CN1841891B - 电磁致动器以及照相机用叶片驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电磁致动器，包含：具有圆筒形外周面并能够在规定的角度范围转动的转子、励磁用的线圈、以及具有与转子的外周面相对的圆弧面，而且具有通过对线圈通电发生互不相同的磁极的第1磁极部和第2磁极部的轭铁。转子具有划定外周面同时在圆周方向上充磁为不同的磁极的充磁转子部、与充磁转子部成一整体转动地不充磁地形成的驱动栓、以及从所述外周面向径向突出，同时充磁为与其外周面相同的磁极，并能够与第1磁极部或第2磁极部相对地形成的突出部。采用这种结构，转子除了具有充磁转子部以及不充磁的驱动栓外，具有从充磁转子部外周面突出同时已经充磁的突出部，因此转子与轭铁相对，起磁性作用的面增加，能够得到所希望的支持力和驱动转矩。

Description

电磁致动器以及照相机用叶片驱动装置

技术领域

本发明涉及利用电磁力发生驱动力的电磁致动器，特别是涉及具备具有充磁的外周面的转子、形成与转子的外周面相对的磁极部的轭铁等，适合在驱动照相机的快门叶片、可变光阑叶片等叶片构件时使用的电磁致动器以及使用所述致动器的照相机用叶片驱动装置。

背景技术

作为照相机的快门装置等上安装的已有的电磁致动器，已知有具备相对于具有曝光用的开口部的基板转动自如地支持着的同时，外周面在圆周方向上分为两个部分，充磁为N极和S极的圆柱状的转子、具有与转子的外周面相对配置的磁极部的实质上为U字形的轭铁、卷绕在轭铁的周围的励磁用的线圈等的致动器(例如日本特开平9-152645号公报、特开平2001-327143号公报)。

又，作为另一种电磁致动器，已知有具备相对于具有曝光用的开口部的基板转动自如地支持着的同时，外周面在圆周方向上分为两个部分，充磁为N极和S极的圆柱状的转子，固定成将相对于该转子将向圆周方向突出的突出部一整体地进行转动，通过与将突出部形成于基板上的制动器接触，限制转子的转动范围的电磁致动器(例如特开平7-13215号公报)。

但是，随着数码照相机的小型化，安装的电磁致动器也有必要小型化。因此，如果保持原来的结构谋求小型化，则充磁的圆柱状转子变小，通电时转子发生的驱动转矩以及不通电时磁吸引力不能够确保，作为快门叶片等的驱动源使用时稳定地驱动快门叶片，并且及其保持于规定的位置上有困难。本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供能够谋求小型化，同时确保所希望的驱动转矩、磁吸引力等，在作为照相机快门叶片、可变光阑叶片、ND滤光片叶片、其他滤光片叶片的驱动源使用的情况下，能够发生稳定的驱动力或支持力的电磁致动器、以及使用这种致动器的照相机用叶片的驱动。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的电磁致动器，具备：具有圆筒形外周面并能够在规定的角度范围转动的转子、励磁用的线圈、以及具有与所述转子的外周面相对的圆弧面，而且具有通过对所述线圈通电发生不同的磁极的第1磁极部和第2磁极部的轭铁，所述转子具有划定所述外周面同时在圆周方向上充磁为不同的磁极的充磁转子部、与所述充磁转子部成一整体转动地不充磁地形成的驱动栓(peen)、以及从所述外周面向径向突出，同时充磁为与其外周面相同的磁极，并能够与所述第1磁极部或所述第2磁极部相对地形成的突出部。

采用这样的结构，则转子除了充磁转子和不充磁的驱动栓(peen)外，还有从充磁转子部的外周面突出，同时充磁为与突出的部分的外周面相同的磁极的突出部，由于该突出部与轭铁上形成的第1磁极部或第2磁极部相对地形成，因此转子和与轭铁相对，发生磁相互作用的面增加。

