JP2002027728A - モータ及び該モータを用いる光量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】軸方向及び直径方向の寸法が小さく、高出力の
小型モータ、並びに、絞り羽根を駆動するアクチュエー
タとして、光軸方向及び直径方向の寸法が小さく、他の
レンズや構造物に対して邪魔にならず、高出力の小型モ
ータを備えた光量制御装置を提供する。 【構成】異なる極が交互に着磁された回転可能なマグネ
ット１、１１と、マグネットの軸方向に配置されるコイ
ル２、１２と、マグネットの外周面及び内周面に対向し
コイルにより励磁される外側磁極部及び内側磁極部を有
するステータ４、１４と、を具備した第１及び第２の駆
動手段を備え、両駆動手段を軸方向が平行になるように
配置するとともに両駆動手段のマグネットを駆動力伝達
可能に直接的に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超小型に構成した
モータとそれを用いる光量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の小型円筒形状のステップモータと
しては図１０に示すものがある。図１０において、ボビ
ン１０１にステータコイル１０５が同心状に巻回され、
ボビン１０１は２個のステータヨーク１０６で軸方向か
ら挟持固定されており、かつステータヨーク１０６には
ボビン１０１の内径面円周方向にステータ歯１０６ａと
１０６ｂが交互に配置され、ケース１０３にはステータ
歯１０６ａ又は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６
が固定されて、ステータ１０２が構成されている。

【０００３】２組のケース１０３の一方にはフランジ１
１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には
他の軸受１０８が固定されている。ロータ１０９はロー
タ軸１１０に固定されたロータ磁石１１１から成り、ロ
ータ磁石１１１はステータ１０２のステータヨーク１０
６ａと放射状の空隙部を形成している。そして、ロータ
軸１１０は２個の軸受１０８の間に回転可能に支持され
ている。また、１個のコイルで駆動するステップモータ
としては、時計で多く用いられている図１２に示すもの
がある。図１２において、２０１は永久磁石から成るロ
ータ、２０２、２０３はステータ、２０４はコイルであ
る。

【０００４】しかしながら、図１０に示す上記従来の小
型のステップモータは、ロータ１０９の外周にケース１
０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、ステータ
ヨーク１０６が同心状に配置されているため、モータの
外形寸法が大きくなってしまうという不都合がある。ま
た、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束
は、図１１に示すように主としてステータ歯１０６ａの
端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１
とを通過するため、ロータ磁石１１１に効果的に作用し
ないので、モータの出力が高くならないという不都合も
ある。図１２に示すものに関しても、ステータ２０３と
ステータ２０４のギャップが小さいところにコイルへの
通電で発生する磁束が集中し、効果的にマグネットに作
用しないという不都合がある。

【０００５】このような問題を解決したモータがＣＦＯ
１２０３４ＵＳ及び特開平０９−３３１６６６号にて提
案されている。上記モータは、円周方向に等分割して異
なる極に交互に着磁された永久磁石から成るロータを円
筒形状に形成し、該ロータの軸方向に第１のコイル、ロ
ータ及び第２のコイルを順に配置し、第１のコイルによ
り励磁される第１の外側磁極及び第１の内側磁極をそれ
ぞれロータの外周面及び内周面に対向させ、第２のコイ
ルにより励磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極
をそれぞれロータの外周面及び内周面に対向させるよう
に構成したものであり、ロータ軸である回転軸が円筒形
状の永久磁石から取り出されている。

【０００６】このような構成のモータは、出力が高くモ
ータの外形寸法を小さいものとすることができるが、ロ
ータ軸と永久磁石との接合の容易化が望まれる。さら
に、上記構成では、マグネットを薄くすることにより第
１の外側磁極と第１の内側磁極の間の距離及び第２の外
側磁極と第２の内側磁極の間の距離を結果的に小さくで
き、磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。こ
れによれば、第１のコイル及び第２のコイルに流す電流
は、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平０９−３３１６６６号等で記載されているタイプ
のモータは、軸方向の長さが長くなり、カメラや鏡筒内
で光軸と平行となるように配置して、絞り羽根やシャッ
タ、レンズ等を駆動するために用いようとした場合、他
のレンズの配置の邪魔になったり、他の構造物を切り欠
かなければならなかったりするという不都合があった。

