２位置切換機構、絞り機構及びシャッター機構
【課題】回転軸方向の長さが短く、それでいて、所望のトルクを得ることが出来る２軸切換機構、絞り機構及びシャッター機構を提供する。
【解決手段】複数のコア部１３ａ〜ｄを有する鉄芯１４と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルと１５ａ〜ｄを有するステータ１０と、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネット２２を有するロータ２０とを備え、回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点２４ａ〜ｄが上記磁束集中部と最も近接した状態とされるので、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持される。
【解決手段】複数のコア部１３ａ〜ｄを有する鉄芯１４と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルと１５ａ〜ｄを有するステータ１０と、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネット２２を有するロータ２０とを備え、回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点２４ａ〜ｄが上記磁束集中部と最も近接した状態とされるので、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な２位置切換機構、絞り機構及びシャッター機構に関する。詳しくは、絞り羽根やシャッター羽根のように２つの位置の間を移動されると共に移動先の位置で確実に停止且つ保持される部材を駆動する機構を小型に構成すると共に省電力に寄与する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる２つの位置の間で位置変更されると共に、それぞれの位置において保持されることを必要とされる位置変更部材がある。例えば、撮像装置におけるシャッター羽根や絞り羽根は、撮影レンズの光路を横切る位置と上記光路から外れた位置との間で位置変更されると共にそれぞれの位置において保持されることが必要である。
【０００３】
従来、上記したシャッター羽根や絞り羽根のように、異なる２つの位置への位置切換が可能であると共に当該２つの位置において保持される被制御部材の位置切換と保持を為す機構として、ムービングマグネットあるいはムービングコイルを利用したものが多数提案されている。これら機構は、ムービングマグネットあるいはムービングコイルをこれらと対置されたステータコイル又はステータマグネットとの間の磁気作用により回転させ、該回転力により上記被制御部材を所望の方向へと移動させるものである。そして、移動させた先の位置に保持するためには、ムービングコイル又はステータコイルに同方向の電流を流し続ける必要がある。そして、位置を切り換えるときは、逆方向の電流をコイルに供給し、且つ、保持のために電流供給をし続ける必要がある。このように、切り換えた位置において保持するために電流の供給を必要とするのは、これら機構が搭載されたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のバッテリの消耗を早めることになり、極めて不都合である。
【０００４】
そこで、特許文献１には、被制御部材を切り換えた先の位置に保持するのに電流供給を必要としない切換機構が示されている。
【０００５】
特許文献１に示された切換機構は、円筒状をしたコイル枠の中に円柱状を成し軸方向に沿う２つ割状態に２極着磁されたムービングマグネットを回転自在に配置し、ムービングマグネットから突出した出力ピンをコイル枠に周方向に角度限定された範囲で開口した引き出し窓から外方に突出させ、出力ピンが上記引き出し窓の両端で位置規制される２つの位置の間を移動可能に構成し、上記コイル枠に縦方向、すなわち、ムービングマグネットの軸に沿う方向に巻線を巻回してコイルを形成して成り、さらに、上記引き出し窓の両端に強磁性体から成る保持ピンを配置したものである。
【０００６】
従って、上記コイルに一定の方向の電流を通電すると、フレミングの左手の法則による電磁力がムービングマグネットに働き、ムービングマグネットはその移動方向が回転方向に限定されているので、所定の方向に回転し、そして、出力ピンが保持ピンに衝合したところで強制的に回転が停止され、且つ、ムービングマグネットの一部である出力ピンによって保持ピンが着磁され、この保持ピンと出力ピンとの磁気吸引力によってムービングマグネットは当該位置に保持される。また、コイルに先ほどと逆方向の電流が通電されると、ムービングマグネットは先ほどとは逆方向に回転して他方の保持ピンと衝合したところで強制的に回転が停止され、且つ、ムービングマグネットの一部である出力ピンによって保持ピンが着磁され、この保持ピンと出力ピンとの磁気吸引力によってムービングマグネットは当該位置に保持される。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２０５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した特許文献１に示された切換機構にあっては、その構造上、所望のトルクを得るためには、ムービングマグネットの軸方向の長さを長くして、コイルによって発生する磁界との間で生じる電磁力を大きくする必要がある。そのため、この切換機構を絞り羽根やシャッター羽根の位置切換機構として使用すると、レンズ鏡筒の上記切換機構部分での光軸方向の長さが大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
レンズ鏡筒内の撮影レンズの周囲にはズーミングやフォーカシングに際して移動するレンズ（群）の駆動機構、光学式手振れ補正のための補正レンズの駆動機構等の配置スペースが必要であり、絞り羽根やシャッター羽根の切換機構の光軸方向の長さが長くなると上記した駆動機構と干渉する惧がある。
【００１０】
そのため、絞り羽根やシャッター羽根の切換機構は光軸方向の大きさが可能な限り短いスペース内に配置することが望まれる。
【００１１】
そこで、本発明は、回転軸方向の長さが短く、それでいて、所望のトルクを得ることが出来る２軸切換機構、絞り機構及びシャッター機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明２軸切換機構は、上記した課題を解決するために、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行うように構成され、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持されるものである。
