CN101867278A - 电磁驱动器和曝光条件转换装置 - Google Patents

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根岸繁人
门井一郎
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Abstract

本发明提供一种电磁驱动器和具有该电磁驱动器的曝光条件转换装置，其能够薄型化、小型化，且能够产生大的驱动力。该摆动型电磁驱动器包括壳体(10)、上盖(20)、摆动自由地支承壳体(10)和上盖(20)的动部件(100)、固定在壳体(10)上的励磁用线圈(210)和磁路形成用磁轭(220)，通过对励磁用线圈(210)通电使动部件(100)摆动，其中，动部件(100)包括第1曝光部和第2曝光部，以设于被励磁用线圈(210)围绕的区域的外侧的壳体(10)和上盖(20)的摆动支承轴(13)和摆动轴支承孔(22)为支点摆动，励磁用线圈(210)围绕动部件(100)的永久磁铁(114)，与永久磁铁(114)摆动平面交叉，且大致沿着永久磁铁(114)摆动的方向被卷绕。

Description

电磁驱动器和曝光条件转换装置
技术领域
本发明涉及摆动型的电磁驱动器和以该摆动型的电磁驱动器为驱动源的曝光条件转换装置。
背景技术
在笔记本计算机、移动电话终端、车载装置中安装有小型的摄像装置(静像照相机、摄像机、监控摄像机等)。
作为安装在这些照相机上的快门装置、光圈装置或滤光装置等曝光条件转换装置的驱动源，大多情况下使用转动规定的角度范围的动部件形式的驱动源。
这种类型的驱动器由具有圆柱状的永久磁铁且在相对于旋转中心偏心的位置上具有驱动销的动部件、转动自由地支承动部件的框架构件、卷绕在框架构件外侧的励磁用线圈和嵌入框架构件的外周的磁轭等构成。
在上述构成中，励磁用线圈通常卷绕在框架构件的外周，以围绕动部件的旋转轴的方式卷绕。因此，动部件在旋转轴方向上的尺寸大，其结果，光圈装置等曝光条件转换装置的厚度尺寸变大。
若曝光条件转换装置的厚度尺寸变大，则安装曝光条件转换装置的摄像装置的薄型化和小型化难以实现。
作为与谋求薄型化的电磁驱动器相关的发明，专利文献1公开有“电磁驱动器和摄像装置用快门装置”。专利文献1所公开的发明是如下形式的驱动器，包括：动部件400，在自由端侧的中间部位安装有永久磁铁401，在该自由端的前端侧具有驱动销402；卷绕在卷绕筒412上的励磁用线圈410；固定件420，包括位于形成磁路的励磁用线圈的厚度方向外侧的磁轭421；通过对励磁用线圈410通电使动部件400摆动，由驱动销402输出驱动力。在专利文献1的发明中，动部件400的摆动支点403配置在被励磁用线圈410围绕的区域的外侧。
通过形成该结构，动部件400以位于被励磁用线圈410围绕的区域的外侧的摆动支点403为中心摆动，因此能够将动部件400的被励磁用线圈410围绕的区域形成得薄且扁平。因此，与在动部件的周围卷绕线圈的构造相比，能薄型化。
专利文献1：日本特开2002-165432号公报
图13所示的电磁驱动器将励磁用线圈410呈筒型地卷绕在卷绕筒412上，在厚度方向外侧配置磁轭，在磁轭上配置动部件的摆动支承轴，因此，薄型化受到限制。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够薄型化、小型化、且能够产生大的驱动力的电磁驱动器和具有该电磁驱动器的曝光条件转换装置。
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案提供一种摆动型电磁驱动器，其包括壳体和上盖、摆动自由地支承壳体和上盖的动部件、固定在壳体上的励磁用线圈和磁路形成用磁轭，通过对励磁用线圈通电而使动部件摆动的摆动型电磁驱动器，其特征在于，动部件包括第1曝光部和第2曝光部，以设于被励磁用线圈围绕的区域的外侧的壳体和上盖的轴和轴支承孔为支点摆动，励磁用线圈围绕动部件的永久磁铁，与该永久磁铁摆动平面交叉，并且大致沿着该永久磁铁摆动方向卷绕。
