CN1476147A - 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，包括：具有被沿周向分割并以不同极性磁化的磁体部的中空状的可旋转的转子；沿着与该转子的旋转轴垂直的方向延伸出来而形成的、且与该转子的垂直于磁体旋转轴的面相对的第一磁极部；在与磁极部之间夹着磁体部、且与该转子的垂直于磁体的旋转轴的另一个面相对的第二磁极部；沿转子的径向配置、将第一磁极部和第二磁极部励磁的线圈，如果第一磁极部的每一极的中心角对磁体部被磁化的每一极的中心角的比值为Y，磁体部被磁化的每一极的外周长度对磁体部的旋转轴方向的厚度的比值为X，则满足条件：－0.333X+0.9＜Y。

Description

驱动装置、光量调节装置、以及镜头驱动装置

技术领域

本发明涉及对适用于数字式照相机等摄影装置中的快门装置等的驱动装置、以及光量调节装置的改进。

背景技术

在摄像元件中采用CCD等、对被摄影像进行光电转换而将其作为静止图像信息记录到记录媒体中的数字式照相机逐渐普及。下面，简单地说明有关这种数字式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，当摄像元件处于工作状态时，快门即被保持在可以对摄像元件曝光的打开位置。从此，电荷在摄像元件上反复进行蓄积和放出传送，利用图像监视器可以对被摄影的区域进行观察。

当按下释放按钮时，光圈值和曝光时间对应于在该时刻的摄像元件的输出被确定，以此为基础，在必须缩小曝光开口的口径的情况下，首先，光圈叶片被驱动并被设定到预定的光圈值。其次，对放出了蓄积电荷的摄像元件发出电荷蓄积开始指令，与此同时，曝光时间控制电路以该蓄积开始信号为触发信号而起动，经过预定的曝光时间之后，快门叶片被向着遮蔽对摄像元件进行曝光的位置驱动。在对摄像元件的曝光被遮挡之后，进行蓄积电荷的传送，经由图像写入装置将图像信息记录到记录介质上。在电荷的移送中防止对摄像元件的曝光是为了防止在电荷移送过程中多余的光使电荷发生变化。

图16表示出实现了所述光圈装置和快门装置的小型化的装置。它将作为光圈叶片和快门叶片的驱动装置的马达制成中空形状，将内部作为光路使用，借此减小光圈装置和快门装置的外径。

在同一图中，101是筒状的转子，其外周面交替磁化成N极和S极。102a、102b是线圈，夹着转子沿转子的轴线方向配置。103a、103b是由软磁性材料构成的定子，定子103a被线圈102a励磁，定子103b被线圈102b励磁。定子103a、103b由外筒和内筒构成，外筒具有沿光轴方向呈板状延伸的外侧磁极部，该外侧磁极部配置在与转子101的外周面相对的位置上。内筒也具有沿光轴方向呈板状延伸的内侧磁极部，该内侧磁极部配置在与转子101的内周面相对的位置上。104a、104b是辅助定子，分别固定在定子103a、103b的内筒上。105是由非磁性材料构成的连接环，与定子103a、103b偏离预定相位地固定。通过对线圈102a、102b通电，使定子103a、103b的外侧磁极部、辅助定子104a、104b励磁，转子101旋转至预定的位置。106是固定在转子内周面上的输出环，与转子101一起旋转。107是基板，其上形成有与设置在输出环106上的销配合的槽，利用该槽限制输出环106的可旋转范围。108a、108b是快门叶片，与输出环106的销配合，根据转子101的旋转位置改变叶片的打开状态。

此外，图17表示的装置不是使马达的内部为中空状，而是使马达的外径非常小。

在同一图中，201为筒状转子，201a被励磁为N极，201b被励磁为S极。201c是与转子201形成一体的臂，驱动销201d从该臂201c沿转子201的旋转轴方向延伸。202为线圈，沿转子201的轴向配置。203由软磁性材料构成，是被线圈202励磁的定子。定子203具有与转子201的外周面相对的外侧磁极部203a和插入到转子201内部的内筒。204是辅助定子，固定在定子203的内筒上，与定子201的内周面相对。通过向线圈202通电，使外侧磁极部203a、辅助定子204励磁，转子201旋转至预定的位置。207、208是快门叶片，205为基板。快门叶片207、208在孔部207a、208a处可以旋转地安装在基板205的销205b、205c上，长孔207b、208b可滑动地配合到驱动销201d上。206是扭转弹簧，以将驱动销201d压在长孔207b、208b的端部上的方式对转子201施加弹性力。通过向线圈202通电，使驱动销201d克服扭转弹簧206的弹性力而与转子201一起旋转，从而以孔部207a、208a为中心旋转驱动快门叶片207、208，进行基板的开口部5a的开关驱动。

