JP2001091981A - カメラ用電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、力量を確保しつつ、高さ寸法を小
さくし、しかも、非通電時でも可動部材の位置を保持さ
せるようにして、カメラに組み込み易いアクチュエータ
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明によるカメラ用電磁アクチュエー
タ４Ａは、カメラに組み込まれた被駆動機構Ａを動作さ
せる電磁アクチュエータ４Ａにおいて、被駆動機構Ａに
一端が連結され、他端が基板２に軸支されて揺動すると
共に、コイル９を巻回した可動部材６と、コイル９を上
下で挟むように配置させた上ヨーク１６及び下ヨーク１
５を有するヨーク部材１４と、コイル９と対峙するよう
にヨーク部材１４に固定させた永久磁石１７と、磁性材
料からなり可動部材６に固定させた位置保持部２０とを
備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、カメラの構
成部品であるシャッタユニットでの羽根の開閉やレンズ
駆動ユニットでのレンズのピント合わせ等に利用するカ
メラ用電磁アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるカメラ用シャッタとして
は、例えば特開昭５７−１００４１６号公報に記載され
ているものが知られている。この公報に記載の電磁駆動
シャッタ装置は、露光窓を有するシャッタ地板を備え、
シャッタ地板には電磁アクチュエータが設けられてい
る。この電磁アクチュエータは、シャッタ地板またはカ
メラ内のフレームに固定された円筒状の永久磁石を有
し、この永久磁石の内側には鉄心が嵌合されている。ま
た、フレームには羽根駆動軸が回動可能に支持され、こ
の羽根駆動軸には、連結部及び羽根駆動アームを介して
羽根が連結されている。また、羽根駆動軸には羽根駆動
コイルが固定されており、この羽根駆動コイルが通電さ
れると、羽根駆動軸が回転し、これに伴って羽根が駆動
されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、円筒状の永久磁石の外側に羽根駆動
コイルが巻かれ、この羽根駆動コイルの外側にフレーム
が配置された構成となっているため、電磁アクチュエー
タの高さ寸法が大きくなってしまう。ここで、永久磁石
を小型にすると、電磁アクチュエータの高さ寸法を小さ
くすることが可能であるが、羽根駆動軸を回転させる
力、つまり電磁アクチュエータの力量が小さくなってし
まい、好ましくない。

【０００４】本発明の目的は、力量を確保しつつ、高さ
寸法を小さくし、しかも、非通電時でも可動部材の位置
を保持させるようにして、カメラに組み込み易いアクチ
ュエータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
カメラ用電磁アクチュエータは、カメラに組み込まれた
被駆動機構を動作させる電磁アクチュエータにおいて、
被駆動機構に一端が連結され、他端が基板に軸支されて
揺動すると共に、コイルを巻回した可動部材と、コイル
を上下で挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを
有するヨーク部材と、コイルと対峙するようにヨーク部
材に固定させた永久磁石と、磁性材料からなり可動部材
に固定させた位置保持部とを備えたことを特徴とする。

【０００６】このカメラ用電磁アクチュエータにおい
て、コイルが通電されると、ヨーク部材及び永久磁石に
より形成される磁界に電磁力が発生し、この電磁力によ
って可動部材が揺動し、これによって、例えばシャッタ
の羽根やレンズ駆動ユニットのレンズが駆動される。こ
のとき、コイルが同じで材料が同じであれば、可動部材
を揺動させる力（電磁アクチュエータの力量）は永久磁
石の大きさ（体積）で決まり、永久磁石が大きくなるに
伴って可動部材を動かす力が増大する。ここで、永久磁
石の厚さを小さくしても、永久磁石の横方向の寸法を大
きくすれば、永久磁石の体積が小さくならずに済む。し
たがって、そのようにすることで、電磁アクチュエータ
の力量を落とすことなく、電磁アクチュエータの高さ寸
法を小さくすることができる。更に、可動部材には、磁
性材料からなる位置保持部が設けられている。よって、
コイルへの通電を切ることで、位置保持部と永久磁石と
の協働により、可動部材はその位置を保持し続けること
ができる。すなわち、永久磁石の磁気吸着力によって可
動部材が静止状態となり、外部からの衝撃等によって可
動部材が動作することがなく、シャッタやレンズ駆動ユ
ニット等が不用意に動作してしまうことが適切に回避さ
れる。