此外，为了达到上述目的，本发明的第2技术方案提供一种曝光条件转换装置，其特征在于，具有上述本发明的第1技术方案的摆动型电磁驱动器，通过使动部件摆动，转换形成在壳体和上盖上的曝光用开口部的曝光条件。
采用本发明，能够提供一种能够薄型化、小型化、且能够产生大的驱动力的电磁驱动器和具有该电磁驱动器的曝光条件转换装置。
附图说明
图1是表示本发明优选实施方式的曝光条件转换装置的构成的图。
图2是表示本发明优选实施方式的曝光条件转换装置的构成的图。
图3是表示本发明优选实施方式的曝光条件转换装置的构成的图。
图4是表示曝光条件转换构件的安装方法的图。
图5是表示辅助滤光片的安装方法的图。
图6是表示用按压板保持曝光条件转换构件和辅助滤光片的状态的图。
图7是表示在形成于壳体的导线卡扣用的扣接部上卡扣有带有接头的导线的状态的图。
图8是表示将励磁用线圈端部缠在导通销上并进行了锡焊的状态的图。
图9是表示仅插入部的一方具有通孔的构成的图。
图10是表示作为一方插入部的通孔的直径比另一方插入部的通孔的直径小的构成的图。
图11是表示在具有小直径的通孔的插入部中设有曝光条件转换构件，在具有大径的通孔的插入部中设有辅助滤光片的构成的图。
图12是表示在具有小直径的通孔的插入部中设有辅助滤光片，在具有大径的通孔的插入部中设有曝光条件转换构件的构成的图。
图13是表示以往的摆动型电磁驱动器的构成的图。
具体实施方式
说明本发明的优选的实施方式。图1表示本实施方式的曝光条件转换装置的构成。该曝光条件转换装置用于摄像机，具有摆动型的电磁驱动器作为驱动源。此外，图2是曝光条件转换装置的组装状态下的整体图，图3是组装状态下的截面侧视图。
如图1所示，动部件100为保持部110a和110b夹着摆动轴112而相对的结构。利用按压板121在保持部110a侧安装有曝光条件转换构件119和辅助滤光片(dummy filter)120。此外，在保持部件110b侧安装有永久磁铁114。
此外，动部件100安装在设于壳体10的摆动支承轴13上。在设于壳体10的中央部的圆形的曝光用开口部11的周围形成有肋14，能够使安装在摆动支承轴13上的动部件100顺畅地滑动。
而且，通过将励磁用线圈210和构成磁路的磁轭220安装到壳体10上而构成固定件200，由动部件100和固定件200构成驱动部300。作为励磁用线圈210，通过使用利用热等使电线熔敷粘合形成的空芯线圈，不需要卷绕用的框架，从而能够使固定件200薄型化。而且，通过使永久磁铁114在励磁用线圈210内能够摆动、使构成磁路的磁轭220也配置在动部件100的摆动方向的励磁线圈210外侧，也能够使固定件200薄型化，使驱动部300整体薄型化。而且，由于不存在卷绕用的框架，所以动部件100的永久磁铁114和励磁用线圈210的距离变小，永久磁铁114的磁力较强地作用于励磁用线圈210，而使驱动力提高。由此，能构成薄型且具有较强的驱动力的驱动部300。
此外，利用螺栓52将驱动电路基板50和用于与曝光条件转换装置的电源连接的通电用的带有接头的导线51固定在壳体10的背面。
在上盖20上设有支承动部件100的摆动轴112的摆动轴支承孔22。此外，在上盖20的中央部设有圆形的曝光用开口部21，在圆形的曝光用开口部21的周围、图中未图示的一侧，设有用于使动部件100顺畅地滑动的肋24。
而且，在将上盖20安装到壳体10时，在上盖20上设有供壳体10的定位导向销15a、15b插入的导向孔25a、25b，能够设计成使上盖20的曝光用开口部21和摆动轴支承孔22相对于壳体10的开口部11和摆动支承轴13具有位置精度。