发明内容

作为本发明的特征之一，是一种驱动装置，该驱动装置包括：

具有被沿周向分割并以不同极性磁化的磁体部的中空状转子、沿着与该转子的旋转轴垂直的方向延伸出来而形成并与该转子的和旋转轴垂直的一个面相对的第一磁极部、以及与该转子的另一个面相对的第二磁极部，其中，该第一磁极部和第二磁极部夹住转子的磁体部；如果第一磁极部的每一极的中心角对磁体部的被磁化的每一极的中心角的比值为Y，磁体部的被磁化的每一极的外周长度对磁体部的旋转轴方向的厚度的比值为X，则满足

-0333X+0.9＜Y

的条件；采用这种结构，在不通电时，将由嵌齿扭据保持的转子旋转位置作为分界，通过切换通电方向可以使转子向相反方向旋转移动。

作为本发明的另一个特征，是一种光量调节装置，其配有：上述驱动装置；配有开口部的基板；以及光量调节构件，通过对通电进行切换，可以调节通过开口部的光量。

作为本发明的另一个特征，为一种光量调节装置，其配有：上述驱动装置；镜头；以及镜头保持构件，通过对通电进行切换可以驱动透镜，并且可以改变通过转子的中空部的光束的焦距。

通过下面对本发明优选实施例的说明，本领域技术人员将会看出除上面已经说明的目的和优点之外的其它目的和优点。在本说明书中，参照作为说明书一部分的附图对本发明的一个例子进行说明。然而，该例子没有穷举本发明的各种实施例，因此，应当参照说明书之后的权利要求书来限定本发明的范围。

附图说明

图1是表示根据本发明的第一个实施形式的光量调节装置的分解透视图。

图2是图1的光量调节装置的剖视图。

图3是当线圈中没有电流流过时的图2的C-C剖视图。

图4是当线圈中流过预定方向的电流时的图2的C-C剖视图。

图5是当线圈中流过与图4方向相反的电流时的图2的C-C剖视图。

图6是表示磁体旋转位置和嵌齿扭矩的关系的图示。

图7是表示磁体的尺寸、磁体磁化部的中心角以及定子的磁极部的中心角的关系的图示。

图8是表示成为图7的模型的马达构成的图示。

图9是表示嵌齿扭矩及通电扭矩和旋转相位的实验结果的图示。

图10是表示嵌齿扭矩及通电扭矩和旋转相位的实验结果的图示。

图11是表示嵌齿扭矩及通电扭矩和旋转相位的实验结果的图示。

图12是表示成为实验的模型的马达的磁体尺寸、磁体的磁化部的中心角以及定子的磁极部的中心角的关系的图示。

图13是表示根据本发明的第二个实施形式的光量调节装置的分解透视图。

图14是表示根据本发明的第三个实施形式的光量调节装置的分解透视图。

图15是表示根据本发明的第四个实施形式的镜头驱动装置的剖视图。

图16是表示现有的快门叶片驱动装置的分解透视图。

图17是表示现有的另一个快门叶片驱动装置的分解透视图。

具体实施方式

以下，根据图示的实施形式对本发明进行详细说明。

图1～图5是表示根据本发明的第一个实施形式的光量调节装置的图示，图1是光量调节装置的分解透视图，图2是其剖视图，图3是当线圈中没有电流流过时的图2的C-C剖视图，图4是当线圈中流过预定方向的电流时的图2的C-C剖视图，图5是当线圈中流过与图4方向相反的电流时的图2的C-C剖视图。图3至图5没有绘出线轴和线圈，只是放大表示了设置在后面所述的磁体1上的驱动销1h附近的情况。

在这些图中，1是环形(中空的圆板形状)的磁体，由塑性磁体材料构成，以环形的中心位置为轴旋转。磁体1沿圆周方向将与该旋转轴垂直的一个面和相反侧的面分割成16分并交替地磁化为S极、N极。如图3所示磁化部1a、1c被磁化成N极，磁化部1b、1d被磁化成S极，其各自的内面形成相反的极。2是环形的线圈，与磁体1的外周侧相邻地配置。线圈2是将导线卷绕在由绝缘材料构成的线轴2a上构成的，该线轴2a在旋转轴方向上的厚度比磁体1大一些。由于该光量调节装置的驱动装置为单相驱动，所以一个线圈就够了。