【００１３】
また、本発明絞り機構及びシャッター機構は、絞り羽根やシャッター羽根の位置を本発明２軸切換機構によって移動させるようにしたものである。
【００１４】
従って、回転軸方向の長さを短くしながら、所望のトルクを得られ、且つ、位置保持のための電力供給を必要としない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行う２位置切換機構であって、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明絞り機構は、入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、上記光路孔より小さな絞り孔を有し、上記絞り孔を有する一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられた絞り羽根と、上記絞り羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、上記ロータに上記絞り羽根の他端部が固定されたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明シャッター機構は、入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられたシャッター羽根と、上記シャッター羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、上記ロータに上記シャッター羽根の他端部が固定されたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明にあっては、ロータのマグネットがステータを囲む位置にあり、通電により磁石化されるコア部とロータマグネットとの間の磁気吸引力により回転トルクを得るため、大きなトルクを得ることが出来、よって、回転軸方向の長さを長くすること無しに必要なトルクを得ることが出来る。そして、外径形状、すなわち、回転軸に垂直な方向での大きさも小さくすることが出来る。
【００１９】
また、ロータの停止位置での保持は、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により為されるため、ロータを停止位置に保持しておくために通電しておく必要がない。
【００２０】
請求項２に記載した発明にあっては、上記磁束集中部は鉄心のコア部のマグネットに対向した面にマグネットに向かって突出した突起であるので、磁束を効率的に集中させることが出来ると共に、磁束集中部の形成が容易で、且つ、低コストである。
【００２１】
請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されているので、特別な部品を必要とせずに低コストで回転角度規定手段を構成することが出来ると共に、ロータの回転を所望の位置で確実に停止させることが出来る。
【００２２】
請求項５に記載した発明にあっては、上記鉄心は回転方向に等間隔で配列された偶数個のコア部を備え、上記マグネットは回転方向に同じ幅で配列された上記コア部の個数と同じ個数の着磁領域を有し、上記偶数個のコア部には一本の巻線が交互に巻方向を変えて巻装されているので、コイルへの通電構造及び通電方式を単純化することが出来、低コストで構成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明２位置切換機構、絞り機構及びシャッター機構を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
先ず、図１乃至図９を参照して２位置切換機構について説明する。
【００２５】
２位置切換機構１はステータ１０とロータ２０を備える。
【００２６】
ステータ１０は、ステータベース１１と該ステータベース１１上に固定されたステータコイル１２とから成り、ステータコイル１２は複数、本実施の形態では４個の放射状に突出したコア部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが周方向に等間隔に形成されて成る鉄芯１４の各コア部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに一本のコイル用巻線が順次巻装されて、４個のコイル１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが形成されて成る。コイル用巻線は隣接するコア部１３、１３で逆向きになるように巻装される。例えば、コア部１３ａ、１３ｃに順方向に巻装された場合は、コア部１３ｂ、１３ｄには逆方向に巻装される。従って、コイル１５ａ〜１５ｄに通電されると、コア部１３ａ、１３ｃと１３ｂ、１３ｄとで、着磁方向が逆になる。例えば、コア部１３ａ、１３ｃがＮ極に着磁される方向に通電された場合は、コア部１３ｂ、１３ｄはＳ極に着磁される。
【００２７】
そして、上記コア部１３ａ〜１３ｄの外周面の両端寄りの位置には磁束集中部として、小突起１３ａ′、１３ａ″、１３ｂ′、１３ｂ″、１３ｃ′、１３ｃ″、１３ｄ′、１３ｄ″が外方へ向けて突出している。そして、これら小突起１３ａ′と１３ａ″との間の間隔、小突起１３ｂ′と１３ｂ″との間の間隔、小突起１３ｃ′と１３ｃ″との間の間隔、小突起１３ｄ′と１３ｄ″との間の間隔は、３０゜の角度に相当する間隔とされている。
【００２８】
上記ステータベース１１の中心部には軸受用ボス１６が突設されており、該軸受用ボス１６が上記鉄芯１４の中心部に貫設された取付孔１４ａに圧入された状態で鉄芯１４がステータベース１１に固定される。
【００２９】
上記ステータベース１１の上記軸受用ボス１６を挟んでほぼ反対側の位置に所定の長さに亘って延びるスリット状の規制溝１７、１７が形成されている。該規制溝１７、１７は軸受用ボス１６を中心とする円弧状に形成され、その形成範囲は、例えば、軸受用ボス１６を中心とする角度でほぼ４５°とされている。
【００３０】
ロータ２０はロータケース２１とロータマグネット２２と回転軸２３とから成る。ロータケース２１は上端が閉塞した軸方向の長さが短い筒状をしており、上面部２１ａの中心部に回転軸２３の上端部が圧入状に固定されている。ローターケース２１の周面部２１ｂの下縁のうち互いにほぼ反対側に位置した部分には係合突起２１ｃ、２１ｃが下方へ突出されている。
【００３１】
ロータケース２１の内周面には環状をしたロータマグネット２２が固定されている。ロータマグネット２２は回転方向に同じ幅で配列された４つのの着磁領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに区分され、それぞれの区分は交互に異なる極性に着磁されている。例えば、着磁領域２２ａ、２２ｃがＮ極に、着磁領域２２ｂ、２２ｄがＳ極に、それぞれ着磁されている。