【０００７】請求項２記載のカメラ用電磁アクチュエー
タにおいて、永久磁石は、コイルを挟むように上ヨーク
及び下ヨークにそれぞれ固定された上下一対の第１永久
磁石と、この第１永久磁石に隣接するように上ヨーク及
び下ヨークにそれぞれ固定された上下一対の第２永久磁
石とからなり、第２永久磁石は、第１永久磁石に対して
逆の極性をもっていると好ましい。これにより、コイル
が通電されると、第１永久磁石及び第２永久磁石の一方
に吸引力が発生し、他方に反発力が発生するようになる
ため、可動部材を両方向にスムーズに動かすことができ
る。

【０００８】請求項３記載のカメラ用電磁アクチュエー
タにおいて、被駆動機構は、シャッタの羽根開閉機構で
あると好ましい。この場合、電磁アクチュエータによる
シャッタの羽根を開閉させた後において、羽根を開状態
又は閉状態に適切に維持させることができる。

【０００９】請求項４記載のカメラ用電磁アクチュエー
タにおいて、被駆動機構は、レンズ駆動ユニットのレン
ズ駆動機構であると好ましい。この場合、電磁アクチュ
エータによるレンズ駆動ユニットのレンズ動作完了後に
おいて、レンズ位置を適切に維持させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカメラ用アク
チュエータが適用されるシャッタの好適な実施形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１１】図１に示すように、フォーカルプレーンシ
ャッタ１は基板２を有しており、この基板２には略矩形
状の撮影用開口２ａが形成されている。この撮影用開口
２ａは、基板２の裏面側に配置された遮光羽根部材とし
ての第１羽根群３Ａ及び第２羽根群３Ｂにより順次開放
・遮蔽される。更に、この第１羽根群３Ａ及び第２羽根
群３Ｂには、基板２上に配置させたリンク機構からなる
羽根開閉機構（被駆動機構）Ａ，Ｂが設けられている。

【００１２】従って、羽根群３Ａ，３Ｂは、羽根開閉機
構Ａ，Ｂの端部に設けた駆動アーム５Ａ，５Ｂを介し
て、電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂによりそれぞれ駆動
される。各電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂは、基板２上
において撮影用開口２ａを形成する４辺のうちの１辺の
側に並設されており、これにより基板２の幅寸法（図１
で見て左右方向の寸法）を小型化できる。

【００１３】そのような電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂ
の構造を図２〜図４に示す。なお、電磁アクチュエータ
４Ａ，４Ｂの構造は全く同じなので、電磁アクチュエー
タ４Ａの構造についてのみ、以下に説明する。

【００１４】電磁アクチュエータ４Ａは可動部材６を有
しており、この可動部材６にはコイル部７が設けられて
いる。コイル部７は、非磁性材（例えば、プラスチッ
ク）からなる略台形状の上枠８ａ及び下枠８ｂをもった
コイル枠８を有しており、上枠８ａと下枠８ｂとの間に
は、コイル９が基板２に対して略平行に巻回されてい
る。コイル枠８の下枠８ｂの一端側には作動片１０が突
出しており、この作動片１０の先端部には駆動ピン１１
が設けられている。