借助于此，在不对线圈通电时，突出部与第1磁极部或第2磁极部之间产生强大的磁吸引力，能够得到稳定的支持力，在对线圈通电时，突出部与第1磁极部或第2磁极部之间由电磁力产生强大的反作用力，能够得到稳定的驱动转矩。另一方面，由于驱动栓形成为没有充磁的非充磁状态，因此能够防止发生超过需要的磁吸引力和驱动力矩，能够得到平滑稳定的转动动作，能够谋求转子的旋转轴方向上的小型化，而且能够得到发生所希望的支持力以及驱动转矩的电磁致动器。

在上述电磁致动器中，可以采用充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，形成所述突出部，使其从N极外周面和S极外周面中的一方突出。

采用这种结构，则对于已有的转子，只要在外周部设置突出部，充磁为与其外周面相同的磁极即可，因此能够谋求简化结构，容易设定需要的驱动力矩和磁吸引力。

在如上所述构成的电磁致动器中，采用充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，形成所述突出部，使其从N极外周面和S极外周面双方突出。

采用这种结构，则在两个地方设置突出部，因此能够得到更大的磁吸引力和驱动力矩。

在如上所述的电磁致动器，采用充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，形成所述突出部，使其从N极外周面和S极外周面两者的边界区域突出。

采用如上所述的结构，则突出部充磁为N极和S极，因此能够形成对于轭铁的第1磁极部的圆弧面及第2磁极部的圆弧面，从径向的内侧与其相对的结构，能够灵活设定与叶片构件的动作相应的动作角度。

又，为了达到上述目的，本发明的照相机用叶片驱动装置，具备：具有曝光用的开口部的基板、可在临近开口部的位置与从开口部退避的位置之间移动自如地设置的叶片构件、以及驱动叶片构件的驱动源，该驱动源是形成上述电磁致动器的任一种结构的电磁致动器。

采用如上所述结构，则驱动源采用上述电磁致动器，因此能够谋求在转子的旋转轴方向上装置的小型化，而且能够从转子输出充分的驱动力，叶片构件在所希望的定时能够得到可靠、稳定的驱动，又能够支持于规定的位置(例如临近开口部的位置或从开口部退避的位置)上。

附图说明

图1是本发明的电磁致动器的实施形态的分解立体图。

图2是使用本发明的电磁致动器的照相机用叶片驱动装置的一实施形态的平面图。

图3是图2所示的照相机用叶片的驱动装置的一部分的展开剖视图。

图4A、图4B、图4C、图4D是用于说明图1所示的电磁致动器的动作的表示各状态的平面图。

图5是照相机用叶片驱动装置的动作的说明图，是表示叶片构件处于临近开口部的位置上的状态的平面图。

图6是照相机用叶片驱动装置的动作的说明图，是表示叶片构件处于从开口部退避的位置上的状态的平面图。

图7是表示本发明的电磁致动器的其他实施形态的平面图。

图8A、图8B、图8C、图8D是用于说明图7所示的电磁致动器的动作的表示各状态的平面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施形态进行说明。

图1～图6表示使用本发明的电磁致动器于照相机用叶片驱动装置的一实施形态。

如图1～图3所示，这种照相机用叶片驱动装置，具备：作为具有曝光用的开口部10a、20b的基板的底板10和背板20、可在临近开口部10a、20a的位置与从开口部10a、20a退避的位置之间移动自如地支持于底板10的叶片构件30、以及作为驱动叶片构件30的驱动源的电磁致动器40等。

如图1～3所示，底板10具备：形成圆形的曝光用的开口部10a、转动自如地支持下述转子41的支持轴11、大致为扇形的贯通孔10b、使下述轭铁42定位的定位销12和定位突起13、形成螺丝B能够拧在其中的螺丝孔14a的连结部14、以及转动自如地支持叶片构件30的支持轴15等。

