CN101000446A - 磁性转子、电磁驱动装置及具有光量调整装置的光学设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁性转子、电磁驱动装置及具有光量调整装置的光学设备。提供下述的磁性转子，可确实将磁铁和驱动臂固定，它们在使用中不容易分离，其结构简单，加工和组装均容易。在由磁性转子和定子构成装置时，在该磁性转子中，设置中空圆筒状的永久磁铁；设置于该永久磁铁的中空部的旋转轴；以该旋转转为中心，与上述永久磁铁成一体旋转的驱动臂。另外，在上下一对的转子支承部件上，以可旋转的方式支承上述旋转轴或永久磁铁。转子支承部件由电磁驱动装置的线圈架等构成，在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部，在上述驱动臂上形成由与该第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部。

Description

磁性转子、电磁驱动装置及具有光量调整装置的光学设备

技术领域

本发明涉及摄像机、静照相机等的摄像设备，或投影仪、背投电视机等的投影设备等的光学设备，具体来说，本发明涉及调整这些光学设备的光量的光量调整装置和用作该光量调整装置的驱动源的磁性转子。

背景技术

一般，组装于这些照相机装置、投影装置等的光学设备中的光量调整装置作为下述装置被广泛地应用，该装置指在组装于光路中的支架基板(底板)上以可开闭的方式安装薄板状的叶片部件，通过使该叶片部件实现开闭调整通过光量，调整遮挡光路的快门装置或光量的大小的光圈装置。上述叶片部件由1个或多个构成，以可旋转或滑动(slide)的方式支承形成于支架基板上的光路开口的周围。另外，这些叶片部件通过下述的电磁驱动装置而进行开闭驱动。

电磁驱动装置由具有比如永久磁铁的磁铁转子和定子线圈构成，该定子线圈具有对该转子施加转矩的励磁线圈。因便携电话用照相机装置等的小型化和轻质化以及节电化作为重要的技术课题而被要求，以致于关于此种电磁驱动装置的装置小型化，人们提出有各种方案。

在过去，对于这样的电磁驱动装置的结构，广泛地采用下述的结构，其中，比如，像专利文献1所公开的那样，在圆筒状的永久磁铁上成一体地形成旋转轴构成转子，以可旋转的方式将该转子支承于线圈架上，然后，在该线圈架的外周缠绕线圈，通过磁轭对其外周进行磁性屏蔽。但是，由于采用在中间处设置旋转轴、在其外周设置永久磁铁、在其外周设置线圈架和线圈、进一步在其外周设置磁轭的依次在外侧配置的方式，故具有驱动装置特别是磁芯部分的直径大，整体尺寸增加的特征。另外，上述旋转轴通过压入或粘接剂固定在形成于磁铁上的中心轴孔中。在该文献中，在旋转轴直径中形成狭窄部，粘接剂滞留于该部位，由此，防止其流出。但是，如果谋求装置的整体尺寸的减小，则具有旋转轴直径减小，难以对旋转轴进行各种加工的问题。

于是，在比如，专利文献2等中人们提出有中空形状的磁性转子和环状的励磁线圈在轴向的上下并列地设置，通过软磁性件的板状片，在磁性转子中感应该励磁线圈中产生的磁场，形成磁极的方法。在该文献中提出的装置中，磁性转子呈中空圆筒状，按照分别包围转子的磁铁的方式在该转子的中心开口部设置内侧磁轭，在外周部设置外侧磁轭。另外，从设置于不同于磁性转子的位置的线圈，通过内侧磁轭和外侧磁轭，在磁铁的周围引发磁力，产生转矩。

这样的电磁驱动装置为下述的结构，其中，在中空的磁性转子的外周设置薄板状的外侧磁轭，在该磁性转子的内侧设置套筒状的内侧磁轭，这样，可减小装置的外径，减小整体尺寸。同时，磁性转子的外径(由于在外周，不具有线圈架和线圈)可较大，可获得更大的转矩。另外，在按照外侧磁轭、磁性转子、内侧磁轭的顺序构成的磁路中，由于外侧磁轭与磁性转子之间的间隙以及磁性转子和内侧磁轭之间的间隙可减小到允许转子旋转的最小限，故具有磁路整体的磁导提高，耗电量减小的特征。

专利文献1：JP特开2004-334038号文献

专利文献2：JP特开2002-049076号文献

发明内容

在上述电磁驱动装置中的磁性转子中，像过去的专利文献1中公开的那样，磁铁固定于旋转轴上，在该旋转轴上成一体形成驱动臂。关于将该驱动臂和旋转轴与磁铁这3者形成一体的方法，人们知道有驱动臂和旋转轴通过树脂等成一体成型，在磁铁成型时进行嵌入成形的方法；通过粘接剂将一体成形的驱动臂和旋转轴固定于磁铁上的方法；将旋转轴以压入的方式固定于磁铁的轴孔中的方法等。

在前者的嵌入成形方法中，如果为了谋求电磁驱动装置的整体尺寸的减小，将旋转轴的轴径减小到比如1～3mm的程度，则成形模的设计是困难的，同时，微小的成形件的处理麻烦，嵌入成形必须要求熟练和复杂的作业。在通过粘接剂，将后者的旋转轴和驱动臂固定于磁铁上的场合，具有因粘接剂的流出等导致动作不良的问题，另外，在压入固定的场合，具有在压入时磁铁破损的问题。与此同时，具有微小的旋转轴的成形困难的问题。