3是由软磁性材料构成的第一定子，具有隔开45度等分的间隔形成的8个第一磁极部3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g和3h。即，若磁体1的磁化极数为NA，则分开720/NA度的间隔地形成NA/2个第一磁极部。

4是由软磁性材料构成的第二定子，具有隔开45度等分的间隔形成的8个第二磁极部4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g和4h。即，若磁体1的磁化极数为NA，则分开720/NA度的间隔地形成NA/2个第二磁极部。

在第一定子3的外周端部上形成呈筒状的连接部3i，利用该连接部3i将第一定子3和第二定子4固定。第一定子3的除连接部3i以外的部分和第二定子4是由平板构成的，通过在该平板上设置切口，形成沿径向方向延伸出来的齿形磁极部3a～3h、4a～4h。在由第一定子3和第二定子4形成的空间内配置线圈2和磁体1，第一定子3和磁体1的一个面以及第二定子4和磁体1的另一个面分别隔开预定的距离相对配置。

通过对线圈2通电，第一磁极部3a～3h被全部以相同的极性励磁，第二磁极部4a～4b被全部以与第一磁极部3a～3h相反的极性励磁。第一定子3和第二定子4使其第一磁极部3a～3h和第二磁极部4a～4h相向地以同样的相位固定。由被连接部3i固定的第一定子3和第二定子4以及线圈2形成磁路。也可以采用第一定子3和第二定子4之一形成没有切口的平板形状而仅在另一个上形成磁极部的结构。但是，在第一定子3和第二定子4两者上设置磁极部的情况与只在其中之一上设置的情况相比，磁体1的旋转扭矩增大。

11是固定在磁体1内周部上的轴承环，12是固定在第一定子3和第二定子4之间的轴承。轴承环11配合到轴承12的外周面上，在使磁体1和第一定子3以及磁体1和第二定子4的间隙形成预定间隔地对磁体1进行定位的状态下，在轴承12的外周面上滑动。

5是光量调节装置的基板，基板5在中央形成构成光路的开口部5a。第一定子3固定在基板5上，形成有开口部6a的前基板6被固定在相反侧的面上。在基板5和前基板6之间设有间隙，在该间隙中配置叶片构件7、8、9、10。

在磁体1的与第一定子3相对的面上形成两个驱动销1h、1i。该驱动销1h、1i与由塑性磁性材料构成的磁体1成一体地形成，因而，与由单独的构件构成驱动销并进行安装的情况相比，可以以低成本减小销的配置误差。该驱动销1h、1i贯穿设置在基板5上的圆弧状长孔5d、5e的内部，可以沿圆周方向在这些长孔5d、5e的内部移动。

设置在叶片构件7、9上的圆孔7a、9a可旋转地配合到设置在各基板5上的销5b、5c中，长孔7b、9b可滑动地配合到磁体1的驱动销1h上。并且，设置在叶片构件8、10上的圆孔8a、10a可旋转地配合到设置在各基板5上的销5f、5g上，长孔8b、10b可滑动地配合到磁体1的驱动销1i上。当磁体1旋转时，叶片构件7、9以配合到销5b、5c上的圆孔7a、9a为轴、被驱动销1h向外推出地旋转，叶片构件8、10以配合到销5f、5g上的圆孔8a、10a为轴、被驱动销1i向外推出地旋转。借此，由叶片构件7、8、9、10形成的开口部的大小发生变化，可以调节通过基板5的开口部5a的光量。

采用这种结构，由于作为叶片构件7、8、9、10的驱动装置的马达的光轴方向的厚度相当于将比磁体1厚一些的线轴2a的厚度加上第一定子3的板厚和第二定子4的板厚所得的厚度，因而，可以构成非常薄的驱动装置。并且，从第一磁极部和第二磁极部中的一个磁极部流出的磁通中的大部分流入了位于其相对的位置上的另一个磁极部中，磁通有效地作用于配置在其间的磁体1上，可以获得很高的扭矩。

其次，对磁体1的旋转位置进行说明。

图3、4、5是图2所示的C-C剖视图，图3表示未在线圈2中通电时的磁体1的旋转位置。当线圈2没有通电时，第一定子3和第二定子4不产生磁通，旋转停止位置由磁体1与第一定子3和第二定子4之间产生的嵌齿扭矩确定。嵌齿扭矩是由在磁体1与第一磁极部以及第二磁极部之间产生的磁力形成的吸引力发生的扭矩，在图3中，该嵌齿扭矩使磁体1停止在磁体1的相邻磁极部的交界(N极和S极的交界)位置处于与第一、第二磁极部的中心位置相向的位置上。