【００３２】
そして、上記回転軸２３の下端部がステータベース１１の軸受用ボス１６の上端に開口した軸受孔１６ａに回転自在に内嵌されている。これによって、ロータ２０はステータ１０に回転自在に支持され、ロータマグネット２２はステータ１０のコア部１３、１３、・・・の外周面に近接して配置される。また、ロータケース２１に形成された係合突起２１ｃ、２１ｃはステータベース１１に形成された規制溝１７、１７に摺動可能に係合されている。従って、ロータ２０は上記係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の両端に衝合する範囲で回動できる。例えば、係合突起２１ｃ、２１ｃが回転方向に１５°の角度に相当する幅を有しているとすると、ロータ２０は３０゜の範囲で回転可能となる。
【００３３】
そして、ロータ２０の回転限度において、各コア部１３（ａ〜ｄ）の一方の磁束集中部１３（ａ〜ｄ）′又は１３（ａ〜ｄ）″がロータマグネット２２の分極点、すなわち、着磁領域２２（ａ〜ｄ）の境界点に最も近接した状態となる。
【００３４】
すなわち、図８（ａ）に示したように、ロータ２０が回転可能範囲の反時計回り方向側端に位置した状態（ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の反時計回り方向側の端部に衝合してそれ以上の反時計回り方向への回転を阻止されている状態）では、コア部１３ａの反時計回り方向側の磁束集中部１３ａ′が着磁領域２２ａと２２ｂとの間の分極点２４ａに最も近接し、コア部１３ｂの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｂ′が着磁領域２２ｂと２２ｃとの間の分極点２４ｂに最も近接し、コア部１３ｃの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｃ′が着磁領域２２ｃと２２ｄとの間の分極点２４ｃに最も近接し、コア部１３ｄの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｄ′が着磁領域２２ｄと２２ａとの間の分極点２４ｄに最も近接し、そして、これら磁束集中部１３（ａ〜ｄ）′と分極点２４（ａ〜ｄ）との間に最も磁束２５が集中した状態となり、ロータ２０はその位置で安定し、時計回り方向へ回転することがない。すなわち、ロータ２０は反時計回り方向側の停止位置に保持される。なお、図８及び図９において、各コア部１３（ａ〜ｄ）とロータマグネット２２との間に引かれた線２５は両者の間の磁束を示す。
【００３５】
また、図９（ａ）に示したように、ロータ２０が回転可能範囲の時計回り方向側端に位置した状態（ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の時計回り方向側の端部に衝合してそれ以上の時計回り方向への回転を阻止されている状態）では、コア部１３ａの時計回り方向側の磁束集中部１３ａ″が着磁領域２２ａと２２ｂとの間の分極点２４ａに最も近接し、コア部１３ｂの時計回り方向側の磁束集中部１３ｂ″が着磁領域２２ｂと２２ｃとの間の分極点２４ｂに最も近接し、コア部１３ｃの時計回り方向側の磁束集中部１３ｃ″が着磁領域２２ｃと２２ｄとの間の分極点２４ｃに最も近接し、コア部１３ｄの時計回り方向側の磁束集中部１３ｄ″が着磁領域２２ｄと２２ａとの間の分極点２４ｄに最も近接し、そして、これら磁束集中部１３（ａ〜ｄ）″と分極点２４（ａ〜ｄ）との間に最も磁束２５が集中した状態となり、ロータ２０はその位置で安定し、反時計回り方向へ回転することがない。すなわち、ロータ２０は時計回り方向側の停止位置に保持される。
【００３６】
次に、図８及び図９を参照して、２位置切換機構１の動作について説明する。
【００３７】
先ず、図８を参照して、ロータ２０が移動範囲の反時計回り方向側の端部から時計回りに回転させる場合について説明する。図８（ａ）は、ロータ２０が移動範囲の反時計回り方向側の端部に位置している状態を示す。この状態から、一の方向への電流をコイル１５（ａ〜ｄ）に流すと、コア部１３ａ、１３ｃがＳ極に、また、コア部１３ｂ、１３ｄがＮ極に着磁される。従って、コア部１３ａと着磁領域２２ａとの間で、コア部１３ｂと着磁領域２２ｂとの間で、コア部１３ｃと着磁領域２２ｃとの間で、コア部１３ｄと着磁領域２２ｄとの間で、磁気吸引力が働き、それによって、ロータ２０が時計回り方向に回転する（図８（ｂ）参照）。
【００３８】
そして、ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃがステータ１０の規制溝１７、１７の時計回り方向側の端部に衝合すると、ロータ２０はそれ以上の時計回り方向への回転を停止され、且つ、各コア部１３（ａ〜ｄ）の時計回り方向側の磁束集中部１３ａ″が分極点２４ａに、磁束集中部１３ｂ″が分極点２４ｂに、磁束集中部１３ｃ″が分極点２４ｃに、磁束集中部１３ｄ″が分極点２４ｄに、それぞれ最も近接することによって、上記停止された位置に保持される（図８（ｃ）参照）。
【００３９】
図９（ａ）に示す、ロータ２０が移動範囲の時計回り方向側の端部に位置した状態から、上記一の方向と反対方向である他の方向の電流をコイル１５（ａ〜ｄ）に流すと、コア部１３ａ、１３ｃがＮ極に、また、コア部１３ｂ、１３ｄがＳ極に着磁される。従って、コア部１３ａと着磁領域２２ｂとの間で、コア部１３ｂと着磁領域２２ｃとの間で、コア部１３ｃと着磁領域２２ｄとの間で、コア部１３ｄと着磁領域２２ａとの間で、磁気吸引力が働き、それによって、ロータ２０が反時計回り方向に回転する（図９（ｂ）参照）。
【００４０】
そして、ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃがステータ１０の規制溝１７、１７の反時計回り方向側の端部に衝合すると、ロータ２０はそれ以上の反時計回り方向への回転を停止され、且つ、各コア部１３（ａ〜ｄ）の反時計回り方向側の磁束集中部１３ａ′が分極点２４ａに、磁束集中部１３ｂ′が分極点２４ｂに、磁束集中部１３ｃ′が分極点２４ｃに、磁束集中部１３ｄ′が分極点２４ｄに、それぞれ最も近接することによって、上記停止された位置に保持される（図９（ｃ）参照）。
【００４１】
次に、上記２位置切換機構１を使用した絞り機構及びシャッター機構の実施の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。
【００４２】
絞り機構２においては、入射光を結像面に結像させる撮影レンズ３０の光軸ｘと同軸に位置した光路孔４１を有する固定部材４０を上記光軸ｘと垂直を成すように配置されている。なお、撮影レンズ３０は絞り機構２近辺のもののみを示しており、レンズホルダ３１に複数のレンズ３２、３２、・・・が保持されて成る。
【００４３】