另外，同样在可以以较大的尺寸形成旋转轴的直径的前述专利文献2的方法中，驱动臂和旋转轴成一体成形，固定于磁铁上。该固定方法没有在该文献中公开，但是，在过去惯用的压入的固定、粘接固定、嵌入成形的方法产生上述的问题。于是，在过去的任意的方法中，均将旋转轴固定于磁铁上的场合，具有下述的问题，即，在压入的固定的场合，在装配时经常发生脆弱的磁铁的破损，在粘接剂固定的场合，粘接剂的流出导致动作不良，在嵌入成形的场合，磁铁的材料限于树脂材料，无法对强磁性磁铁进行成形。

此外，在上述各方法的问题中，为了减小电磁驱动装置的整体尺寸，如果减小磁性转子的外径，则产生成倍增加的问题，特别是如果旋转轴为小直径，则具有在粘接固定、压入固定、嵌入固定中的任意者的场合，接合面的面积均减小，因环境温度变化等容易剥离，在使用中导致故障等的问题。

于是，本发明的主要课题在于提供下述的磁性转子，其中，确实将磁铁和驱动臂固定，在使用中这两者不容易分离，其结构简单，加工与组装均容易。另外，本发明的课题在于提供可减小整体尺寸，可比较大的增加旋转轴的直径的电磁驱动装置和其磁性转子。

为了解决上述课题，本发明采用下述的结构。首先，在由具有旋转轴的磁性转子、具有对该转子施加转矩的励磁线圈的定子构成电磁驱动装置时，在上述磁性转子中设置永久磁铁，该永久磁铁呈中空圆筒形状；旋转轴，该旋转轴设置于该永久磁铁的中空部；驱动臂，该驱动臂以上述旋转轴为中心，与上述永久磁铁成一体旋转。另外，在上下一对的转子支承部件上，以可旋转的方式支承上述旋转轴或永久磁铁。该转子支承部件由比如，形成电磁驱动装置的外壳的底板部和盖板部等构成。

另外，在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部，在上述驱动臂上形成与上述第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部。根据这样的方案，按照在将上述永久磁铁支承于上下一对的转子支承部件的各支承面之间时，上述永久磁铁和上述驱动臂的组合长度大于上述上下支承面的间距的方式，设定上述第1嵌合部和第2嵌合部的嵌合深度。在此场合，比如，在通过凹槽构成第1嵌合部，通过凸起构成第2嵌合部的场合，永久磁铁的长度尺寸和驱动臂的长度尺寸的总和按照大于上下转子支承部件的间距的方式设定，在安装于上下转子支承部件之间之后，永久磁铁和驱动臂处于通过凹槽和凸起而确实连接的状态。由此，不必对永久磁铁和驱动臂进行粘接固定或进行嵌入成形，两者保持在确实连接的状态。

此外，上述上下一对转子支承部件通过比如，构成光量调整装置的底板等的支架基板构成，在该支架基板上安装上述永久磁铁和驱动臂。通过像这样构成，可在光量调整装置等中成一体地组装磁铁转子。另外，在上述中空圆筒形状的永久磁铁的旋转轴方向的底端面设置与该中空部嵌合的磁芯部件，通过该磁芯部件和支承永久磁铁或驱动臂的支架基板，构成上下一对转子支承部件，在上述磁芯部件上设置其形状与形成于上述永久磁铁上的第1嵌合部基本相同的第3嵌合部。另外，形成于上述驱动臂上的第2嵌合部分别与永久磁铁的第1嵌合部和磁芯部件的第3嵌合部嵌合。由此，驱动臂在与永久磁铁连接的同时，与和永久磁铁嵌合的磁芯部件连接，可进行更加确实的固定。

还有，本发明也可按照下述方式构成电磁驱动装置。

其包括永久磁铁，该永久磁铁具有内周面和外周面，呈中空圆筒形状；旋转轴，该旋转轴形成该永久磁铁的旋转中心；驱动臂，该驱动臂与上述永久磁铁成一体地旋转；内侧磁轭，该内侧磁轭设置于上述永久磁铁的内周面侧；外侧磁轭，该外侧磁轭设置于上述永久磁铁的外周面侧；励磁线圈，该励磁线圈在上述内侧磁轭和外侧磁轭中产生磁场。而且，上述外侧磁轭由在上述永久磁铁的外周相互相对的一对磁极感应片构成，上述内侧磁轭由磁芯部件构成，该磁芯部件成一体地嵌合设置于上述永久磁铁的中空内周面。通过这样的方案，在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上，形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部，在上述驱动臂上，形成由与上述第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部，在上述磁芯部件上，形成基本与上述第1嵌合部相同形状的第3嵌合部。

于是，上述永久磁铁通过上述旋转轴，支承于装置支架等的上下一对的转子支承部件之间。此时，按照上述永久磁铁和上述驱动臂与上述磁芯部件的组合长度大于上述上下转子支承部件的支承间距的方式，设定上述第1、第3嵌合部与上述第2嵌合部的嵌合深度。由此，在永久磁铁和驱动臂支承于一对转子支承部件之间之后，两者保持在通过各嵌合部，确实嵌合的状态。

在本发明中，在上下一对的转子支承部件之间，按照下述方式支承在中间处具有旋转轴的中空圆筒状的永久磁铁和驱动臂，该方式为：以旋转轴为中心，永久磁铁和驱动臂成一体地旋转，此时，按照永久磁铁和驱动臂通过由突起或凹部形成的嵌合部而相互嵌合，永久磁铁和驱动臂的组合长度大于上下的支承部件之间的间距，以便该嵌合状态被确实保持的方式，设定嵌合深度，由此，在各自分别地制作的永久磁铁和驱动臂组装于上下转子支承部件之间之后，相互的嵌合部在不脱离的情况下，可靠地实现结合，成一体旋转。

