CN103891104A - 光圈装置、驱动马达及摄像机 - Google Patents

Abstract

实现在光圈装置中使用的驱动马达的成本降低。一种光圈装置，其具备对形成供入射光通过的光圈开口的光圈部件进行驱动的光圈驱动马达（6）。光圈驱动马达（6）具备定子单元（37）、转子单元（38）和收纳它们的磁轭（39）。在转子单元（38）中以与之一体旋转的方式设有永磁铁（51）。转子单元（38）的旋转中心轴线（J）被设定为通过永磁铁（51）的重心部分。磁轭（39）形成为圆筒形，收纳于其中的永磁铁（51）形成为棱柱形。

Description

光圈装置、驱动马达及摄像机

技术领域

本发明涉及调整光圈开口的光圈装置、在该光圈装置中使用的驱动马达、以及摄像机。

背景技术

在包括监视摄像机的各种摄像机中，装入了用于对从外部入射的光量（以下，记作“入射光量”）进行调整的光圈装置。光圈装置是通过改变存在于入射光的光路上的光圈开口的尺寸来调整（优化）入射光量的装置。作为光圈装置的结构，存在通过光圈部件的移动来进行光量调整的结构。具体而言，公知如下结构：使用一对光圈叶片作为光圈部件，并且使用永磁铁作为驱动该一对叶片的驱动马达（例如，参照专利文献1～3）。

图12是示出在现有的光圈装置中使用的驱动马达的概略结构的分解立体图。并且，图13是示出驱动马达的转子单元的结构的分解立体图，图14是示出驱动马达的组装状态的剖视图。如图12所示，驱动马达101是具备转子单元102、定子单元103、轴承部件104和磁轭105的结构。

如图13所示，转子单元102具备永磁铁106和动作部件107。永磁铁106以与磁轭105的外形（圆筒形）一致的方式整体形成为圆柱形。永磁铁106的圆形截面的一方的半月部分磁化成N极侧，另一方的半月部分磁化成S极侧。在永磁铁106的中心轴，沿着该中心轴形成有轴孔108。并且，在永磁铁106的外周面的一部分形成有缺口部109。缺口部109在永磁铁106的直径方向的一方和另一方成对形成。

动作部件107例如由树脂的一体成型制品构成。动作部件107一体地具有基部110、一对杆部111和轴部112。基部110以与永磁铁106的外形对应的方式形成板状。在基部110上，以与永磁铁106的缺口部109对应的方式形成有一对立起部113。一对杆部111形成为从基部110的外缘部向一方和另一方延伸。并且，一对杆部111分别弯曲形成为曲柄形状。在各杆部111的末端部形成有爪部114。爪部114是插入并卡挂于未图示的光圈叶片的卡合孔的部分。轴部112形成为从基部110的中心部垂直地立起的状态。轴部112大部分向基部110的上方突出，并且也向基部110的下方稍稍突出。在轴部112的一端和另一端分别形成有小径部115。轴部112的外径（除了小径部115）与上述永磁铁106的轴孔108的孔径对应。

在使用由上述结构构成的永磁铁106和动作部件107组装转子单元102的情况下，首先，在使永磁铁106的轴孔108与动作部件107的轴部112嵌合的状态下，将永磁铁106安装到动作部件107。此时，将永磁铁106的缺口部109嵌入到动作部件107的立起部113上。在该状态下，例如使用粘结剂等将永磁铁106和动作部件107相互固定。由此，得到使永磁铁106和动作部件107一体化的结构的转子单元102。

定子单元103具备绕线管117和2个线圈118、119。绕线管117例如通过树脂的一体成型而获得。在绕线管117的内部形成有收纳空间120。在绕线管117的与收纳空间120面对的底部上表面形成有轴承孔121。线圈118、119卷绕于绕线管117。线圈118、119的绕线位置由介于两线圈之间的间隔部122隔开。间隔部122一体地形成于绕线管117。并且，在绕线管117的上部形成有左右成对的2个凹状部123。

轴承部件104例如通过树脂的一体成型而获得。在轴承部件104以与上述2个凹状部123对应的方式形成有2个（图中仅示出1个）凸状部125。另外，在轴承部件104一体地形成有轴承片126和保护片127。在轴承片126上形成有轴承孔128。

磁轭105整体形成为圆筒形。磁轭105的内部空间形成为能够收纳上述的转子单元102、定子单元103及轴承部件104的尺寸。

在使用由上述结构构成的转子单元102、定子单元103、轴承部件104及磁轭105组装驱动马达101的情况下，首先准备卷绕好线圈118、119的绕线管117。接下来，在使轴承部件104的轴承片126的轴承孔128与转子单元102的轴部112上端的小径部115嵌合的状态下，将轴承部件104安装于转子单元102。

接下来，将安装了轴承部件104的状态下的转子单元102插入到绕线管117的收纳空间120中。此时，一对杆部111的末端部（爪部114）成为向绕线管117的外侧稍稍突出的状态。并且，在绕线管117的内部，将转子单元102的轴部112下端的小径部115嵌入到该绕线管117的轴承孔121中。

另外，轴承部件104的保护片127配置成覆盖被卷绕于绕线管117的线圈118、119的上方。然后，从横方向向绕线管117按压轴承部件104，由此将轴承部件104的2个凸状部125分别嵌入到绕线管117的2个凹状部123。由此，如图14所示，成为转子单元102、定子单元103及轴承部件104被组装为一体的状态。在该状态下使磁轭105覆盖在绕线管117的外侧，并且将未图示的中继基板和与各线圈118、119导通的多个端子129电连接，由此得到驱动马达101。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3746150号公报

专利文献2：日本特开平10-333206号公报

专利文献3：日本特开平11-183962号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述现有的光圈装置用的驱动马达101中，为了利用磁轭105抑制永磁铁106所产生的磁力线的泄漏，将永磁铁106收纳在磁轭105内。而且，磁轭105形成为圆筒形，因此以与该磁轭105的形状一致的方式将永磁铁106形成为圆柱形。使用这样的磁轭105及永磁铁106的驱动马达101在动作上没有特殊问题。因此，在光圈装置用的驱动马达101中使用了长年来普遍使用的圆柱形的永磁铁106。