そして、２位置切換機構１のステータベース１１を上記固定部材４０に固定する。なお、固定部材４０をステーベース１１として、該固定部材４０に軸受用ボス１６及び規制溝１７、１７を形成して、ここに、ステータコイル１２及びロータ２０を組み付けるようにしても良いことは勿論である。
【００４４】
以上のように、固定部材４０に固定された２位置切換機構１のロータ２０に絞り羽根５０を取り付ける。絞り羽根５０は一端部に上記光路孔４１より径の小さい絞り孔５１が形成されており、他端部５２が２位置切換機構１のロータ２０に接着等適宜の手段によって固定される。そして、２位置切換機構１のロータ２０が上記した２つの位置の間で回転されることによって、絞り羽根５０は図１０に実線で示す第１の位置と２点鎖線で示す第２の位置との間で回動され、且つ、それぞれの位置で保持される。
【００４５】
上記絞り機構２にあっては、絞り羽根５０が第２の位置に保持されることによって、光路孔４１が全開された開放絞りとなり、絞り羽根５０が第１の位置に保持されることによって、開放絞りより小径に絞られた状態となる。従って、撮影時の被写体の明るさ、露光時間等の露出ファクターの如何に応じて絞り羽根５０を第１の位置に保持した状態と第２の位置に保持した状態とを適宜に選択して撮影を行うことができる。
【００４６】
上記した固定部材４０にはもう一つの２位置切換機構１が固定され、この２位置切換機構１を使用してシャッター機構３が構成される。
【００４７】
シャッター機構３の２位置切換機構１のロータ２０にはシャッター羽根６０が固定される。シャッター羽根６０は一端部６１が上記光路孔４１を閉塞する第１の位置と光路孔４１を閉塞しない第２の位置（図１０に図示した状態）との間で回転され、且つ、それぞれの位置で保持されるように、他端部６２が２位置切換機構１のロータ２０に固定される。
【００４８】
そして、露光時やフォーカシング時以外の時はシャッター羽根６０が第１の位置に保持され、撮像素子の焼き付き等を防止し、露光時には、第２の位置に所定時間（露光時間）保持した後、第１の位置へと移動させる。
【００４９】
上記したように、本発明２位置切換機構１にあっては、回転軸方向の大きさを小さく構成することが出来るので、レンズ鏡筒（図示せず）内で光路孔４１を中心にして光軸ｘ方向に僅かなスペースがあれば配置することが出来、ズーミングやフォーカシング用の駆動機構等との干渉の惧が少ない。また、絞り羽根５０やシッター羽根６０を第１の位置及び第２の位置に保持するのに電力を供給し続ける必要が無く、省電力化が出来る。
【００５０】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
小型化、特に撮影レンズの光軸方向の小型化が必要な撮像装置等に使用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図２乃至図９と共に本発明２位置切換機構の実施の形態を示すものであり、本図は垂直断面図である。
【図２】水平断面図である。
【図３】図４と共にステータを示すものであり、本図は平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図６及び図７と共にロータを示すものであり、本図は底面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ矢視図である。
【図８】図９と共に動作を説明する概略水平断面図であり、本図は一の方向への回転及び回転した先での保持の様子を示すものである。
【図９】他の方向への回転及び回転した先での保持の様子を示すものである。
【図１０】図１１と共に絞り機構及びシャッター機構を示すものであり、本図は概略正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…２位置切換機構、１０…ステータ、１３（ａ〜ｄ）…コア部、１３（ａ〜ｄ）′…磁束集中部、１３（ａ〜ｄ）″…磁束集中部、１４…鉄芯、１５（ａ〜ｄ）…コイル、１７…規制溝（溝）（回転角度規定手段）、２０…ロータ、２１ｃ…係合突起（回転角度規定手段）、２２…ロータマグネット（マグネット）、２２（ａ〜ｄ）…着磁領域、２４（ａ〜ｄ）…分極点、２…絞り機構、３０…撮影レンズ、４０…固定部材、４１…光路孔、５０…絞り羽根、５１…絞り孔、５２…他端部、３…シャッター機構、６０…シャッター羽根、６１…一端部、６２…他端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な２位置切換機構、絞り機構及びシャッター機構に関する。詳しくは、絞り羽根やシャッター羽根のように２つの位置の間を移動されると共に移動先の位置で確実に停止且つ保持される部材を駆動する機構を小型に構成すると共に省電力に寄与する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる２つの位置の間で位置変更されると共に、それぞれの位置において保持されることを必要とされる位置変更部材がある。例えば、撮像装置におけるシャッター羽根や絞り羽根は、撮影レンズの光路を横切る位置と上記光路から外れた位置との間で位置変更されると共にそれぞれの位置において保持されることが必要である。
【０００３】
従来、上記したシャッター羽根や絞り羽根のように、異なる２つの位置への位置切換が可能であると共に当該２つの位置において保持される被制御部材の位置切換と保持を為す機構として、ムービングマグネットあるいはムービングコイルを利用したものが多数提案されている。これら機構は、ムービングマグネットあるいはムービングコイルをこれらと対置されたステータコイル又はステータマグネットとの間の磁気作用により回転させ、該回転力により上記被制御部材を所望の方向へと移動させるものである。そして、移動させた先の位置に保持するためには、ムービングコイル又はステータコイルに同方向の電流を流し続ける必要がある。そして、位置を切り換えるときは、逆方向の電流をコイルに供給し、且つ、保持のために電流供給をし続ける必要がある。このように、切り換えた位置において保持するために電流の供給を必要とするのは、これら機構が搭載されたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のバッテリの消耗を早めることになり、極めて不都合である。
【０００４】
そこで、特許文献１には、被制御部材を切り換えた先の位置に保持するのに電流供給を必要としない切換機構が示されている。
【０００５】
特許文献１に示された切換機構は、円筒状をしたコイル枠の中に円柱状を成し軸方向に沿う２つ割状態に２極着磁されたムービングマグネットを回転自在に配置し、ムービングマグネットから突出した出力ピンをコイル枠に周方向に角度限定された範囲で開口した引き出し窓から外方に突出させ、出力ピンが上記引き出し窓の両端で位置規制される２つの位置の間を移動可能に構成し、上記コイル枠に縦方向、すなわち、ムービングマグネットの軸に沿う方向に巻線を巻回してコイルを形成して成り、さらに、上記引き出し窓の両端に強磁性体から成る保持ピンを配置したものである。