于是，即使在将永久磁铁和驱动臂形成一体时，像过去那样采用粘接剂的情况下，仍不必要求压入固定、嵌入固定，加工容易，可实现部件的整体尺寸的减小。另外，在中空形状的永久磁铁的轴向底端面，嵌合设置与中空部嵌合的磁芯部件，在顶端面设置驱动臂，将形成于永久磁铁和磁芯部件这两者上的嵌合部和驱动臂嵌合连接，由此，构成转子组(转子组件)，这样，各部件分别成形，可在不进行粘接固定、压入固定等的后加工的情况下，将磁性转子形成一体。

附图说明

图1为从光量调节部侧观看本发明的光量调整装置整体的外观立体图；

图2为从电磁驱动装置安装侧观看上述光量调整装置整体的外观立体图；

图3为图1的光量调整部的分解立体图；

图4为说明图2的电磁驱动装置的内部结构的纵向剖视图；

图5为图4的电磁驱动装置的分解立体图；

图6为从驱动臂侧观看本发明的磁性转子的外观图；

图7为图6的分解立体图；

图8为从磁芯侧观看本发明的磁性转子的外观图；

图9为图8的分解立体图；

图10(a)，图10(b)为说明本发明的磁性转子的磁铁磁化状态的状态图；

图11为说明本发明的电磁驱动装置的磁路状态的磁路图；

图12为本发明的光学设备的结构图；

图13(a)～图13(c)为表示图1所示的装置的组装状态的说明图；

图14(a)为表示本发明的磁性转子的结构的原理说明图的一个实施例，图14(b)表示不同于图14(a)的实施例。

具体实施方式

下面根据图示的优选实施方式，对本发明进行具体描述。图14为表示本发明的磁性转子的支承结构的说明图。首先，根据图14，对本发明的磁性转子的支承结构的原理进行描述。在本发明中，作为原理性的结构，包括上下一对的转子支承部件50，100；永久磁铁80；旋转轴70；驱动臂60，通过组装该永久磁铁80和旋转轴70与驱动臂60，构成转子组件M。在该图14(a)中，永久磁铁80呈中空圆筒状，在其中心开设轴孔80a，旋转轴70嵌合于该轴孔80a中。

另外，在该旋转轴70上，通过下述的方法嵌合驱动臂60的基端部。在永久磁铁80的顶端面上，与后述的图7相同，形成由开槽凹部(图7中的标号82，83)构成的第1嵌合部80b。另外，在驱动臂60上，形成由与上述凹部吻合的凸部(图示的凸部呈臂的外形状，图7的标号62)构成的第2嵌合部60a。另外，在旋转轴70的轴向底端部设置有翼缘部70a。于是，在永久磁铁的中空部穿设旋转轴70，在该旋转轴的顶部穿设驱动臂60，在永久磁铁的顶端面上覆盖驱动臂60。

在该状态，构成转子组件M，该组件M支承于上下一对的转子支承部件50、100之间。在顶部支承部件50上，设置轴承孔50b和支承面50a，该支承面50a支承上述驱动臂60或永久磁铁的顶端面。同样，在底部支承部件100上，设置轴承孔100a和支承面100b，该支承面100b支承上述旋转轴70的翼缘部70a。另外，旋转轴70的底端部以可旋转的方式嵌合于轴承孔100a中，翼缘部70a支承于支承面100b上。

另一方面，旋转轴70的顶端部与顶部支承部件50的轴承孔50b嵌合，在图示的场合，通过支承面50a支承形成于驱动臂60上的肋60b。此时，在肋60b和支承面50a之间，按照转子组件M可以以旋转轴70为中心而旋转的方式设置微小的间隙、间隙G1。该间隙按照驱动臂60旋转时，通过支承面50a的摩擦力，不作用较大的负荷的方式沿旋转轴方向，形成稍稍的晃动。

于是，该间隙G1比如，为50～100微米。于是，形成于永久磁铁80上的第1嵌合部80a和形成于驱动臂60上的第2嵌合部60a在支承于上述上下支承部件50、100之间的状态相互卡合，永久磁铁80和驱动臂60以旋转轴70为中心而成一体旋转。该卡合按照永久磁铁80和驱动臂60的组合长度L0大于上下支承面50a、100a的间距(图示的L1)的方式处于L0＞L1的关系。这样的嵌合按照第1嵌合部和第2嵌合部的嵌合深度D1处于D1＞G1的关系构成。

另外，上述上下支承部件50、100伴随装置的结构而不同，但在电磁驱动装置与前述的专利文献1相同的场合，比如，其通过轴承而支承于上述转子组件M的旋转轴70的上下端，支撑在分为上下2个部分的线圈架(图中未示出)。另外，通过顶部侧的线圈架构成顶部支承部件50，通过底部侧的线圈架构成底部支承部件100。在此场合，上述肋60b用于获得转子的平滑的旋转，不必通过轴承结构而设置。

在上面描述的磁性转子中，对永久磁铁80和旋转轴70形成一体，驱动臂60与该永久磁铁嵌合，通过上下支承部件，保持该永久磁铁和驱动臂的嵌合关系的结构进行了描述。与此不同，本发明的磁性转子也可为下述的结构，其中，在永久磁铁80的中空部，嵌合设置套筒状的磁芯部件90，旋转轴70穿过该磁芯部件90的中心轴孔90a，固定于上下支承部件上，在此场合，旋转轴以不能够旋转的方式固定于支承部件上，图14(b)表示其结构。在图14(b)中，在中空圆筒状的永久磁铁80的中空部，嵌合套筒状的磁芯部件90，在该磁芯部件90的底端面上，与上述装置相同，支承于底部支承部件100的支承面100a上。另外，在该支承面100a上设置肋100c，以可旋转的方式支承磁芯部件90。另外，在永久磁铁80的顶端面上，形成由凹槽形成的第1卡合部80b，在驱动臂60上，设置与该第1卡合部80b吻合的第2卡合部60a。此外，也在上述磁芯部件90上，设置基本与第1卡合部80b相同形状的第3卡合部90b。