如图3所示，背板20与底板10的背侧端面保持规定的间隔利用螺丝B连接，划定转动自如地容纳叶片构件30的叶片室W。

如图5和图6所示，叶片构件30具备支持轴15插入的圆孔31、以及下述驱动栓41b插入的长孔32。

而且利用驱动栓41b的往复运动，叶片构件30如图5所示，在临近开口部10a、20a的位置与如图6所示从开口部10a、20a退避的位置之间往复运动。

还有，作为叶片构件30，可以使用由遮光性板材形成的快门叶片、使通过的光量减少的ND(Neutral Density；中性)滤光片叶片、或截断红外光的滤光片叶片等各种叶片构件。

如图1～图3所示，电磁致动器40利用转动自如地支持于底板10的转子41、大致形成U字形的轭铁42、励磁用线圈43、压板44等形成。

如图1～图3所示，转子41形成圆柱状，具备支持轴11通过的贯通孔44a’、以及以使转动轴L通过的边界面为界一分为二从而划定充磁为不同的磁极的N极外周面41a”、以及S极外周面41a”’的充磁转子部41a、可与充磁转子部41a形成一体转动地(不充磁)形成为未充磁的驱动栓41b、以及从N极外周面41a”向径向外侧突出，同时充磁为N极形成的突出部41c。还有，驱动栓41b不仅包含连接于叶片构件30的部位，也包含从充磁转子部41a的底面向水平方向(径向外侧)延伸的臂部。

充磁转子部41a形成为将圆筒状的外周面划定，该外周面利用通过旋转轴L的面在圆周方向上一分为二，具有充磁为N极的N极外周面41a”和充磁为S极的S极外周面41a”’。

驱动栓41b与充磁转子部41a形成为一体，能够将转子41的旋转驱动力传递到外部，利用树脂材料等形成为非充磁构件。突出部41c从N极外周面41a”向径向突出，同时充磁为相同的磁极、即N极，该圆周方向的两端面41c’、41c”形成为与下述轭铁42的第1磁极部42a和第2磁极部42b(端面42a”、42b”)相对。

而且，如图5所示，端面41c在转子41位于逆时针方向旋转的转动端时，驱动栓41b在一方的转动端与制动器(未图示)接触，借助于此，与下述第1磁极部42a的端面42a”不接触地相对，另一方面，端面41c”如图6所示，在转子41位于顺时针旋转的转动端时，驱动栓41b在另一转动端与制动器(未图示)接触，借助于此，与下述第2磁极部42b的端面42b”不接触地相对。

如图1所示，轭铁42屈曲形成为实质上U字形，在其一端侧具有划定圆弧面42a’和端面42a”的第1磁极部42a，在另一端侧具备划定圆弧面42b和端面42b”的第2磁极部42b，在其屈曲部具备定位孔42c。

第1磁极部42a的端面42a”和第2磁极部42b的端面42b”是用于在与转子41的突出部41c(端面41c’、41c”)之间发生磁极引力和排斥力的端面。

如图1所示，线圈43卷绕于下述压板44的绕线架部44a。

如图1所示，压板44形成为扁平板状，将绕线架部44a成一整体形成，又，在其两侧具备底板10的支持轴11和使定位销12通过的嵌合孔44b、44c、以及使螺丝B通过的孔44d。

下面，参照图4A～图6对形成如上所述结构的电磁制动器40的动作以及照相机用叶片驱动装置的动作进行说明。

首先，在线圈43未通电的状态下，如图4A所示，转子41位于逆时针旋转的转动端时，转子41在充磁转子部41a的磁极的边界线从圆弧面41a’、41b’各自的中间位置偏离的位置上与制动器接触，因此在N极外周面41a”与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间、S极外周面41a”’、与第2磁极部42b(圆弧面42b’)之间、还有，突出部41c(端面41c’)与第1磁极部42a的端面42a”之间分别产生磁吸引力。从而，转子41在逆时针旋转的转动端由制动器(未图示)定位，得到可靠支持。