【０００６】
従って、上記コイルに一定の方向の電流を通電すると、フレミングの左手の法則による電磁力がムービングマグネットに働き、ムービングマグネットはその移動方向が回転方向に限定されているので、所定の方向に回転し、そして、出力ピンが保持ピンに衝合したところで強制的に回転が停止され、且つ、ムービングマグネットの一部である出力ピンによって保持ピンが着磁され、この保持ピンと出力ピンとの磁気吸引力によってムービングマグネットは当該位置に保持される。また、コイルに先ほどと逆方向の電流が通電されると、ムービングマグネットは先ほどとは逆方向に回転して他方の保持ピンと衝合したところで強制的に回転が停止され、且つ、ムービングマグネットの一部である出力ピンによって保持ピンが着磁され、この保持ピンと出力ピンとの磁気吸引力によってムービングマグネットは当該位置に保持される。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２０５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した特許文献１に示された切換機構にあっては、その構造上、所望のトルクを得るためには、ムービングマグネットの軸方向の長さを長くして、コイルによって発生する磁界との間で生じる電磁力を大きくする必要がある。そのため、この切換機構を絞り羽根やシャッター羽根の位置切換機構として使用すると、レンズ鏡筒の上記切換機構部分での光軸方向の長さが大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
レンズ鏡筒内の撮影レンズの周囲にはズーミングやフォーカシングに際して移動するレンズ（群）の駆動機構、光学式手振れ補正のための補正レンズの駆動機構等の配置スペースが必要であり、絞り羽根やシャッター羽根の切換機構の光軸方向の長さが長くなると上記した駆動機構と干渉する惧がある。
【００１０】
そのため、絞り羽根やシャッター羽根の切換機構は光軸方向の大きさが可能な限り短いスペース内に配置することが望まれる。
【００１１】
そこで、本発明は、回転軸方向の長さが短く、それでいて、所望のトルクを得ることが出来る２軸切換機構、絞り機構及びシャッター機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明２軸切換機構は、上記した課題を解決するために、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行うように構成され、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持されるものである。
【００１３】
また、本発明絞り機構及びシャッター機構は、絞り羽根やシャッター羽根の位置を本発明２軸切換機構によって移動させるようにしたものである。
【００１４】
従って、回転軸方向の長さを短くしながら、所望のトルクを得られ、且つ、位置保持のための電力供給を必要としない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行う２位置切換機構であって、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明絞り機構は、入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、上記光路孔より小さな絞り孔を有し、上記絞り孔を有する一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられた絞り羽根と、上記絞り羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、上記ロータに上記絞り羽根の他端部が固定されたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明シャッター機構は、入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられたシャッター羽根と、上記シャッター羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、上記ロータに上記シャッター羽根の他端部が固定されたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明にあっては、ロータのマグネットがステータを囲む位置にあり、通電により磁石化されるコア部とロータマグネットとの間の磁気吸引力により回転トルクを得るため、大きなトルクを得ることが出来、よって、回転軸方向の長さを長くすること無しに必要なトルクを得ることが出来る。そして、外径形状、すなわち、回転軸に垂直な方向での大きさも小さくすることが出来る。
【００１９】
また、ロータの停止位置での保持は、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により為されるため、ロータを停止位置に保持しておくために通電しておく必要がない。
【００２０】
請求項２に記載した発明にあっては、上記磁束集中部は鉄心のコア部のマグネットに対向した面にマグネットに向かって突出した突起であるので、磁束を効率的に集中させることが出来ると共に、磁束集中部の形成が容易で、且つ、低コストである。
【００２１】
請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されているので、特別な部品を必要とせずに低コストで回転角度規定手段を構成することが出来ると共に、ロータの回転を所望の位置で確実に停止させることが出来る。
【００２２】
請求項５に記載した発明にあっては、上記鉄心は回転方向に等間隔で配列された偶数個のコア部を備え、上記マグネットは回転方向に同じ幅で配列された上記コア部の個数と同じ個数の着磁領域を有し、上記偶数個のコア部には一本の巻線が交互に巻方向を変えて巻装されているので、コイルへの通電構造及び通電方式を単純化することが出来、低コストで構成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明２位置切換機構、絞り機構及びシャッター機構を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
先ず、図１乃至図９を参照して２位置切換機構について説明する。
【００２５】
２位置切換機構１はステータ１０とロータ２０を備える。
【００２６】