于是，在永久磁铁80上嵌合磁芯部件90而形成一体，在该两者的顶端面上，呈盖状接合有驱动臂60，通过旋转轴70，3者形成一体。该旋转轴70的顶端部固定于顶部支承部件50上，其底端部固定于底部支承部件100上，与形成于驱动臂60上的肋60b卡合的支承面50a设在顶部支承部件50上，在底部支承部件100的支承面100b上设置肋100c，卡合支承磁芯部件90的底端面。

在这样的结构中，在上述肋60b和支承面50a之间，按照转子组件M能以旋转轴70为中心而旋转的方式设置微小的间隙、间隙G1。该间隙G1按照与通过图14(a)描述的相同的方式构成。另外，形成于永久磁铁80上的第1嵌合部80a、形成于驱动臂60上的第2嵌合部60a、形成于磁芯部件90上的第3嵌合部在支承于上述上下支承部件50，100之间的状态，相互卡合，以已固定的旋转轴为中心，永久磁铁80和磁芯部件90与驱动臂60成一体旋转。该卡合按照下述的方式，处于Lo＞L1的关系，该方式为：永久磁铁80和驱动臂60的组合长度Lo大于上下支承面50a、100a的间距(图中的L1)。这样的嵌合通过第1嵌合部和第2嵌合部的嵌合深度D1处于D1＞G1的关系构成。另外，在采用这样的转子组件M的电磁驱动装置的结构的一个实例在后面进行描述。

通过上述图14(a)、图14(b)的结构，分别对转子组件M中的永久磁铁80、旋转轴70、驱动臂60和磁芯部件90进行成形，将它们组装而支承于按照规定间距而设置的上下一对的支承部件50、100之间，这样该组件形成一体，特别是在永久磁铁和驱动臂以旋转轴70为中心而旋转时完全地形成一体。

下面根据图1～图12，针对组装有上述转子组件M的电磁驱动装置和光量调整装置，对本发明进行具体描述。图1为光量调整装置的整体立体图，图2为其后面侧立体图。图3为组装分解立体图，图4为组装状态的纵向剖视图。图示的光量调整装置由光量调整部A和电磁驱动装置B(光圈叶片驱动用电磁驱动装置B1、快门叶片驱动用电磁驱动装置B2)构成，该光量调整部A组装于各种照相机装置的摄像镜筒中，该电磁驱动装置B开闭驱动该光量调整部A的叶片部件(光圈叶片20、快门叶片30)。

光量调整部A像图3所示的那样，由基板40、光圈叶片20和快门叶片30、压板10构成，该基板40组装于照相机装置的镜筒中，该光圈叶片20和快门叶片30组装于基板40上，该压板10将这些光圈叶片20和快门叶片30保持于基板40的内部。

上述基板40由金属板形成为适合形状，该金属板由树脂的模制成形或铝等的非磁性材料形成，具有与摄像光轴一致的光轴开口41。该基板40按照与摄像光轴垂直的方式组装于照相机装置的透镜镜筒中，光轴开口41的中心与摄影光轴一致。另外，在该基板40上成一体地形成安装后述的电磁驱动装置B的安装部42(参照图3)，与对光圈叶片20和快门叶片30进行导向的导向肋43。于是，在该基板40的表面侧安装光圈叶片20和快门叶片30，在背面侧安装电磁驱动装置B。

另外，压板10像前述的那样，按照相对基板40可旋转的方式保持光圈叶片20和快门叶片30，并且按照与摄像光轴一致的基板40的光轴开口41类似的形状，形成确定若干小的光学系统的开放直径的光路开口11。此外，为了从大小上限制压板10的光路开口11的开口直径，光圈叶片20由1个或多个叶片部件构成，图示的实例表示通过1个光圈叶片20，按照全开状态和小光圈状态的2个等级调整摄影光轴的开口直径的场合。该光圈叶片20通过冲压方式，由浸渗黑色颜料的聚酯树脂的薄膜状板件形成，形成小光圈开口21和嵌合后述的传动部件的驱动销连接孔22以及与叶片支承轴(后述)嵌合的旋转轴孔23。

像这样，在光圈叶片20中形成小光圈开口21，该小光圈开口21的口径小于压板10的光路开口11的开口直径，该光圈叶片20按照能以旋转轴孔23为旋转中心而旋转的方式安装于基板40上，后述的电磁驱动装置B1的驱动销61所嵌合的长孔(驱动销连接孔22)通过该驱动销61而进行变位，由此进行开闭动作。于是，光圈叶片20以旋转轴孔23为旋转中心而旋转，位于基板40的光轴开口41时，在光圈叶片20的小光圈开口21，作为将压板10的光路开口11的开口直径缩小的状态，光量受到限制、处于小光圈状态。反之，在光圈叶片20从光轴开口41引退的位置(姿势)时，光量通过压板10的光路开口11的口径(全开状态)被限制。

此外，上述光圈叶片20像图示那样，由1个叶片构成，此外，既可按照有选择地使多个叶片面对光轴开口41，以形成大中小多个开口直径的方式构成，也可在光轴开口41处慢慢地实现多个叶片的开闭，由此，无级地对光轴开口41的大小进行调整的方式构成。在有选择地使前者的多个叶片面对光轴开口41的场合，按照下述方式构成，该方式为：将多个叶片与基板40重合，通过销等以可旋转地安装，在该多个叶片上将后述的驱动装置，通过比如凸轮机构有选择地连接而构成。此外，在通过面对后者的光轴开口41的多个叶片，无级地调整光量的场合，按照通过多个叶片的外缘覆盖的方式排列光轴开口41，通过驱动装置同时的移动该叶片，这样，可任意地将光量从大直径调节到小直径。