然而，近些年，针对光圈装置的成本降低的要求非常强烈，因此，本申请人也从各种各样的观点出发对成本进行了重新评估。在这样的状况中，本发明人研究了驱动马达101的成本降低。其结果为，在驱动马达101的各结构要素中，本发明人着眼于永磁铁106而得知以下2个事实。

（第1事实）

作为磁轭105与永磁铁106之间的关系，一直以来都认为，与磁轭105的形状一致地使用圆柱形的永磁铁106，这在马达特性方面是优选的。但是，实际上，本发明从实验结果得知即使不是圆柱形的永磁铁也能够得到期望的马达特性的事实。

（第2事实）

得知了一直以来普遍使用的圆柱形的永磁铁106实际上是成本上升的一个重要原因的事实。在该事实的背景下存在如下情况，光圈装置用的永磁铁106不得不使用获得强磁力的钕磁铁或钐钴磁铁等稀土类磁铁。特别是钐钴磁铁具有高稀有性，在永磁铁中非常昂贵。并且，钕磁铁难以通过使用模具等的成型加工直接制造出圆柱形的永磁铁106。因此，在由钕磁铁构成永磁铁106的情况下，需要首先制造出大的磁铁母材，接下来，从磁铁母材切出单片的磁铁，然后，对单片的磁铁实施机械加工并加工成圆柱形。因而，磁铁的制造费工夫，相应地成本变高。由于以上情况，无论在由钕磁铁和钐钴磁铁中的哪一种构成永磁铁106的情况下，都存在无法避免驱动马达101成本变高的情况。

本发明的主要目的在于提供能够实现在光圈装置中使用的驱动马达的成本降低的技术。

用于解决课题的技术方案

本发明的第1方式为一种光圈装置，其具备：光圈部件，其形成供入射光通过的光圈开口；和驱动马达，其对所述光圈部件进行驱动，其特征在于，

所述驱动马达具备：

定子单元；

转子单元，其以能够旋转的方式被安装于所述定子单元；和

磁轭，其收纳所述定子单元和所述转子单元；

在所述转子单元中以与该转子单元一体地旋转的方式设有永磁铁，并且该转子单元的旋转中心轴线被设定为通过所述永磁铁的内部，

所述磁轭形成为圆筒形，并且被收纳于该磁轭内的所述永磁铁形成为棱柱形。

根据第1方式所述的光圈装置，本发明的第2方式的特征在于，

所述转子单元具有动作部件，所述动作部件安装有所述永磁铁并且与所述永磁铁一体地旋转，

所述动作部件具有收纳框，所述收纳框形成为与所述永磁铁的外形对应的框状，在该收纳框中收纳并保持所述永磁铁。

根据第2方式所述的光圈装置，本发明的第3方式的特征在于，

所述收纳框的面向收纳空间的2个内侧面中，在至少一个内侧面上形成有凸部，所述凸部与被收纳于所述收纳框的所述永磁铁的外表面接触，并且所述凸部以将该永磁铁夹在该凸部与另一个内侧面之间的方式支承该永磁铁。

根据第2方式所述的光圈装置，本发明的第4方式的特征在于，

在所述收纳框的通往收纳空间的开口缘设有具有挠性的闩部，

在将所述永磁铁收纳到所述收纳框的收纳空间的中途阶段，所述闩部成为被该永磁铁按压而挠曲的状态，在已将所述永磁体收纳于所述收纳空间的阶段，所述闩部从所述挠曲的状态恢复到原来状态，由此防止该永磁铁脱出。

根据第1～第4方式中的任一项所述的光圈装置，本发明的第5方式的特征在于，

所述永磁铁是钕磁铁。

本发明的第6方式是一种驱动马达，其被使用于光圈装置，该光圈装置对供入射光通过的光圈开口进行调整，其特征在于，

所述驱动马达具备：

定子单元；

转子单元，其以能够旋转的方式被安装于所述定子单元；和

磁轭，其收纳所述定子单元和所述转子单元；

在所述转子单元中以与该转子单元一体地旋转的方式设有永磁铁，并且，该转子单元的旋转中心轴线被设定为通过所述永磁铁的内部，

所述磁轭形成为圆筒形，并且，被收纳于该磁轭内的所述永磁铁形成为棱柱形。

本发明的第7方式是一种摄像机，其特征在于，

所述摄像机具备：上述第1～第5方式中的任一项所述的光圈装置，和

将通过所述光圈开口而入射的光转换成电信号的光电转换元件。

发明效果

根据本发明，能够实现在光圈装置中使用的驱动马达的成本降低。

附图说明

图1是示出应用本发明的摄像机的结构例的图。

图2是本发明的实施方式的光圈装置的俯视图。

图3是图2的箭头P的向视图。

图4是本发明的实施方式的光圈装置的仰视图。

图5是本发明的实施方式的光圈装置的分解立体图。

图6是从斜上方观察光圈驱动马达时的分解立体图。

图7是从斜下方观察光圈驱动马达时的分解立体图。

图8是光圈驱动马达的转子单元的剖视图。

图9是光圈驱动马达的转子单元的分解立体图。

图10是光圈驱动马达的剖视图。

图11是示意地示出光圈驱动马达的各结构部分的相对位置关系的俯视图。

图12是示出在现有的光圈装置中使用的驱动马达的概略的结构例的分解立体图。

图13是示出驱动马达的转子单元的结构的分解立体图。

图14是示出驱动马达的组装状态的剖视图。

具体实施方式

<1.摄像机的结构>

图1是示出应用本发明的摄像机的结构例的图，（A）是摄像机整体的外观图，（B）是镜筒内部的概略图。图示的摄像机150例如是出于防范目的在建筑物的顶棚部分（或墙壁等）设置的监视摄像机。该摄像机150具备安装台座151和摄像机主体152。安装台座151成为例如通过螺纹紧固被固定在建筑物的顶棚部分的结构。

摄像机主体152具备镜筒部153和物镜154。在镜筒部153的内部装入有包括物镜154在内的光学系统。物镜154安装于镜筒部153的末端。另外，在摄像机主体152中装入有光圈装置1和摄像元件155作为光学系统的一个功能部。对于光圈装置1，在后续进行详细说明。

摄像元件155是能够进行彩色拍摄的摄像元件，例如由CCD（Charge CoupledDevice：电荷耦合元件）摄像元件、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体）摄像元件等构成。摄像元件155例如具有呈行列状配置多个（大量）像素的摄像面。摄像元件155装入有将通过光圈装置1的光圈开口并入射到摄像面的光转换成电信号的光电转换元件的一例。