【０００８】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、軸方向の長さ及び
直径方向の寸法を小さくすることができ、かつ出力を向
上させることができる小型のモータを提供することにあ
る。また、他の本発明の目的は、絞り羽根を駆動するア
クチュエータとして、光軸と平行方向の長さを小さくす
ることができ、他のレンズや構造物に対して邪魔になら
ず、安価でかつ出力を向上させることができる小型のモ
ータを備えた光量制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
るモータは、上記目的を達成するため、少なくとも周方
向に分割して異なる極に交互に着磁された回転可能なマ
グネットと、該マグネットの軸方向に配置されるコイル
と、該マグネットの外周面及び内周面のそれぞれに対向
するとともに前記コイルにより励磁される外側磁極部及
び内側磁極部を有するステータとから成る第１の駆動手
段と、少なくとも周方向に分割して異なる極に交互に着
磁された回転可能なマグネットと、該マグネットの軸方
向に配置されるコイルと、該マグネットの外周面及び内
周面のそれぞれに対向するとともに前記コイルにより励
磁される外側磁極部及び内側磁極部を有するステータと
から成る第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手
段と前記第２の駆動手段とを軸方向が平行になるように
配置するとともに、該第１の駆動手段のマグネットと該
第２の駆動手段のマグネットとを駆動力伝達可能に直接
的に連結することを特徴とする。

【００１０】上記請求項１の構成によれば、第１の駆動
手段及び第２の駆動手段の外径はマグネットの外周面に
対向する外側磁極で決められ、第１の駆動手段及び第２
の駆動手段の軸方向の長さはコイル及びマグネットを順
に配置することで決められるため、第１の駆動手段及び
第２の駆動手段を非常に小型化することができる。ま
た、コイルにより発生する磁束は外側磁極と内側磁極と
の間にあるマグネットを横切るので効果的に作用し出力
を向上させることができる。さらに、第１の駆動手段の
マグネットと第２の駆動手段のマグネットが直接連結さ
れることでユニット化が可能となり、第１の駆動手段と
第２の駆動手段を軸方向が平行になるように配置するこ
とから軸方向の長さが短いモータを構成することができ
る。

【００１１】請求項２の発明は、上記目的を達成するた
め、上記請求項１の構成に加えて、前記第１の駆動手段
のマグネットと前記第２の駆動手段のマグネットとが連
結されている状態において、該第１の駆動手段における
前記マグネットの極と前記ステータの磁極部との位相関
係と、該第２の駆動手段における前記マグネットの極と
前記ステータの磁極部との位相関係とが互いに異なる状
態になることを特徴とする。かかる構成によれば、さら
に、コイルの通電タイミングを制御することで、双方向
の回転が可能なモータとして動作することができる。

【００１２】他の本発明（請求項３及び４）に係る光量
制御装置は、上記目的を達成するため、請求項１に記載
のモータもしくは請求項２に記載のモータと、前記第１
の駆動手段のマグネットもしくは前記第２の駆動手段の
マグネットと駆動力伝達可能に連結されて回動する駆動
伝達手段と、該駆動伝達手段の回動により開閉して通過
光量を制御する羽根と、を備えたことを特徴とする。か
かる構成によれば、絞り羽根を駆動するアクチュエータ
として、光軸と平行方向の長さを小さくすることがで
き、他のレンズや構造物に対して邪魔にならず、安価で
かつ出力を向上させることができる小型のモータを備え
た光量制御装置を提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。図１〜図９は本発明の実
施例を示す図であり、図１は光量制御装置の分解斜視図
であり、図２は第１の駆動手段の分解斜視図であり、図
３は第２の駆動手段の分解斜視図であり、図４は第１の
駆動手段及び第２の駆動手段の連結状態を示す断面図で
あり、図５は第１の駆動手段を含む光量制御装置の部分
断面図であり、図６〜図９は第１の駆動手段と第２の駆
動手段とから成るモータと駆動伝達手段（駆動伝達リン
グ）との関係を各動作段階で示す断面図である。

【００１４】図１〜図９において、１は第１の駆動手段
の円筒形状のマグネットであり、図６〜図９に示すよう
に、該マグネット１は、その外周表面及び内周表面を円
周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極
及びＮ極が交互に着磁された着磁部を有する。該マグネ
ット１は、例えば射出成形により形成されるプラスチッ
クマグネット材料により形成することができる。これに
より、円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くしたマグ
ネットを構成することができる。また、該マグネット１
には、軸心部に回転軸１ａ及び回転軸１ｂが設けられる
とともに、ギア部１ｃが一体的に形成されている。前記
回転軸１ａは補助ステータ５の内径部５ｆによって回転
可能に支持され、前記回転軸１ｂは地板２１の軸穴２１
ｂによって回転可能に支持されている。