另外，在快门叶片30上，形成屏蔽区域31，该屏蔽区域31用于刚好覆盖压板10的光路开口11的开口直径，以旋转轴孔32为旋转中心，以可旋转的方式安装于基板40上，后述的电磁驱动装置B2的驱动销61所嵌合的长孔33的位置通过该驱动销61而改变，由此，实现开闭动作。于是，在快门叶片30以旋转轴孔32为中心旋转，位于基板40的光轴开口41时，通过快门叶片30的屏蔽区域31，使压板10的光路开口11处于关闭状态。反之，在快门叶片30位于从光轴开口41引退的位置(姿势)时，压板10的光路开口11处于全开状态。另外，上述快门叶片30像图示那样，由1个叶片构成，也可由多个叶片构成。

(电磁驱动装置和磁性转子)

下面通过图4和图5，对电磁驱动装置B进行描述，通过图6～图9对磁性转子M进行描述。该电磁驱动装置B由光圈叶片驱动用电磁驱动装置B1和快门叶片驱动用电磁驱动装置B2构成，像图2所示的那样，完全相同的电磁驱动装置沿对合的方向安装于基板40上。该电磁驱动装置B(B1，B2)像图4所示的那样，包括安装部件50，该安装部件50用于将该电磁驱动装置B安装于前述的光量调整部A的基板40上；磁性转子M，该磁性转子M由永久磁铁80和驱动臂60构成；内侧磁轭123，该内侧磁轭123以可旋转的方式轴支承该磁性转子M；外侧磁轭121(122)，该外侧磁轭121(122)在磁性转子M的周围形成磁场；励磁线圈110，该励磁线圈110对该内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)进行励磁。上述安装部件50构成顶部支承部件，上述线圈架100构成底部支承部件，通过该两者构成上下一对的转子支承部件。

于是，首先，磁性转子M的永久磁铁80由比如，钕稀土类塑料等的强磁性材料形成，呈中空圆筒状，包括图7所示的凹部82、83(第1嵌合部)和图9所示的高差周面部84。另外，在该永久磁铁80的该凹部82、83中，以聚碳酸酯等的树脂材料将驱动臂60的臂部62的基端部和定位用的翼缘部62(第2嵌合部)相互嵌合。由此，永久磁铁80和驱动臂60进行定位而连接。同时，在永久磁铁80的中空内周面81上，嵌合有套筒状的磁芯部件90，形成于其顶端面上的凸缘部96以共面的方式与高差周面部84嵌合。在驱动臂60和磁芯部件90中，嵌入该永久磁铁80的状态，在驱动臂60和磁芯部件90中，以压入的方式连接旋转轴70，由此，组装成磁性转子M。

另外，在基于上述的永久磁铁80的驱动臂60和磁芯部件90的嵌入结构中，在特别是为了防止永久磁铁80的破损，磁芯部件90的外周面91以滑动接触的方式从纸面下方插入永久磁铁80的中空内周面81，驱动臂60的旋转中心外周侧面66嵌合于磁芯部件90的周缘突起97，98的内周面97a，98a，并且同时驱动臂60的臂部62插入永久磁铁80的凹部83中的状态，分别限制驱动臂60和永久磁铁80以及磁芯部件90的旋转，在该状态，旋转轴70按照贯穿驱动臂60的轴孔64和磁芯部件90的轴孔92的方式将两者嵌合，由此，即使不借助粘接、嵌入成形的方式的情况下，仍可制作磁性转子M。

于是，永久磁铁80的中空内周面81通过磁芯部件90支承，由此，可防止永久磁铁80的破损。另外，磁芯部件90的周缘突起97、98按照共面的方式与形成永久磁铁80的凹部82、83的高差周面部84，85面对，在此处形成磁路，磁矩按该部分增加。

另外，驱动臂60的旋转中心外周侧面66与磁芯部件90的周缘突起97、98的内周面97a、98a嵌合，由此，与驱动臂60的轴孔64和旋转轴70的嵌合相比较，获得可靠的嵌合。

此外，在驱动臂60中，按照圆筒状的永久磁铁80的中心一致的方式具有轴孔64和肋65，并且在臂部62的前端部，通过树脂成形的方式成一体地设置按照在装置外部突出的方式立设的销状的传动部件61(在下面称为“驱动销”)。于是，在磁性转子M中，支承中空圆筒状的永久磁铁80的旋转轴70穿过内侧磁轭123的中空内部，磁性转子M以该内侧磁轭123的中空内周为旋转周面，以可旋转的方式被支承。

还有，内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)由铁等的软磁性材料形成，外侧磁轭121(122)具有截面呈凹状而面对的2个磁极感应片121、122。内侧磁轭123的一端通过构成外侧磁轭121(122)的截面凹状的底面部的固定部123(参照图5)凿密，通过焊接等方式成一体地被连接。

也就是说，外侧磁轭121(122)呈圆筒形状，该圆筒内置按照圆筒状形成的磁芯部件M，在底壁中间固定有内侧磁轭123。另外，外侧磁轭121(122)按照形成与永久磁铁80的外周相对的磁极的方式，形成由多个片构成的梳齿状，在图示的场合，在与永久磁铁80的NS磁极面对，夹住该永久磁铁80而相对的位置，按照一对设置。

像这样，内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)按照在磁性转子M的永久磁铁80的周围，感应磁场的方式由铁系材料等的软磁性材料形成，另外，在外侧磁轭121(122)上，通过凿密和其它的固定方式固定内侧磁轭123，由此，这两者被磁连接，同时，通过外侧磁轭121(122)支承内侧磁轭123，保持作为结构体的强度。