另外，本发明不限于在此例示的摄像机150，也能够应用于具备光圈装置1的其他结构的摄像机。另外，作为光学系统的结构，也可以进行透镜的种类、个数、配置、和光圈装置1的配置等各种变更。

<2.光圈装置的结构>

图2是本发明的实施方式的光圈装置的俯视图，图3是图2的箭头P的向视图，图4是该光圈装置的仰视图。另外，图5是本发明的实施方式的光圈装置的分解立体图。图示的光圈装置1大体上构成为具备光圈基板2、一对（2个）光圈叶片3、4、滤光片单元5、用于对光圈开口进行调整的驱动马达（以下，记作“光圈驱动马达”）6、用于对光学滤光片进行切换的驱动马达（以下，记作“滤光片驱动马达”）7、罩部件8和配线单元9的结构。但是，在图5中，省略了光圈驱动马达6和滤光片驱动马达7的标示。

（光圈基板：图2～图5）

光圈基板2是成为光圈装置1的基部的部件。光圈部件2例如使用树脂构成。如图5所示，光圈基板2主要分成3个基板部分11、12、13。但是，3个基板部分11、12、13形成一体结构。基板部分11是安装有一对光圈叶片3、4及滤光片单元5的部分。基板部分12是搭载有光圈驱动马达6的部分，基板部分13是搭载有滤光片驱动马达7的部分。其中，在基板部分11形成有开口部14。并且，在基板部分12形成有凹部15，在基板部分13形成有凹部16。开口部14用于使入射光在光圈基板2的板厚方向上通过。凹部15是收纳光圈驱动马达6的部分，凹部16是收纳滤光片驱动马达7的部分。

（光圈叶片：图2、图5）

一对光圈叶片3、4被设置成形成使入射光通过的光圈开口的光圈部件的一例。一对光圈叶片3、4以相互重叠的状态形成光圈开口。所谓光圈开口是指位于向摄像机入射的光的光路（入射光路）上并限制通过这里的光量的开口。因此，当光圈开口的尺寸相对变大时，通过这里的光量（入射光量）相对地增大，当光圈开口的尺寸相对变小时，通过这里的光量相对地减少。例如，采用利用碳膜覆盖由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的板状原材料的表面的结构，来构成一对光圈叶片3、4。各个光圈叶片3、4整体形成为薄板状。

在一个光圈叶片3上设有1个孔部17、3个引导槽18a、18b、18c和1个卡合孔19。孔部17形成为正圆或接近正圆的圆形，并具有将该圆形的一部分切成V字形的形态的平面形状。在孔部17的一部分（V字形的切口部分）安装有ND（Neutral Density：中性滤光片）滤光片20。3个引导槽18a、18b、18c沿着光圈叶片3的长边方向形成为相互平行。在3个引导槽18a、18b、18c中，2个引导槽18b、18c形成在同一直线上。而且，相对于这2个引导槽18b、18c，在隔着孔部17的相反侧的缘部形成有剩下的1个引导槽18a。卡合孔19形成在上述2个引导槽18b、18c的延长线上。并且，俯视观察时，卡合孔19沿着光圈叶片3的短边方向形成为长孔状。

在另一光圈叶片4上设有1个缺口部21、3个引导槽22a、22b、22c和1个卡合孔23。缺口部21具有切成U字形的形态的平面形状。缺口部21的底部形成为V字形，在该V字形的部分安装有ND滤光片24。缺口部21是通过与所述孔部17的重叠来形成光圈开口的部分。3个引导槽22a、22b、22c沿着光圈叶片4的长边方向形成为相互平行。在3个引导槽22a、22b、22c中，2个引导槽22b、22c形成在同一直线上。而且，相对于这2个引导槽22a、22b，在隔着缺口部21的相反侧的缘部形成有剩下的1个引导槽22c。卡合孔23形成在上述2个引导槽22a、22b的延长线上。并且，俯视观察时，卡合孔23沿着光圈叶片4的短边方向形成为长孔状。

（滤光片单元：图4、图5）

滤光片单元5用于实现光学性滤光功能。使用2个光学滤光片26、27和滤光片支承部件28构成滤光片单元5，所述滤光片支承部件28在沿平面地排列这2个光学滤光片26、27的状态下对它们进行支承。

2个光学滤光片26、27例如形成为组合了如下滤光片的结构。即，一个光学滤光片26由红外截止滤光片构成，另一光学滤光片27由空白滤光片（dummy filter）构成。红外截止滤光片是例如具有通过吸收红外线来遮断该红外线的通过的特性的光学滤光片。空白滤光片是具有与红外截止滤光片相等的折射率的光学滤光片。

在滤光片单元5中设置红外截止滤光片和空白滤光片的理由是：为了当切换光学滤光片的配置状态时，使焦距（从光学系统的主点至焦点的距离）在该切换前后不发生偏移。进一步详细地说明，在没有空白滤光片的情况下，在将红外截止滤光片配置于入射光路上的状态和不配置于入射光路上的状态下，由于通过这里的光的折射率的差而使焦距发生偏移。对此，在切换为红外截止滤光片的形式下，只要将空白滤光片配置于入射光路上，就能够消除由于光的折射率的差所导致的焦距偏移。基于以上理由在滤光片单元5中设置了空白滤光片。但是，对于设置2个光学滤光片26、27的理由，也可以是除此之外的理由。

（光圈驱动马达：图2、图3）

光圈驱动马达6是用于在光圈装置1中驱动光圈部件的驱动马达。更具体而言，光圈驱动马达6是为了对一对光圈叶片3、4所形成的光圈开口进行调整，而成为使一对光圈叶片3、4相对地移动的驱动源的马达。

（滤光片驱动马达：图2、图3）

滤光片驱动马达7是用于在光圈装置1中驱动光学滤光片的驱动马达。更具体而言，滤光片驱动马达7是为了切换光学滤光片26、27的配置状态，而成为使滤光片单元5移动的驱动源的马达。

（罩部件：图4、图5）

罩部件8是安装于光圈基板2的基板部分12、13的背侧的板状部件。在罩部件8上一体地形成有2个安装片8a（参照图5）。这些安装片8a用于将罩部件8安装于光圈基板2。罩部件8是从外部遮蔽并保护被搭载于光圈基板2的光圈驱动马达6和滤光片驱动马达7各自的动力传递机构部分的部件。