【００１５】前記マグネット１は、射出成形で成形され
るプラスチックマグネットで構成することで、圧入によ
る組み立てでも割れが発生することがなく、前記回転軸
１ａ、１ｂや前記ギア部１ｃを有する複雑な形状でも容
易に製造することが可能となる。２は円筒形状のコイル
であり、該コイル２はボビン３に巻き付けられている。
該コイル２及び該ボビン３はその外径が前記マグネット
１の外径とほぼ同じ寸法となっている。４は軟磁性材料
から成るステータであり、該ステータ４は外筒及び内軸
で構成されている。該ステータ４の外筒はその先端部が
外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを形成してい
る。５は補助ステータであり、該補助ステータ５の内径
部５ｆが前記ステータ４の内軸４ｆに嵌合して固着され
ている。また、該補助ステータ５の外径部には、前記ス
テータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに対
向した位相で対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅが形
成されている。

【００１６】前記補助マグネット５の対向部５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、それぞれ前記マグネット１の
着磁に関して同位相になるように、円周方向に３６０／
（ｎ／２）度、即ち７２度づつずれて形成されており、
同じく前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄ、４ｅは、それぞれが前記マグネット１の着磁に関し
て同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）
度、即ち７２度づつずれて形成されている。前記コイル
２及び前記ボビン３は、前記マグネット１と同心位置に
なるように、前記補助ステータ５との間で挟持される形
で前記ステータ４に固定されている。該ステータ４の内
軸４ｆと該補助ステータ５とで内側磁極を構成してい
る。以上のようなマグネット１、コイル２、ボビン３、
ステータ４、補助ステータ５により第１の駆動手段が構
成されている。

【００１７】同様に、図１〜図９において、１１は第２
の駆動手段の円筒形状のマグネットであり、図６〜図９
に示すように、該マグネット１１は、その外周表面及び
内周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分
割して）Ｓ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部を有す
る。該マグネット１１も、射出成形により形成されるプ
ラスチックマグネット材料により形成することができ、
これにより円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄く形成
することができる。また、前記マグネット１１には、軸
心部に回転軸１１ａ及び回転軸１１ｂが設けられ、ギア
部１１ｃが一体的に形成されている。前記回転軸１１ａ
は補助ステータ１５の内径部１５ｆに回転可能に支持さ
れ、前記回転軸１１ｂは地板２１の軸穴２１ｃに回転可
能に支持されている。

【００１８】前記マグネット１１は、射出成形により成
形されるプラスチックマグネットとすることにより、圧
入による組み立てでも割れが発生することがなく、前記
回転軸１１ａ、１１ｂや前記ギア部１１ｃを有する複雑
な形状でも容易に製造することが可能なものとすること
ができる。１２は第２の駆動手段の円筒形状のコイルで
あり、該コイル１２はボビン１３に巻き付けられてい
る。該コイル１２及び該ボビン１３はその外径が前記マ
グネット１１の外径とほぼ同じ寸法となっている。１４
は軟磁性材料から成るステータであり、該ステータ１４
は外筒及び内軸で構成される。該ステータ１４の外筒の
先端部は外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１
４ｅを形成している。１５は補助ステータであり、該補
助ステータ１５の内径部１５ｆが前記ステータ１４の内
軸１４ｆに嵌合して固着されている。また、該補助ステ
ータ１５の外径部には前記ステータ１４の外側磁極１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅに対向した位相で
対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが形成
されている。

【００１９】前記対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄ、１５ｅは、それぞれマグネット１１の着磁に関して
同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）度
すなわち７２度づつずれて形成されている。また、前記
ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４
ｄ、１４ｅは、それぞれが前記マグネット１１の着磁に
関して同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／
２）度すなわち７２度づつずれて形成されている。前記
コイル１２及び前記ボビン１３は、前記マグネット１１
と同心位置になるように、前記補助ステータ１５との間
で挟持される形でステータ１４に固定されている。該ス
テータ１４の内軸１４ｆと該補助ステータ１５とで内側
磁極を構成している。以上のようなマグネット１１、コ
イル１２、ボビン１３、ステータ１４、補助ステータ１
５により第２の駆動手段が構成されている。

【００２０】２１は中央に開口部２１ａが形成されたド
ーナツ形状の地板であり、２２は該地板２１の開口部２
１ａに嵌合部２２ｂが嵌合して回転可能に取り付けられ
る駆動伝達手段（駆動伝達リング）である。前記第１の
駆動手段及び前記第２の駆動手段は、それぞれ、前記ス
テータ４及び前記ステータ１４を公知の方法（例えば接
着やビス止め等）により該地板２１に取り付けることに
より固定される。その際、前記第１の駆動手段のマグネ
ット１の回転軸１ｂを前記地板２１の軸穴２１ｂに嵌合
し、前記第２の駆動手段のマグネット１１の回転軸１１
ｂを該地板２１の軸穴２１ｃに嵌合することにより、両
マグネット１、１１は回転可能に保持されている。

