CN1232879C - 驱动装置、光量调节装置以及镜头驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种驱动装置、光量调节装置以及镜头驱动装置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为外侧磁极部的每一个极的中心角与磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为磁铁部在径向方向的厚度与磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

Description

驱动装置、光量调节装置以及镜头驱动装置

技术领域

本发明涉及适用于数字照相机等摄像装置中的快门等的驱动装置，光量调节装置，以及适用于驱动照相装置的镜头的镜头驱动装置的改进。

背景技术

作为现有技术的镜头快门照相机的快门装置，有的如图16所示。

在该图中，101是作为永磁铁的磁铁，102是驱动杆，102a是设于驱动杆102上的驱动销。驱动杆102固定在磁铁101上，与磁铁101成一整体地旋转。103是线圈，104，105是由软磁性材料构成的定子，利用线圈103对其励磁。定子104和定子105在104a部及105a部处结合，在磁路上成为一个整体。通过向线圈103通电，定子104和定子105被励磁，磁铁101在规定的角度内驱动旋转。106和107是快门叶片，108是基板。快门叶片106，107，将其孔部106a，107a可旋转地安装到基板108的销108b，108c上，长孔106b，107b可滑动地配合到驱动销102a上，通过驱动杆102和磁铁101一起旋转，叶片106，107以孔部106a，107a为中心被旋转驱动，从而开闭基板的开口部108a。为了防止增加成本，用塑料磁铁形成磁铁，并对驱动销整体成形而成。

109是将快门叶片106，107可移动地保持在基板108之间的前基板，110是保持定子104，105，并且可旋转地保持磁铁101的后基板。

目前，利用CCD作为摄像元件，将被拍照范围内的像进行光电变换，作为静止图象信息记录在存储媒体上的数字照相机正在普及。下面，简单地说明有关这种数字照相机的曝光动作的一个例子。

首先，在摄影之前，接通主电源，当摄像元件变成动作状态时，快门叶片被保持在能够在摄像元件上曝光的打开的位置。借此，在摄像元件上重复进行电荷的积累和放出输送，利用图象监视器可以观察被拍照的范围。

然后，当按下释放钮时，根据该时刻的摄像元件的输出决定光圈值和曝光时间，在根据这些数据有必要缩小曝光开口的孔径时，首先，驱动光圈叶片设定规定的光圈值。其次，对放出积累电荷的摄像元件，指示电荷积累的开始，与此同时，将该积累开始信号作为触发信号，起动曝光时间控制回路，经过规定的曝光时间后，快门叶片被驱动到遮挡向摄像元件上曝光的关闭位置。在遮挡对摄像元件的曝光之后，进行积累的电荷的输送，经由图象写入装置，将图象信息记录到记录媒体上。在电荷输送过程中，防止向摄像元件曝光，以便防止在电荷输送过程中由额外的光线引起电荷的变化。

除上述装置快门装置之外，还有具有使ND滤光片进、退的机构的装置，以及具有使带有小的光圈直径的光圈限制机构进、退的机构的装置。

上述快门装置可以减少其厚度，但是，会使线圈和定子在基板上占据更大的范围。鉴于这一问题，有人提出了图17所示的方案。

在该图中，201是筒状转子，201a被磁化成N极，201b被磁化成S极。201c是和转子201整体成形的臂，驱动销201d从该臂201c上向转子201的旋转方向延伸。202是线圈，配置在转子201的轴向方向。203是由软磁性材料构成的利用线圈202励磁的定子。定子203具有与转子201的外周面相向的外侧磁极部203a，以及插入转子201的内部的内筒。204是辅助定子，固定在定子203的内筒上，与转子201的内周面相向。通过向线圈202上通电，对外例磁极部203a、辅助定子204进行励磁，转子202旋转到规定的位置。207，208是快门叶片，205是基板。快门叶片207，208在孔部207a，208a处可旋转地安装到基板205的销205b，205c上，长孔207b，208b可滑动地配合到驱动销201d上。206是扭力弹簧，向转子201施加弹性力，以便把驱动销201d压到长孔207b，208b的端部上。通过向线圈202通电，使驱动销201d反抗扭力弹簧206的弹性力与转子201一起旋转，将快门叶片207，208以孔部207a，208a为中心旋转驱动，从而进行基板的开口部5a的开闭驱动。

利用这种结构的光量调节装置，可以构成紧凑的光量控制装置。

图17所示的光量控制装置，构成比图16所示的装置更适合于小型化的形状，但在抗拒扭力弹簧的弹性力使快门叶片移动到关闭的位置并使其保持在该位置时，必须持续地通电。此外，也可以考虑采用不用扭力弹簧，通过向线圈上通电将快门叶片保持在开、闭的位置的结构，但在这种情况下，由于将被驱动机构保持在与基板的长孔的端部相接触的位置，所以，也不得不持续向线圈通电。从而，为了达到节省电力，还有需要改进的余地。