当从图3所示的状态对线圈2进行通电时，根据通电的方向第一定子3被励磁成N极和S极中的一种极性，第二定子4被励磁成相反的极性，磁体1被旋转至图4所示状态或图5所示状态之一的位置上。

更具体地说，当在线圈2上进行预定方向的通电、将第一定子3的第一磁极部励磁成N极时，磁体1内面的S极(在图3、4、5中，磁体1的内面与第一磁极部相对)的中心位置欲与第一磁极部的中心位置相对地沿逆时针方向旋转，停止在驱动销1h与基板5的长孔5d的侧壁碰撞的位置上。当在线圈2中进行相反方向的通电并将第一定子3的第一磁极部励磁成S极时，磁体1的内面的N极中心位置欲与第一磁极部的中心位置相对地向顺时针方向旋转，停止在驱动销1h与基板5的长孔5d的另一个侧壁碰撞的位置上。

图6是曲线化表示作用在线圈2与第一定子3以及第二定子4之间的嵌齿扭矩的图示。纵轴表示由在磁体1与第一定子3和第二定子4之间产生的磁力(吸引力)发生的扭矩的大小，横轴表示磁体1的旋转相位。

在磁体1位于以点E1、E2、E3表示的旋转位置上的情况下，当使磁体1借助外力沿顺时针方向旋转时，嵌齿扭矩便使其向逆时针方向旋转地作用；当借助外力向逆时针方向旋转时，嵌齿扭矩便使其向顺时针方向旋转的地作用，欲使磁体1返回到点E2。当磁体1位于由点E1、E2、E3表示的位置上时，即使线圈2不通电，嵌齿扭矩也可以将其稳定地保持在所处的位置上。

点F1、F2所示的旋转位置，在与以这些点为界切换嵌齿扭矩的作用方向的点上与点E1、E2、E3是一样的，但是嵌齿扭矩的作用方向与E1、E2、E3相反。仅当磁体1的旋转位置与点F1、F2重合时，嵌齿扭矩的大小为0，但是，当由于略微的振动和姿势的变化而偏离F1、F2时，嵌齿扭矩便作用欲使磁体1旋转至最近的点E1、E2、E3的任意位置的嵌齿扭矩。因而，在考虑振动等实际使用环境时，不能借助嵌齿扭矩将磁体1稳定地保持在点F1、F2的位置上。

当磁体的磁化极数为NA时，点E1、E2、E3所示的借助嵌齿扭矩稳定保持磁体1的旋转位置以360/NA度为周期地存在，其中间位置成为点F1、F2这样的不稳定点。

根据有限元素法获得的数值模拟结果可以看出，在未向线圈通电的状态下的第一磁极部与磁体1的吸引状态的情形，对应于磁体的尺寸、磁体1被磁化的每一极的角度(磁体1磁化部的中心角)和与第一磁极部的磁体1相对的相对角度(图3、4中以A表示，由第一磁极部和转子旋转中心位置构成的扇形中心角)的关系发生变化。

因此，稳定点E1、E2、E3的位置根据磁体的尺寸、磁体的磁化部的中心角以及第一磁极部的中心角而改变。即，通过使它们发生变化，这些位置分为磁体1的磁化部的中心稳定地保持在与第一磁极部的中心相对的位置上的情况，与磁体1的磁化部和磁化部的边界稳定地保持在与第一磁极部的中心相对的位置上的情况。采用图7对其情形进行说明。

在图7中，横轴为“磁体的厚度(表示旋转轴方向的尺寸)/磁体1的每一极的外周长度”，纵轴为“每一磁极部的与磁体相对的相对角度/磁体的每一极的角度”(换言之，为“磁极部的每一极的中心角/磁体的每一极的中心角”)。

例如，在磁体的外径尺寸为18mm、板厚为0.05mm，极数为16极的情况下，由于磁极部每一极的外周长度为“18×π/16”，所以横轴的“磁体厚度/磁体的每一极的外周长度”的值为0.141。并且，每一磁极部的中心角为13.5度时，磁体的每一极的中心角为22.5度，因而，纵轴的“每一个磁极部的与磁体相对的相对角度/磁体的每一极的角度”为0.600。