【００１５】この駆動ピン１１は、基板２に形成された
長穴Ｓ内に差込まれ、基板２を貫通して先羽根群３Ａに
連結される。また、コイル枠８の下枠８ｂ他端側におい
て、作動片１０と反対側には回転支持片１２が突出して
いる。この回転支持片１２には軸穴１２ａが形成され、
この軸穴１２ａには、基板２の一端部に立設させた軸部
１３が挿入され、これにより可動部材６が基板２に対し
て揺動可能になっている。なお、シャッタ１が図示しな
いカメラ内に組み込まれたときには、軸部１３の上端が
カメラ内の他の部材に接触し、これにより可動部材６が
軸部１３から抜けないようになっている。

【００１６】このような可動部材６のコイル部７は、ヨ
ーク部材１４に覆われている。ヨーク部材１４は、基板
２に取り付けられて、底板部１５ａが略円弧状に形成さ
れた断面Ｕ字型の下ヨーク１５と、この下ヨーク１５の
上端に連結され、底板部１５ａと同様に略円弧状に形成
された板状の上ヨーク１６とからなり、下ヨーク１５の
底板部１５ａ及び上ヨーク１６によりコイル部７が上下
方向に挟まれている。ここで、下ヨーク１５の底板部１
５ａ及び上ヨーク１６の形状を略円弧状にしたのは、可
動部材６が揺動したときに、常にコイル部７がヨーク部
材１４に覆われるようにするためである。

【００１７】このようなヨーク部材１４には、ヨーク部
材１４と協働して磁界を形成する４枚の板状永久磁石１
７が、コイル枠８と所定の間隔をもって対峙するように
接着剤等で固定されている。これら永久磁石１７は、下
ヨーク１５の底板部１５ａの上面及び上ヨーク１６の下
面に配置された上下一対の第１永久磁石１８と、これら
第１永久磁石１８に隣接して配置された上下一対の第２
永久磁石１９とからなっている。

【００１８】これら永久磁石１７は、すべて同じ寸法、
形状を有し、下ヨーク１５の底板部１５ａの上面及び上
ヨーク１６の下面のほぼ全領域にわたって貼り付けら
れ、かつ可動部材６をスムーズに動かすだけの磁力が得
られるような大きさ（体積）を確保できる程度に薄く形
成されている。このように永久磁石１７を薄くしなが
ら、可動部材６をスムーズに駆動する力が得られるの
で、電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂの所望の力量を確保
しつつ、電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂの高さ寸法を小
さくすることが可能となる。

【００１９】また、第２永久磁石１９は、第１永久磁石
１８に対して逆の極性をもっている。これにより、コイ
ル部７のコイル９が通電されたときには、第１永久磁石
１８及び第２永久磁石１９の一方に吸引力が発生すると
共に、他方に反発力が発生するため、可動部材６をより
スムーズに動かすことができる。

【００２０】ここで、図３及び図４に示すように、可動
部材６には、磁性材料（例えば鉄）からなるピン形状の
位置保持部２０が埋め込まれている。この位置保持部２
０は、コイル枠８の中央から左右何れかの側に位置をず
らすようにして設けられる。具体的に、位置保持部２０
は、上枠８ａ及び下枠８ｂに設けられた差込み穴２１，
２２に両端を圧入することで固定される。また、位置保
持部２０は、コイル９に接触しないようにコイル枠８の
上下を架け渡すようにして配置されている。

【００２１】このような構成を採用する結果、コイル９
への通電を切ることで、図３に示すように、位置保持部
２０と永久磁石１７との協働により、可動部材６はその
位置を保持し続けることができる。すなわち、永久磁石
１７の磁気吸着力によって可動部材６が静止状態とな
り、外部からの衝撃等によって可動部材６が動作するこ
とがなく、シャッタ１が不用意に動作してしまうことが
適切に回避される。よって、電磁アクチュエータ４Ａ，
４Ｂによるシャッタ１の羽根群３Ａ，３Ｂを開閉させた
後においても、非通電状態で羽根群３Ａ，３Ｂを開状態
又は閉状態に適切に保持させることができる。