发明内容

本发明的驱动装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁部的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；并且，所述转子被保持在两个停止位置上，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

此外，本发明的光量调节装置，该光量调节装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部通过与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；基板，该基板备有开口部；光量调节部件，该光量调节部件在前述输出部件的驱动下，通过相对于前述基板的开口部进、退，使通过前述开口部的光量发生变化；并且，所述光量调节部件被保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

此外，本发明的镜头驱动装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；基板，该基板备有开口部；镜头，该镜头在前述输出部件的驱动下，通过相向于前述基板的开口部进、退，使通过前述开口部的光束的焦距发生变化；并且，所述镜头被保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

借此，利用作用在磁铁部和外侧磁极部之间的磁力将转子稳定地保持在规定的两个部位，一旦向线圈进行通电使转子旋转到两个部位中的一个部位后，即使切断向线圈上的通电，也可以将转子保持在其旋转位置上，由此可以节省电力地进行转子的两个位置的控制。

除上面所述之外的本发明的其它目的和优点，将在以下的对本发明的最佳实施方式的说明中得到明确。以下将结合附图对本发明的实施例进行说明。以下所述实施例不能穷尽本发明的各种实施方式，本发明的范围由各权利要求项所确定。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的光量调节装置的分解透视图。

图2是图1所示的光量调节装置的剖面图。

图3是本发明第一种实施方式的快门闭锁时的沿图2的B-B线的剖面图。

图4是本发明第一种实施方式的快门打开时的沿图2的B-B线的剖面图。

图5是本发明第一种实施形式的齿槽效应扭矩的状态示意图。

图6是本发明第一种实施形式的外侧磁极的宽度尺寸和齿槽效应扭矩、磁铁尺寸的关系示意图。

图7是用于求出图6的各种关系的马达的种类示意图。

图8是作为本发明第一种实施形式中的试验结果的扭矩与转子的旋转相位之间的关系示意图。

图9是作为本发明第一种实施形式中的试验结果的扭矩与转子的旋转相位之间的关系示意图。

图10是表示作为本发明第一种实施形式中的试验结果的扭矩与转子的旋转相位之间的关系示意图。

图11是本发明第一实施形式中实验模型的外侧磁极的宽度尺寸和齿槽效应扭矩、磁铁尺寸的关系示意图。

图12是本发明第二实施形式中的光量调节装置的分解透视图。

图13是本发明第三种实施方式中的光量调节装置的分解透视图。

图14是本发明第三种实施方式中的光量调节装置的剖面图。

图15是表示本发明第四种实施形式的镜头驱动装置的透视图。

图16是现有技术中的快门叶片驱动装置。

图17是现有技术中的另外一种快门的叶片驱动装置。

具体实施方式

下面，根据图示的实施形式详细说明本发明。

图1～图4是表示根据本发明的第一种实施形式的光量调节装置的图示，其中，图1是具有光量调节装置的快门叶片驱动机构的分解透视图，图2是其剖面图，图3是快门闭锁时沿图2的B-B的剖面图，图4是快门打开时沿图2的B-B的剖面图。

在这些图中，1是具有大致为圆筒状的磁铁部的由塑料磁铁材料构成的转子，磁铁部将外周面沿圆周方向分割成4个部分，交替地磁化成S极和N极。更详细地说，如图3所示，磁化部1a，1c，其外周面被磁化成N极，磁化部1b，1d被其外周面被磁化成S极。在该第一种实施形式中，磁化极数是4极，但两极以上即可。2是圆筒形线圈，线圈2与转子1同心，并且，在转子1的轴向方向配置在与转子1相邻的位置上，线圈2，其外径与转子1的磁铁部的外径基本上相同。

3是由软磁性材料构成的定子，定子3由前端部形成齿形的外侧磁极部3a的外筒及圆柱状的内筒3b构成。外侧磁极部3a形成从定子3的外筒延伸的与磁铁1的旋转轴平行的板状的形状，同时，与转子1的外周面具有规定的间隔，并以规定的角度与该外周面相向地构成(参照图3)。这里的所谓角度是指由外侧磁极部3a和磁铁的旋转中心位置构成的扇形的中心角。关于该实施形式1中的规定的角度，将在后面加以描述。4是辅助定子，其内径部4a(参照图2)配合固定到定子3的内筒3b上。此外，在辅助定子4的外径部上，以与定子3的外侧磁极部3a相向的相位形成图3所示的相向部4b。

利用定子3的圆柱形的内筒3b和辅助定子4构成内侧磁极部。内侧磁极部由相向部4b向外侧磁极部3a突出地形成，但它既可以是简单的圆筒状，也可以仅由内筒3b构成内侧磁极。但设置图3所示的相向部4b时，与不设置所述相向部的情况相比，转子1的扭矩更大。

