JP2002345225A

JP2002345225A - 駆動装置及び光量制御装置

Info

Publication number: JP2002345225A
Application number: JP2001141411A
Authority: JP
Inventors: Masao Mizumaki; 雅夫水牧
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】中空ＣＡＭにおいてコイルから発生する磁束
を効率良くマグネットに作用させるように、ステータ歯
の形状の最適化を図る。【解決手段】１つのコイルから構成される中空構成の
ＣＡＭにおいて、マグネットの外周と対向するステータ
歯（４ａ）の幅Ａ（°）をＡ＞（２４８.４／ｎ）−５
８．８６×（Ｄ１−Ｄ２）／（Ｄ１×π）とし、ステー
タ歯の軸方向の長さをマグネットの外周面を超える長さ
にする。

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
駆動装置とそれを用いた光量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型モータに適する形態としてブ
ラシレスタイプのものがあげられる。ブラシレスタイプ
のモータで駆動回路の単純なものとしては以下に記載す
る永久磁石を用いたステップモータがある。

【０００３】小型円筒形状のステップモータとしてはま
ず図８に示すものがある。これは、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ま
たは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。２組のケース１０
３の一方にはフランジ１１５と軸受け１０８が固定さ
れ、他方のケース１０３には他の軸受け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からなり、ロータ磁石１１１はステー
タ１０２のステータヨーク１０６ａ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個の軸受け
１０８の間に回転可能に支持されている。

【０００４】このような構造のステップモータの変形例
として、特公昭５３−２７７４号で提案される光制御装
置がある。これはステップモータに連結するシャッタ羽
根をステップ的に開閉させて光の通過量を制御するもの
である。また、別の変形例として、特開昭５７−１６６
８４７号で提案される中空形モータがある。これはステ
ップモータをリング状の構造として、その中央部の空洞
を光等が通過可能としたものである。

【０００５】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１０に示すも
のがある。２０１は永久磁石からなるロータ、２０２、
２０３はステータ、２０４はコイルである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す上記従来の小型のステップモータは、ロータの外周
にケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０
５、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欠点があっ
た。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９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１０６ｂ
１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は高くならない欠点がある。

【０００７】特公昭５３−２７７４号の光制御装置及び
特開昭５７−１６６８４７号の中空形モータにおいても
上記と同様に、ロータ磁石の外周にステータコイル及び
ステータヨークが配置されているためモータの外形寸法
が大きくなるとともに、ステータコイルへの通電により
発生する磁束がロータ磁石に効果的に作用しない。

【０００８】図１０に示すものに関しても、ステータ２
０２とステータ２０３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。

【０００９】また、小型モータとしては通常のブラシタ
イプのコアード直流モータ及びコアレス直流モータがあ
るが、構成部品が多いため、モータを超小型にすると各
構成部品の製造及び組み立てが難しくコストアップを招
く欠点がある。

【００１０】更にはコイン型のブラシレスモータがあ
る。例えば特開平７−２１３０４１や特開２０００−５
０６０１で提案されている図１１に示すようなものがあ
る。これは、複数のコイル３０１、３０２、３０３と円
盤形状のマグネット３０４で構成されるものであり、コ
イルは図１１に示すように薄型コイン形状でありその軸
はマグネットの軸と平行に配置されている。一方、円盤
形状のマグネットはその円盤の軸方向に着磁されてお
り、マグネットの着磁面とコイルの軸は対向する様に配
置されている。

【００１１】この場合、コイルから発生する磁束は図１
２中の矢印で示すように完全には有効にマグネットに作
用せず、また、マグネットが発生する回転力の中心はモ
ータの外径からＬだけ離れた位置となるので、モータの
大きさの割には発生するトルクは小さくなってしまう。
また、このモータの中心部はコイルやマグネットが占有
してしまっているので、モータの中心部を他に利用する
ことは困難である。更には複数のコイルが必要であるこ
とから、コイルへの通電制御が複雑になったりコストが
高くなる欠点がある。

