すなわち、作動範囲の両端位置（２箇所の位置）において停止するように形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電磁アクチュエータにおいては、ロータに突出部を設けたことにより、両端位置からの回転起動力及び両端位置における保持力（ディテントトルク）を高めることはできても、ロータを作動範囲の途中の角度位置に停止させることができない。
そこで、この電磁アクチュエータをカメラの絞り羽根等の駆動源として適用する場合、例えば、絞り羽根を絞り位置に停止させるべくロータを作動範囲の途中の角度位置まで回転させて機械的に停止させようとすると、複雑な停止機構等が必要になり、部品点数の増加による高コスト化、装置の大型化等を招く。
【０００３】
また、他の電磁アクチュエータとしては、４極（Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極）に着磁されたロータ、ロータの外周面に対向するように配置された両端の磁極部及び中間の磁極部からなる３つの磁極部をもつヨーク、一端の磁極部と中間の磁極部の間においてヨークに巻回された励磁用の第１コイル、他端の磁極部と中間の磁極部の間においてヨークに巻回された励磁用の第２コイル等を備え、第１コイル及び第２コイルに対して、二相励磁及び一相励磁を行うことにより、ロータを複数の角度位置に停止させ得るステップモータが知られている（例えば、特許文献２参照）。
この電磁アクチュエータにおいては、複数の角度位置においてロータを停止させることはできるものの、２つのコイルを必要とし、二相励磁及び一相励磁を行うため通電制御も複雑であり、電磁アクチュエータの大型化、高コスト化等を招く。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８８０３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡素化、低コスト化等を図りつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができる電磁アクチュエータ及びこの電磁アクチュエータを用いたカメラ用羽根駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電磁アクチュエータは、円筒状の外周面を有し所定の作動範囲を回動するロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面に対向する円弧面を画定すると共にコイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第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その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とを含み、上記ヨークは、ロータが作動範囲の途中位置に位置するときロータの径方向において突出部と対向するべく，第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータが作動範囲の一方の回転端に位置する状態で、コイルが通電されて、ロータが途中位置に移動してその突出部が補助磁極部と対向することで、コイルが非通電とされてもロータはその途中位置に停止し、又、コイルが通電されて、ロータがさらに回転して作動範囲の他方の回転端に至った時点でコイルが非通電とされると、ロータはその他方の回転端に停止する。すなわち、特別な部品を設けることなくロータ及びヨークの形状を変更するだけで、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置及び途中位置の少なくとも３箇所に停止させることができる。
【０００７】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、途中位置は、作動範囲の中間位置である、構成を採用することができる。
この構成によれば、ヨークの形状を簡素化しつつ、突出部と補助磁極部が対向する状態で、ロータを作動範囲の中間位置（作動角の中間角度位置）に停止させることができる。
【０００８】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、突出部は、径方向の先端において円弧面を画定するように形成され、補助磁極部は、突出部の円弧面と対向する円弧面を画定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、突出部及び補助磁極部の形状の簡素化を達成しつつ、突出部と補助磁極部との間に発生する磁気的吸引力及び磁気的反発力を効率良く作用させることができる。
【０００９】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、着磁ロータ部は、周方向に二分されたＮ極外周面及びＳ極外周面を有し、突出部は、Ｎ極外周面及びＳ極外周面の一方において、周方向の略中央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、ロータを作動範囲の中間位置に停止させる構成となるように、（第１磁極部及び第２磁極部並びに補助磁極部をもつ）ヨークを簡単な輪郭形状に形成することができる。
【００１０】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ロータが中間位置に位置するとき、ロータの回転中心及び突出部を通る直線上において、Ｎ極外周面及びＳ極外周面の他方と対向するように配置された磁性部材をさらに含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータが中間位置に位置するとき、突出部が補助磁極部と対向して磁気的吸引力を生じると共に磁性部材がロータの外周面と対向して磁気的吸引力を生じるため、強力な磁気的保持力によってロータを中間位置に確実に停止させることができる。
【００１１】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ロータは、外部に駆動力を出力するべく、樹脂材料により形成された出力ピンを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、磁力の影響を受けない出力ピンを、カメラの羽根部材等の駆動対象に連結することで、駆動対象を円滑に駆動することができる。