图7的各点是将嵌齿扭矩最小的模型的“每一个磁极部的与磁体相对的相对角度/磁体的每一极的角度”制成曲线的点，是对于图8所示的14种马达进行的曲线化描述。

若以纵轴为“Y＝每一磁极部的与磁体相对的相对角度/磁体的每一极的角度”、横轴为“X＝磁体厚度/磁体的每一极的外周长度”，则这些点存在于由以“Y＝-0.333X+0.7”式近似表示的直线1、和以“Y＝-0.333X+0.9”式近似表示的直线2围成的区域中。

在图中直线1之下的范围、即“Y＜-0.333X+0.7”的范围中，将磁体的极的中心稳定地保持在与磁极部的中心相对的位置上，在直线2之上的范围、即“Y＞-0.333X+0.9”的范围中，磁体的极与极的边界稳定地保持在与磁极部的中心相对的位置上。

在直线1和直线2围成的区域中、即满足“-0.333X+0.7＜Y＜-0.333X+0.9”的条件的情况下，嵌齿扭矩最小，也没有明确地出现稳定保持磁体的点E1、E2、E3。

图9、图10、图11表示实验结果。

图9、图10、图11，与图6一样，表示在磁体1与第一定子3和第二定子4之间产生的磁力(吸引力)发生的扭矩的大小，横轴表示磁体1的旋转相位。表示线圈2中没有通电时的嵌齿扭矩和在向线圈2的端子之间提供3V的电压时产生的通电扭矩。

该模型的马达，磁体外径为16mm、内径为14mm、磁体的磁化极数为40、线圈的圈数为105匝、电阻为1065Ω、定子外径为19.1mm。在图9中，磁极部的中心角(在图3、4中以A表示)为4.5度，X＝0.455，Y＝0.50。在图10中，磁极部的中心角为5.63度，X＝0.455，Y＝0.625。在图11中，磁极部的中心角为7.2度，X＝0.455，Y＝0.80。

在表示直线1、2的图12中，分别以A、B、C表示图9、图10、图11的结构的内容。

图9所示特性的结构、即磁极部的中心角A为4.5度的结构的内容为，“X＝0.455，Y＝0.50”，满足“Y＜-0.333X+0.7”的条件，磁体的稳定位置是与磁化部的极的中心与磁极部的中心相对的位置。

图10所示特性的结构、即磁极部的中心角A为5.63度的结构的内容为，“X＝0.455，Y＝0.50”，满足“-0.333X+0.7＜Y＜-0.333X+0.9”的条件，嵌齿扭矩非常小。

图11所示特性的结构、即磁极部的中心角A为7.2度的结构的内容为，“X＝0.455，Y＝0.80”，满足“Y＞-0.333X+0.9”的条件，磁体的稳定位置是磁化部的极与极的边界与磁极部的中心相对的位置。

在该第一个实施形式中，驱动装置的尺寸设定得使“Y＞-0.333X+0.9”，在不向线圈2通电的状态下，点E1和E2成为磁体1的磁化部与磁化部的边界成为与定子4的磁极部中心相对的位置，不对线圈2通电也可以将磁体1稳定地保持在该位置上。因而，若设定当磁体1处于该位置时，叶片构件处于待机状态，例如使用频率高的中间光圈位置，则不仅可以不增加耗电量便设定该状态，而且可以使装置整体更为省电。

当磁体1的磁化部与磁化部的边界处于与磁极部的中心相对的位置上时，若向线圈2通电以对磁极部励磁，则在磁体1中产生旋转力，从而进行起动。通过控制对线圈2的通电方向，可以使磁体1向不同方向旋转。

若从图3的状态对线圈2向预定的方向通电、将第一定子3的磁极部3a作为N极、与其相对的第二定子4的磁极部(图中未示出)作为S极励磁，则该励磁使磁体1的极(内面为S极)的中心被吸向磁极部3a的中心位置R1，于是磁体1开始向逆时针方向平稳地旋转。之后，如图5所示，磁体1的驱动销1h(1i)与用于限制设置在基板5上的磁体1的旋转的长孔5d(5e)的侧壁之一接触，磁体1停止旋转。这时，磁体1的旋转量为β度。这种状态成为图6中的点H的位置。在该位置上，嵌齿扭矩为T2，这就意味着其上作用有欲返回E2点的力(图5中的顺时针方向的力)。因而，当从图5的状态切断向线圈2的通电时，磁体1向顺时针方向旋转β度而返回到处于E2点的图3所示的状态。