上盖20和壳体10是通过使螺栓23a～23c穿过设于上盖20上的螺纹通孔26a～26c，并螺纹固定在壳体10的螺纹孔16a～16c中而被固定的。
如图2所示，在将动部件100安装到壳体10的摆动支承轴13上之后，使励磁用线圈210滑动并插入形成在壳体10上的摆动用线圈安装部12a、12b，压入安装到励磁用线圈抵接止动件17a、17b。
接着，将形成在构成磁路的磁轭220上的突出部221、222插入安装在形成于壳体10的磁轭插入凹部27a、27b中。由此，构成固定件200。
另外，在励磁用线圈抵接止动件17a、17b的背面侧形成有凸部19a、19b，该凸部19a、19b作为抵接保持部110a而限制动部件100摆动的止动件，仅通过将动部件100安装到壳体10的摆动支点13上就能限制动部件100向箭头标记Fa和箭头标记Fb方向摆动。
如图2、图3所示，在位于比摆动轴112更靠壳体10的曝光用开口部11侧的保持部110a侧的曝光用孔111a中安装有曝光条件转换构件119，在曝光用孔111b侧安装有辅助滤光片120。
通过在位于壳体10的曝光用开口部11侧的保持部110a直接安装摄像机的曝光条件转换构件119，而作为一个构件被安装在壳体的摆动支承轴上，因此，能够简化组装作业，谋求成本降低。
在可见光和近红外光中，由于波长区域的不同而折射率不同。因此，在白天以可见光区域使用摄像机的情况下和在夜间以近红外光区域使用摄像机的情况下，由于光学的原因而产生焦点的移动，为了校正该现象需要校正焦点移动的辅助滤光片。
因此，通过在保持部110a的曝光用孔111a侧安装曝光条件转换构件119，在曝光用孔111b侧安装辅助滤光片120，能够实现昼夜拍摄。
通过分别在位于壳体10的曝光用开口部11侧的保持部110a一体安装可见光用的曝光条件转换构件119，在保持部110b一体安装近红外光用的辅助滤光片，能利用一体的构件转换使用曝光条件转换构件119或辅助滤光片120。而且，通过将动部件100安装在形成于壳体10的摆动支承轴13上，能简化组装作业，谋求成本降低。
在位于励磁用线圈210侧的动部件100的保持部110b侧安装有永久磁铁114，该永久磁铁114在包括动部件100的摆动方向的平面内沿摆动方向磁化，而能够在励磁用线圈210内摆动。
由于供永久磁铁114摆动的励磁用线圈210是空芯的，因此永久磁铁114与励磁用线圈210的内侧的距离较短、所以能够增加永久磁铁114对线圈210的磁力，提高驱动力。
而且，在保持部110b设有插入安装永久磁铁114的肋118，将永久磁铁114插入保持部110b的肋118后能够不脱落。
安装在动部件100摆动的方向上的励磁用线圈210的外侧的用于形成磁路的磁轭220，与永久磁铁114形成磁路，动部件100被磁轭220吸引，并能够将动部件100保持在截断对励磁用线圈210通电时的摆动位置。因此，即使不对励磁用线圈210通电也能保持动部件100，在此期间能够谋求电力的节约。
而且，安装在动部件100的摆动轴112的保持部110b侧的励磁用线圈210围绕永久磁铁114，使永久磁铁114摆动。
如图4所示，曝光条件转换构件119沿箭头标记Ya方向滑动而插入保持部110a的扣接部115a～115d，安装于保持部110a。
此外，如所示图5，辅助滤光片120沿箭头标记Yb方向滑动而插入安装于保持部110a的扣接部116a～116d。
为了使插入安装于保持部110a的曝光条件转换构件119和辅助滤光片120不脱落，一边使弹性材料的按压板121弯曲一边插入安装于保持部110a的扣接部117a、117b。如图6所示，弹性材料的按压板121插入扣接部117a、117b后因弹性力恢复，与117a、117b嵌合。
这样，不使用粘接剂等地安装曝光条件转换构件119和辅助滤光片120，所以能削减安装作业时的工时。