在转子1上，在不与外侧磁极部3a相向的位置上，成一整体地形成臂1g，在臂1g的前端上，形成作为转子的输出部件的驱动销1h。此外，驱动销1h沿着指向或者远离后面所述的基板5的开口部5a的中心的方向，即其在相向槽5e的引导下，大致沿基板5的半径方向移动。

5是光量调节装置的基板，基板5备有开口部5a。转子1，如图2所示，其轴部1e与基板5的凹部5d可旋转地配合，轴部1f以可旋转地配合到定子3的内侧磁极部前端的孔3c内的方式安装。定子3在外侧磁极部3a处固定到基板5上。由于转子1其轴部1f可旋转地配合到孔3c内，所以，对于内侧磁极部、外侧磁极部与转子1的间隙，其部件的累计误差非常小，因此大量生产时的性能十分稳定。

线圈2配置在与转子1在轴向方向相邻的位置上，此外，转子1在其旋转的过程中的中心位置位于基板开口部5a的外侧(轴1e和凹部5d的位置)，其旋转轴的方向与开口部5a的光轴并行地配置。

6是与基板5之间保持规定的空间、在空间内可移动地保持后面所述的光量调节用的快门叶片7，8的基板，并备有开口部6a。7，8是作为光量调节部件的快门叶片。孔7a，8a分别可旋转地配合到基板5的销5b，5c内。此外，长孔7b，8b可滑动地配合到转子1的驱动销1h上，随着转子1的旋转驱动快门叶片7，8。使基板5的开口部5a的开口量变化。

图3中转子1的旋转位置，是由快门叶片7，8将开口部5a关闭的状态，图4中转子1的旋转位置是叶片7，8离开开口部5a的退避位置，此时开口部5a处于开放的状态。

在从图3的状态向线圈2上进行通电，分别将定子3的外侧磁极部3a励磁成S极，将作为内侧磁极部的一部分的辅助定子4励磁成N极时，转子1沿顺时针方向旋转，成为图4所示的状态，将开口部5a打开。当从该图4的状态向线圈2上通以与前述通电电流反向的电流，分别将定子3的外侧磁极部3a励磁成N极，将作为内侧磁极部的一部分的辅助定子4励磁成S极时，转子1在图4中沿逆时针方向旋转，变成图3所示的将开口部5a关闭的状态。通过这样切换向线圈2上通电的方向，驱动销1h可以在图3所示的位置和图4所示的位置进行往复运动。

由于设置在转子1上的驱动销1h，夹持转子1，配置在外侧磁极部3a的相反侧，远离外侧磁极部3a，所以，即使用磁性材料制成驱动销1h而使其磁化，驱动销1h发生的电磁力也非常小，对磁铁的整个输出特性基本上不会产生影响。从而，可以制成动作特性稳定的驱动装置。

此外，由于驱动销1h和由塑料磁性材料构成的转子1成一整体地成形，所以，与利用另外的部件构成的情况相比，成本低，组装误差小。此外，外侧磁极部3a和具有驱动销1h的臂1g在转子1的轴向方向的位置是重合的，可以抑制大致未圆筒状的本驱动装置的轴向方向的长度(参照图2)。

进而，由于使定子3的外例磁极部3a沿着和转子1的轴向的平行方向延伸而成齿状(在用多个构成外侧磁极部的的场合，为梳齿状)，所以，可以将定子3的直径抑制在将磁隙和本身厚度与转子1的磁铁部的直径之和的最小限度的尺寸，可以制成直径非常小的驱动装置。

在上述结构中，由于线圈2配置在转子1的轴向方向，在具有最大宽度的部位处，也可以将驱动装置的直径抑制成为上述定子3的直径与上臂1g的长度之和。从而，如从图3中可以看出的，配置在基板5上的部件的面积非常小，构成紧凑的驱动装置。

此外，由于由分别和转子1的外周面及内周面相向的外侧磁极部和内侧磁极部构成夹持转子1的磁路，所以，能够构成磁阻小的磁路，同时，由于通过向线圈2通电从一个磁极部出来的磁力线流入另一个磁极部，所以，所产生的磁力线的大部分都作用在臂夹持在磁极部之间的转子1上。因此，成为旋转输出高的驱动装置，从而容易小型化。此外，由于只用一个线圈2就足够了，所以通电控制回路也简单，成本也低。