（配线单元：图2～图4）

配线单元9用于将光圈驱动马达6和滤光片驱动马达7电连接至未图示的马达控制电路。配线单元9具备与光圈驱动马达6的中继基板34连接的4根配线35a以及与滤光片驱动马达7的中继基板36连接的2根配线35b。在4根配线35a的端部安装有连接器40a，在2根配线35b的端部安装有连接器40b。

<3.光圈装置的动作>

（光圈动作）

接下来，对光圈装置的光圈动作进行说明。

所谓光圈动作是指改变一对光圈叶片3、4所形成的光圈开口的尺寸的动作。更具体的描述，所谓光圈动作是指通过使一对光圈叶片3、4相对地移动来调整光圈开口的动作。在光圈装置中调整光圈开口的动作和在具备光圈装置的摄像机中调整入射光量的动作实质上是相同的。

实际在光圈装置1中调整光圈开口的情况下，驱动光圈驱动马达6。具体而言，通过对光圈驱动马达6所具备的线圈通电来形成磁场。这样，根据通过对线圈通电而形成的磁场的方向和强度，一对光圈叶片3、4沿光圈基板2的长边方向（图5的X方向）移动。此时，一个光圈叶片3移动的方向与另一光圈叶片4移动的方向成为彼此反向。这样，在使一对光圈叶片3、4相对地移动时，通过光圈叶片3、4的重叠而形成的光圈开口的尺寸发生变化。因此，能够借助光圈驱动马达6的驱动来调整光圈开口。

（滤光片切换动作）

接下来，对光圈装置的滤光片切换动作进行说明。

所谓光圈切换动作是指切换光学滤光片26、27的配置状态的动作。更具体地描述，所谓滤光片切换动作是指在将一个光学滤光片26配置于通过上述光圈开口的光路的第1配置状态与将另一光学滤光片27配置于该光路的第2配置状态之间，对光学滤光片26、27的配置进行切换的动作。在将一个光学滤光片26配置在光路的情况下，另一光学滤光片27成为从光路退避的状态，在将另一光学滤光片27配置在光路的情况下，一个光学滤光片26成为从光路退避的状态。

实际在光圈装置1中切换光学滤光片26、27的配置状态的情况下，驱动滤光片驱动马达7。具体而言，通过对滤光片驱动马达7所具备的线圈通电来形成磁场。这样，根据通过对线圈通电而形成的磁场的方向和强度，滤光片单元5沿光圈基板2的长边方向（图5的X方向）移动。此时，例如，当滤光片单元5向X方向的一方移动时成为上述第1配置状态，当滤光片单元5向X方向的另一方移动时成为上述第2配置状态。因此，能够借助滤光片驱动马达7的驱动来切换光学滤光片26、27的配置状态。

<4.光圈驱动马达的详细结构>

接下来，对光圈驱动马达的详细结构进行说明。

图6是从斜上方观察光圈驱动马达时的分解立体图，图7是从斜下方观察光圈驱动马达时的分解立体图。另外，图8是光圈驱动马达的转子单元的剖视图，图9是转子单元的分解立体图。而且，图10是光圈驱动马达的剖视图。如图所示，光圈驱动马达6构成为，除了具备上述中继基板34等之外还具备定子单元37、转子单元38和磁轭39。

（定子单元：图6、图7、图10）

定子单元37具备绕线管41、2个线圈42、43。绕线管41例如通过树脂的一体成型而获得。在绕线管41的内部形成有收纳空间44。收纳空间44成为用于收纳转子单元38的空间。在绕线管41的与收纳空间44面对的底部上表面形成有轴承孔（第1轴承孔）45和引导面46。轴承孔45设在绕线管41的底部上表面的中央部。引导面46具有从收纳空间44的入口部分朝向轴承孔45的形成部分逐渐变高的倾斜。在绕线管41的外周部上形成有通往收纳空间44的通孔41a（参照图6）。

线圈42、43均为空芯线圈，在彼此相邻的状态下卷绕于绕线管41。并且，各个线圈42、43以环绕上述收纳空间44的方式纵向卷绕于绕线管41。在2个线圈42、43中，一个线圈是驱动用线圈，另一线圈是位置检测用线圈。所谓驱动用线圈是指产生用于使转子单元38旋转动作的磁场（磁驱动力）的线圈。所谓位置检测用线圈是指用于检测转子单元38的在旋转方向上的位置（朝向）的线圈。在此，作为一例，将线圈42作为驱动用线圈，将线圈43作为位置检测用线圈。

在这样的情况下，通过由未图示的马达控制电路的电流供给部供给电流，驱动用线圈42产生用于使转子单元38旋转动作的磁场。此时，线圈42所产生的磁场的方向由流过线圈42的电流的方向决定。并且，线圈42所产生的磁场的强度由流过线圈42的电流量决定。另一方面，位置检测用线圈43能够通过利用未图示的马达控制电路的电流检测部检测由于后述永磁铁51旋转时的磁场变化而流过线圈43的电流，来检测转子单元38的旋转方向的位置。线圈42、43的绕线位置由介于两线圈之间的间隔部47隔开。间隔部47一体地形成于绕线管41。

在如上所述卷绕有线圈42、43的绕线管41上一体地形成有可动臂48（参照图10）。可动臂48的基端部位于收纳空间44的入口部分的上端。可动臂48的基端部的位置被固定。可动臂48从收纳空间44的入口部分朝向收纳空间44的里侧（中心部侧）向斜下方延伸。因此，可动臂48的末端侧由于可动臂48自身的挠曲而能够向上下方向弹性变形。在可动臂48的末端部形成有轴承孔（第2轴承孔）49。并且，可动臂48的末端部位于收纳空间44的上部，在这里形成的轴承孔49配置成与前述的轴承孔45在上下方向上对置的状态。并且，2个轴承孔45、49被配置在大致同一轴线上。

而且，在绕线管41上设有4个端子50。端子50由金属等导电材料构成。在绕线管41的上部，配置在线圈42旁边的2个端子50将上述中继基板34与线圈42电连接起来。另一方面，配置在线圈43旁边的2个端子50将上述中继基板34与线圈43电连接起来。4个端子50与上述4根配线35a（参照图2～图4）以1:1的关系对应。