如图7所示，对导通销18a、18b和带有接头的导线51进行锡焊，接着将带有接头的导线51卡扣在形成于壳体10的导线卡扣用扣接部30上。由此，能保护带有接头的导线51即使被粗暴地拉拽也不会拉断锡焊在电路基板50上的带有接头的导线51。即，能够防止被锡焊的导线沿各方向被拉拽而导致接合部位疲劳产生断裂。
此外，在壳体10上形成有插入用凹孔28和凹孔29a、29b，该插入用凹孔28能够供安装在未图示的摄像机基板上的受光元件插入，该凹孔29a、29b用于将完成的曝光条件转换装置安装到未图示的摄像机基板上。
如图8所示，励磁用线圈210被安装到壳体10上之后，将励磁用线圈端部211、212卷绕(缠)到导通销18a、18b上并进行锡焊，能确保励磁用线圈210向外部的导通可靠性。
通过以上那样的组装工序，完成摆动型电磁驱动器。
上述曝光条件转换装置因为曝光条件转换构件119和辅助滤光片120被直接安装在保持部110a，所以组装作业被简化，能谋求成本降低。
根据摄像机的性能，也可以无需校正由曝光条件转换构件119造成的焦点偏移。在使用于这样的摄像机的滤光片装置中，辅助滤光片120也可以被省略。
在上述实施方式中，说明曝光条件转换装置构成滤光片装置的例子，但是曝光条件转换装置不只限于转换两个光学滤光片的滤光片装置，也能构成转换光的透过、遮断的快门装置，转换光圈大小的光圈装置。
要构成快门装置时，在图1～图8所示的曝光条件转换装置中，省略曝光条件转换构件119和辅助滤光片120，并且例如图9所示，只要做成使保持部110a的插入部102a和插入部102b中的仅一方具有通孔的构成即可。插入部102a具有通孔111a，但是插入部102b也可以做成不具有通孔的构成。在该例子中，为了补偿两个插入部102a、102b的重量差，在插入部102a设有配重122。
要构成光圈装置时，在图1～图8所示的曝光条件转换装置中，省略曝光条件转换构件119和辅助滤光片120，并且只要做成使通孔111a和通孔111b直径互不相同的构成即可。例如，如图10所示，也可以做成通孔111a的直径小于通孔111b的构成。在该例子中，为了补偿两个插入部102a、102b的重量差，在具有比通孔111a直径大的通孔111b的插入部102b设有配重122。
在具有该光圈装置的摄像装置中，小直径的通孔111a被配置在光学开口11、21之间的情况与大直径的通孔111b被配置在光学开口11、21之间的情况相比，被拍照对象的深度变深。即，能转换被拍照对象深度。
被拍照对象深度的转换例如根据距被拍照对象的距离的远近进行。被拍照对象较远的情况下，大直径的通孔111b被配置在光学开口11、21之间；被拍照对象较近的情况下，小直径的通孔111a被配置在光学开口11、21之间。由此，能根据被拍照对象的远近进行良好的拍摄。
而且，也能够构成组合光圈装置和滤光片装置的装置。要构成这样的装置时，在图1～图8所示的曝光条件转换装置中，仅构成为通孔111a和通孔111b的直径互不相同即可。例如如图11所示，可以做成通孔111a的直径小于通孔111b的结构即可。该例子中，为了补偿两个插入部102a、102b的重量差，在具有比通孔111a直径大的通孔111b的插入部102b设有配重122。但是，也可以根据曝光条件转换构件119和辅助滤光片120的重量，在插入部102a设有配重122。
在图11中，在具有小直径的通孔111a的插入部102a设有曝光条件转换构件119，在具有大直径的通孔111b的插入部102b设有辅助滤光片120，但是与此相反，如图12所示，也可以是在具有小直径的通孔111a的插入部102a设有辅助滤光片120，在具有大直径的通孔111b的插入部102b设有曝光条件转换构件119的构成。
曝光条件转换构件119例如可列举出ND滤光片、IR截止滤光片、组合ND滤光片和IR截止滤光片的滤光片。但是，并非限定于这些滤光片。