接下来，说明外侧磁极3a的详细形状。

转子1在不向线圈2通电时，在快门打开或者闭锁的状态下保持其旋转位置。下面用图5和图6说明装置状态。

在图5中，纵轴表示发生在外侧磁极部和内侧磁极部之间的作用在转子1上的磁力，横轴表示转子1的旋转相位。

E1点，E2点所示情况为，分别是即将进行正向旋转时，在反向旋转力的作用下而返回到原来的位置的情况，以及即将进行反向旋转时，在正向旋转力的作用下返回到原来的位置的情况。即，在磁铁和外侧磁极部之间的磁力的作用下，将转子1稳定地定位在E1点或者E2点处时的齿槽效应的位置。F1点，F2点，F3点是当磁铁的相位稍稍偏移时，旋转力在前后的E1点或者E2点的位置起作用下的不稳定的均衡状态的停止位置。在不向线圈2通电的状态下，由于振动及姿势的变化不能停止在F1点，F2点，F3点，而是停止在E1点或者E2点的位置。

E1，E2点这种齿槽效应稳定点，当令磁铁的磁化极数为NA时，以(360/NA)的周期存在，其中间位置成为F1点，F2点，F3点这种不稳定点。

利用有限元法数值模拟的结果，可以根据磁铁磁化的每一个极的角度(磁铁的磁化部的中心角)和与外侧磁极部与磁铁的相向角度(图3中用A表示的角度，是外侧磁极部3a与磁铁的旋转中心位置构成的扇形的中心角)的关系，清楚地看到在不向线圈通电的状态下的外侧磁极部与磁铁的吸引状态变化的情况。

借此，利用外侧磁极部与磁铁的相向角度，变化磁铁的齿槽效应位置。即，在外侧磁极部与磁铁相向的角度在规定值以下的情况下，磁铁的磁极的中心稳定地被保持在与外侧磁极部的中心相向的位置。即，图5中所述的E1点和E2点就是这种状态。反之，当外侧磁极部与磁铁相向的角度超过规定的值时，磁铁的极与极的交界被稳定地保持在与外侧磁极部的中心相向的位置，该位置为图5所述的E1点和E2点。下面用图6说明其形式。

图6是表示外侧磁极部的宽度尺寸与齿槽效应扭矩，磁铁的尺寸的关系的图示。

在图6中，横轴是“磁铁的厚度/转子的每一个极的外周长度”，纵轴表示“每一个外侧磁极部与磁铁磁铁的相向角度/转子的每一个极的角度”(换句话说，“每一个外侧磁极部的中心角/磁铁的每一个极的中心角”)。

例如，在磁铁的外径尺寸为10mm，内径尺寸为9mm，极数为16极的情况下，磁铁的厚度为“(10-9)/2”，每一个磁化的极的外周长度为“10×π/16”，所以，横轴的“磁铁厚度/转子的每一个极的外周长度”的值为0.255。此外，外侧磁极部的每一个相向于磁铁的相向角度为13度时，由于转子的每一个极的角度为22.5度，所以，纵轴的“外侧磁极部的每一个相向于磁铁的相向角度/转子的每一个极的角度”为0.578。

图6中的各点是齿槽效应扭矩基本上为0或者最小时，将马达的“外侧磁极部每一个相向于磁铁的相向角度/转子的每一个极的角度”及“磁铁的厚度/转子的每一个极的外周长度”绘制成的图，图7所示为对9种马达制成的图表。

当令图6的纵轴为“Y＝外侧磁极部的每一个相向于磁铁的相向的角度/转子的每一个极的角度”，横轴为“X＝磁铁的厚度/转子的每一个极的外周长度”时，这些点处于由公式“Y＝-0.3X+0.63”表示的直线1和由公式“Y＝-0.3X+0.72”表示的直线2包围的区域内。

图中直线1以下的范围，即“Y＜-0.3X+0.63”的范围，将磁铁的极的中心稳定地保持在与外侧磁极部的中心相向的位置，如果“Y＞-0.3X+0.72”的话，磁铁的极与极的交界部位稳定地保持在与外侧磁极部的中心相向的位置。

直线1和直线2包围的区域，即，在满足下面的条件的情况下，齿槽效应扭矩极小。

此处，外侧磁极部3a相向于磁铁的各个相向角A，由于磁铁的轴向方向的位置的变化而缓慢的变化的情况下，平均的相向角度满足上述条件式即可。即，例磁铁端面部附近的相向角度A例如为15度时，外侧磁极部的前端部附近的相向角度A为13度左右，可以将作为它们的平均值的14度用于上述条件式。

图8，图9，图10中表示实验结果。

图8，图9，图10都和图5一样，纵轴表示由作用在转子1上的由外侧磁极部和内侧磁极部产生的磁力引起的扭矩，横轴表示转子1的旋转相位。表示在线圈中不通电时的扭矩、即齿槽效应扭矩，以及在线圈端子之间外加3V电压时产生的扭矩。