另一方面，若从图3的状态起对线圈2向反方向通电、将第一定子3的磁极部3a作为S极、将与其相对的第二定子4的磁极部(图中未示出)作为N极励磁，则该励磁使磁体1的极(内面为N极)的中心被吸向磁极部3a的中心位置R1，于是磁体1开始向顺时针方向平稳地旋转。之后，如图4所示，磁体1的驱动销1h(1i)与用于限制设置在基板5上的磁体1的旋转的长孔5d(5e)的另一个侧壁接触，磁体1停止旋转。这时，磁体1的旋转量为α度。这种状态成为图6中的点G的位置。在该位置上，嵌齿扭矩为T1，这就意味着其上作用有欲返回E2点的力(图4中的逆时针方向的力)。因而，当从图4的状态切断向线圈2的通电时，磁体1向顺时针方向旋转α度而返回到处于E2点的图3所示的状态。

若以不包含与作为图6所示稳定位置的E2相邻的不稳定位置F1、F2的方式设置α度、β度，则当不向线圈2通电时，借助嵌齿扭矩将磁体1恒定地保持在点E2的位置上，仅当持续通电时将磁体1保持在点H(从点E2旋转β度的位置)或点G(从点E2旋转α度的位置)上。

下面，对在磁体1的可旋转范围中包含F1、F2的情况进行说明。如上面所述，由于点F1、F2存在于作为稳定位置的E1、E2、E3的中间的位置上，所以磁体1的磁化部的中心位置与定子磁极部的中心位置相对的状态，与该点F1、F2的旋转位置相当。当对线圈进行通电时，由于磁体1的磁化部的中心位置欲与定子的磁极部中心位置相对，所以磁体1旋转至与F1、F2相当的位置上并保持在该处。若这时切断向线圈2的通电，则在没有振动的影响时磁体1保持在该位置上，即使再次对线圈2进行通电，由于在顺时针方向、逆时针方向上都施加有均等的扭矩，所以不能开始旋转。实际上，由于振动等的影响，磁体1的旋转位置偏离F1、F2，在磁体1上产生向某一方向旋转的嵌齿扭矩，若等待振动等的影响，则对应于向线圈2的通电控制，在磁体1的旋转中产生时滞，不实用。并且，由于振动等的影响使磁铁1向哪个旋转方向偏离是不清楚的，缺乏可靠性。由于这样的理由，磁体1的旋转范围优选地这样设定，即，使磁体1的磁化部的中心位置与定子的磁极部中心位置不能相对，也就是说，不包含与作为稳定位置的点E2相邻的点F1、F2。

如上所述，通过切换向线圈2的通电方向，磁体1在图4的状态和图5的状态之间切换，无论从哪一状态切断向线圈2的通电时，磁体1均形成图3所示的状态，并且磁体1借助嵌齿扭矩稳定地保持在其位置上。

如上所述，叶片构件7～10与磁体1连动地旋转。当磁体1形成图3所示的状态时，叶片构件7～10处于收缩预定的量的位置(中间光圈直径)，限制通过基板的开口部5a的光量。并且，当磁体1处于图4的状态时，叶片构件7～10处于从各个基板5的开口部5a退避开的位置上，最大量的光量通过开口部5a。另一方面，当磁体1处于图5的状态时，叶片构件7～10闭合起来，光不能从开口部5a通过。因而，通过切换向线圈2的通电状态和通电方向，利用单相驱动可以将叶片构件7～10的位置控制在开放位置(最大开口直径)、中间光圈位置和闭合位置(最小开口直径)上，从而可以将基板5的开口部5a的通过光量的状态控制在三个状态下。进而，当不向线圈2通电时，利用在磁体1和磁极部之间产生的吸引力(嵌齿扭矩)保持中间光圈位置，因而在耗电方面也是有利的。

并且，通过使光量调节装置形成中空的形状，可以将镜头配置在该光量调节装置的内侧。

图13是表示根据本发明第二个实施形式的光量调节装置的分解透视图，具有与第一个实施形式相同功能的部分采用相同的符号，并省略对其的说明。

针对在第一个实施形式中，将叶片构件7～10作为在开放位置(最大开口直径)、中间光圈位置和闭合位置(最小开口直径)三个状态间进行切换的光量调节装置，在第二个实施形式中，将其作为对应于被摄影区的辉度调节进入摄像元件的光量的光量调节装置。该光量调节装置使具有三个阶段浓度的ND滤光片的ND滤光片与磁体1的旋转连动地将其驱动，改变对开口部的进入状态，从而调节开口部5a的透过光量。