这种状态对应于在照相机用叶片驱动装置中，叶片构件30如图5所示定位于临近开口部10a、20a的位置的状态。

在这种状态下，如果对线圈43在规定的方向上通电，则如图4B所示，在第1磁极部42a发生N极，在第2磁极部42b上发生S极。

借助于此，在N极外周面41a”与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间、S极外周面41a”’、与第2磁极部42b(圆弧面42b’)之间、还有，突出部41c(端面41c’)与第1磁极部42a的端面42a”之间分别产生电磁力引起的排斥力，转子41在顺时针方向上开始旋转。

然后，在转子41顺时针旋转时，在转动到转动范围(活动角)的中间位置之前，在突出部41c(端面41c)与第1磁极部42a的端面42a”之间产生的排斥力大，转子41一旦越过中间位置，突出部41c(端面41c”)与第2磁极部42b的端面42b”之间产生的吸引力大。因此转子41一边维持稳定的旋转力一边继续旋转，如图4C所示，在顺时针转动的转动端，充磁转子部41a的磁极的边界线偏离圆弧面42a’、42b’各自的中间位置的状态下，由制动器(未图示)定位使其停止。

在这种状态下，一旦停止对线圈43进行通电，则如图4D所示，突出部41c(端面41c”)与第2磁极部42b的端面42b”之间产生的磁吸引力、以及N极外周面41a”与第2磁极部42b(圆弧面42b”)之间、以及S极外周面41a”’与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间产生的磁吸引力起作用，转子41可靠地保持于顺时针旋转的转动端上。

这种状态在照相机用叶片驱动装置中，如图6所示对应于叶片构件30被定位于从开口部10a、20a退避的位置的状态。

另一方面，一旦对线圈43进行反向通电，则在第1磁极部42a和第2磁极部42b上分别发生相反的磁极，转子41从图4D所示的状态经过相反的路径稳定地在逆时针方向上旋转，在图4A所示的逆时针方向旋转的转动端上定位支持。

这时，在照相机用叶片驱动装置中，如图6所示叶片构件30由从开口部10a、20a退避的位置如图5所示移动到临近开口部10a、20a的位置后被定位。

这样，对转子41设置充磁为与N极外周面41a”相同磁极的突出部41c，借助于此，转子41能够得到稳定的转动力，利用驱动栓41b能够得到稳定的驱动转矩，又，转子41在两侧的转动端上能够产生所希望的支持力(磁吸引力)。又，在使用这种电磁致动器40作为照相机用叶片驱动这种的驱动源的情况下，能够平滑稳定地驱动叶片构件30。

又，在转子41的旋转轴方向上，即使是将第1磁极部42a或第2磁极部42b与驱动栓41b靠近配置，由于驱动栓41b没有充磁，在驱动栓41b与磁极部42a、42b之间也不发生超过需要的磁吸引力和驱动转矩。因此能够实现电磁致动器的平滑稳定转动和小型化。还有，突出部41c也可以设置于S极外周面41a”’上。

图7～图8D表示本发明的电磁致动器的其他实施形态，除了转子和轭铁有部分变更以外，其他与上述实施形态相同，因此对于相同的结构标以相同的标号并省略其说明。

如图7所示，在该电磁致动器40’中，在转子41上，在S极外周面41a”’上追加充磁为S极的突出部41d，在轭铁42上形成分别与突出部41d的两端面41d’、41d”对置的端面42b”’、42a”’。

下面，参照图8A～图8D对该电磁致动器40’的动作进行说明。

首先，如图8A所示，在不对线圈43通电的状态下，转子41位于逆时针旋转的转动端上时，在N极外周面41a”与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间、S极外周面41a”’与第2磁极部42b(圆弧面42b’)之间、还有，突出部41c(端面41c’)与第1磁极部42a的端面42a”之间、突出部41d(端面41d’)与第2磁极部42b的端面42b”’之间，分别产生磁吸引力。从而，转子41在逆时针转动的转动端由制动器(未图示)定位并将其可靠地支持着。