构成这种模型的马达的结构为

·磁铁，外径为φ10.6mm，内径为φ9.8mm，磁化极数16极

·线圈，圈数112匝，电阻10Ω

·定子的外侧磁极部，外径φ11.6mm，内径φ11.1mm

·定子的内侧磁极部，外径φ9.3mm，内径φ8.8mm。

马达的形状和图1至图4所示的一样。

图8是外侧磁极部相向于磁铁的各相向角度A为10.35度的情况。X，Y的值，成为X＝0.192，Y＝0.46。

图9是外侧磁极部相向于磁铁的各相向角A为13.45度的情况。这种情况是不通电时产生的扭矩，即齿槽效应扭矩变得最小的情况。X，Y值变成X＝0.192，Y＝0.60。

图10是外侧磁极部相向于磁铁的各相向角A为15.52度的情况。X，Y值变成X＝0.192，Y＝0.69。

在表示由图6求出的直线的图11上分别用a，b，c表示上述图8，图9，图10的结构。

具有图8所示的特性的结构，即，外侧磁极部相向于磁铁的相向角度A为10.35度的结构，X＝0.192，Y＝0.46，符合“Y＜-0.3X+0.63”的条件，磁铁的稳定位置为磁化部的极的中心与外侧磁极部的中心相向的位置。

具有图9所示的的特性的结构，即，外侧磁极部相向于磁铁的相向角度A为13.45度的结构，X＝0.192，Y＝0.60，符合“-0.3X+0.63≤Y≤-0.3X+0.72”的条件，齿槽效应扭矩变成极小。

具有图10所示的特性的结构，即，外侧磁极部相向于磁铁的相向角度A为15.52度的结构，X＝0.192，Y＝0.69，符合“Y＞-0.3X+0.72”的条件，磁铁的稳定位置为磁化部的极的交界部位与外侧磁极部的中心相向的位置。

在本实施形式中，以满足“Y＜-0.3X+0.63”的方式设定尺寸，在不向线圈2通电的状态下，图5所示的上述E1点和E2点，成为转子1的极的中心与定子3的外侧磁极部3a的中心相向的位置，转子1在极的中心稳定地停止在与外侧磁极部3a的中心相向的位置上。

但是，即使从转子1的极的中心与外侧磁极部3a的中心相向的状态向线圈2通电，将外侧磁极部3a励磁，由于向两个旋转方向施加均等的力，所以在转子1上不会产生旋转力矩。

因此，在本实施形式中，按如下方式设定基板5的导向槽5e与转子1的驱动销1h的关系，直到转子1的中心和外侧磁极部3a的中心相向的位置，转子1不会旋转。

如图3所示，当驱动销1h与导向槽5e的一个端面接触时，转子1与磁铁部的极，即，令磁化部1b的中心Q 1与定子3的外侧磁极部3a的中心R1构成的角度为α(≠0度)的方式设定。当从图3的状态向线圈2通电，将外侧磁极部3a励磁成S极时，在转子1上产生顺时针的旋转力，成为图4所示的将开口打开的状态。

此外，当把图3的状态对应到图5中时，成为G点的位置。在该位置的齿槽效应扭矩(在作用于转子1上在定子3之间产生的吸引力)为T2，它成为作用在将要返回到E1点的旋转方向的负力(图3中逆时针方向的力)。即，在转子1的驱动销1h与基板5的导向槽5e的一个端面接触的位置处的转子1的磁铁部的保持力成为T2。从而，在图3的状态，即使切断的线圈2的通电，转子1的磁铁部也可以稳定地停止在该位置(图3的位置)。

同样地，关于转子1的顺时针方向旋转，当驱动销1h与导向槽5e的另一个端面接触时，转子1的磁铁部极，极磁化部1b的中心Q2与定子3的外侧磁极部3a的中心R1构成的角度设定成β度(≠0度)。与图3一样，即使在图4所示的打开开口的状态切断通电，转子1也可以稳定地停止在该位置(图4的位置)。

但把图4的状态对应到图5上时，成为H点的位置。在该位置的齿槽效应扭矩(发生在与定子3之间的作用到转子1上的吸引力)为T1，它成为作用到即将进入E2点的旋转方向的正力(图4中顺时针方向的力)。即，成为基板5的导向槽5e的另一个端面与转子1的驱动销1h接触的位置的保持力T1。借此，在线圈2不通电时，转子1稳定地停止在该位置(图4的位置)上。在图3的状态和图4的状态，设定成转子1旋转θ度。

当从图4的状态向线圈2进行反方向通电，将定子3的外侧磁极部3a励磁成N极时，在转子1的磁铁部产生逆时针方向的旋转力，变成图3所示的关闭开口部的状态。当变成图3所示的这种状态时，即使切断向线圈2上的通电，也像前面所述的那样原封不动保持这种状态。