【００２１】前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段
はそれらの軸方向が平行の状態で前記地板２１の円周方
向に並べて配置されており、該第１の駆動手段のマグネ
ット１に一体的に形成されたギア部１ｃは該第２の駆動
手段のマグネット１１に一体的に形成されたギア部１１
ｃと噛み合っている。また、前記駆動伝達手段（駆動伝
達リング）２２はギア部２２ａを有し、該ギア部２２ａ
は前記第１の駆動手段のマグネット１のギア部１ｃと噛
み合っている。これにより、前記第１の駆動手段のマグ
ネット１と前記第２の駆動手段のマグネット１１とはお
互いに連動して駆動されるように連結されている。この
時、前記マグネット１の着磁位相と前記ステータ４の外
側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの関係は、前記マ
グネット１１の着磁位相と前記ステータ１４の外側磁極
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅの関係に対し
て１８０／ｎ度すなわち１８度ずれて配置される。前記
駆動伝達リング２２は、連動して駆動される該第１の駆
動手段及び該第２の駆動手段とによって回転駆動され
る。その様子は後述する。

【００２２】図１中の２３、２４、２５、２６、２７は
絞り羽根であり、これらの羽根には図１中で下面側に突
出するダボ２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａが
形成されており、これらのダボはカム板２８に形成され
たカム溝２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅにそ
れぞれ摺動可能に嵌合している。また、前記絞り羽根２
３、２４、２５、２６、２７には図１中で上側に突出す
るダボ２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、２７ｂが形成
されており、これらのダボは前記駆動伝達リング２２に
形成された穴２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ
に回転可能に嵌合している。前記駆動伝達手段（駆動伝
達リング）２２の回転により前記絞り羽根２３、２４、
２５、２６、２７を光軸回りに回動させることにより、
図１に示す光量制御装置における通過光量を変化させる
ように構成されている。

【００２３】前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ、４ｅ及び前記ステータ１４の外側磁極１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅは軸と平行方向に
延出する歯により構成されている。これによりモータの
直径を最小限にし得る磁極の構成が可能となる。つま
り、外側磁極を半径方向に延びる凹凸で形成するとその
分モータの直径が大きくなってしまうが、本実施例で
は、軸と平行方向に延出する歯により外側磁極を構成し
ているので、前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手
段の直径Ｄ（図５参照）を最小限に抑えることができ
る。また、前記開口部２１ａを遮らぬように第１の駆動
手段及び第２の駆動手段が配置されているが、それらの
直径Ｄを最小限に抑えることで、該開口部２１ａを除い
た部分の幅Ｗ（図５参照）を小さく抑えることができ、
それによって光量制御装置そのものの直径も小さく抑え
ることが可能となる。

【００２４】前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手
段とも、軸方向の長さはマグネットの長さとコイルの長
さを加えただけの長さでほぼ決まるため、軸方向の高さ
Ｈ（図５参照）が非常に低いアクチエータとして構成す
ることができる。また、前記第１の駆動手段及び前記第
２の駆動手段は軸方向に平行に並べて配置してあるの
で、絞り羽根２３を駆動するアクチエータとして光軸と
平行方向の寸法を短く構成することができ、従って、図
１のように光量制御装置のアクチュエータとして用いる
場合に、他のレンズや構造物に対して邪魔にならない構
成を実現することができる。

【００２５】前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ、４ｅ及び内側磁極の一部を構成する前記補助
ステータ５の外径部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、
前記マグネット１の一端側の外周面及び内周面に対向し
て該マグネット１の一端側を挟み込むように設けられ
る。同様に前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び内側磁極の一部を構成
する前記補助ステータ１５の外径部１５ａ、１５ｂ、１
５ｃ、１５ｄ、１５ｅは、前記マグネット１１の一端側
の外周面及び内周面に対向して該マグネット１１の一端
側を挟み込むように設けられる。

【００２６】前記ステータ４の外側磁極及び前記補助ス
テータ５の間にコイル２及びボビン３が設けられ、該コ
イル２に通電されることにより該ステータ４及び該補助
ステータ５が励磁される。同様に前記ステータ１４の外
側磁極及び前記補助ステータ１５の間にコイル１２及び
ボビン１３が設けられ、該コイル１２に通電されること
により該ステータ１４及び該補助ステータ１５が励磁さ
れる。したがって、前記コイル２により発生する磁束は
前記外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び内側磁
極の一部を構成する前記対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄ、５ｅとの間に配置されるマグネット１を横切るの
で、該マグネット１に効果的に作用する。また、前記コ
イル１２により発生する磁束は前記外側磁極１４ａ、１
４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び内側磁極の一部を構
成する前記対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１
５ｅとの間に配置されるマグネット１１を横切るので、
該マグネット１１に効果的に作用する。こうして、第１
駆動手段及び第２の駆動手段から成るモータ（アクチュ
エータ）の出力を高めることができる。