再有，在该内侧磁轭123上安装励磁线圈110。在图示的场合，在由液晶聚合物等的树脂材料形成的线圈架100上缠绕导电线，形成励磁线圈110，该励磁线圈110与内侧磁轭123嵌合固定。于是，如果对励磁线圈110进行通电，则在外侧磁轭121(122)和内侧磁轭123中感应在该励磁线圈110中产生的磁场，通过由软磁性材料构成的旋转轴70、磁芯部件90，形成夹持永久磁铁80而相对的磁极。

还有，图示的线圈架100插入轴状的内侧磁轭123中，该内侧磁轭123的底端部通过凿密、焊接、其它的固定方式固定于外侧磁轭121(122)上，线圈架100在支承于内侧磁轭123上的状态，安装于外侧磁轭121(122)上。

而且，外侧磁轭121(122)的磁极感应片121、122像下述那样固定于安装部件50上。安装部件50通过冲压加工，由通过非磁性材料形成的金属片材料形成，在该安装部件50上形成磁轭安装用缺口部51，磁极感应片121、122的前端嵌合而定位于该磁轭安装用缺口部51上。又，该安装部件50通过中间部位的孔53，以轴承方式支承磁性转子M的旋转轴70的一端。

此外，安装部件50为非磁性材料的目的在于像后述的图11所示的那样，通过内侧磁轭123、外侧磁轭121(122)、永久磁铁80形成磁路。于是，在安装部件50上固定外侧磁轭121(122)，在该外侧磁轭121(122)上固定内侧磁轭123和线圈架100。于是，磁性转子M在安装部件50和线圈架100之间，以可旋转的方式以轴承方式支承于上述内侧磁轭123上。

另外，在磁性转子M上，在与安装部件50相对的接触面侧的平面部形成肋65，该肋65沿中心的轴心方向突出，以便减轻旋转时的滑动摩擦，平滑地旋转，在线圈架上形成与磁性转子M的磁芯部件90接触的肋105。另外，该肋65、105不但为形成于3个部位的突起以外，也可为呈环状突出的导向件。

此外，在线圈架100中，不但具有缠绕前述的励磁线圈110的架体部122，还通过树脂成形一体成形引线处理臂123、104(参照图5)，该引线处理臂123、104将励磁线圈110的线圈起始端和线圈末端的引线端部缠绕数圈捆住。

还有，在像图4所示的那样，在组装磁性转子M的状态，到安装部件50的平端面和线圈架100的肋105的顶点的间距L设定为下述的尺寸，该尺寸指在永久磁铁80的凹部82、83和驱动臂60的臂部62、翼缘部63的卡合关系不脱离的尺寸中，使磁性转子M的旋转轴70的轴方向具有轴向间隙这样的尺寸。

于是，即使在比如，基于驱动臂60和磁芯部件90的旋转轴70产生的连接状态松弛的状态，仍保持永久磁铁80的凹部82、83和驱动臂60的臂部62、翼缘63的卡合关系，由此，永久磁铁80的磁极位置和驱动臂60的驱动销61的位置关系不破坏，因实现驱动臂60和磁芯部件产生的永久磁铁80的夹芯的保持，永久磁铁80的旋转力不产生动作不良。

(磁路)

下面根据图10和图11，对磁轭和转子的磁路进行描述。在前述的磁性转子M中，在圆筒状的永久磁铁80的外周，像图10所示的那样对N-S4极进行磁化，夹持该永久磁铁80，以相对的方式设置内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)。内侧磁轭123通过磁芯部件90，在永久磁铁80的中间中空部形成磁极，在外侧磁轭121(122)中，在永久磁铁80的外周面，在相互相对的位置，按照形成磁极的方式设置2个磁极感应片121、122。另外，该内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)引发在励磁线圈110中产生的磁力，以夹持永久磁铁80的方式形成磁极。

在图10(a)中，如果向励磁线圈110供给一个方向的电流，则在外侧磁轭121(122)的2个磁极感应片121、122上形成N极，在内侧磁轭123(磁芯部件90)上形成S极，使磁性转子M沿图示逆时针方向旋转。反之，像图10(b)所示的那样，向励磁线圈110供给相反方向的电流，则在外侧磁轭121(122)的2个磁极感应片121、122上形成S极，在内侧磁轭123上形成N极，沿图中的顺时针方向使磁性转子M旋转。于是，在上述磁性转子M上成一体地形成将转矩传递到外部的驱动销61，该驱动销61通过安装部件50的缺口部52，穿过基板40的长孔(狭缝)44，45，与作为光圈叶片20、快门叶片30的驱动销连接孔的长孔22、23嵌合。

于是，如果向励磁线圈110供给一个方向的电流，则磁性转子M沿顺时针方向旋转，如果供给反向的电流，则磁性转子M沿逆时针方向旋转，该磁性转子M的正反方向的旋转通过驱动销61传递给光圈叶片20、快门叶片30。于是，光圈叶片20、快门叶片30以叶片支承轴23、32为中心，沿顺时针方向或逆时针方向旋转，光圈叶片20在图10(a)的状态位于光轴开口41，小光圈开口21形成光量(小光圈状态)，在图10(b)的状态，移动到从光轴开口41引退的位置，光轴开口41形成光量(全开状态)。另外，快门叶片30在图10(a)的状态，位于光轴开口41的位置，开放压板10的光路开口11，在图10(b)的状态，移动到从光轴开口41引退的位置，关闭压板10的光路开口11。