（转子单元：图6～图10）

转子单元38具备永磁铁51和动作部件52。永磁铁51是作为使转子单元38自身产生旋转力的铁心的磁铁。因此，永磁铁51由具有比铁素体磁铁等强的磁力的钕磁铁、钐钴磁铁等稀土类磁铁构成。若比较钕磁铁和钐钴磁铁，钕磁铁在主要原料的成本和磁力方面优异，钐钴磁铁在温度特性和耐腐蚀性方面优异。

永磁铁51形成为棱柱形。进一步详细地描述，永磁铁51是六面体，如图9所示，若将磁铁的三维方向的尺寸分别规定为D×W×H，则成为接下来叙述的由6个矩形的面（以下，记作“矩形面”）构成的六面体（长方体）。即，永磁铁51成为组合长宽尺寸规定为W×H的2个矩形面51a、长宽尺寸规定为D×H的2个矩形面51b、长宽尺寸规定为D×W的2个矩形面51c而成的六面体。这里所述的矩形是指长方形（包括正方形）。

永磁铁51的相当于外表面的各个矩形面51a、51b、51c分别优选为“平面”，但在实施本发明时，不必一定是平面。具体而言，也可以为，6个矩形面51a、51b、51c中的至少一个面例如是“比平面稍稍凹陷的面”、“比平面稍稍突出的面”或者“平面的一部分欠缺的面”。即，永磁铁51整体看来形成为大致棱柱形即可。并且，永磁铁51不限于上述各尺寸D×W×H的大小，只要形成棱柱形即可。永磁铁51的2个矩形面（例如，矩形面51a和矩形面51b）所成的角（棱角）的部分形成为圆形或C倒角形状。永磁铁51以上述尺寸D的一半的位置为界，一方的半部分磁化成N极侧，另一方的半部分磁化成S极侧。

动作部件52是用于安装永磁铁51并使一对光圈叶片3、4移动动作的部件。动作部件52例如由树脂的一体成型制品构成。动作部件52一体地具有收纳永磁铁51的收纳框53、分别设于该收纳框53的上表面部和下表面部的旋转轴部54a、54b、和向收纳框53的左右两侧突出的一对杆部55。

收纳框53形成为与永磁铁51的外形对应的矩形的框状。收纳框53的内部成为与永磁铁51的外形尺寸（D、W、H）对应的收纳空间56。收纳框53由底板部57、从该底板部57立起的一对侧板部58、和架设在各侧板部58的上端部之间的顶板部59形成。这样，由底板部57、一对侧板部58和顶板部59所围成的空间成为收纳空间56。

底板部57形成为俯视观察时呈大致圆形。在底板部57的上表面形成有具有挠性的闩部60。闩部60设在通往收纳空间56的入口部分（永磁铁51的插入口部分）的开口边缘。闩部60防止被收纳于收纳框53中的永磁铁51脱出。相对于此，在收纳空间56的里侧设有抵靠部61（参照图7）。关于抵靠部61，通过使永磁铁51抵靠于该抵靠部61，来对永磁铁51定位，以便永磁铁51在收纳空间56中被配置于规定的位置。抵靠部61形成为以架设在底板部57和顶板部59之间的方式呈杆状排列有2根。

一对侧板部58配置成左右成一对。这些侧板部58配置成相互对置的状态。各个侧板部58形成为侧视观察时呈矩形。并且，在各个侧板部58的内表面分别设有凸部62。凸部62沿着将永磁铁51收纳到收纳框中时永磁铁51移动的方向形成在一条直线上。并且，在每个侧板部58上设有2个凸部62。各个凸部62形成为截面三角形。设于各侧板部58的2个凸部62以上下隔开适当的间隔的方式配置。并且，设于一个侧板部58的2个凸部62与设于另一侧板部58的2个凸部62以底板部57的上表面为基准被配置于大致相同高度的位置。因此，设于各侧板部58的凸部62隔着收纳空间56相互对置。并且，各个凸部62形成为与底板部57的上表面平行。顶板部59形成为俯视观察时呈大致椭圆形。顶板部59和底板部57配置成相互对置的状态。

一对旋转轴部54a、54b位于共同的假想轴线J上。假想轴线J是成为转子单元38的旋转中心的轴线。在一对旋转轴部54a、54b中，旋转轴部54a设于底板部57的下表面中央部。旋转轴部54a形成为从底板部57的下表面向下方突出的状态。旋转轴部54a具有俯视观察时呈圆形的轴结构。旋转轴部54a的端面局部被倾斜地切除。

旋转轴部54b设于顶板部59的上表面中央部。旋转轴部54b形成为从顶板部59的上表面向上方突出的状态。旋转轴部54b和旋转轴部54a配置成同轴的状态。旋转轴部54b具有俯视观察时呈圆形的轴结构。旋转轴部54b的端面局部被倾斜地切除。但是，旋转轴部54a和旋转轴部54b各自的端面的切除部分形成为朝向彼此相反的方向。

另外，凸部62也可以是在一个侧板部58上设置一个的结构，但在收纳框53的收纳空间56内稳定地保持永磁铁51的方面，优选在一个侧板部58上以上下错开位置的方式设置两个以上的凸部62。

一对杆部55形成为从底板部57的外周缘向一方和另一方延伸。一对杆部55分别弯曲形成为曲柄形状。在各杆部55的末端部形成有爪部63。一个杆部55的爪部63是插入并卡挂于前述的光圈叶片3的卡合孔19（参照图5）中的部分。另一杆部55的爪部63是插入并卡挂于前述的光圈叶片4的卡合孔23（参照图5）中的部分。

（磁轭：图6、图7、图10）

磁轭39用于抑制磁力线向外部的泄漏。磁轭39整体形成为圆筒形。磁轭39的内部空间形成为能够收纳上述的定子单元37、转子单元38的尺寸。不过，绕线管41的下部和动作部件52的下部（主要是杆部55）配置为相对于磁轭39的下端部向下方露出的状态。

（光圈驱动马达的动作）

图11是示意地示出光圈驱动马达的各结构部分的相对位置关系的俯视图。如图所示，永磁铁51分成N极和S极。旋转轴部54a、54b的轴芯位于永磁铁51的矩形面51c的大致中心。永磁铁51的矩形面51a、51b以面对磁轭39的内周面的方向配置。并且，永磁铁51的矩形面51a配置成比矩形面51b靠近磁轭39的内周面。而且，永磁铁51的一个矩形面51a侧成为N极，另一矩形面51a侧成为S极。