【００１２】
上記構成をなす電磁アクチュエータにおいて、ヨークは、第１磁極部を有する第１腕部と、第２磁極部を有すると共にコイルを巻回するボビンに挿入される第２腕部とを一体的に有し、第２腕部は、第１腕部よりも薄い肉厚に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、コイルが巻回されるボビンに挿入されるヨークの第２腕部が第１腕部より薄く形成されているため、第２腕部が第１腕部と同一の厚さに形成される場合に比べて、第２腕部が挿入されるボビンの挿入孔を小さすることができ、その分だけ、コイルの巻き数を増やすことができる。
【００１３】
また、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、露光用の開口部を有する基板と、開口部を全開する全開位置，開口部を所定の口径に絞る絞り位置，及び開口部を全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるべく基板に対して移動自在に支持された羽根部材と、羽根部材を駆動する駆動源とを備え、この駆動源は、上述の構成をなす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、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、羽根部材を、全開位置、絞り位置、全閉位置の３箇所の位置に移動させて位置決めすることができる。
【００１４】
上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材は、互いに協働して、全開位置に位置するとき開口部を全開し、絞り位置に位置するとき開口部を所定の口径に絞り、全閉位置に位置するとき開口部を全閉するように形成された第１揺動羽根及び第２揺動羽根からなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１揺動羽根及び第２揺動羽根が、互いに協働して、全開状態，絞り状態，及び全閉状態を画定する絞り兼用シャッタ羽根を構成するため、開口部を開閉するだけの専用の２つのシャッタ羽根及び開口部を所定の口径に絞るだけの専用の絞り羽根を含む構成に比べて、構造を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成をなす電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置によれば、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡略化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができ、又、この電磁アクチュエータを用いて例えば絞り兼用の羽根部材を駆動することで、開口部を開閉するだけでなく所定の口径に絞ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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はカメラ用羽根駆動装置の平面図、図２はカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図、図３は電磁アクチュエータの平面図、図４はカメラ用羽根駆動装置に含まれる羽根部材等を示す平面図、図５及び図６は電磁アクチュエータの動作を説明する平面図、図７羽根部材が開口部を全開する全開位置にある状態を示す平面図、図８は羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図、図９は羽根部材が開口部を全閉する全閉位置にある状態を示す平面図である。
【００１７】
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、露光用の開口部１０ａ，２０ａを有する基板としての地板１０及び裏板２０、地板１０に揺動自在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。
【００１８】
地板１０は、図１、図２、図４に示すように、円形をなす露光用の開口部１０ａ、後述するロータ４０を回動自在に支持する支軸１１、略扇状の貫通孔１２、後述する押え板７０を固定するネジＢを螺合するネジ穴が形成された連結部１３、羽根部材３０を回動自在に支持する支軸１４，１５、裏板２０を固定するネジＢを螺合するネジ穴が形成された連結部１６、羽根部材３０を全開位置に停止させる全開ストッパ１７、羽根部材３０を全閉位置に停止させる全閉ストッパ１８等を備えている。
裏板２０は、図２及び図４に示すように、円形をなす露光用の開口部２０ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３を移動自在に露出させる円弧状の長孔２１、円孔２２等を備え、地板１０の裏側端面と所定の間隔をおいてネジＢにより連結され、羽根部材３０を回動自在に収容する羽根室Ｗを画定している。
【００１９】
羽根部材３０は、図２及び図４に示すように、地板１０の支軸１４により揺動自在に支持された第１揺動羽根３１、地板１０の支軸１５により揺動自在に支持された第２揺動羽根３２により構成されている。
第１揺動羽根３１は、図４に示すように、支軸１４が通される円孔３１ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３が挿入される長孔３１ｂ、開口部１０ａ，２０ａよりも大きい内径をなす円形状の大開口３１ｃ、大開口３１ｃに連続して形成された開口部１０ａ，２０ａよりも小さい所定の内径をなす半円開口３１ｄ等を備えている。
第２揺動羽根３２は、図４に示すように、支軸１５が通される円孔３２ａ、後述するロータ４０の出力ピン４３が挿入される長孔３２ｂ、半円開口３１ｄと協働して開口部１０ａ，２０ａよりも小さい所定の口径をなす円形開口を画定するべく形成された所定の内径をなす半円開口３２ｄ等を備えている。
【００２０】