【００１２】本出願に係る第１の発明の目的は、製造が
簡単で出力の高く取り扱いが容易な小型で薄型の駆動装
置を提供することである。

【００１３】また、本出願に係る第２の発明の目的は、
製造が簡単で出力の高く取り扱いが容易な小型で薄型の
駆動装置を用いた光量制御装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、円筒形状に形成されると
ともに少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極
に交互に着磁され回転中心を中心として回転可能なマグ
ネットと、該マグネットと同軸的に配置されるコイル
と、該コイルにより励磁され該マグネットの外周面に配
置されて各々が所定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯
形状の外側磁極部と、該コイルにより励磁され該マグネ
ットの内周面に対向する中空柱形状の内側磁極部とを備
えた駆動装置において、マグネットの外径寸法をD1、マ
グネットの内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周
面に対向する該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角ＡはA
＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D1
×π）と設定される駆動装置において、該外側磁極部の
櫛歯形状の軸方向長さは該マグネットの外周面を超える
長さに設定されることを特徴とする駆動装置とするもの
である。

【００１５】また、上記目的を達成するために、請求項
９記載の本発明は、円筒形状に形成されるとともに少な
くとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着
磁され回転中心を中心として回転可能なマグネットと、
該マグネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイル
により励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々
が所定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁
極部と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面
に対向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置
であって、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネット
の内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向
する該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角ＡはA＞（２４
８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D1×π）と
設定され、該外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さは該マ
グネットの外周面を超える長さに設定される駆動装置
と、該マグネットに連結して回動することで光量制御部
材とを備えたことを特徴とする光量制御装置とするもの
である。

【００１６】また、上記目的を達成するために、請求項
１１記載の本発明は、円筒形状に形成されるとともに少
なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に
着磁され回転中心を中心として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、該コ
イルにより励磁され該マグネットの外周面に配置されて
各々が所定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外
側磁極部と、該コイルにより励磁され該マグネットの内
周面に対向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動
装置であって、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネ
ットの内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に
対向する該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角ＡはA＞
（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D1×
π）と設定され、該外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さ
は該マグネットの外周面を超える長さに設定される駆動
装置と、該マグネットに連結して回動することで該中空
柱形状の内側磁極部内の通過光量を制御する光量制御部
材とを備えた光量制御装置において、該コイルへの無通
電時に該マグネットと該外側磁極部との吸引力により該
マグネットの回転位置が保持される第１の状態と、該コ
イルへの正通電により該マグネットが該第１の状態から
正方向に所定の角度回転する第２の状態と、該コイルへ
の逆通電により該マグネットが該第１の状態から逆方向
に所定の角度回転する第３の状態とを選択的に切り換え
ることで該光量制御部材を制御することを特徴とする光
量制御装置とするものである。

【００１７】これら請求項１、９及び１１に記載の構成
においては、駆動装置の径はマグネットの外周面に対向
する外側磁極部で決められ、駆動装置の軸方向高さはコ
イル、マグネットを順に配置することで決められ、駆動
装置を非常に小型化することができるものである。ま
た、コイルにより発生する磁束は外側磁極部と内側磁極
部との間にあるマグネットを横切るので効果的に作用す
る。さらに、外側磁極部はマグネットの外周面に所定の
角度Ａ度だけ対向して設けられた軸方向に延出する櫛歯
形状により構成されるため、半径方向への凹凸により構
成されるものに比べて半径方向に関する寸法は小さく構
成できる。これにより、マグネットの外径寸法を大きく
構成できるので駆動装置のトルクを大きくできる。

【００１８】また、マグネットの外周面に対向する外側
磁極部の櫛歯形状の各対向角をＡ度、マグネットの着磁
分割数をｎ、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの
内径寸法をD2とすると、A＞（２４８．４／ｎ）−５
８．８６×（D1−D2）／（D1×π）と設定したことで、
コイルへの無通電時において、マグネットに着磁された
極と極の境界位置が外側磁極部の櫛歯の中心に対向する
位置で安定的に保持される。

【００１９】また、外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さ
をマグネットの外周面を超える長さに設定したことで、
外側磁極部及び内側磁極部によるマグネットの軸方向に
かかる力が緩和され、マグネットとマグネットを軸方向
に保持している部材との摺動摩擦が低減してマグネット
の回転がスムーズになる。