一对杆部55从动作部件52的底板部57的外周缘向外延伸。在永磁铁51的外侧，除了驱动用线圈42和位置检测用线圈43，还配置有施力用磁铁64。该磁铁64在转子单元38的以旋转轴部54a、54b为中心的旋转方向上，对转子单元38向一个方向施力。磁铁64的结构的形态例如可以是平坦的板状、圆弧状的板状、棱柱形、圆柱形、半圆柱状等中的任意形态。磁铁64安装在上述绕线管41的外周部。磁铁64例如如图所示地配置成S极朝向永磁铁51侧的状态。另外，磁铁64在转子单元38的以旋转轴部54a、54b为中心的旋转方向上，例如配置在相位与驱动用线圈42的相位错开大致90度的位置。

在上述配置中，永磁铁51的磁力线（未图示）的一部分从永磁铁51的N极通过磁轭39而朝向S极。在该情况下，在磁轭39的直径方向上，永磁铁51的N极（一个矩形面51a）和磁轭39之间的间隔距离Ln，与永磁铁51的S极（另一矩形面51a）和磁轭39之间的间隔距离Ls为彼此相等的关系。这样的配置关系无论是对于棱柱形的永磁铁51还是对于圆柱形的永磁铁，都没有变化。并且，上述间隔距离Ln、Ls与一周的直径比底板部57的直径小的圆柱形的永磁铁的情况等同。因此，即使将永磁铁的形状从圆柱形变更成棱柱形，也几乎不会影响到利用永磁铁51得到的旋转力等马达特性。因此，即使在采用棱柱形的永磁铁51的情况下，也能够没有问题地使光圈驱动马达6动作。以下，对光圈驱动马达6的具体动作进行描述。

首先，在未对驱动用线圈42供给电流时，借助在永磁铁51的N极和施力用的磁铁64的S极之间作用的磁性吸引力（以下，也记作“第1磁性吸引力”），对转子单元38向逆时针方向（CCW方向）施力。在像这样向逆时针方向对转子单元38施力时，转子单元38成为旋转至逆时针方向的终端位置的状态。

与此相对，当向驱动用线圈42供给电流而形成图示的磁极（N极、S极）时，永磁铁51的N极和线圈42的S极之间作用有磁性吸引力（以下，也记作“第2磁性吸引力”）。因此，转子单元38借助第2磁性吸引力向顺时针方向（CW方向）旋转。此时，转子单元38同时受到第1磁性吸引力和第2磁性吸引力。因此，转子单元38在以旋转轴部54a、54b为中心的旋转方向上，保持在从磁铁64受到的第1磁性吸引力与从线圈42受到的第2磁性吸引力达到平衡状态的位置。并且，当以使第2磁性吸引力比第1磁性吸引力足够大的方式向驱动用线圈42供给电流时，转子单元38成为旋转至顺时针方向的终端位置的状态。

然后，当停止向驱动用线圈42的电流供给时，第2磁性吸引力消失。因此，转子单元38借助从施力用磁铁64受到的第1磁性吸引力，成为旋转至逆时针方向的终端位置的状态。

根据以上内容，通过利用未图示的马达控制电路的电流供给部调整（增减）对驱动用线圈42供给的电流量，能够控制转子单元38在旋转方向上的位置。转子单元38在旋转方向上的位置是决定一对光圈叶片3、4形成的光圈开口的尺寸的要素。因此，通过控制转子单元38在旋转方向上的位置，能够调整光圈开口的尺寸。

并且，一对光圈叶片3、4的动作与光圈驱动马达6的动作之间的关系也可以设定为接下来叙述的第1关系和第2关系中的任一种。第1关系为如下关系：当使转子单元38旋转至逆时针方向的终端位置时，一对光圈叶片3、4形成的光圈开口达到最大，当使转子单元38旋转至顺时针方向的终端位置时，一对光圈叶片3、4形成的光圈开口达到最小。与此相对，第2关系为如下关系：当使转子单元38旋转至逆时针方向的终端位置时，一对光圈叶片3、4形成的光圈开口达到最小，当使转子单元38旋转至顺时针方向的终端位置时，一对光圈叶片3、4形成的光圈开口达到最大。

附带说一下，转子单元38向逆时针方向旋转时的终端位置例如通过与永磁铁51一体旋转的动作部件52的一个杆部55抵靠到光圈基板2的一部分上而被限制。并且，转子单元38向顺时针方向旋转时的终端位置例如通过与永磁铁51一体旋转的动作部件52的另一杆部55抵靠到光圈基板2的另一部分上而被限制。

并且，当永磁铁51旋转时，由于随之的磁场变化，而在位置检测用线圈43中有电流流过。此时，流过线圈43的电流的量和方向根据永磁铁51的旋转量和旋转方向而变化。因此，通过利用未图示的马达控制电路的电流检测部检测流过线圈43的电流的量和方向，能够检测转子单元38（永磁铁51、动作部件52）在旋转方向上的位置乃至光圈开口尺寸。

（转子单元的组装步骤）

接下来，对转子单元38的组装步骤进行说明。使用永磁铁51和动作部件52进行转子单元38的组装。首先，从横向将永磁铁51插入到动作部件52的收纳框53内。这样，在收纳框53的收纳空间56的入口部分，永磁铁51与闩部60接触，并且闩部60被向永磁铁51的下表面（下侧的矩形面51c）按压而成为挠曲的状态。

接下来，压入永磁铁51，直至永磁铁51的一个矩形面51a在收纳空间56的里侧抵靠于抵靠部61。这样，成为永磁铁51在闩部60的上方完全通过的状态。并且，永磁铁51成为被收纳于收纳空间56的规定的位置的状态。当成为该状态时，伴随着永磁铁51的通过，至此挠曲的闩部60恢复到原来的状态。由此，闩部60成为接触或接近永磁铁51的一个矩形面51a的状态。在该状态下，即使想要从收纳空间56拉出永磁铁51，永磁铁51也会卡挂于闩部60，因此利用闩部60防止了永磁铁51脱出。