そして、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、後述するロータ４０が所定の作動範囲θを回動することにより、互いに協働して、開口部１０ａ，２０ａから退避して全開する全開位置、開口部１０ａ，２０ａに一部が臨んで所定の口径に絞る絞り位置、開口部１０ａ，２０ａに臨んで全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。
すなわち、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、互いに協働して、全開位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを全開し、絞り位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを所定の口径に絞り、全閉位置に位置するとき開口部１０ａ，２０ａを全閉するようになっている。
【００２１】
電磁アクチュエータＭは、図１ないし図３に示すように、地板１０に回動自在に支持されるロータ４０、略Ｕ字状に形成されたヨーク５０、励磁用のコイル６０、コイル６０を巻回するボビン７１を一体的に備えた押え板７０等により形成されている。
【００２２】
ロータ４０は、図２及び図３に示すように、円筒状の外周面を画定すると共にその周方向に異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）に着磁された着磁ロータ部４１、外周面から径方向に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４２、着磁ロータ部４１の下方に接合されて外部（すなわち、羽根部材３０）に駆動力を出力する出力ピン４３等を備えている。
着磁ロータ部４１は、図２及び図３に示すように、支軸１１が通される貫通孔４１ａ、回転中心Ｌを通る境界面を境に周方向に二分されて異なる磁極に着磁されたＮ極外周面４１ｂ及びＳ極外周面４１ｃを画定するように形成されている。
【００２３】
突出部４２は、図３に示すように、Ｓ極外周面４１ｃにおいて、周方向の略中央から径方向外側に向かって突出するように形成され、Ｓ極外周面４１ｃと同一の磁極（Ｓ極）に着磁されている。また、突出部４２は、径方向の外向きに先細りにかつ径方向の先端において所定の曲率半径をなす円弧面４２ａを画定するように形成されている。
そして、突出部４２の円弧面４２ａは、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍ（途中位置）に位置するとき、ロータ４０の径方向において後述するヨーク５０の補助磁極部５１ｂ（の円弧面５１ｂ´）と対向するようになっている。
このように、突出部４２の円弧面４２ａと後述する補助磁極部５１ｂの円弧面５１ｂ´が対向するように形成されているため、突出部４２及び補助磁極部５１ｂの形状の簡素化を達成しつつ、突出部４２と補助磁極部５１ｂとの間に発生する磁気的吸引力及び磁気的反発力を効率良く作用させることができる。
【００２４】
出力ピン４３は、図２及び図３に示すように、樹脂材料等の非着磁材料を用いて、ロータ４０の径方向に延出しかつ回転中心Ｌの方向に伸長するように屈曲して形成され、第１揺動羽根３１の長孔３１ｂ及び第２揺動羽根３２の長孔３２ｂに挿入されるようになっている。このように、出力ピン４３を磁力の影響を受けない樹脂材料により形成することで、駆動対象である羽根部材３０を円滑に駆動することができる。
そして、ロータ４０は、図３に示すように、作動範囲θの一端位置Ｐ１及び他端位置Ｐ２の間を往復動するように、かつ、作動範囲θの途中位置である中間位置Ｐｍに停止し得るように、地板１０の支軸１１に支持されている。
【００２５】
ヨーク５０は、図２及び図３に示すように、第１腕部５１及び第２腕部５２を画定するように略Ｕ字状に屈曲しかつ屈曲領域に円孔５３を画定するように形成されている。
そして、ヨーク５０は、第１腕部５１の先端側において円弧面５１ａ´を画定する第１磁極部５１ａ、第１腕部５１の先端側において第１磁極部５１ａからさらに延出して形成され円弧面５１ｂ´を画定する補助磁極部５１ｂ、第２腕部５２の先端側において円弧面５２ａ´を画定する第２磁極部５２ａを備えている。
第１磁極部５１ａ（円弧面５１ａ´）と第２磁極部５２ａ（円弧面５２ａ´）は、ロータ４０の回転中心Ｌに対して点対称に形成されている。また、第１磁極部５１ａの円弧面５１ａ´と第２磁極部５２ａの円弧面５２ａ´は、ロータ４０のＮ極外周面４１ｂ及びＳ極外周面４１ｃと所定隙間をおいて対向するように形成されて、ロータ４０（着磁ロータ部４１）との間に磁気的吸引力及び反発力を発生させるようになっている。
補助磁極部５１ｂの円弧面５１ｂ´は、ロータ４０の径方向において、突出部４２の円弧面４２ａと所定隙間をおいて対向するように形成されて、突出部４２との間に磁気的吸引力及び反発力を発生させるようになっている。
【００２６】
コイル６０は、図１ないし図３に示すように、押え板７０のボビン７１に巻回されている。
押え板７０は、図１及び図２に示すように、ヨーク６０を地板１０に押え付けるように略扁平な板状に形成され、コイル６０を巻回するボビン７１、ネジＢを通す円孔７２等を備えている。ボビン７１は、ヨーク５０の第２腕部５２を挿入する挿入孔７１ａを画定している。
そして、押え板７０は、ボビン７１に予めコイル６０が巻回され、挿入孔７１ａにヨーク５０（の第２腕部５２）が挿入された状態で、地板１０に接合されてネジＢにより固定され、支軸１１に装着されたロータ４０の抜け落ちを規制すると共に、ヨーク６０を所定位置に固定し、又、コイル６０を所定位置に保持するようになっている。
【００２７】
ここで、電磁アクチュエータＭの動作について図５及び図６を参照しつつ説明する。
先ず、コイル６０が非通電の状態において、ロータ４０は、例えば、図５（ａ）に示すように、一端位置Ｐ１に位置している。このとき、第１磁極部５１ａがＮ極外周面４１ｂを時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＳ極外周面４１ｃを時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全開ストッパ１７により）時計回りの回転が規制されて、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００２８】