ステータ１０は、ステータベース１１と該ステータベース１１上に固定されたステータコイル１２とから成り、ステータコイル１２は複数、本実施の形態では４個の放射状に突出したコア部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが周方向に等間隔に形成されて成る鉄芯１４の各コア部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに一本のコイル用巻線が順次巻装されて、４個のコイル１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが形成されて成る。コイル用巻線は隣接するコア部１３、１３で逆向きになるように巻装される。例えば、コア部１３ａ、１３ｃに順方向に巻装された場合は、コア部１３ｂ、１３ｄには逆方向に巻装される。従って、コイル１５ａ〜１５ｄに通電されると、コア部１３ａ、１３ｃと１３ｂ、１３ｄとで、着磁方向が逆になる。例えば、コア部１３ａ、１３ｃがＮ極に着磁される方向に通電された場合は、コア部１３ｂ、１３ｄはＳ極に着磁される。
【００２７】
そして、上記コア部１３ａ〜１３ｄの外周面の両端寄りの位置には磁束集中部として、小突起１３ａ′、１３ａ″、１３ｂ′、１３ｂ″、１３ｃ′、１３ｃ″、１３ｄ′、１３ｄ″が外方へ向けて突出している。そして、これら小突起１３ａ′と１３ａ″との間の間隔、小突起１３ｂ′と１３ｂ″との間の間隔、小突起１３ｃ′と１３ｃ″との間の間隔、小突起１３ｄ′と１３ｄ″との間の間隔は、３０゜の角度に相当する間隔とされている。
【００２８】
上記ステータベース１１の中心部には軸受用ボス１６が突設されており、該軸受用ボス１６が上記鉄芯１４の中心部に貫設された取付孔１４ａに圧入された状態で鉄芯１４がステータベース１１に固定される。
【００２９】
上記ステータベース１１の上記軸受用ボス１６を挟んでほぼ反対側の位置に所定の長さに亘って延びるスリット状の規制溝１７、１７が形成されている。該規制溝１７、１７は軸受用ボス１６を中心とする円弧状に形成され、その形成範囲は、例えば、軸受用ボス１６を中心とする角度でほぼ４５°とされている。
【００３０】
ロータ２０はロータケース２１とロータマグネット２２と回転軸２３とから成る。ロータケース２１は上端が閉塞した軸方向の長さが短い筒状をしており、上面部２１ａの中心部に回転軸２３の上端部が圧入状に固定されている。ローターケース２１の周面部２１ｂの下縁のうち互いにほぼ反対側に位置した部分には係合突起２１ｃ、２１ｃが下方へ突出されている。
【００３１】
ロータケース２１の内周面には環状をしたロータマグネット２２が固定されている。ロータマグネット２２は回転方向に同じ幅で配列された４つのの着磁領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに区分され、それぞれの区分は交互に異なる極性に着磁されている。例えば、着磁領域２２ａ、２２ｃがＮ極に、着磁領域２２ｂ、２２ｄがＳ極に、それぞれ着磁されている。
【００３２】
そして、上記回転軸２３の下端部がステータベース１１の軸受用ボス１６の上端に開口した軸受孔１６ａに回転自在に内嵌されている。これによって、ロータ２０はステータ１０に回転自在に支持され、ロータマグネット２２はステータ１０のコア部１３、１３、・・・の外周面に近接して配置される。また、ロータケース２１に形成された係合突起２１ｃ、２１ｃはステータベース１１に形成された規制溝１７、１７に摺動可能に係合されている。従って、ロータ２０は上記係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の両端に衝合する範囲で回動できる。例えば、係合突起２１ｃ、２１ｃが回転方向に１５°の角度に相当する幅を有しているとすると、ロータ２０は３０゜の範囲で回転可能となる。
【００３３】
そして、ロータ２０の回転限度において、各コア部１３（ａ〜ｄ）の一方の磁束集中部１３（ａ〜ｄ）′又は１３（ａ〜ｄ）″がロータマグネット２２の分極点、すなわち、着磁領域２２（ａ〜ｄ）の境界点に最も近接した状態となる。
【００３４】
すなわち、図８（ａ）に示したように、ロータ２０が回転可能範囲の反時計回り方向側端に位置した状態（ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の反時計回り方向側の端部に衝合してそれ以上の反時計回り方向への回転を阻止されている状態）では、コア部１３ａの反時計回り方向側の磁束集中部１３ａ′が着磁領域２２ａと２２ｂとの間の分極点２４ａに最も近接し、コア部１３ｂの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｂ′が着磁領域２２ｂと２２ｃとの間の分極点２４ｂに最も近接し、コア部１３ｃの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｃ′が着磁領域２２ｃと２２ｄとの間の分極点２４ｃに最も近接し、コア部１３ｄの反時計回り方向側の磁束集中部１３ｄ′が着磁領域２２ｄと２２ａとの間の分極点２４ｄに最も近接し、そして、これら磁束集中部１３（ａ〜ｄ）′と分極点２４（ａ〜ｄ）との間に最も磁束２５が集中した状態となり、ロータ２０はその位置で安定し、時計回り方向へ回転することがない。すなわち、ロータ２０は反時計回り方向側の停止位置に保持される。なお、図８及び図９において、各コア部１３（ａ〜ｄ）とロータマグネット２２との間に引かれた線２５は両者の間の磁束を示す。
【００３５】
また、図９（ａ）に示したように、ロータ２０が回転可能範囲の時計回り方向側端に位置した状態（ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃが規制溝１７、１７の時計回り方向側の端部に衝合してそれ以上の時計回り方向への回転を阻止されている状態）では、コア部１３ａの時計回り方向側の磁束集中部１３ａ″が着磁領域２２ａと２２ｂとの間の分極点２４ａに最も近接し、コア部１３ｂの時計回り方向側の磁束集中部１３ｂ″が着磁領域２２ｂと２２ｃとの間の分極点２４ｂに最も近接し、コア部１３ｃの時計回り方向側の磁束集中部１３ｃ″が着磁領域２２ｃと２２ｄとの間の分極点２４ｃに最も近接し、コア部１３ｄの時計回り方向側の磁束集中部１３ｄ″が着磁領域２２ｄと２２ａとの間の分極点２４ｄに最も近接し、そして、これら磁束集中部１３（ａ〜ｄ）″と分極点２４（ａ〜ｄ）との間に最も磁束２５が集中した状態となり、ロータ２０はその位置で安定し、反時計回り方向へ回転することがない。すなわち、ロータ２０は時計回り方向側の停止位置に保持される。
【００３６】
次に、図８及び図９を参照して、２位置切換機構１の動作について説明する。
【００３７】