另外，在收纳框53的收纳空间56中，如下所述地配置永磁铁51。即，构成永磁铁51的外表面的6个矩形面中，2个矩形面51b成为面对一对侧板部58的内表面的状态，另外的2个矩形面51c成为分别面对底板部57和顶板部59的状态。并且，成为分别与永磁铁51的2个矩形面51b对应的侧板部58内表面的2个凸部62接触2个矩形面51b的状态。因此，在收纳框53内，借助在每个侧板部58的内表面各设有2个的凸部62，从两侧夹住永磁铁51，在该状态下永磁铁51被保持在收纳框51内（参照图8）。由此，得到了永磁铁51安装于动作部件52并使永磁铁51和动作部件52一体化的结构的转子单元38。

在这样组装好的转子单元38中，从收纳框53向上方及下方突出的一对旋转轴部54a、54b位于共同的假想轴线J（参照图6～图9）上。作为转子单元38的旋转中心轴线的假想轴线J被设定为通过被收纳于收纳框53中的永磁铁51的内部。

上述假想轴线J优选被设定为通过永磁铁51的重心部分。其理由如下。即，在构成转子单元38的永磁铁51和动作部件52中，永磁铁51是金属的，而动作部件52是树脂的。因此，永磁铁51的质量在转子单元38整体中所占的比例高。因此，考虑到永磁铁51旋转时的转子单元38整体的质量平衡，上述假想轴线J优选被设定为通过永磁铁51的重心部分。

（光圈驱动马达的组装步骤）

接下来，对光圈驱动马达6的组装步骤进行说明。使用定子单元37、转子单元38及磁轭39对光圈驱动马达6进行组装。首先，准备卷绕好线圈42、43的绕线管41。在将线圈42、43卷绕到绕线管41时，以经由可动臂48的末端部的上方的方式，分别将线圈42、43卷绕在由绕线管的间隔部47隔开的槽部分。

接下来，通过将转子单元38插入到绕线管41的收纳空间44中，将被收纳于收纳框53的状态下的永磁铁51收纳在绕线管41的收纳空间44。此时，可动臂38被旋转轴部54b推起而弹性变形。由此，可动臂38成为容许旋转轴部54b嵌合于轴承孔49的状态。以下详细说明。

首先，在从绕线管41的收纳空间44的入口部分插入转子单元38的一个杆部55后，使该一个杆部55穿过绕线管41的通孔41a（参照图6）。由此，一对杆部55的末端部（爪部63）均成为向绕线管41的外侧突出的状态。

另外，在如上所述地将转子单元38插入至绕线管41的情况下，使旋转轴部54a嵌合于收纳空间44的底部的轴承孔45，并且使旋转轴部54b嵌合于可动臂48的末端部的轴承孔49。作为具体的组装顺序，首先使向收纳框53的下方突出的旋转轴部54a嵌合于绕线管41的轴承孔45。此时，使旋转轴部54a的下端与绕线管41的引导面46接触，在该状态下，使旋转轴部54a沿引导面46滑动，由此将旋转轴部54a导入到轴承孔45中。

接下来，维持旋转轴部54a与轴承孔45的嵌合状态，并使向收纳框53的上方突出的旋转轴部54b嵌合于可动臂48的轴承孔49。此时，在旋转轴部54b嵌入至可动臂48的轴承孔49之前，旋转轴部54b的上端与可动臂48接触。因此，可动臂48的末端侧（轴承孔49的形成部位侧）被旋转轴部54b推起而弹性变形。然后，当旋转轴部54b到达可动臂48的末端部时，旋转轴部54b嵌入至在此形成的轴承孔49。此时，通过至此被旋转轴部54b推起的可动臂48自身的挠曲反力（弹性变形的反力）得到旋转轴部54b与轴承孔49的嵌合状态。由此，成为转子单元38以能够旋转的方式安装于定子单元37的状态。在该状态下，容许转子单元38向两个方向旋转动作。并且，转子单元38的旋转动作被限制在不足180度的角度范围内（例如，60度左右）。

在此，如上所述地可动臂48的末端侧被旋转轴部54b推起的情况下的推起量在旋转轴部54b马上与轴承孔49嵌合之前达到最大。在本实施方式中，在可动臂48的末端部和线圈42、43的与该末端部对置的绕线位置之间确保可动臂48的最大推起量以上的空隙G（参照图10），以便即使在可动臂48被旋转轴部54b推起最大的状态下，可动臂48也不会与线圈42、43的绕线位置（最内周的线圈绕线部分）干涉。

这样将转子单元38一体地安装于定子单元37之后，在该状态下使磁轭39覆盖于定子单元37的外侧。接下来，将中继基板34配置于磁轭39的上端部。此时，将绕线管41的端子50分别插入至设于中继基板34的4个孔34a中（参照图7），将两者电连接。以上完成了光圈驱动马达6的组装。

<5.实施方式的效果>

在本发明的实施方式的光圈装置1中，通过将被收纳于圆筒形的磁轭39内的永磁铁51形成为棱柱形，而不是形成为与磁轭39的外形一致的圆柱形，能够实现驱动马达6的成本降低。以下，对技术根据进行描述。

首先，作为比较例，在将永磁铁形成为圆柱形的情况下，在制造永磁铁时需要对从磁铁母材切出的单片的磁铁实施机械加工并加工成圆柱形。在该情况下，在机械加工中，利用磨削等去除从磁铁母材呈棱柱形切出的单片磁铁的多余部分。因此，产生原料的浪费。对此，在将永磁铁51形成为棱柱形的情况下，能够从磁铁母材直接切出该永磁铁51。因此，不需要用于加工成圆柱形的机械加工。其结果为，消除了伴随该机械加工的原料的浪费。因此，能够实现光圈驱动马达6的成本降低。并且，由于不需要该机械加工，减轻了制造的工夫。特别是钕磁铁难以进行使用模具等的成型加工，因此若从磁铁母材直接切出永磁铁51，则大幅降低了制造的工夫，可以期待与之相应的成本大大降低的效果。此外，通过在磁铁母材的状态下集中磁化，能够省掉在驱动马达的组装工序中对永磁铁51一个一个地磁化的工夫。而且，在将永磁铁的角（棱角）的部分加工成圆形或C倒角形状的情况下，与圆柱形的磁铁相比，棱柱形的磁铁容易加工，因此能够将加工费用抑制得较低。并且，在使用钕磁铁或钐钴磁铁等构成永磁铁的情况下，能够有效地利用昂贵的原料制造永磁铁51。因此，能够期待成本大大降低的效果。