【００２７】前記第１の駆動手段の内側磁極は前記コイ
ル２の内径よりも大きな外径を有し、前記第２の駆動手
段の内側磁極は前記コイル１２の内径よりも大きな外径
を有していることで、コイルの内径を小さくしてコイル
の占有する体積を大きくしても、該第１の駆動手段の外
側磁極と内側磁極との距離及び該第２の駆動手段の外側
磁極と内側磁極との距離を小さく構成することが可能に
なる。これによりコイル側から見た磁気抵抗が小さくな
るので、小さな電力によっても多くの磁束を発生させる
ことが可能となり、モータの出力を向上させることがで
きる。

【００２８】図６〜図９は前記第１の駆動手段及び前記
第２の駆動手段から成るモータと前記駆動伝達手段（駆
動伝達リング）２２との関係を示す断面図である。図６
〜図９において、第１の駆動手段のマグネット１の着磁
位相とステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、
４ｅとの関係は、第２の駆動手段のマグネット１１の着
磁位相とステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４
ｃ、１４ｄ、１４ｅとの関係に対して、１８０／ｎ度す
なわち１８度ずれて配置されている。これはマグネット
１のギア部１ｃ及びマグネット１１のギア部１１ｃの特
定の歯の位相を合わせることで１８０／ｎ度ずれて配置
される構成となっている。

【００２９】次に前記駆動伝達リング２２が前記第１の
駆動手段及び前記第２の駆動手段によって駆動される様
子を説明する。図６の状態は、第２の駆動手段のコイル
１２のみに通電することにより、第２の駆動手段のステ
ータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、
１４ｅをＮ極とし、内側磁極の一部を構成する補助ステ
ータ１５の対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１
５ｅをＳ極とした場合を示す。前記マグネット１１の外
周表面のＳ極に着磁された着磁部が前記ステータ１４の
外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１１の内
周表面のＮ極に着磁された着磁部が前記補助ステータ１
５の対向部の中心に位置出しされる。

【００３０】図６の状態から前記コイル１２の通電を切
り、第１の駆動手段のコイル２に通電することにより、
前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４
ｅをＳ極とし、内側磁極の一部を構成する前記補助ステ
ータ５の対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅをＮ極に
励磁すると、該第１の駆動手段のマグネット１の外周表
面のＮ極に着磁された着磁部がステータ４の外側磁極の
中心に位置出しされ、該マグネット１の内周表面のＳ極
に着磁された着磁部が該補助ステータ５の対向部の中心
に位置出しされる。この時、前記ギア部１ｃと前記ギア
部１１ｃとによって連結されているマグネット１及びマ
グネット１１はそれぞれ反時計方向及び時計方向に１８
度回転し、該マグネット１のギア部１ｃと噛み合ってい
る駆動伝達リング２２は時計方向に回転して、図７に示
す状態となる。

【００３１】次に前記コイル２への通電を切り、前記コ
イル１２への通電を図６に示す状態に対し反転させ、ス
テータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４
ｄ、１４ｅをＳ極とし、内側磁極の一部を構成する補助
ステータ１５の対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄ、１５ｅをＮ極に励磁すると、マグネット１１の外周
表面のＮ極に着磁された着磁部が前記ステータ１４の外
側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１１の内周
表面のＳ極に着磁された着磁部が該補助ステータ１５の
対向部の中心に位置出しされる。この時、前記ギア部１
ｃと前記ギア部１１ｃとによって連結されているマグネ
ット１及びマグネット１１はそれぞれ反時計方向及び時
計方向に１８度回転し、該マグネット１のギア部１ｃと
噛み合っている該駆動伝達リング２２は時計方向に回転
して、図８に示す状態となる。

【００３２】次に上記コイル１２への通電を切り、コイ
ル２への通電を図７に示す状態に対し反転させ、ステー
タ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅをＮ極と
し、内側磁極の一部を構成する補助ステータ５の対向部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅをＳ極に励磁すると、マ
グネット１の外周表面のＳ極に着磁された着磁部が該ス
テータ４の外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネッ
ト１の内周表面のＮ極に着磁された着磁部が該補助ステ
ータ５の対向部の中心に位置出しされる。この時、前記
ギア部１ｃと前記ギア部１１ｃとによって連結されてい
るマグネット１及びマグネット１１はそれぞれ反時計方
向及び時計方向に１８度回転し、該マグネット１のギア
部１ｃと噛み合っている該駆動伝達リング２２は時計方
向に回転して、図９に示す状態となる。以降、上記のよ
うにコイル２及びコイル１２への通電方向を順次切り換
えていくことにより、マグネット１、マグネット１１、
及び駆動伝達リング２２も同時に回転し、通電位相に応
じた位置へと順次回転することになる。