13是作为光量调节构件的ND滤光片，圆孔13a与基板5的销5b可旋转地配合，长孔13b与磁体1的驱动销1h可滑动地配合。与第一个实施形式中的叶片构件7～10一样，当磁体1旋转时，ND滤光片13以与销5b配合的圆孔13a为轴、被驱动销1h推出地旋转。因此，切换位于基板5的开口部5a近前的ND滤光片，从而可以调节通过开口部5a的光量。

若使当不对线圈2通电时，将使用频率高的中间浓度的ND滤光片稳定地保持在开口部处，则可以节省电力。

图14是表示根据本发明第三个实施形式的光量调节装置的分解透视图，具有与实施形式一相同功能的部分采用相同的符号，并且省略对其的详细说明。

在第三个实施形式中，代替第二个实施形式中的ND滤光片13，采用使具有直径相互不同的多个开口部的光圈口径板进退的设计。

在图14中，20是光圈口径板，由具有遮光性的塑料或金属制成，圆孔20a可旋转地配合到基板5的销5b上，长孔20b可滑动地配合到磁体1的驱动销1h上。当磁体1旋转时，光圈口径板20以与销5b配合的圆孔20a为轴、被驱动销1h推出地旋转。借此，对位于基板5的开口部5a近前的光圈口径板的开口部进行切换，从而可以调节通过开口部5a的光量。

在这种结构中，若使当不对线圈2进行通电时，将使用频率最高的光圈口径板的开口部与基板5a的开口部5a重叠，则可以节省电力。

图15是表示根据本发明第四个实施形式的镜头驱动装置的剖视图，具有与上述第一个实施形式相同功能的部分采用相同的符号，并省略对其的详细说明。

本发明的第四个实施形式，采用在第一个实施形式等中使用的驱动装置，简单地使镜头向三个停止位置移动。

31是在内周部形成有内螺纹部的圆筒形状的镜筒构件，第一定子3被固定在其上。32是保持配置在镜筒构件31的内周部上的镜头的镜头保持构件，在其外周部上形成有可旋转地配合到镜筒构件31的内螺纹部上的外螺纹部。该镜头保持构件形成有圆孔32a、32b，磁体的驱动销1h、1i配合到各圆孔中。

当磁体1旋转时，镜头保持构件由驱动销1h、1i引导而旋转，借助外螺纹部和内螺纹部的作用，使镜头保持构件32和镜头33沿光轴方向移动，从而可以切换通过磁体1的中空部的光束的焦距。另外，驱动销1h、1i的长度当然必须具有即使镜头保持构件32沿光轴方向移动也可以保持配合状态的长度。

虽然在以上各实施形式中，磁体的极数为16极，但是只要采用至少N极和S极的两个极以上即可。同样，第一磁极部和第二磁极部形成为多个齿状，但只要采用具有与前述磁体的N极和S极这两个极相对的至少一个齿形的磁极部的结构即可。

如上所述，采用这些实施形式，通过将配备在驱动装置中的线圈的通电状态切换至不通电、正向通电和反向通电中的任何一种状态，可以将磁体的旋转状态设定成三种状态，相应地与该磁体的旋转连动地驱动的被驱动构件的状态也可以设定成三种状态。

Claims (12)

1.一种驱动装置，包括：

具有被沿周向分割并以不同极性磁化的磁体部的中空形状的可旋转的转子；

与前述磁体的垂直于前述旋转轴的面相对的第一磁极部；

在与前述磁极部之间夹住前述磁体部、与前述磁体的垂直于前述旋转轴的另一个面相对的第二磁极部；

沿前述转子的径向配置的将前述第一磁极部和前述第二磁极部励磁的线圈，其特征为：

通过沿着与前述转子的旋转轴垂直的方向延伸出来而形成前述第一磁极部，同时，若前述第一磁极部的每一极的中心角对前述磁体部的被磁化的每一极的中心角的比值为Y，前述磁体部的被磁化的每一极的外周长度对前述磁体部的前述旋转轴方向的厚度的比值为X，则满足条件：

-0.333X+0.9＜Y。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征为：进一步具有限制构件，前述限制构件对前述转子的旋转范围进行限制，使该旋转范围包含与由作用在前述磁体部和前述第一磁极部之间的磁力产生的吸引力的方向相反方向的区域，并且，不包含前述磁体被磁化的极的中心和前述第一磁极部的中心相对的区域。

3.如权利要求1所述的驱动装置，其特征为：通过切换在前述线圈中不流过电流的状态、在前述线圈中流过预定方向的电流的状态和在前述线圈中流过与预定方向相反的电流的状态，将前述转子的旋转位置切换至三个位置。