この状態で、コイル６０が所定向きに通電されると、図５（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａは、ロータ４０を反時計回りに回転させるように反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間には磁気的吸引力が生じ、この磁気的吸引力は、ロータ４０の反時計回りの回転を補助するように作用する。
【００２９】
そして、図５（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに達した時点で（あるいは直前に）コイル６０の通電を断つと、図５（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅し、ロータ４０の突出部４２と補助磁極部５１ｂとは、互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。これにより、ロータ４０は中間位置Ｐｍに停止して位置決め保持される。
【００３０】
続いて、図６（ａ）に示すように、ロータ４０が中間位置Ｐｍに停止した状態から、再びコイル６０が同一の向きに通電されると、図６（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａはＳ極外周面４１ｃとの間に吸引力を生じかつＮ極外周面４１ｂとの間に反発力を生じ、第２磁極部５２ａはＮ極外周面４１ｂとの間に吸引力を生じかつＳ極外周面４１ｃとの間に反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りにさらに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂは突出部４２との間に吸引力を生じるが、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａとロータ４０の間に生じる磁気的吸引力に比べれば小さくロータ４０の反時計回りの回転に影響を及ぼすものではない。
【００３１】
そして、図６（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの他端位置Ｐ２に至った時点でコイル６０の通電を断つと、図６（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅する。そして、第１磁極部５１ａがＳ極外周面４１ｃを反時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＮ極外周面４１ｂを反時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に反時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全閉ストッパ１８により）反時計回りの回転が規制されて、他端位置Ｐ２に位置決め保持される。
【００３２】
一方、コイル６０に逆向きの通電を行うと、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＳ極が発生しかつ第２磁極部５２ａにＮ極が発生して、ロータ４０は時計回りに回転し、他端位置Ｐ２から中間位置Ｐｍを通過して一端位置Ｐ１まで移動し、コイル６０の通電が断たれることで、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００３３】
このように、ロータ４０に突出部４２を設け、ヨーク５０に補助磁極部５１ｂを設けるだけで、特別な部品を設けることなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータ４０を作動範囲θの両端位置（一端位置Ｐ１、他端位置Ｐ２）及び途中位置としての中間位置Ｐｍの３箇所に停止させることができる。
【００３４】
次に、この電磁アクチュエータＭを駆動源として用いた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、待機状態において、ロータ４０は、初期位置（一端位置Ｐ１）に停止している。このとき、図７に示すように、出力ピン４３は、長孔３１ｂ，３２ｂを介して、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２を全開位置に位置付けている。尚、この全開状態においては、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、全開ストッパ１７に当接して全開位置に位置決めされている。
【００３５】
この状態で、光量センサ等に基づいて制御部が絞りを行うと判断した場合、制御部はコイル６０に対して通電時間が比較的短いパルス通電を行う。これにより、ロータ４０は、反時計回りに回転して中間位置Ｐｍに至り停止する。このとき、出力ピン４３が反時計回りに移動することで、図８に示すように、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、一部が開口部１０ａ，２０ａに臨む絞り位置まで移動し、半円開口３１ｄ，３２ｄが互いに協働して所定径の円形開口を画定し、開口部１０ａ，２０ａを所定の口径に絞る状態に至る。この絞り状態は、コイル６０への通電が断たれた後は、ロータ４０の突出部４２とヨーク５０の補助磁極部５１ｂとの間に生じる磁気的保持力（吸引力）のみで保持される。
【００３６】
続いて、レリーズ動作が行われると、制御部がコイル６０に対して同じ向きで通電時間が比較的長いパルス通電を行う。これにより、ロータ４０は、さらに反時計回りに回転して最大回転位置（他端位置Ｐ２）に至り停止する。このとき、出力ピン４３が反時計回りに移動することで、図９に示すように、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、開口部１０ａ，２０ａに臨む全閉位置まで移動し、開口部１０ａ，２０ａを全閉する状態に至る。尚、この全閉状態においては、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、全閉ストッパ１８に当接して全閉位置に位置決めされる。