如上所述，通过切换向线圈2上的通电方向，将转子1的磁铁部从图3所示的状态切换到图4所示的状态，或者从图4所示的状态切换到图3所示的状态。

这样，在以满足上述的条件的方式设定外侧磁极部的形状的同时，设定转子1的旋转角度，使其包含作用到转子1的磁铁部上的齿槽效应力的反向范围，而不包含转子的磁化部的中心位置与外侧磁极部的中心位置相向的范围，借此，可以构成在不通电的状态下能够将转子1保持在两个停止位置上的驱动装置。

快门叶片7和快门叶片8与转子1连动旋转。如上所述，当转子1的磁铁不处于图4的状态时，快门叶片7和快门叶片8分别处于从基板5的开口部5b退避的位置。另一方面，当转子1的磁铁不处于图3所示的位置时，由快门叶片7和快门叶片8将基板5的开口部5b闭锁。从而，通过切换向线圈2上通电的方向，能够将快门叶片7和快门叶片8的位置控制在开放位置和闭锁位置，可以控制通过基板6的开口部6a和基板5的开口部5b的光量。

进而，在不向线圈2上通电时，利用转子1的磁铁部和磁极部的吸引力保持各个位置。借此，即使不通电，也不会由于振动等引起快门叶片7和快门叶片8的位置的变化，在提高快门的可靠性的同时，节省能量。

从而，在本实施形式中的光量调节装置，起着不管是在打开的位置还是在关闭的位置，在不通电的状态下就可以保持这些位置的快门装置和光圈装置的作用。在本实施形式中，将外侧磁极部制成一个部位处的齿形，但也可以如后面所述，设置多个。

图12是表示根据本发明的第二种实施形式的光量调节装置的图示，是代替图1至图4所述的快门叶片，用于驱动调节进入摄像元件的光量的光圈部件的例子。更详细地说，是一种用转子1驱动ND滤光片、使之在开口内进退从而具有调节透过的光量的功能的光量调节装置。和图1相同的部分(包括形状和材料)标注相同的标号。

在该图中，10是作为光量调节部件的ND滤光片，孔10a可旋转地配合到基板5的突起5b上。10b是设置在ND滤光片10上的长孔，长孔10b和上述第一种实施形式中的快门叶片7或者8一样，与转子1的驱动销1h可滑动地配合。通过转子1的驱动销1h的旋转，ND滤光片10进入基板5的开口部5a内，可以向减少透过光量的位置以及向从开口部5a退避的位置移动。借此，调节通过开口部5a的光量。

不言而喻，代替ND滤光片10，也可以使具有小孔径的的开口部的开口调节板进退。

图13是根据本发明的第三种实施形式的光量调节装置的图示，与图1相同的部分(包括形状和材料)标注相同的标号。

在该图中，20是光圈孔径板，由遮光性塑料或者金属构成，孔部20a可旋转地配合到基板5的突起5b上。20c是孔径小于基板5的开口部5a的开口部，开口部之外，由具有遮光性的材料构成。光圈孔径板20，其长孔20b与上述第二种实施形式中的ND滤光片10一样，可以滑动地与转子1的驱动销1h配合，利用转子1的驱动销1h的旋转位置进入基板5的开口部5a内，可以向减小开口直径的位置和从开口部5a退避的位置移动。借此，调节通过开口部5a的光量。在这种方法中，在调节光量的位置的状态，即使切断通电，也可以保持这种状态。

在上述第二种实施形式和第三种实施形式中，磁铁部的极数是4极，但极数并没有限制。

此外，在上述实施形式中，外侧磁极部设在一个部位处，但也可以设置在磁铁的磁化极数的一半或一半以下的部位处。即，由于磁铁磁化成4极，所以也可以在其一半的部位的2处设置外侧磁极部。在这种情况下，外侧磁极部以转子1的旋转中心为中心，相互错开720/n度的整数倍(n为磁化极数，在上述各实施形式中，n＝4)进行配置。在图14中，表示出这种情况的剖面平面图。磁化极数为8时，720/8度的整数倍，例如可以有相互离开90度或者180的四个部位，3个部位，2个部位。

在图14中，33是定子，由于磁铁的磁化极数是4极，所以，在相隔180度的两个部位处有外侧磁极部33a，33c。33b是内筒。

外侧磁极部33a，33c和上述个实施形式一样，具有沿着与转子1的磁铁部的轴向方向平行的方向延伸并形成齿状。在这种情况下，由于具有多个，所以构成梳齿状。当令n为磁化极数时，定子33的外侧磁极部33a，33c以错开720/n度的相位形成。由于磁铁的磁化极数n＝4，所以，为180度。在辅助定子4的外径部上，以和定子33的外侧磁极部33a，33c相向的相位形成相向部4b，4c。

图15是表示根据本发明的第四种实施形式的镜头驱动装置的图示，和图1相同的部(包括形状和材料)赋予相同的标号。

在上述各实施形式中，驱动快门叶片和光圈部件，不言而喻，也可以是驱动其它机构的结构。图15所示的镜头驱动装置，代替上述光量调节装置的快门叶片和光圈部件，用于驱动镜头。