【００２２】以上のように構成したフォーカルプレーン
シャッタ１において、その動作を簡単に説明すると、コ
イル９への非通電時に、位置保持部２０と永久磁石１７
との協働により、先羽根群３Ａが閉鎖位置に維持され、
後羽根群３Ｂが開放位置に維持される（図１参照）。こ
の状態で、各電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂの各コイル
９へ通電が開始されると、各可動部材６は、位置保持部
２０が永久磁石１７に磁気吸着力で引っ張られているよ
り勝る電磁力によって、軸部１３を中心として時計方向
に揺動する。

【００２３】これによって、電磁アクチュエータ４Ａの
可動部材６に駆動アーム５Ａを介して連結された先羽根
群３Ａが開口２ａを開放すると共に、電磁アクチュエー
タ４Ｂの可動部材６に駆動アーム５Ｂを介して連結され
た後羽根群３Ｂが開口２ａを閉鎖する。

【００２４】一方、そのような状態において、各電磁ア
クチュエータ４Ａ，４Ｂの各コイル９に逆通電が行われ
ると、逆方向に作用する電磁力によって各可動部材６が
軸部１３を中心として反時計方向に揺動し、先羽根群３
Ａ及び後羽根群３Ｂは図１に示す位置に戻ることにな
る。

【００２５】前述した電磁アクチュエータ４Ａの適用
は、シャッタ１に限定されるものではなく、例えば、図
５及び図６に示すように、レンズ駆動ユニット３０であ
ってもよい。

【００２６】このレンズ駆動ユニット３０には、レンズ
群３１を有する鏡胴３２が設けられ、この鏡胴３２は、
カメラの基板３３上で回動するカムリング３４に載置さ
せられ、これによってレンズ群３１はこの光軸に沿って
進退する。また、このカムリング３４の上面には傾斜状
のカム面３４ａが設けられ、カム面３４ａに鏡胴３２の
載置面３２ａを当接させ、これによって、カム機構をな
すレンズ駆動機構（被駆動機構）Ｃが構成される。更
に、カムリング３４には、径方向に突出する駆動アーム
３５が設けられ、この駆動アーム３５に電磁アクチュエ
ータ４Ａが連結されている。

【００２７】この電磁アクチュエータ４Ａは、基板３３
に立設させた軸部３６によって揺動自在に軸支され、可
動部材６の駆動ピン１１が駆動アーム３５のガイド孔３
５ａに差込まれている。これによって、可動部材６の揺
動に追従するように、カムリング３４の駆動アーム３５
が所定角度だけ回動することになる。その結果、カム面
３４ａ上に配置させた鏡胴３２が、レンズ群３１の光軸
に沿って進退することになる。

【００２８】この場合、電磁アクチュエータ４Ａは、右
か左かの２つのポジションの選択を可能にするので、こ
れによって、鏡胴３２も２つの位置を任意に設定するこ
とができる。そして、コイル９への通電を切ることで、
図３に示すように、位置保持部２０と永久磁石１７との
協働により、可動部材６はその位置を保持し続けること
ができる。これによって、電磁アクチュエータ４Ａによ
るレンズ駆動ユニット３０のレンズ動作完了後におい
て、鏡胴３２の位置を適切に保持させることが可能とな
り、外部からの衝撃等によって可動部材６が動作するこ
とがなく、鏡胴３２が不用意に動作してしまう事態が適
切に回避される。

【００２９】本発明に係る電磁アクチュエータは前述し
た実施形態に限定されるものではない。例えば、図７及
び図８に示すように、電磁アクチュエータ４０の可動部
材６に２本の位置保持部４１，４２を設けるようにして
もよい。そして、各位置保持部４１，４２は、コイル枠
８の中央で左右対称の位置に固定されている。このよう
に、左右対称な一対の位置保持部４１，４２を設けるこ
とで、より強い磁気吸着力を得ることができ、可動部材
６の静止力を増すことが可能となる。