另外，形成于基板40中的长孔(狭缝)44、45像图10所示的那样，设置于形成运动限制区域的位置，该运动限制区域使磁性转子M在规定角度内沿正反方向往复旋转。于是，磁性转子M在形成于基板40中的长孔(狭缝)44、45的端面的范围内，按照规定角度摆动，驱动销61在全开位置和小光圈位置之间，使光圈叶片20实现开闭驱动，使快门叶片30在打开位置和关闭位置实现开闭驱动。

此外，光圈叶片20必须静止于全开位置(图10(b)的状态)和小光圈位置(图10(a)的状态)虽然这一点在图中未示出，但是，人们知道有使微弱电流通过励磁线圈110，将其保持于各位置的方法；通过横弹簧沿单一方向偏置，向通过励磁线圈110的通电，对叶片的位置进行限制的方法，或设置以磁性方式吸附于周围的铁片等，然而，任意的方法均可采用。

下面对本发明的作用进行描述。在图11中，如果将电流供给励磁线圈110，则通过在线圈中产生的磁场，外侧磁轭121(122)和内侧磁轭123被磁化。此时，内侧磁轭123和外侧磁轭121(122)的一端实现磁连接，另一端通过磁性转子M的永久磁铁80而相对，在外侧磁轭121(122)为N极的场合，内侧磁轭123为S极，在外侧磁轭121(122)为S极的场合，内侧磁轭123为N极。即，外侧磁轭121(122)和内侧磁轭123在通过以凿密、焊接方式固定的一端实现磁连接，在杆状的内侧磁轭123的前端和外侧磁轭121(122)的磁极感应片121、122的前端形成按照夹持永久磁铁80的方式相对的磁极(N-S极)。

于是，在磁性转子M中，像图10所示的那样，在中空圆筒形状的外周进行4极磁化，另外，驱动销61按照位于该分极部的1个部位的方式设置。即，在4极磁化的磁性转子M中，按照以分极位置为中心，沿规定角度顺时针方向和逆时针方向摆动的方式，通过上述基板40的长孔(狭缝)44、45，对旋转区域进行限制，由此，在图10(a)的磁极感应片121、122为N极，内侧磁轭123为S极时，磁极感应片121，122的N极和磁性转子M的S极以磁方式被吸引，同时，磁性转子M的N极实现磁性排斥，这样，磁性转子M沿逆时针方向旋转。该磁性转子M的旋转停止于驱动销61与基板40的长孔(狭缝)44、45接触的位置。在该位置，即使在励磁线圈110的通电中断(OFF)的情况下，磁性转子M的磁极(S极)位于接近磁极感应片121、122的位置，由此，磁性转子M的永久磁铁80受到作为磁性体的磁极感应片121、122的吸引，保持在该位置。

接着，如果向励磁线圈110供给反向的电流，则像图10(b)所示的那样，在外侧磁轭121(122)的磁极感应片121、122上形成S极，在内侧磁轭123上形成N极。由于在该状态，磁极感应片121、122的S极和磁性转子M的N极以磁方式吸引，转子的S极进行磁排斥，故磁性转子M沿顺时针方向旋转，进行该旋转直至驱动销61由基板40的长孔(狭缝)44、45限制，实现停止。在该状态，即使在中断励磁线圈110的通电的情况下，与前述相同，磁性转子M的N极受到作为磁性体的磁极感应片121、122的吸引，驱动销61保持于与长孔(狭缝)44、45的端缘卡扣的状态。像这样，外侧磁轭121(122)不设置于构成磁性转子M的永久磁铁80的外周整个区域，设置于至少1个部位，或相对的2个部位，在中断励磁线圈110的通电时，光圈叶片20可保持于规定位置。

在以上描述的实施例中，为采用永久磁铁80在4极进行磁化的实例，但是，也可按照周向4极进行分极磁化的同时，按照还沿径向形成N-S极的方式进行磁化。通过这样的方案，由磁性转子M的内周侧的磁极和内侧磁轭123的磁性吸引而产生的旋转力方向，为与在磁性转子M的内周侧产生的旋转力方向相同的方向，由此，电磁驱动装置的驱动转矩提高，可以以较小的消电量获得较大的旋转力。

下面根据图12，对光学设备进行描述。在上述的光量调整装置A中，通过图像处理电路，俘获来自CCD等的摄像机构SE的图像信号，根据来自该图像处理电路的光量信号，CPU进行运算处理，伴随恰当的曝光，对曝光控制电路、光圈驱动电路、快门驱动电路进行控制，驱动光圈叶片驱动用电磁驱动装置B1和快门叶片驱动用电磁驱动装置B2，分别适当地对光圈叶片20和快门叶片30进行开闭控制。同时，通过曝光控制电路，开始图像信号的获取的摄像机构SE在适当曝光后，将图像数据转送给图像处理电路。另外，图像处理电路在图中未示出的显示机构中，显示该图像。

根据图13，对本发明的电磁驱动装置的内部结构进行补充描述，A状态是指驱动臂和永久磁铁在正规状态连接，以轴向晃动值G1可旋转的被支承于电磁驱动装置的内部的状态。另外，B状态指下述的场合，其中，即使在因动作环境温度、冲击等，驱动臂和永久磁铁的连接变松的情况下，针对固定板和线圈架之间的间隙L，事先按照驱动臂和永久磁铁并非不连接的方式，设定驱动臂和永久磁铁的凹部的深度和与该凹部卡合的突起的高度，由此，保持驱动臂和永久磁铁的连接状态，没有动作不良。另外，C状态可通过下述方式保持，该方式指为了保持上述B状态，驱动臂和永久磁铁处于非连接状态的磁性转子的尺寸比固定板和线圈架之间的间距L，仅稍稍大出α1。