【００３３】ここで、このような構成のアクチュエータ
が超小型化になる上で最適な構成であることにいて説明
する。本実施例のアクチュエータの基本構成について述
べると、第１に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の
マグネットを中空の円筒形状に形成していること、第２
に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段のマグネットの
外周面及び内周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互
に着磁していること、第３に、第１の駆動手段及び第２
の駆動手段ともに軸方向にコイルとマグネットを順に配
置していること、第４に、第１の駆動手段及び第２の駆
動手段ともにコイルにより励磁されるステータの外側磁
極及び内側磁極をそれぞれマグネットの外周面及び内周
面に対向させていること、第５に、第１の駆動手段及び
第２の駆動手段の外側磁極を軸と平行方向に延出する歯
により構成していること、第６に、第１の駆動手段及び
第２の駆動手段を平行に並べて配置していること、第７
に、第１の駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマ
グネットを直接連結していることである。

【００３４】この第１の駆動手段及び第２の駆動手段の
径はマグネットの径にステータの磁極を対向させるだけ
の大きさがあればよく、また、第１の駆動手段及び第２
の駆動手段の長さはマグネットの長さにコイルの長さを
加えた程度の長さがあれば良いことになる。このため第
１の駆動手段及び第２の駆動手段の大きさは、マグネッ
ト及びコイルの径と長さによって決まるもので、マグネ
ット及びコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすれ
ば第１の駆動手段及び第２の駆動手段を超小型にするこ
とができるものである。この時、マグネット及びコイル
の径と長さをそれぞれ非常に小さくすると、第１の駆動
手段及び第２の駆動手段としての精度を維持することが
難しくなるが、これはマグネットを中空の円筒形状に形
成し、この中空の円筒形状に形成されたマグネットの外
周面及び内周面にステータの外側磁極及び内側磁極を対
向させるという単純な構造により、第１の駆動手段及び
第２の駆動手段の精度の問題を解決している。

【００３５】また、前記開口部２１ａを遮らぬように第
１の駆動手段及び第２の駆動手段を配置してあるが、そ
れらの直径を最小限に抑えることができることで、光量
制御装置そのものの直径も小さく抑えることができる。
さらに、第１の駆動手段及び第２の駆動手段を平行に並
べて配置していることで、絞り羽根を駆動するアクチュ
エータとして光軸と平行方向に関して短く、他のレンズ
や構造物に対して邪魔にならないように構成できる。ま
た、第１の駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマ
グネットを直接連結していることで、双方向の回転が可
能なモータとしてユニット化が可能となる。

【００３６】前述したように、マグネット１の着磁位相
とステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ
との関係は、マグネット１１の着磁位相とステータ１４
の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅと
の関係に対して１８０／ｎ度、すなわち１８度ずれて配
置する必要がある。そこで、前記マグネット１のギア部
１ｃと前記マグネット１１のギア部１１ｃとの特定の歯
の位相を合わせるだけで、１８０／ｎ度ずれて配置され
るように構成した。これによりマグネットの着磁位相を
ギアの歯の位置を見ることで目視可能になるので、組み
立て時に該第１の駆動手段のマグネット１と該第２の駆
動手段のマグネット１１との相対的回転位置を所定の位
置で組み立てやすくなり、組み立て作業効率が高まる。

【００３７】次に発明と実施の形態との対応について説
明する。上記実施の形態において、図１、図２及び図４
乃至図９のマグネット１が本発明の第１の駆動手段のマ
グネットに相当し、図１、図２、図４、図５のコイル２
が本発明の第１の駆動手段のコイルに相当し、図１、図
２及び図４乃至図９のステータ４及び補助ステータ５が
本発明の第１の駆動手段のステータに相当し、図１、図
３、図４及び図６乃至図９のマグネット１１が本発明の
第２の駆動手段のマグネットに相当し、図１、図３、図
４のコイル１２が本発明の第２の駆動手段のコイルに相
当し、図１、図３、図４及び図６乃至図９のステータ１
４及び補助ステータ１５が本発明の第２の駆動手段のス
テータに相当し、図１及び図５乃至図９の駆動伝達リン
グ２２が本発明の駆動伝達手段に相当し、図１の絞り羽
根２３、２４、２５、２６、２７及び図５の絞り羽根２
３が本発明の絞り羽根に相当する。以上が実施の形態の
各構成と本発明の各構成の対応関係であるが、本発明は
これら実施の形態に限定されるものではなく、請求項で
示した機能、又は実施の形態がもつ機能が達成できる構
成であればどのようなものであっても良いことは言うま
でもない。