【００２０】さらに、請求項９又は請求項１１記載の構
成においては、該駆動装置と、該駆動装置のマグネット
に連結して回動することで中空柱形状の内側磁極部内の
通過光量を制御する光量制御部材とを備えた光量制御装
置とすることで、駆動装置の中央部を光が通過する構成
とすることができる。すなわち、駆動装置の形状をドー
ナツ状のものとすることで、その内側にレンズを配置し
たり光路として利用でき、また半径方向（ドーナツの
幅）に関する寸法を小さく構成できるので、その外側に
は他の構造物を配置でき、出力が高く、かつ安価で小型
の駆動装置を備えた光量制御装置を提供することができ
る。

【００２１】また、請求項１１記載の構成においては、
コイルの通電状態及び通電方向の切り換えにより３つの
光量制御状態が切り換え可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１〜図５は本発明の第１の実施例の光量
制御装置を示す図であり、そのうち、図１は駆動装置を
備えた光量制御装置の分解斜視図であり、図２は光量制
御装置の組み立て完成状態の軸方向断面図であり、図３
から図５は駆動装置のマグネットの回転動作説明図であ
る。

【００２４】図１から図５において、１はロータを構成
する中空円筒形状のマグネットであり、図３から図５に
示すようにマグネット１はその外周表面を円周方向にｎ
分割（本実施例では１６分割）して、Ｓ極・Ｎ極が交互
に着磁された着磁部１ａを有する。マグネット１は射出
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
り形成される。これにより円筒形状の半径方向に関して
の厚さ（特に着磁部１ａの厚さ）を非常に薄く構成する
ことができる。また、マグネット１には回転規制用の突
起部１ｂ、軸方向に突出するダボ１ｃ及び１ｄ、中央部
に嵌合部１ｅが一体的に形成されている。嵌合部１ｅは
後述の地板５の嵌合部５ｅに摺動可能に嵌合して回転可
能に支持される。

【００２５】マグネット１は射出成形により形成される
プラスチックマグネットからなるため、突起部１ｂ、ダ
ボ１ｃ及び１ｄ、嵌合部１ｅを有するという複雑な形状
でも製造が容易となる。また、嵌合部１ｅはマグネット
１で一体成形されることにより、回転中心に対してマグ
ネット部の同軸精度が向上し、振れを少なくするととも
に着磁部１ａと後述のステータ４との空隙距離を少なく
することが可能となり、充分な出力トルクを得ることが
できる。また、射出成形マグネットは表面に薄い樹脂皮
膜が形成されるため、錆の発生がコンプレッションマグ
ネットに比較して大幅に少ないので、塗装などの防錆処
理を廃止できる。さらにコンプレッションマグネットで
問題になる磁性粉の付着もなく、防錆塗装時に発生しや
すい表面のふくらみもなく、品質の向上が達成できる。

【００２６】マグネット１の材料にはNd-Fe-B系希土類
磁性粉とポリアミドなどの熱可塑性樹脂バインダー材と
の混合物を射出成形することにより形成されたプラスチ
ックマグネットを用いている。これにより、コンプレッ
ション成形されたマグネットの場合の曲げ強度が５００
Kgf/cm^２程度なのに対して、例えばポリアミド樹脂をバ
インダー材として使用した場合８００Kgf/cm²以上の曲
げ強度が得られ、コンプレッション成形では出来ない薄
肉円筒形状に形成することが可能となる。薄肉円筒状に
形成することで後述のステータ４の外側磁極と内側磁極
との間隔を短く設定することができ、その間の磁気抵抗
を小さい磁器回路とすることができる。これにより、後
述のコイル２への通電を行った場合、小さな起磁力でも
多くの磁束を発生することができ、アクチュエータの性
能が高まる。

【００２７】２は円筒形状のコイルであり、絶縁材料か
らなるボビン３に巻き付けられている。コイル２はマグ
ネット１と同心でかつ、マグネット１の軸方向に並んで
配置され、その外径はマグネット１の外径とほぼ同じ寸
法となっている。