而且，在使用棱柱形的永磁铁51的情况下，与使用圆柱形的永磁铁的情况相比，不易发生磁场方向的偏移。其理由如下。即，在圆柱形的永磁铁的情况下，圆形截面的一方的半月部分磁化成N极侧，另一方的半月部分磁化成S极侧，因此难以准确地把握磁极方向。相对于此，在棱柱形的永磁铁51的情况下，能够准确且容易地把握磁极（N极、S极）的方向。因此，在驱动马达的制造工序（组装工序）中，与圆柱形的永磁铁相比，棱柱形的永磁铁51不易发生旋转方向的位置偏移。其结果为，能够防止磁场方向的偏移，提高光圈驱动马达6的成品率。

另外，在上述实施方式的光圈装置1中，也获得了以下效果。即，在利用粘结剂等固定永磁铁51和动作部件52的情况下，有可能导致粘结引起的质量不良。关于这一点，在本实施方式中，采用了在动作部件52设置收纳框53并在该收纳框53中收纳并保持永磁铁51的结构。因此，能够利用嵌入结构将永磁铁51安装到动作部件52。因此，能够避免粘结引起的质量不良的发生。

另外，在上述实施方式中，采用了如下结构：在动作部件52的构成收纳框53的一对侧板部58的内表面分别形成有凸部62，以利用这些凸部62从两侧夹住永磁铁51的方式进行支承。因此，与永磁铁51的矩形面51b直接接触侧板部58的内表面的情况相比，能够将向收纳框53中插入永磁铁51时的滑动阻力抑制得较小。并且，即使在侧板部58的内表面存在少许变形，也能够利用上述凸部62无间隙地支承永磁铁51。

另外，在上述实施方式中，采用了如下结构：在收纳框53的通往收纳空间56的开口缘上设有闩部60，在将永磁铁51收纳于收纳框53的情况下，利用闩部60能够防止永磁铁51的脱出。因此，即使受到伴随着光圈驱动马达6的驱动而产生的振动和惯性力，永磁铁51也不可能从收纳框53脱落。并且，在将永磁铁51收纳于收纳框53后，通过来自外部的操作使闩部60挠曲，由此能够从收纳框53取出永磁铁51。因此，即使在因某种理由而需要更换永磁铁51的情况下，也能够容易地应对。

<6.变形例等>

另外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在导出通过发明的结构特征和其组合得到的特定的效果的范围内，也包括加以各种变更和改良的方式。

例如，在上述实施方式中，作为动作部件52的结构，在左右一对的侧板部58上分别设有凸部62，但本发明不限于此，也可以采用仅在任一方的侧板部58上设置凸部62的结构。

另外，在上述实施方式中，是使用卷绕于绕线管41的线圈43检测转子单元38在旋转方向上的位置的结构，但不限于此，例如，也可以是使用霍尔元件（未图示）来代替线圈43的结构。

另外，在上述实施方式中，在光圈装置1中使用的光圈驱动马达6和滤光片驱动马达7中，仅对光圈驱动马达6进行了详细地说明，但不限于此，对于滤光片驱动马达7也可以采用与光圈驱动马达6相同的结构（图6～图10中示出的结构）。不过，滤光片驱动马达7所具备的动作部件（未图示）的杆部的结构需要是适合于最终向滤光片单元5传递动力的动力传递机构的结构。

标号说明

1：光圈装置；

2：光圈基板；

3、4：光圈叶片（光圈部件）；

5：滤光片单元；

6：光圈驱动马达；

7：滤光片驱动马达；

37：定子单元；

38：转子单元；

39：磁轭；

53：收纳框；

58：侧板部；

60：闩部；

62：凸部；

150：摄像机

155：摄像元件（光电转换元件）；

G：空隙。

Claims (7)

1.一种光圈装置，该光圈装置具备：光圈部件，其形成供入射光通过的光圈开口；和驱动马达，其对所述光圈部件进行驱动，其特征在于，

所述驱动马达具备：

定子单元；

转子单元，其以能够旋转的方式被安装于所述定子单元；和

磁轭，其收纳所述定子单元和所述转子单元；

在所述转子单元中以与该转子单元一体地旋转的方式设有永磁铁，并且，该转子单元的旋转中心轴线被设定为通过所述永磁铁的内部，

所述磁轭形成为圆筒形，并且，被收纳于该磁轭内的所述永磁铁形成为棱柱形。

2.根据权利要求1所述的光圈装置，其特征在于，

所述转子单元具有动作部件，所述动作部件安装有所述永磁铁并且与所述永磁铁一体地旋转，

所述动作部件具有收纳框，所述收纳框形成为与所述永磁铁的外形对应的框状，在该收纳框中收纳并保持所述永磁铁。

3.根据权利要求2所述的光圈装置，其特征在于，

所述收纳框的面向收纳空间的2个内侧面中，在至少一个内侧面上形成有凸部，所述凸部与被收纳于所述收纳框的所述永磁铁的外表面接触，并且所述凸部以将该永磁铁夹在该凸部与另一个内侧面之间的方式支承该永磁铁。

4.根据权利要求2所述的光圈装置，其特征在于，

在所述收纳框的通往收纳空间的开口缘设有具有挠性的闩部，

在将所述永磁铁收纳到所述收纳框的收纳空间的中途阶段，所述闩部成为被该永磁铁按压而挠曲的状态，在已将所述永磁体收纳于所述收纳空间的阶段，所述闩部从所述挠曲的状态恢复到原来的状态，由此防止该永磁铁脱出。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的光圈装置，其特征在于，

所述永磁铁是钕磁铁。

6.一种驱动马达，其被使用于光圈装置，该光圈装置对供入射光通过的光圈开口进行调整，其特征在于，

所述驱动马达具备：

定子单元；

转子单元，其以能够旋转的方式被安装于所述定子单元；和

磁轭，其收纳所述定子单元和所述转子单元；

在所述转子单元中以与该转子单元一体地旋转的方式设有永磁铁，并且，该转子单元的旋转中心轴线被设定为通过所述永磁铁的内部，

所述磁轭形成为圆筒形，并且，被收纳于该磁轭内的所述永磁铁形成为棱柱形。

7.一种摄像机，其特征在于，

所述摄像机具备：

权利要求1～5中的任一项所述的光圈装置，和

将通过所述光圈开口而入射的光转换成电信号的光电转换元件。

Images