辅助滤光片120例如也可以是用于补偿由曝光条件转换构件119造成的焦点偏移的滤光片。辅助滤光片120也可以设置有防止反射涂层。此外，辅助滤光片根据需要也可以省略。
通过这样地组合曝光条件转换构件119和光圈的大小，能与各种拍摄环境相对应。由此，在具有该光圈-滤光片组合装置的摄像装置中，能够在各种拍摄环境下以良好的条件进行摄像。
这样，本实施方式的摆动型电磁驱动器的动部件的摆动轴设于由励磁用线圈围绕的区域的外侧，所以动部件的安装简单，励磁用线圈大致沿着安装在动部件上的永久磁铁所摆动的方向被卷绕，所以动部件能在励磁用线圈内摆动。因此，能够薄型化、小型化且能够产生大的驱动力。
将上述本发明的摆动型电磁驱动器用作驱动源的曝光条件转换装置能够薄型化、小型化，组装容易。而且由于摆动型电磁驱动器具有大的驱动力，所以难以受适用的曝光条件转换构件和辅助滤光片的限制。
另外，上述实施方式是本发明优选实施的一个例子，本发明不限定与此，能够进行各种变形。

Claims (10)

1.一种摆动型电磁驱动器，包括壳体和上盖、摆动自由地支承于壳体和上盖上的动部件、固定在上述壳体上的励磁用线圈和磁路形成用磁轭，通过对上述励磁用线圈通电而使上述动部件摆动，其特征在于，
上述动部件包括第1曝光部和第2曝光部，该动部件以设于被上述励磁用线圈所围绕的区域的外侧的壳体及上盖的轴和轴支承孔为支点进行摆动，
上述励磁用线圈围绕上述动部件的永久磁铁，与该永久磁铁摆动的平面交叉，并且大致沿着该永久磁铁摆动方向卷绕。
2.根据权利要求1所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
上述动部件的永久磁铁在与该动部件的摆动平面平行的平面中沿着摆动方向被磁化，
上述励磁用线圈是没有卷绕用框架的空芯线圈，
上述磁轭在上述动部件的摆动方向上配置在上述空芯线圈外侧，并安装在壳体上。
3.根据权利要求1或2所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
在上述第1曝光部上能一体地安装曝光条件转换构件。
4.根据权利要求3所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
上述曝光条件转换构件通过在扣接部上安装薄板状的按压构件而被固定在上述第1曝光部，该扣接部形成于上述动部件的输出部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
在上述第1曝光部和上述第2曝光部中的透过光的孔的直径不同。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
在上述第2曝光部安装有辅助滤光片。
7.根据权利要求6所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
上述辅助滤光片通过在扣接部上安装薄板状的按压构件而被固定在上述保持部，该扣接部形成于上述动部件的输出部。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
仅在上述第1曝光部形成有透过光的孔，上述第2曝光部是遮光的。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
在上述壳体上形成有保护用扣接部，该保护用扣接部防止拉力作用于导线与电路基板的接合部位，该导线用于与收容在上述壳体内部的上述电路基板接合。
10.一种曝光条件转换装置，具有权利要求1～9中任一项所述的摆动型电磁驱动器，其特征在于，
通过使上述动部件摆动，转换形成在上述壳体和上盖上的曝光用开口部的曝光条件。
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