【００２８】４は軟磁性材料からなるステータであり、
外筒及び内筒とそれらを結ぶ連結部４ｃとで構成され
る。ステータ４の外筒はその先端部が軸方向に延出する
複数の歯、すなわち櫛歯形状によって構成される。この
軸方向に延出する歯の数はマグネット１の着磁分割数ｎ
の１／２にて形成され（本実施例では８つ）、これらが
外側磁極４ａを形成している。外側磁極４ａは円周方向
に７２０／ｎ度（本実施例では４５度）ずつ等分配置さ
れて形成される。また、ステータ４の内筒は中空柱形状
により構成され、内側磁極４ｂを形成している。この構
成によりアクチュエータの直径を最小限にしつつ磁極の
形成が可能となる。すなわち外側磁極を半径方向に延び
る凹凸で形成すると、その分アクチュエータの直径は大
きくなってしまうが、本実施例では軸方向に延出する櫛
歯形状により外側磁極を形成しているので、アクチュエ
ータの直径を最小限に抑えることができる。

【００２９】ステータ４の外側磁極４ａの軸方向に延出
する歯の数は本実施例の場合はマグネット１の着磁分割
数ｎの１／２にて形成しているが、これは理想的な歯の
数であって、例えば歯の数を１つ減らしても出力が若干
落ちる程度で駆動には何ら問題はない。ただし、その場
合も残りの歯は円周方向に７２０／ｎ度ずつ配置する必
要がある。すなわち歯の数を間引くことで、そこのスペ
ースを他の部材が利用することも可能である。

【００３０】ステータ４の内側磁極４ｂは本実施例の場
合は単なる中空の円柱形状で構成しているが、外側磁極
４ａ同様に櫛歯形状で構成してもよい。ただし、外側磁
極が上に述べた櫛歯形状で構成されるならば、外側磁極
と内側磁極の間を通過する磁束は櫛歯状の外側磁極と外
側磁極の形状を円柱形状の内側磁極に投影した内側磁極
上の位置との間を通過するため、内側磁極の形状は単な
る中空の円柱形状のままでもよいのである。

【００３１】ステータ４の外側磁極４ａ及び内側磁極４
ｂの間にコイル２及びボビン３が接着等により固定さ
れ、コイル２に通電されることによりステータ４が励磁
される。

【００３２】ステータ４の外側磁極４ａ及び内側磁極４
ｂはマグネット１の着磁部１ａの外周面及び内周面に対
向してマグネット１の着磁部１ａを所定の隙間を持って
挟み込むように設けられる。よってコイル２により発生
する磁束は外側磁極４ａ及び内側磁極４ｂとの間にある
マグネット１を横切るので、ロータであるマグネット１
に効果的に作用し、アクチュエータの出力を高める。

【００３３】また、マグネット１は前記したように射出
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
り構成されており、これにより円筒形状の半径方向に関
しての厚さは非常に薄く構成することができる。そのた
め、ステータ４の外側磁極４ａと内側磁極４ｂとの間隔
を非常に短くでき、コイル２とステータ４により形成さ
れる磁気回路の磁気抵抗を小さく構成できる。これによ
り少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、ア
クチュエータの出力アップ、低消費電力化、コイルの小
型化が達成されることになる。

【００３４】以上、マグネット１、コイル２、ボビン
３、ステータ４により本実施例の光量制御装置のアクチ
ュエータが構成される。

【００３５】５は中央に開口部５ｂが形成された地板で
あり、地板５の嵌合部５ｅにマグネット１の嵌合部１ｅ
が嵌合して回転可能に取り付けられ、マグネット押え６
をマグネットの嵌合部１ｅを間に挟んで地板５に接着等
により固定することでマグネット１の軸方向の抜け止め
がなされる。なお、本実施例ではマグネット１の軸方向
の抜け止めをマグネット押え６を用いて行っているが、
地板５に抜け止め部を一体で成形してもよい。