4.一种光量调节装置，包括：

具有被沿周向分割并以不同极性磁化的磁体部的中空形状的可旋转的转子；

对应于前述转子的旋转而动作的输出构件；

与前述磁体的垂直于前述旋转轴的面相对的第一磁极部；

在与前述磁极部之间夹住前述磁体部、与前述磁体的垂直于前述旋转轴的另一个面相对的第二磁极部；

沿前述转子的径向配置的将前述第一磁极部和前述第二磁极部励磁的线圈；

配有开口部的基板；

利用前述输出构件进行驱动而在前述基板的开口部上移动以使通过前述开口部的光量变化的光量调节构件，其特征为：

通过沿着与前述转子的旋转轴垂直的方向延伸出来而形成前述第一磁极部，同时，若前述第一磁极部的每一极的中心角对前述磁体部的被磁化的每一极的中心角的比值为Y，前述磁体部的被磁化的每一极的外周长度对前述磁体部的前述旋转轴方向的厚度的比值为X，则满足条件：

-0.333X+0.9＜Y。

5.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征为：进一步具有限制构件，前述限制构件对前述转子的旋转范围进行限制，使该旋转范围包含与由作用在前述磁体部和前述第一磁极部之间的磁力产生的吸引力的方向相反方向的区域，并且，不包含前述磁体被磁化的极的中心和前述第一磁极部的中心相对的区域。

6.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征为：通过切换在前述线圈中不流过电流的状态、在前述线圈中流过预定方向的电流的状态和在前述线圈中流过与预定方向相反的电流的状态，将前述转子的旋转位置切换至三个位置。

7.如权利要求6所述的光量调节装置，其特征为：当前述线圈中没有电流流过时，利用由作用于前述磁体部和前述第一磁极部之间的磁力产生的吸引力将前述转子保持在第一旋转位置上；对应于流过前述线圈的电流方向，将其保持在从第一旋转位置起向相互相反的方向旋转了的第二旋转位置、第三旋转位置上。

8.如权利要求7所述的光量调节装置，其特征为：前述光量调节构件对应于前述转子的旋转位置改变其开口直径的大小，当前述转子处于第二旋转位置上时形成最大开口直径；当前述转子处于第三旋转位置时形成最小开口直径；当前述转子处于第一旋转位置时形成在最大开口直径和最小开口直径之间的开口直径。

9.一种镜头驱动装置，包括：

具有被沿周向分割并以不同极性磁化的磁体部的中空形状的可旋转的转子；

与前述磁体的垂直于前述旋转轴的面相对的第一磁极部；

在与前述磁极部之间夹住前述磁体部、与前述磁体的垂直于前述旋转轴的另一个面相对的第二磁极部；

沿前述转子的径向配置的将前述第一磁极部和前述第二磁极部励磁的线圈；

保持配置在前述转子的中空部之前的镜头，并且对应于前述转子的旋转在前述镜头的光轴方向移动的镜头保持构件，其特征为：

通过沿着与前述转子的旋转轴垂直的方向延伸出来而形成前述第一磁极部，同时，若前述第一磁极部的每一极的中心角对前述磁体部的被磁化的每一极的中心角的比值为Y，前述磁体部的被磁化的每一极的外周长度对前述磁体部的前述旋转轴方向的厚度的比值为X，则满足条件：

-0.333X+0.9＜Y。

10.如权利要求9所述的镜头驱动装置，其特征为：进一步具有限制构件，前述限制构件对前述转子的旋转范围进行限制，使该旋转范围包含与由作用在前述磁体部和前述第一磁极部之间的磁力产生的吸引力的方向相反方向的区域，并且，不包含前述磁体被磁化的极的中心和前述第一磁极部的中心相对的区域。

11.如权利要求9所述的镜头驱动装置，其特征为：通过切换在前述线圈中不流过电流的状态、在前述线圈中流过预定方向的电流的状态和在前述线圈中流过与预定方向相反的电流的状态，将前述转子的旋转位置切换至三个位置。

12.如权利要求11所述的镜头驱动装置，其特征为：当前述线圈中没有电流流过时，利用由作用于前述磁体部和前述第一磁极部之间的磁力产生的吸引力将前述转子保持在第一旋转位置上；对应于流过前述线圈的电流方向，将其保持在从第一旋转位置起向相互相反的方向旋转了的第二旋转位置、第三旋转位置上。

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