上記ように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３１）の閉じ動作により、撮像素子を備えたカメラにおける１回の撮影が完了する。
【００３７】
その後、制御部がコイル６０に対して逆向きで通電時間が比較的長いパルス通電を行うことにより、ロータ４０は、図９に示す最大回転位置（他端位置Ｐ２）から、中間位置Ｐｍを通過して、初期位置（一端位置Ｐ１）まで戻り停止する。この動作に伴って、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）は、図７に示すように全開位置まで移動し、次の撮影に向けて待機することになる。
【００３８】
尚、制御部が絞りを行わないと判断した場合、コイル６０に通電時間が比較的長いパルス通電を行うことで、ロータ４０は、図７に示す初期位置（一端位置Ｐ１）から図９に示す最大回転位置（他端位置Ｐ２）まで素早く回転する。このとき、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２は、図７に示す全開位置から図９に示す全閉位置まで移動し、１回の撮影が完了する。
【００３９】
上記のように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）を移動させて絞り動作を行わせるにあたり、磁気的付勢力だけでロータ４０を中間位置Ｐｍに停止させることができるため、機械的な停止機構が不要になり、装置が簡略化される。その結果、装置の小型化、低コスト化、軽量化等を達成することができる。
【００４０】
図１０ないし図１７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他の実施形態を示すものであり、図１０はカメラ用羽根駆動装置の平面図、図１１はカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図、図１２は電磁アクチュエータの平面図、図１３及び図１４は電磁アクチュエータの動作を説明する平面図、図１５羽根部材が開口部を全開する全開位置にある状態を示す平面図、図１６は羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図、図１７は羽根部材が開口部を全閉する全閉位置にある状態を示す平面図である。
尚、この実施形態においては、電磁アクチュエータＭ´に磁性部材８０を含めた以外は、前述の実施形態と基本的に同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
この実施形態において、電磁アクチュエータＭ´は、図１０ないし図１２に示すように、地板１０に回動自在に支持されるロータ４０、略Ｕ字状に形成されたヨーク５０、励磁用のコイル６０、コイル６０を巻回するボビン７１を一体的に備えた押え板７０、磁性部材８０等により形成されている。
磁性部材８０は、円柱状に形成されており、図１２に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに位置するとき、ロータ４０の回転中心Ｌと突出部４２を通る直線ＳＬ上において、ロータ４０のＮ極外周面４１ｂと対向するように配置されて、図１１に示すように地板１０に固定されている。
【００４２】
ここで、電磁アクチュエータＭ´の動作について図１３及び図１４を参照しつつ説明する。
先ず、コイル６０が非通電の状態において、ロータ４０は、例えば、図１３（ａ）に示すように、一端位置Ｐ１に位置している。このとき、第１磁極部５１ａがＮ極外周面４１ｂを時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＳ極外周面４１ｃを時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。尚、磁性部材８０はＮ極外周面４１ｂとの間に磁気的吸引力を生じるが、上記時計回りの磁気的付勢力に比べて小さい。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全開ストッパ１７により）時計回りの回転が規制されて、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００４３】
この状態で、コイル６０が所定向きに通電されると、図１３（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａは、ロータ４０を反時計回りに回転させるように反発力を生じ、又、磁性部材８０とＮ極外周面４１ｂとの間の磁気的吸引力も加わって、ロータ４０は反時計回りに回転し始める。尚、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間には磁気的吸引力が生じ、この磁気的吸引力は、ロータ４０の反時計回りの回転を補助するように作用する。
【００４４】
そして、図１３（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの中間位置Ｐｍに達した時点で（あるいは直前に）コイル６０の通電を断つと、図１３（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅し、ロータ４０の突出部４２と補助磁極部５１ｂとは、互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。また、磁性部材８０とロータ４０のＮ極外周面４１ｂとは互いに引き合うように磁気的吸引力を生じる。これにより、ロータ４０は、前述の実施形態に比べてより大きい磁気的保持力により、中間位置Ｐｍに停止して位置決め保持される。
【００４５】
続いて、図１４（ａ）に示すように、ロータ４０が中間位置Ｐｍに停止した状態から、再びコイル６０が同一の向きに通電されると、図１４（ｂ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＮ極が発生し、第２磁極部５２ａにＳ極が発生する。これにより、第１磁極部５１ａはＳ極外周面４１ｃとの間に吸引力を生じかつＮ極外周面４１ｂとの間に反発力を生じ、第２磁極部５２ａはＮ極外周面４１ｂとの間に吸引力を生じかつＳ極外周面４１ｃとの間に反発力を生じ、ロータ４０は反時計回りにさらに回転し始める。尚、このとき、補助磁極部５１ｂと突出部４２との間に生じる磁気的吸引力及び磁性部材８０とＮ極外周面４１ｂとの間に生じる磁気的吸引力は、第１磁極部５１ａ及び第２磁極部５２ａとロータ４０との間に生じる磁気的吸引力に比べれば小さく、ロータ４０の反時計回りの回転に影響を及ぼすものではない