如图5所示，这种状态对应于在照相机用叶片驱动装置中叶片构件30被定位于临近开口部10a、20a的位置上的状态。

在这种状态下，如果对线圈43进行规定方向的通电，则如图8B所示，在第1磁极部42a上发生N极，在第2磁极部42b上发生S极。

借助于此，在N极外周面41a”与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间、S极外周面41a”’与第2磁极部42b(圆弧面42b’)之间、还有，突出部41c(端面41c’)与第1磁极部42a的端面42a”之间、突出部41d(端面41d’)与第2磁极部42b的端面42b”’之间，分别产生电磁力引起的排斥力，转子41开始顺时针旋转。

然后，在转子41顺时针转动时，在转动到转动范围(活动角)的中间位置之前，在突出部41c(端面41c’)与第1磁极部42a的端面42a”之间、以及突出部41d(端面41d’)与第2磁极部42b的端面42b”’之间产生的排斥力大，转子41一旦越过中间位置，突出部41c(端面41c”)与第2磁极部42b的端面42b”之间、以及突出部41d(端面41d”)与第1磁极部42a的端面42a”’之间产生的吸引力大。因此转子41一边维持稳定的旋转力一边继续旋转，如图8C所示，在顺时针转动的转动端，由制动器(未图示)定位并使其停止。

在这种状态下，一旦停止对线圈43进行通电，如图8d所示，突出部41c(端面41c”)与第2磁极部42b的端面42b”之间、以及突出部41d(端面41d”)与第1磁极部42a的端面42a”’之间产生的磁吸引力、N极外周面41a”与第2磁极部42b(圆弧面42b’)之间、以及S极外周面41a”’与第1磁极部42a(圆弧面42a’)之间产生的磁吸引力起作用，转子41可靠地保持于顺时针旋转的转动端上。

这种状态在照相机用叶片驱动装置中，如图6所示，对应于叶片构件30被定位于从开口部10a、20a退避的位置的状态。

另一方面，一旦对线圈43进行反向通电，在第1磁极部42a和第2磁极部42b上分别发生相反的磁极，转子41从图8D所示的状态经过相反的路径稳定地在逆时针方向上旋转，在图8A所示的逆时针方向旋转的转动端上定位支持。

这时，照相机用叶片驱动装置中，如图6所示，叶片构件30由从开口部10a、20a退避的位置移动到如图5所示临近开口部10a、20a的位置定位。

这样，对于转子41，设置分别与N极外周面41a”和S极外周面41a”’分别充磁为相同电极的突出部41c、41d，借助于此，转子41可以得到更稳定的旋转力，借助于驱动栓41b可以得到更稳定的更大的驱动转矩，又，转子41在两侧的转动端能够发生多希望的支持力(磁吸引力)。又，将该电磁致动器40’作为照相机用叶片驱动装置的驱动源使用的情况下，能够更平滑稳定地驱动叶片构件30。

在上述各实施形态中，表示出采用本发明的电磁致动器40、40’作为驱动一个叶片构件30的驱动源的照相机用叶片驱动装置，但是并不限于此，也可以采用本发明的电磁致动器作为驱动多个叶片构件的驱动源。

如上所述，采用本发明的电磁致动器，则借助于设置从转子的外周面向径向外侧突出并且与该外周面充磁为相同电极，形成能够与轭铁的第1电极部或第2电极部相对的突出部，增加作为转子整体与轭铁相对的面。借助于此，能够得到又能谋求小型化又能够发生所希望的支持力和驱动转矩的电磁致动器。

又，采用本发明的照相机用叶片驱动装置，则由于采用上述电磁致动器作为驱动源，能够谋求装置的小型化并且利用转子得到充分的驱动转矩，因此能够以规定的定时可靠稳定地驱动叶片构件(例如快门叶片、可变光阑叶片、ND滤光片叶片、其他滤光片叶片等)，又能够将其支持于规定的位置(临近开口部的位置、或从开口部退避的位置)。