【００３８】次に本発明の実施の形態の変形例について
説明する。上記の実施の形態においては、マグネット１
とマグネット１１との連結をギア部１ｃとギア部１１ｃ
とで行ったが、その他の連結方法でもよい。例えばマグ
ネット１にピンを設け、マグネット１１にそれに嵌合す
る溝を設ける。マグネット１、マグネット１１の回転量
が少ない場合はこのような構成に置き換えることも可能
である。また、マグネットには回転軸を一体的に形成し
ているが、回転軸を別体にしてマグネットに固定しても
よい。また、マグネットにギア部を一体的に形成してい
るが、ギア部を別体としてマグネットに固定してもよ
い。

【００３９】また、第１の駆動手段と第２の駆動手段と
を絞り羽根が回動する地板に直接組み付け固定している
が、第１の駆動手段及び第２の駆動手段が噛み合った状
態で所定のケースに固定してユニット化し、これを地板
に組み付けてもよい。また、第１の駆動手段及び第２の
駆動手段によって構成するモータは絞り羽根を駆動する
ためのアクチュエータとして用いたが、他の用途、例え
ばレンズ駆動のためのカム筒等を回転させる等にも使用
可能であり、高出力で直径が小さく且つ軸方向の長さも
短いという利点を持ったモータとして有用なものとな
る。

【００４０】以上説明した実施例によれば、第１の駆動
手段及び第２の駆動手段の径はマグネットの外周面に対
向する外側磁極で決めることができ、また、第１の駆動
手段及び第２の駆動手段の軸方向の長さはマグネットの
長さにコイルの長さを加えた程度の長さがあればよいこ
とになり、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の直径方
向及び軸方向の寸法を小さくすることでモータの非常な
小型化を実現することができる。また、コイルにより発
生する磁束は外側磁極と内側磁極との間にあるマグネッ
トを横切るので効果的に作用し、小さな直径寸法でも出
力の高い駆動装置とすることができる。さらに、第１の
駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマグネットと
が直接連結することでユニット化が可能となり、第１の
駆動手段と第２の駆動手段を軸方向が平行になるよう配
置してあるので、軸方向の長さが短いモータとして構成
することができる。

【００４１】さらに、第１の駆動手段及び第２の駆動手
段から成るモータを絞り羽根を駆動するアクチュエータ
として使用する場合には、装置の光軸と平行方向の寸法
及び装置の直径方向の寸法を小さくすることができ、他
のレンズや構造物に対して邪魔にならず、小型でありな
がら高出力を発揮することができ、かつ安価に製造する
ことができる小型のモータを備えた光量制御装置が得ら
れる。つまり、地板の開口部を遮らぬように第１の駆動
手段及び第２の駆動手段を配置する場合にその直径を最
小限に抑えることができ、光量制御装置そのものの直径
も小さく抑えることが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
（請求項１）によれば、少なくとも周方向に分割して異
なる極に交互に着磁された回転可能なマグネットと、該
マグネットの軸方向に配置されるコイルと、該マグネッ
トの外周面及び内周面のそれぞれに対向するとともに前
記コイルにより励磁される外側磁極部及び内側磁極部を
有するステータとから成る第１の駆動手段と、少なくと
も周方向に分割して異なる極に交互に着磁された回転可
能なマグネットと、該マグネットの軸方向に配置される
コイルと、該マグネットの外周面及び内周面のそれぞれ
に対向するとともに前記コイルにより励磁される外側磁
極部及び内側磁極部を有するステータとから成る第２の
駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段と前記第２の
駆動手段とを軸方向が平行になるように配置するととも
に、該第１の駆動手段のマグネットと該第２の駆動手段
のマグネットとを駆動力伝達可能に直接的に連結する構
成としたので、平行に配置される各駆動手段の軸方向長
さはマグネットの長さにコイルの長さを加えた程度にで
きることから、軸方向の長さを小さくすることができ、
各駆動手段の径はマグネットの径にステータの磁極を対
向させるだけの大きさがあればよいことから、直径方向
の寸法を小さくすることができ、さらに、コイルにより
発生する磁束は外側磁極と内側磁極との間にあるマグネ
ットを横切って効果的に作用することから、小さな直径
でも高い出力が得られるように出力を向上させることが
できる小型のモータが提供される。

【００４３】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
構成に加えて、前記第１の駆動手段のマグネットと前記
第２の駆動手段のマグネットとが連結されている状態に
おいて、該第１の駆動手段における前記マグネットの極
と前記ステータの磁極部との位相関係と、該第２の駆動
手段における前記マグネットの極と前記ステータの磁極
部との位相関係とが互いに異なる状態になる構成とした
ので、上記請求項１の効果に加え、各駆動手段における
マグネットの極とステータの磁極部との位相関係を異な
らせることから、コイルの通電タイミングを制御するこ
とにより双方向の回転が可能な小型のモータが提供され
る。