先ず、図８を参照して、ロータ２０が移動範囲の反時計回り方向側の端部から時計回りに回転させる場合について説明する。図８（ａ）は、ロータ２０が移動範囲の反時計回り方向側の端部に位置している状態を示す。この状態から、一の方向への電流をコイル１５（ａ〜ｄ）に流すと、コア部１３ａ、１３ｃがＳ極に、また、コア部１３ｂ、１３ｄがＮ極に着磁される。従って、コア部１３ａと着磁領域２２ａとの間で、コア部１３ｂと着磁領域２２ｂとの間で、コア部１３ｃと着磁領域２２ｃとの間で、コア部１３ｄと着磁領域２２ｄとの間で、磁気吸引力が働き、それによって、ロータ２０が時計回り方向に回転する（図８（ｂ）参照）。
【００３８】
そして、ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃがステータ１０の規制溝１７、１７の時計回り方向側の端部に衝合すると、ロータ２０はそれ以上の時計回り方向への回転を停止され、且つ、各コア部１３（ａ〜ｄ）の時計回り方向側の磁束集中部１３ａ″が分極点２４ａに、磁束集中部１３ｂ″が分極点２４ｂに、磁束集中部１３ｃ″が分極点２４ｃに、磁束集中部１３ｄ″が分極点２４ｄに、それぞれ最も近接することによって、上記停止された位置に保持される（図８（ｃ）参照）。
【００３９】
図９（ａ）に示す、ロータ２０が移動範囲の時計回り方向側の端部に位置した状態から、上記一の方向と反対方向である他の方向の電流をコイル１５（ａ〜ｄ）に流すと、コア部１３ａ、１３ｃがＮ極に、また、コア部１３ｂ、１３ｄがＳ極に着磁される。従って、コア部１３ａと着磁領域２２ｂとの間で、コア部１３ｂと着磁領域２２ｃとの間で、コア部１３ｃと着磁領域２２ｄとの間で、コア部１３ｄと着磁領域２２ａとの間で、磁気吸引力が働き、それによって、ロータ２０が反時計回り方向に回転する（図９（ｂ）参照）。
【００４０】
そして、ロータ２０の係合突起２１ｃ、２１ｃがステータ１０の規制溝１７、１７の反時計回り方向側の端部に衝合すると、ロータ２０はそれ以上の反時計回り方向への回転を停止され、且つ、各コア部１３（ａ〜ｄ）の反時計回り方向側の磁束集中部１３ａ′が分極点２４ａに、磁束集中部１３ｂ′が分極点２４ｂに、磁束集中部１３ｃ′が分極点２４ｃに、磁束集中部１３ｄ′が分極点２４ｄに、それぞれ最も近接することによって、上記停止された位置に保持される（図９（ｃ）参照）。
【００４１】
次に、上記２位置切換機構１を使用した絞り機構及びシャッター機構の実施の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。
【００４２】
絞り機構２においては、入射光を結像面に結像させる撮影レンズ３０の光軸ｘと同軸に位置した光路孔４１を有する固定部材４０を上記光軸ｘと垂直を成すように配置されている。なお、撮影レンズ３０は絞り機構２近辺のもののみを示しており、レンズホルダ３１に複数のレンズ３２、３２、・・・が保持されて成る。
【００４３】
そして、２位置切換機構１のステータベース１１を上記固定部材４０に固定する。なお、固定部材４０をステーベース１１として、該固定部材４０に軸受用ボス１６及び規制溝１７、１７を形成して、ここに、ステータコイル１２及びロータ２０を組み付けるようにしても良いことは勿論である。
【００４４】
以上のように、固定部材４０に固定された２位置切換機構１のロータ２０に絞り羽根５０を取り付ける。絞り羽根５０は一端部に上記光路孔４１より径の小さい絞り孔５１が形成されており、他端部５２が２位置切換機構１のロータ２０に接着等適宜の手段によって固定される。そして、２位置切換機構１のロータ２０が上記した２つの位置の間で回転されることによって、絞り羽根５０は図１０に実線で示す第１の位置と２点鎖線で示す第２の位置との間で回動され、且つ、それぞれの位置で保持される。
【００４５】
上記絞り機構２にあっては、絞り羽根５０が第２の位置に保持されることによって、光路孔４１が全開された開放絞りとなり、絞り羽根５０が第１の位置に保持されることによって、開放絞りより小径に絞られた状態となる。従って、撮影時の被写体の明るさ、露光時間等の露出ファクターの如何に応じて絞り羽根５０を第１の位置に保持した状態と第２の位置に保持した状態とを適宜に選択して撮影を行うことができる。
【００４６】
上記した固定部材４０にはもう一つの２位置切換機構１が固定され、この２位置切換機構１を使用してシャッター機構３が構成される。
【００４７】
シャッター機構３の２位置切換機構１のロータ２０にはシャッター羽根６０が固定される。シャッター羽根６０は一端部６１が上記光路孔４１を閉塞する第１の位置と光路孔４１を閉塞しない第２の位置（図１０に図示した状態）との間で回転され、且つ、それぞれの位置で保持されるように、他端部６２が２位置切換機構１のロータ２０に固定される。
【００４８】
そして、露光時やフォーカシング時以外の時はシャッター羽根６０が第１の位置に保持され、撮像素子の焼き付き等を防止し、露光時には、第２の位置に所定時間（露光時間）保持した後、第１の位置へと移動させる。
【００４９】
上記したように、本発明２位置切換機構１にあっては、回転軸方向の大きさを小さく構成することが出来るので、レンズ鏡筒（図示せず）内で光路孔４１を中心にして光軸ｘ方向に僅かなスペースがあれば配置することが出来、ズーミングやフォーカシング用の駆動機構等との干渉の惧が少ない。また、絞り羽根５０やシッター羽根６０を第１の位置及び第２の位置に保持するのに電力を供給し続ける必要が無く、省電力化が出来る。
【００５０】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
小型化、特に撮影レンズの光軸方向の小型化が必要な撮像装置等に使用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図２乃至図９と共に本発明２位置切換機構の実施の形態を示すものであり、本図は垂直断面図である。
【図２】水平断面図である。
【図３】図４と共にステータを示すものであり、本図は平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図６及び図７と共にロータを示すものであり、本図は底面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ矢視図である。
【図８】図９と共に動作を説明する概略水平断面図であり、本図は一の方向への回転及び回転した先での保持の様子を示すものである。
【図９】他の方向への回転及び回転した先での保持の様子を示すものである。