【００４６】
そして、図１４（ｃ）に示すように、ロータ４０が作動範囲θの他端位置Ｐ２に至った時点でコイル６０の通電を断つと、図１４（ｄ）に示すように、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂ並びに第２磁極部５２ａに発生していた磁極（Ｎ極、Ｓ極）が消滅する。そして、第１磁極部５１ａがＳ極外周面４１ｃを反時計回りに引き付け、第２磁極部５２ａがＮ極外周面４１ｂを反時計回りに引き付け、ロータ４０に対して共に反時計回りの磁気的付勢力を及ぼす。したがって、ロータ４０は、ストッパにより（ここでは、出力ピン４３及び羽根部材３０を介して全閉ストッパ１８により）反時計回りの回転が規制されて、他端位置Ｐ２に位置決め保持される。
【００４７】
一方、コイル６０に逆向きの通電を行うと、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂにＳ極が発生しかつ第２磁極部５２ａにＮ極が発生して、ロータ４０は時計回りに回転し、他端位置Ｐ２から中間位置Ｐｍを通過して一端位置Ｐ１まで移動し、コイル６０の通電が断たれることで、一端位置Ｐ１に位置決め保持される。
【００４８】
このように、ロータ４０に突出部４２を設け、ヨーク５０に補助磁極部５１ｂを設け、さらに、ロータ４０が中間位置Ｐｍに位置するときに磁気的保持力を有効に発生する磁性部材８０を採用するだけで、特別な部品を設けることなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、ロータ４０を作動範囲θの両端位置（一端位置Ｐ１、他端位置Ｐ２）及び途中位置としての中間位置Ｐｍの３箇所に停止させることができる。
【００４９】
尚、この電磁アクチュエータＭ´を駆動源として用いたカメラ用羽根駆動装置の動作については、磁性部材８０の磁気的作用力が加わる点を除いて前述の実施形態と同様であり、電磁アクチュエータＭ´により、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）が、図１５に示す全開位置から、図１６に示す絞り位置、図１７に示す全閉位置に、それぞれ移動させられて、それぞれの位置に停止して位置決めされ、絞り状態からの撮影動作、あるいは、絞りを行わない状態からの撮影動作が行われる。
【００５０】
このように、羽根部材３０（第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２）を移動させて絞り動作を行わせるにあたり、磁気的付勢力だけでロータ４０を中間位置Ｐｍに停止させることができるため、前述の実施形態と同様に、機械的な停止機構が不要になり、装置が簡略化される。その結果、装置の小型化、低コスト化、軽量化等を達成することができる。
【００５１】
図１８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、この実施形態においては、ヨーク及び押え板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説明を省略する。
すなわち、この実施形態において、ヨーク５０´は、第１磁極部５１ａ及び補助磁極部５１ｂをもつ第１腕部５１、第２磁極部５２ａをもつ第２腕部５２´、円孔５３、段差部５４´を備えている。
そして、第２腕部５２´は、段差部５４´を境にして、第１腕部５１よりも薄い肉厚に形成されている。
したがって、この第２腕部５２´が挿入される押え板７０におけるボビン７１´の挿入孔７１ａ´は、前述の実施形態の挿入孔７１ａに比べて小さく形成されている。
これによれば、第２腕部５２´が挿入されるボビン７１´の挿入孔７１ａ´を小さすることができる分だけ、コイル６０の巻き数を増やすことができる。
また、コイル６０の巻き数が同じ場合、ボビン７１´はロータ４０の回転軸（回転中心Ｌ）方向に薄くできるので、電磁アクチュエータの薄型化が可能となる。
【００５２】
上記実施形態においては、ロータ４０の突出部４２と対向する補助磁極部５１ｂを、第１磁極部５１ａと同じ磁極を発生し得る第１腕部５１に設けた場合を示したが、これに限定さるものではなく、ボビン７１への挿入が可能である限り、第２腕部５２，５２´に補助磁極部を設けてもよい。
上記実施形態においては、羽根部材３０として、第１揺動羽根３１及び第２揺動羽根３２からなるものを示したが、これに限定されるものではなく、羽根部材として、２つ又は３つの絞り開口を画定する一つの絞り羽根を採用してもよく、又、二段階又は三段階に濃度の異なるＮＤフィルタ羽根を採用してもよい。
上記実施形態においては、ロータ４０が作動範囲θの両端位置以外に停止する位置として中間位置Ｐｍを採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の途中位置を採用してもよい。
上記実施形態においては、羽根部材３０を全開位置及び全閉位置に停止させるべく、地板１０に全開ストッパ１７及び全閉ストッパ１８を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、地板１０の貫通孔１２の内縁の両端部に出力ピン４３を当接させることで全開ストッパ及び全閉ストッパの機能を得ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータによれば、複雑な停止機構等を採用せずに、構造の簡略化、低コスト化等を達成しつつ、ロータを作動範囲の両端位置以外の途中位置においても停止させることができるため、カメラの絞り兼用の羽根部材を駆動する駆動源として適用できるのは勿論のこと、その他の駆動対象を駆動する駆動源としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図である。