40上镜头保持器，41是安装在镜头保持器上的镜头。镜头保持器40的孔部40a可旋转地配合到基板的突起5b上。40b是设置在镜头保持器40上的长孔，长40b与上述各实施形式中的快门叶片8或者9一样，可滑动地配合到转子1的驱动销1h上，镜头保持器40通过转子1的驱动销1h的旋转位置或者使镜头41进入基板5的开口部5a内，或者使镜头41从开口部5a退避。借此，调节通过开口部5a的光的焦点。

由于转子1，线圈2，定子3，以及，辅助定子4，具有和上述第一种实施形式相同的结构，所以在线圈2上不通电时，利用转子1的磁铁和磁极部的吸引力，将镜头保持在其位置上。从而，即使不通电，镜头31的位置也不会因振动等发生变化，在提高镜头驱动的可靠性的同时，节省能量。

下面，说明上述第一至第四种实施形式中的效果与结构部件之间的对应关系，并且综合列举如下。

本发明的驱动装置，该装置包括：转子1，该转子1具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以轴为中心旋转；至少一个外侧磁极部3a(33a，33c)，该外侧磁极部3a(33a，33c)与轴平行地延伸形成，并与磁铁部的外周面相向；内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)，该内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)位于外侧磁极部3a(33a，33c)的相向位置，并与磁铁的内周面相向；线圈2，该线圈2沿转子的轴的方向配置，用于对外侧磁极部3a(33a，33c)和内侧磁极部3b，4b，4c，33b)进行励磁；并且，所述驱动装置将转子保持在两个停止位置上，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为外侧磁极部的每一个极的中心角与磁铁部的磁化的每一个极的中心角的比值，X为磁铁部在径向方向的厚度与磁铁部的磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

本发明的光量调节装置，其包括：转子1，该转子1具有将外周面沿周向方向分割并磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以轴为中心旋转；输出部件1h，该输出部件1h响应转子1的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部3a(33a，33c)，该外侧磁极部3a(33a，33c)与轴平行地延伸形成，并与磁铁部的外周面相向；内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)，该内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)位于外侧磁极部3a(33a，33c)的相向位置，并与磁铁的内周面相向；线圈2，该线圈2沿转子的轴的方向配置，并对外侧磁极部3a(33a，33c)和内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)进行励磁；基板5，该基板5备有开口部5a；光量调节部件(7，8，10，20)，该光量调节部件(7，8，10，20)在输出部件1h的驱动下，通过相向于基板5的开口部5a进、退，使通过开口部5a的光量发生变化；并且，所述驱动装置将光量调节部件保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为外侧磁极部3a(33a，33c)的每一个极的中心角与磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为磁铁部在径向方向的厚度与磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

本发明的镜头驱动装置，其包括：转子1，该转子1具有将外周面沿周向方向分割并磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以轴为中心旋转；输出部件1h，该输出部件1h响应转子1的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部3a(33a，33c)，该外侧磁极部3a(33a，33c)与轴平行地延伸形成，并与磁铁部的外周面相向；内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)，该内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)位于外侧磁极部3a(33a，33c)相向的位置，并与磁铁的内周面相向；线圈2，该线圈2沿转子的轴的方向配置，用于对外侧磁极部3a(33a，33c)和内侧磁极部(3b，4b，4c，33b)进行励磁；基板5，该基板5备有开口部5a；镜头41，该镜头41在输出部件的驱动下，通过相向于基板5的开口部5a进、退，使通过开口部5a的光束的焦距发生变化；并且所述驱动装置将镜头41保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为外侧磁极部的每一个极的中心角与磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为磁铁部在径向方向的厚度与磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

根据这些结构，在齿槽效应力的作用下，使磁铁部的被磁化的极的中心位置与外侧磁极部3a的中心位置相向。由于在磁铁的外周面上磁化成不同的极(N极，S极)，所以，在线圈部通电时，可以在两处位置上保持转子的旋转位置。

具体地说，在向线圈2通电的场合，驱动磁铁部(转子1)，以使磁铁部的被磁化的极的中心位置在与外侧磁极部3a的齿的中心相向的位置之间移动，所以，通过向线圈2上通电驱动的磁铁部(转子1)，即使切断向线圈2上的通电，也会被定子上产生的磁力(齿槽效应力)所吸引，使其保持自身的位置。即，即使在不通电时，也能够保持转子的旋转位置，可以减少电力消耗。

此外，在上述实施形式中，将转子1的动作范围进行限制，使其包含将作用于转子1的磁铁部与外侧磁极部3a之间的磁力所产生的吸引力的反向区域，而不包含磁铁部的被磁化的极的中心与外侧磁极部3a的中心相向的区域。