【００４４】他の本発明（請求項３及び４）の光量制御
装置によれば、請求項１に記載のモータもしくは請求項
２に記載のモータと、前記第１の駆動手段のマグネット
もしくは前記第２の駆動手段のマグネットと駆動力伝達
可能に連結されて回動する駆動伝達手段と、該駆動伝達
手段の回動により開閉して通過光量を制御する羽根と、
を備えた構成としたので、絞り羽根を駆動するアクチュ
エータとして、モータの直径方向の寸法及び光軸と平行
方向の寸法を小さくするとともに、モータ出力を向上で
きることから、小型で他のレンズや構造物に対して邪魔
にならず、安価でかつ高出力の小型のモータを備えた光
量制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光量制御装置の分解
斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る第１の駆動手段の分
解斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る第２の駆動手段の分
解斜視図である。

【図４】本発明の第１の駆動手段及び第２の駆動手段の
断面図である。

【図５】本発明の第１の駆動手段を含む光量制御装置の
断面図である。

【図６】本発明の第１の駆動手段と第２の駆動手段とか
ら成るモータと駆動伝達リングの関係を示す断面図であ
る。

【図７】図６の状態からコイル通電を切り換えて各マグ
ネットを１８度回転させた状態を示す断面図である。

【図８】図７の状態からコイル通電を切り換えて各マグ
ネットをさらに１８度回転させた状態を示す断面図であ
る。

【図９】図８の状態からコイル通電を切り換えて各マグ
ネットをさらに１８度回転させた状態を示す断面図であ
る。

【図１０】従来のステップモータの一例を示す縦断面図
である。

【図１１】図１０のステップモータのステータを通過す
る磁束の状態を示す断面図である。

【図１２】従来のステップモータの別の例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１、１１ マグネット １ｃ、１１ｃ ギア部 ２、１２ コイル ３、１３ ボビン ４、１４ ステータ ５、１５ 補助ステータ ２１ 地板 ２１ａ 開口部（地板） ２２ 駆動伝達手段（駆動伝達リング） ２２ａ ギア部 ２３〜２７ 絞り羽根 ２８ カム板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 37/14 ５３５ Ｈ０２Ｋ 37/14 ５３５Ｂ // Ｇ０３Ｂ 9/02 Ｇ０３Ｂ 9/02 Ｃ Ｆターム(参考） 2H080 AA56 AA60 AA66 AA69 5H607 AA12 BB01 BB10 BB14 BB25 CC03 DD07 DD15 EE31 FF33 GG09 5H621 BB01 BB02 GA02 GA07 GA12 GA14 GB08 HH01 JK02 JK05 JK15 JK18 5H622 CA01 CA05 PP11 QB02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも周方向に分割して異なる極
   に交互に着磁された回転可能なマグネットと、該マグネ
   ットの軸方向に配置されるコイルと、該マグネットの外
   周面及び内周面のそれぞれに対向するとともに前記コイ
   ルにより励磁される外側磁極部及び内側磁極部を有する
   ステータとから成る第１の駆動手段と、少なくとも周方
   向に分割して異なる極に交互に着磁された回転可能なマ
   グネットと、該マグネットの軸方向に配置されるコイル
   と、該マグネットの外周面及び内周面のそれぞれに対向
   するとともに前記コイルにより励磁される外側磁極部及
   び内側磁極部を有するステータとから成る第２の駆動手
   段と、を備え、 前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とを軸方向が
   平行になるように配置するとともに、該第１の駆動手段
   のマグネットと該第２の駆動手段のマグネットとを駆動
   力伝達可能に直接的に連結することを特徴とするモー
   タ。
2. 【請求項２】 前記第１の駆動手段のマグネットと前
   記第２の駆動手段のマグネットとが連結されている状態
   において、該第１の駆動手段における前記マグネットの
   極と前記ステータの磁極部との位相関係と、該第２の駆
   動手段における前記マグネットの極と前記ステータの磁
   極部との位相関係とが互いに異なる状態になることを特
   徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のモータと、前記第１
   の駆動手段のマグネットもしくは前記第２の駆動手段の
   マグネットと駆動力伝達可能に連結されて回動する駆動
   伝達手段と、該駆動伝達手段の回動により開閉して通過
   光量を制御する羽根と、を備えたことを特徴とする光量
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のモータと、前記第１
   の駆動手段のマグネットもしくは前記第２の駆動手段の
   マグネットと駆動力伝達可能に連結されて回動する駆動
   伝達手段と、該駆動伝達手段の回動により開閉して通過
   光量を制御する羽根と、を備えたことを特徴とする光量
   制御装置。