另外，上述实施例对组装于各种照相机装置的摄像镜筒中的光量调整装置进行了描述，但是，本申请的光量调整装置也可用于投影仪等的投影装置、其它的光学设备的光学系统内部。

Claims (10)

1.一种磁性转子，该磁性转子由旋转轴、永久磁铁、驱动臂和上下一对的转子支承部件构成，该永久磁铁呈中空圆筒形状，在其中间处设置上述旋转轴，该驱动臂以上述旋转轴为中心，与上述永久磁铁成一体旋转，该转子支承部件支承转子组件，该转子组件由上述旋转轴和永久磁铁与驱动臂构成，其特征在于：

在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部；

在上述驱动臂上，形成与上述第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部；

按照将上述转子组件支承在形成于上述转子支承部件上的上下一对的支承面之间时，上述永久磁铁和上述驱动臂的组合长度大于上述上下支承面的间距的方式，设定上述第1嵌合部和第2嵌合部的嵌合深度。

2.根据权利要求1所述的磁性转子，其特征在于上述上下一对的转子支承部件分别通过具有上述支承面的支架基板构成；

上述旋转轴支承于该支架基板之间；

通过该旋转轴，在上述上下支承面之间安装上述永久磁铁和上述驱动臂。

3.根据权利要求1所述的磁性转子，其特征在于上述上下一对的转子支承部件由支架基板和磁芯部件构成，该支架基板与上述永久磁铁或上述驱动臂接触，该磁芯部件被嵌合设置于上述永久磁铁的中空内部；

在该磁芯部件上设置第3嵌合部，该第3嵌合部与形成于上述驱动臂上的第2嵌合部吻合的突起或凹槽形成；

形成于上述驱动臂上的第2嵌合部分别与上述第1嵌合部和上述第3嵌合部嵌合，支承于上述转子支承部件之间。

4.一种磁性转子，该磁性转子由永久磁铁、旋转轴、套筒状的磁芯部件、驱动臂和上下一对的转子支承部件构成，该永久磁铁呈中空圆筒形状，该旋转轴设置于上述永久磁铁的旋转中心，该磁芯部件嵌合于上述永久磁铁的中空圆筒的内部，该驱动臂与上述永久磁铁成一体旋转，该转子支承部件支承转子组件，该转子组件由上述旋转轴和永久磁铁与驱动臂构成，其特征在于：

在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部；

在上述驱动臂上，形成与上述第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部；

在上述磁芯部件上形成第3嵌合部，该第3嵌合部呈与上述第1嵌合部基本相同的形状，与上述第2嵌合部吻合；

上述驱动臂按照可与上述永久磁铁和上述磁芯部件成一体地旋转的方式支承于上述转子支承部件之间。

5.根据权利要求4所述的磁性转子，其特征在于：

上述磁芯部件按照与上述旋转轴成一体或分离的方式构成；

上述转子组件由该磁芯部件和上述驱动臂与上述永久磁铁，通过上述旋转轴构成；

该转子组件以可旋转的方式支承于上下一对的上述转子支承部件之间。

6.根据权利要求3～5中的任意项所述的磁性转子，其特征在于上述磁芯部件和上述旋转轴分别由导磁率高的金属材料构成。

7.根据权利要求3～5中的任意项所述的磁性转子，其特征在于在上述磁芯部件上设置保持上述永久磁铁的旋转轴方向的底端面的凸缘部；

上述永久磁铁夹持于上述驱动臂和上述磁芯部件之间。

8.一种电磁驱动装置，该电磁驱动装置包括：

永久磁铁，该永久磁铁具有内周面和外周面，呈中空圆筒状；

旋转轴，该旋转轴形成上述永久磁铁的旋转中心；

驱动臂，该驱动臂与上述永久磁铁成一体地旋转；

内侧磁轭，该内侧磁轭设置于上述永久磁铁的内周面侧；

外侧磁轭，该外侧磁轭设置于上述永久磁铁的外周面侧；

励磁线圈，该励磁线圈在上述内侧磁轭和外侧磁轭中产生磁场；

其特征在于：

上述外侧磁轭由磁极感应片构成，该磁极感应片由夹持形成于上述永久磁铁上的磁极的方式相对的一对软磁性材料形成；

上述内侧磁轭由磁芯部件构成，该磁芯部件成一体地嵌合设置于上述永久磁铁的中空内周面，并且具有轴承嵌合孔；

在上述永久磁铁上，在旋转轴方向的顶端面上形成由突起或凹槽形成的第1嵌合部；

在上述驱动臂上，形成与上述第1嵌合部吻合的突起或凹槽形成的第2嵌合部；

在上述磁芯部件上，设置与形成于上述永久磁铁上的第1嵌合部基本相同形状的第3嵌合部；

上述永久磁铁通过上述旋转轴，支承上下一对的转子支承部件之间；

按照上述永久磁铁和上述驱动臂与上述磁芯部件的组合长度大于上述上下转子支承部件的支承间距的方式，设定上述第1嵌合部和上述第2与第3嵌合部的嵌合深度；

上述永久磁铁和驱动臂以可旋转的方式支承上述一对的转子支承部件之间。

9.一种光量调整装置，该光量调整装置包括具有光轴开口的基板；叶片部件，该叶片部件安装于上述基板上，限制上述光轴开口；驱动上述叶片部件的电磁驱动装置，其特征在于：

上述电磁驱动装置包括权利要求1～7中的任意项所述的磁性转子。

10.一种光学设备，该光学设备包括摄像或投影等的光路；设置于上述光路中的摄像机构或投影机构；设置于上述光路中，调节通过光量的光量调整装置；

其特征在于上述光量调整装置包括权利要求9所述的结构。

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