当从图3所示的状态向线圈2通电，而将外侧磁极部3a励磁成S极时，在磁铁部产生顺时针方向的旋转力，进行稳定地起动，成为图4的打开状态，此外，当从图4的状态向线圈2通电，而将外侧磁极部3a励磁成N极时，在磁铁部产生逆时针方向的旋转力，进行稳定地起动，成为图3的闭锁状态。

此外，在上述实施形式中，由于外侧磁极部3a被配置在远离输出部件1h的动作范围的位置，所以，即使用磁性磁力构成驱动销1h，在驱动销部产生的电磁力也非常小，对整个磁铁的输出特性不会产生影响，可以获得稳定的驱动特性。

此外，在上述实施方式中，成为转子1的旋转中心的轴的一端1e可以配合到比基板5的开口部5a更靠外的前基板5上的孔部5d内，其另一端1f可以配合到设于内侧磁极3b部的中心部的孔内，所以，容易控制内侧磁极部3b或者外侧磁极部3a与磁铁部之间的间隙，稳定大量生产时的性能。

Claims (11)

1.一种驱动装置，该驱动装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁部的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；并且，所述转子被保持在两个停止位置上，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征为：其具有基板，该基板对前述转子的动作范围加以限制，以便使所述动作范围包含由作用到前述转子的磁铁部和前述外侧磁极部之间的磁力所产生的吸引力变成反向的区域，且不包含前述磁铁部的被磁化的极的中心与前述外侧磁极部的中心相向的区域。

3、一种光量调节装置，该光量调节装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部通过与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；基板，该基板备有开口部；光量调节部件，该光量调节部件在前述输出部件的驱动下，通过相对于前述基板的开口部进、退，使通过前述开口部的光量发生变化；并且，所述光量调节部件被保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，其中，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

4.如权利要求3所述的光量调节装置，其特征为：在前述基板上形成有与前述输出部件相配合而限制前述输出部件的动作范围的导向槽，其结构使得前述动作范围包含由作用到前述转子的磁铁部和前述外侧磁极部之间的磁力所产生的吸引力变成反向的区域，且不包含前述磁铁部的被磁化的极的中心与前述外侧磁极部的中心相向的区域。

5.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征为：前述光量调节部件是快门叶片，当前述输出部件与前述导向槽的一个端面接触时，前述快门叶片呈将前述开口部打开的状态，当前述输出部件与前述导向槽的另一个端面接触时，前述快门叶片呈将前述开口部闭锁的状态。

6.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征为：前述光量调节部件是光圈部件，当前述输出部件与前述导向槽的一个端面接触时，前述光圈部件进入前述开口部，减少通过前述开口部的光量，当前述输出部件与前述导向槽的另一个端面接触时，前述光圈部件从前述开口部退避。

7.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征为：前述输出部件的动作范围和前述外侧磁极部隔着前述转子互相位于相反侧。

8.如权利要求3所述的光量调节装置，其特征为：前述输出部件与前述磁铁部一体地形成、旋转，前述外侧磁极部与前述输出部件在前述转子的轴向方向的位置重合。

9.如权利要求3所述的光量调节装置，其特征为：前述转子的旋转中心的轴的一端，可旋转地配合到设置在前述基板上与前述基板的开口部错开了的孔部内，另一端可旋转地配合到设于前述内侧磁极部的中心部上的孔部内。

10.一种镜头驱动装置，该镜头驱动装置包括：转子，该转子具有将外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的极的圆筒状磁铁部，并能够以其轴为中心旋转；输出部件，该输出部件响应前述转子的旋转而进行动作；至少一个外侧磁极部，该外侧磁极部与前述轴平行地延伸而形成，并与前述磁铁部的外周面相向；内侧磁极部，该内侧磁极部位于与前述外侧磁极部相向的位置，并与前述磁铁的内周面相向；线圈，该线圈沿前述转子的轴的方向配置，用于对前述外侧磁极部和前述内侧磁极部进行励磁；基板，该基板备有开口部；镜头，该镜头在前述输出部件的驱动下，通过相向于前述基板的开口部进、退，使通过前述开口部的光束的焦距发生变化；并且，所述镜头被保持在两个停止位置，其特征为：满足条件：-0.3X+0.63＞Y，Y为前述外侧磁极部的每一个极的中心角与前述磁铁部的被磁化的每一个极的中心角的比值，X为前述磁铁部在径向方向的厚度与前述磁铁部的被磁化的每一个极在圆周上的长度的比值。

11、如权利要求10所述的镜头驱动装置，其特征为：在前述基板上形成有与前述输出部件相配合而限制前述输出部件的动作范围的导向槽，其结构使得前述动作范围包含由作用到前述转子的磁铁部和前述外侧磁极部之间的磁力所产生的吸引力变成反向的区域，且不包含前述磁铁部的被磁化的极的中心与前述外侧磁极部的中心相向的区域。

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