【図１０】図１１と共に絞り機構及びシャッター機構を示すものであり、本図は概略正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…２位置切換機構、１０…ステータ、１３（ａ〜ｄ）…コア部、１３（ａ〜ｄ）′…磁束集中部、１３（ａ〜ｄ）″…磁束集中部、１４…鉄芯、１５（ａ〜ｄ）…コイル、１７…規制溝（溝）（回転角度規定手段）、２０…ロータ、２１ｃ…係合突起（回転角度規定手段）、２２…ロータマグネット（マグネット）、２２（ａ〜ｄ）…着磁領域、２４（ａ〜ｄ）…分極点、２…絞り機構、３０…撮影レンズ、４０…固定部材、４１…光路孔、５０…絞り羽根、５１…絞り孔、５２…他端部、３…シャッター機構、６０…シャッター羽根、６１…一端部、６２…他端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行う２位置切換機構であって、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持される
ことを特徴とする２位置切換機構。
【請求項２】
上記磁束集中部は鉄心のコア部のマグネットに対向した面にマグネットに向かって突出した突起である
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項３】
上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項４】
上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の２位置切換機構。
【請求項５】
上記鉄心は回転方向に等間隔で配列された偶数個のコア部を備え、上記マグネットは回転方向に同じ幅で配列された上記コア部の個数と同じ個数の着磁領域を有し、上記偶数個のコア部には一本の巻線が交互に巻方向を変えて巻装されている
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項６】
入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、上記光路孔より小さな絞り孔を有し、上記絞り孔を有する一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられた絞り羽根と、上記絞り羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、
上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、
上記ロータに上記絞り羽根の他端部が固定された
ことを特徴とする絞り機構。
【請求項７】
入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられたシャッター羽根と、上記シャッター羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、
上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、
上記ロータに上記シャッター羽根の他端部が固定された
ことを特徴とするシャッター機構。
【請求項１】
複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有するステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備え、上記ロータの回転を出力して位置の切り換えを行う２位置切換機構であって、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持される
ことを特徴とする２位置切換機構。
【請求項２】
上記磁束集中部は鉄心のコア部のマグネットに対向した面にマグネットに向かって突出した突起である
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項３】
上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項４】
上記回転角度規定手段は、ロータに突設された係合突起とステータにロータの回転方向に延びて形成され上記係合突起が摺動自在に係合する溝とによって構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の２位置切換機構。
【請求項５】
上記鉄心は回転方向に等間隔で配列された偶数個のコア部を備え、上記マグネットは回転方向に同じ幅で配列された上記コア部の個数と同じ個数の着磁領域を有し、上記偶数個のコア部には一本の巻線が交互に巻方向を変えて巻装されている
ことを特徴とする請求項１に記載の２位置切換機構。
【請求項６】
入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、上記光路孔より小さな絞り孔を有し、上記絞り孔を有する一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられた絞り羽根と、上記絞り羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、
上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、
上記ロータに上記絞り羽根の他端部が固定された
ことを特徴とする絞り機構。
【請求項７】
入射光を結像面に結像させるレンズの光軸と同軸に位置した光路孔を有する固定部材と、一端部が上記光路孔を覆う第１の位置と上記光路孔を覆わない第２の位置との間を移動可能に設けられたシャッター羽根と、上記シャッター羽根の他端部を回動支点として回動させて上記一端部を上記第１の位置と第２の位置との間を回動させる２位置切換機構とを備え、
上記２位置切換機構は、複数のコア部を有する鉄芯と該鉄芯のコア部に巻装されて成るコイルとを有し上記固定部材に固定的に設けられたステータと、上記ステータを囲んだ状態で回転可能に配置され上記コア部先端に近接し回転方向に交互着磁されたマグネットを有するロータとを備えると共に、
上記ロータの回転角度を機械的に規定する回転角度規定手段と、
上記鉄芯のマグネットとの対向部に形成された磁束集中部とを備え、
上記回転角度規定手段によって規定される上記ロータの２つの停止位置において、マグネットの分極点が上記磁束集中部と最も近接した状態とされ、
上記コイルへの通電方向の切換により上記ロータの回転方向が切り換えられると共に、上記２つの停止位置において、マグネットと鉄芯の磁束集中部との間の磁気吸引力により、ロータが当該停止位置に保持され、
上記ロータに上記シャッター羽根の他端部が固定された
ことを特徴とするシャッター機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−５０６９９（Ｐ２００６−５０６９９Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２５２６２（Ｐ２００４−２２５２６２）
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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