【図３】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を示す平面図である。
【図４】図１に示すカメラ用羽根駆動装置に含まれる羽根部材及び地板等を示す平面図である。
【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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図７】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全開した全開位置にある状態を示す平面図である。
【図８】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図である。
【図９】図１に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全閉した全閉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を備えたカメラ用羽根駆動装置の他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置の一部を示す展開断面図である。
【図１２】図１０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を示す平面図である。
【図１３】図１０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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図１４】図１０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動作を説明するものであり、（ａ）ないし（ｄ）は、コイルへの通電及び非通電におけるロータの位置及びヨークの磁極状態を示す状態図である。
【図１５】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全開した全開位置にある状態を示す平面図である。
【図１６】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を所定の口径に絞る絞り位置にある状態を示す平面図である。
【図１７】図１０に示すカメラ用羽根駆動装置において、羽根部材が開口部を全閉した全閉位置にある状態を示す平面図である。
【図１８】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）はその一部を示す平面図、（ｂ）その一部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 地板（基板）
１０ａ 露光用の開口部
１１ 支軸
１２ 貫通孔
１３ 連結部
１４，１５ 支軸
１６ 連結部
１７ 全開ストッパ
１８ 全閉ストッパ
２０ 裏板（基板）
２０ａ 露光用の開口部
２１ 長孔
２２ 円孔
３０ 羽根部材
３１ 第１揺動羽根
３１ａ 円孔
３１ｂ 長孔
３１ｃ 大開口
３１ｄ 半円開口
３２ 第２揺動羽根
３２ａ 円孔
３２ｂ 長孔
３２ｄ 半円開口
Ｍ，Ｍ´ 電磁アクチュエータ
４０ ロータ
４１ 着磁ロータ部
４１ａ 貫通孔
４１ｂ Ｎ極外周面
４１ｃ Ｓ極外周面
４２ 突出部
４２ａ 円弧面
４３ 出力ピン
５０，５０´ ヨーク
５１ 第１腕部
５１ａ 第１磁極部
５１ａ´ 円弧面
５１ｂ 補助磁極部
５１ｂ´ 円弧面
５２，５２´ 第２腕部
５２ａ 第２磁極部
５２ａ´ 円弧面
５３ 円孔
５４´ 段差部
６０ コイル
Ｂ ネジ
７０ 押え板
７１，７１´ ボビン
７１ａ，７１ａ´ 挿入孔
７２ 円孔
８０ 磁性部材
Ｌ 回転中心
ＳＬ ロータの回転中心と突出部を通る直線
θ ロータの作動範囲
Ｐ１ 一端位置（初期回転位置）
Ｐｍ 中間位置（途中位置）
Ｐ２ 他端位置（最大回転位置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外周面を有し所定の作動範囲を回動するロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面に対向する円弧面を画定すると共に前記コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第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その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とを含み、
前記ヨークは、前記ロータが前記作動範囲の途中位置に位置するとき前記ロータの径方向において前記突出部と対向するべく、前記第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部を含む、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記途中位置は、前記作動範囲の中間位置である、
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、径方向の先端において円弧面を画定するように形成され、
前記補助磁極部は、前記突出部の円弧面と対向する円弧面を画定するように形成されている、
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】
前記着磁ロータ部は、周方向において二分された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極外周面の一方において、周方向の略中央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２又は３に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記ロータが前記中間位置に位置するとき、前記ロータの回転中心及び前記突出部を通る直線上において、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の他方と対向するように配置された磁性部材をさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記ロータは、外部に駆動力を出力するべく、樹脂材料により形成された出力ピンを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記ヨークは、前記第１磁極部を有する第１腕部と、前記第２磁極部を有すると共に前記コイルを巻回するボビンに挿入される第２腕部とを一体的に有し、