【００３０】また、適度な電圧／電流の組み合わせによ
って、可動部材６が中間（中央）位置近傍まで達するよ
うな通電制御がなされることがあり、この場合でも、位
置保持部４１，４２の対称配置により、可動部材６を磁
気吸着力で中央に静止させることができる。すなわち、
可動部材６は、左右と中央（中間）との三ポジションで
の静止が可能となる。

【００３１】これは、このような構成は、シャッタ１よ
りもレンズ駆動ユニット３０での利用に適するものであ
る。なお、位置保持部の本数やその形状は、前述した実
施形態に限定されるものではなく、電磁アクチュエータ
の力量や永久磁石１７の磁力によって適宜変更されるこ
とは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】本発明によるカメラ用電磁アクチュエー
タは、以上のように構成されているため、次のような効
果を得る。すなわち、カメラに組み込まれた被駆動機構
を動作させる電磁アクチュエータにおいて、被駆動機構
に一端が連結され、他端が基板に軸支されて揺動すると
共に、コイルを巻回した可動部材と、コイルを上下で挟
むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨー
ク部材と、コイルと対峙するようにヨーク部材に固定さ
せた永久磁石と、磁性材料からなり可動部材に固定させ
た位置保持部とを備えたことにより、力量を確保しつ
つ、高さ寸法を小さくし、しかも、非通電時でも可動部
材の位置を保持させるようにして、カメラに組み込み易
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁アクチュエータを適用したシ
ャッタの一実施形態を示す正面図である。

【図２】本発明に係る電磁アクチュエータの分解斜視図
である。

【図３】図２に示した電磁アクチュエータの上ヨークを
外した状態の平面図である。

【図４】図２に示した電磁アクチュエータの断面図であ
る。

【図５】本発明に係る電磁アクチュエータを適用したレ
ンズ駆動ユニットの一実施形態を示す正面図である。

【図６】図５に示したレンズ駆動ユニットの断面図であ
る。

【図７】本発明に係る電磁アクチュエータの第２の実施
形態を示す平面図である。

【図８】図７に示した電磁アクチュエータの断面図であ
る。

【符号の説明】

１…シャッタ、 ２，３３…基
板、４Ａ，４Ｂ，４０…電磁アクチュエータ、６…可動
部材、 ９…コイル、１４…ヨ
ーク部材、１５…下ヨーク、 １
６…上ヨーク、１７…永久磁石、１８…第１の永久磁
石、 １９…第２の永久磁石、２０，４
１，４２…位置保持部、３０…レンズ駆動ユニット、
Ａ，Ｂ…羽根開閉機構（被駆動機構）、Ｃ…レンズ駆動
機構（被駆動機構）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラに組み込まれた被駆動機構を動作
   させる電磁アクチュエータにおいて、 前記被駆動機構に一端が連結され、他端が基板に軸支さ
   れて揺動すると共に、コイルを巻回した可動部材と、 前記コイルを上下で挟むように配置させた上ヨーク及び
   下ヨークを有するヨーク部材と、 前記コイルと対峙するように前記ヨーク部材に固定させ
   た永久磁石と、 磁性材料からなり前記可動部材に固定させた位置保持部
   とを備えたことを特徴とするカメラ用電磁アクチュエー
   タ。
2. 【請求項２】 前記永久磁石は、前記コイルを挟むよう
   に前記上ヨーク及び前記下ヨークにそれぞれ固定された
   上下一対の第１永久磁石と、この第１永久磁石に隣接す
   るように前記上ヨーク及び前記下ヨークにそれぞれ固定
   された上下一対の第２永久磁石とからなり、前記第２永
   久磁石は、前記第１永久磁石に対して逆の極性をもって
   いることを特徴とする請求項１記載のカメラ用電磁アク
   チュエータ。
3. 【請求項３】 前記被駆動機構は、シャッタの羽根開閉
   機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のカメ
   ラ用電磁アクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記被駆動機構は、レンズ駆動ユニット
   のレンズ駆動機構であることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のカメラ用電磁アクチュエータ。