如上所述，本发明的电磁致动器能够谋求小型化，而且能够发生所希望的支持力和驱动转矩，因此当然能够作为照相机用叶片驱动装置的驱动源使用，作为有必要使被动构件往复运动的其他光学设备或电子设备等的驱动源是有用的。

Claims (5)

1.一种电磁致动器，其特征在于，具备

具有圆筒形外周面并能够在规定的角度范围转动的转子、

励磁用的线圈、以及

轭铁，该轭铁具有第1磁极部和第2磁极部，该第1磁极部和第2磁极部分别划定在所述转子的径向上与所述转子的外周面相对的圆弧面，而且该第1磁极部和第2磁极部通过对所述线圈通电而发生不同的磁极，

所述转子具有：划定为了产生磁吸引力和排斥力而在径向上与所述圆弧面相对的所述外周面同时在圆周方向上充磁为不同的磁极的充磁转子部；与所述充磁转子部成一整体转动地不充磁地形成而将旋转驱动力向外部传递的驱动栓；以及从所述外周面向径向突出，同时充磁为与其外周面相同的磁极，且不将旋转驱动力向外部传递的突出部，

所述轭铁的第一磁极部在所述转子位于一个转动端的状态下，具有在所述转子的周向上可与所述突出部相对的端面，所述第一磁极部的端面和所述突出部形成为：在未对所述线圈通电时产生磁吸引力，在对所述线圈进行规定方向的通电时产生磁排斥力，

所述轭铁的第二磁极部在所述转子位于另一个转动端的状态下，具有在所述转子的周向上可与所述突出部相对的端面，所述第二磁极部的端面和所述突出部形成为：在未对所述线圈通电时产生磁吸引力，在对所述线圈进行反向的通电时产生磁排斥力。

2.根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于，

所述充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，

形成所述突出部，使其从所述N极外周面和S极外周面中的一方突出。

3.根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于，

所述充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，

形成所述突出部，使其从所述N极外周面和S极外周面双方突出。

4.根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于，

所述充磁转子部具有在圆周方向上分为两个部分的N极外周面和S极外周面，

形成所述突出部，使其从所述N极外周面和S极外周面两者的边界区域突出。

5.一种照相机用叶片驱动装置，其特征在于，具备

具有曝光用的开口部的基板、

可在临近所述开口部的位置与从所述开口部退避的位置之间移动自如地设置的叶片构件、以及

驱动所述叶片构件的驱动源，

所述驱动源是包含具有圆筒状的外周面并能够在规定的角度范围内转动的转子、励磁用的线圈、以及轭铁的电磁致动器，该轭铁具有第1磁极部和第2磁极部，该第1磁极部和第2磁极部分别划定在所述转子的径向上与所述转子的外周面相对的圆弧面，而且该第1磁极部和第2磁极部通过对所述线圈通电而发生不同的磁极，

所述转子具有：划定为了产生磁吸引力和排斥力而在径向上与所述圆弧面相对的所述外周面同时在圆周方向上充磁为不同的磁极的充磁转子部；与所述充磁转子部成一整体转动地不充磁地形成而将旋转驱动力向外部传递的驱动栓；以及从所述外周面向径向突出，同时充磁为与其外周面相同的磁极，且不将旋转驱动力向外部传递的突出部，

所述轭铁的第一磁极部在所述转子位于一个转动端的状态下，具有在所述转子的周向上可与所述突出部相对的端面，所述第一磁极部的端面和所述突出部形成为：在未对所述线圈通电时产生磁吸引力，在对所述线圈进行规定方向的通电时产生磁排斥力，

所述轭铁的第二磁极部在所述转子位于另一个转动端的状态下，具有在所述转子的周向上可与所述突出部相对的端面，所述第二磁极部的端面和所述突出部形成为：在未对所述线圈通电时产生磁吸引力，在对所述线圈进行反向的通电时产生磁排斥力。

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