前記第２腕部は、前記第１腕部よりも薄い肉厚に形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずいれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
露光用の開口部を有する基板と、前記開口部を全開する全開位置，前記開口部を所定の口径に絞る絞り位置，及び前記開口部を全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるべく前記基板に対して移動自在に支持された羽根部材と、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７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９】
前記羽根部材は、互いに協働して、前記全開位置に位置するとき前記開口部を全開し、前記絞り位置に位置するとき前記開口部を所定の口径に絞り、前記全閉位置に位置するとき前記開口部を全閉するように形成された第１揺動羽根及び第２揺動羽根からなる、
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項１】
円筒状の外周面を有し所定の作動範囲を回動するロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面に対向する円弧面を画定すると共に前記コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる第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その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とを含み、
前記ヨークは、前記ロータが前記作動範囲の途中位置に位置するとき前記ロータの径方向において前記突出部と対向するべく、前記第１磁極部及び第２磁極部の一方から延出して形成された補助磁極部を含む、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記途中位置は、前記作動範囲の中間位置である、
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、径方向の先端において円弧面を画定するように形成され、
前記補助磁極部は、前記突出部の円弧面と対向する円弧面を画定するように形成されている、
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】
前記着磁ロータ部は、周方向において二分された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極外周面の一方において、周方向の略中央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２又は３に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記ロータが前記中間位置に位置するとき、前記ロータの回転中心及び前記突出部を通る直線上において、前記Ｎ極外周面及びＳ極外周面の他方と対向するように配置された磁性部材をさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記ロータは、外部に駆動力を出力するべく、樹脂材料により形成された出力ピンを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記ヨークは、前記第１磁極部を有する第１腕部と、前記第２磁極部を有すると共に前記コイルを巻回するボビンに挿入される第２腕部とを一体的に有し、
前記第２腕部は、前記第１腕部よりも薄い肉厚に形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずいれか一つに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
露光用の開口部を有する基板と、前記開口部を全開する全開位置，前記開口部を所定の口径に絞る絞り位置，及び前記開口部を全閉する全閉位置にそれぞれ位置付けられるべく前記基板に対して移動自在に支持された羽根部材と、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７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９】
前記羽根部材は、互いに協働して、前記全開位置に位置するとき前記開口部を全開し、前記絞り位置に位置するとき前記開口部を所定の口径に絞り、前記全閉位置に位置するとき前記開口部を全閉するように形成された第１揺動羽根及び第２揺動羽根からなる、
ことを特徴とする請求項８に記載の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１８】
【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１８】
【公開番号】特開２０１０−８６３３（Ｐ２０１０−８６３３Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６９０８（Ｐ２００８−１６６９０８）
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【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２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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