【００３６】また、地板５の別の嵌合部５ａにはステー
タ４の外側磁極４ａが嵌合して接着等により固定され
る。この時、マグネット１とステータ４とは同軸になる
ように固定され、マグネット１の着磁部１ａの先端とス
テータ４に固定されるボビン３との軸方向には所定の隙
間が保たれる。なお、本実施例ではステータ４の地板５
への嵌合を外側磁極４ａ（外径嵌合）で行っているが、
内側磁極４ｂ（内径嵌合）で行ってもよい。

【００３７】ここで、ステータ４の内側磁極４ｂの軸方
向長さは、マグネット１の内側に嵌合部１ｅ及びマグネ
ット押え６が設けられる関係で、着磁部１ａの内周面よ
りも短く設定される。これにより、マグネット１は内側
磁極４ｂにより軸方向（図２中の下方向）に引っ張られ
る力が発生する。一方、外側磁極４ａの櫛歯の軸方向長
さはマグネット１の着磁部１ａである外周面を超える長
さに設定してある。これにより、外側磁極４ａによるマ
グネット１の軸方向にかかる力は発生しづらくなるた
め、内側磁極４ｂによるマグネット１の軸方向にかかる
力（図２中の下方向にかかる吸引力）が緩和され、マグ
ネット１とマグネット１を軸方向に保持しているマグネ
ット押え６との摺動摩擦が低減してマグネット１の回転
がスムーズになる。

【００３８】さらに、地板５にはマグネット１のダボ１
ｃ及び１ｄと同一方向に突出するダボ５ｃ及び５ｄが一
体で形成されるとともに、マグネット１の突起部１ｂが
当接することでマグネット１の回転を規制するストッパ
ー部５ｆ及び５ｇが形成されている。すなわちマグネッ
ト１は突起部１ｂがストッパー部５ｆに当接する位置か
ら突起部１ｂがストッパー部５ｇに当接する位置まで回
転可能となる。

【００３９】７及び８は羽根であり、羽根７の丸穴７ａ
が地板５のダボ５ｃに回転可能に嵌合し、羽根７の長穴
７ｂがマグネット１のダボ１ｃに摺動可能に嵌合し、羽
根８の丸穴８ａが地板５のダボ５ｄに回転可能に嵌合
し、羽根８の長穴８ｂがマグネット１のダボ１ｄに摺動
可能に嵌合する。

【００４０】９は中央に開口部９ａが形成された羽根押
えであり、羽根７及び羽根８を所定の隙間を持って間に
挟んで地板５に固定され、羽根７及び羽根８の軸方向の
受けとなる。

【００４１】マグネット１の回転により羽根７は長穴７
ｂがマグネット１のダボ１ｃに押されて丸穴７ａを中心
に回転し、羽根８は長穴８ｂがマグネット１のダボ１ｄ
に押されて丸穴８ａを中心に回転して地板５の開口部５
ｂの通過光量を制御するよう構成されている。

【００４２】２、ボビン３、ステータ４、地板５、マグ
ネット押え６、羽根７及び８、羽根押え９により本実施
例の光量制御装置が構成される。

【００４３】図２は図１に示す光量制御装置の組み立て
完成状態の軸方向断面図であり、図３から図５は駆動装
置のマグネットの回転動作説明図であって図２のＡ−Ａ
線から見た断面図を示している。図３はコイル２の無通
電時にマグネット１がコギング力により停止している状
態であり、図４はコイル２の正通電時にマグネット１の
突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｆに当接している
状態であり、図５はコイル２の逆通電時にマグネット１
の突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｇに当接してい
る状態である。この様子を図３から図７を用いて説明す
る。

【００４４】図６はコギングトルクの様子を表すグラフ
であり、コイル２への通電がない状態でマグネット１の
回転位置とマグネット１が外側磁極４ａにより吸引され
る様子を示している。

【００４５】図６において縦軸はマグネット１に作用す
るステータ４との間で発生する磁力を表し、横軸はマグ
ネット１の回転位相を表す。Ｅ１点，Ｅ２点，Ｅ３点で
示されるところは正回転しようとするとマイナスの力が
働いて元の位置に戻ろうとし、逆回転しようとするとプ
ラスの力が働いて元の位置に戻される。すなわちマグネ
ットと外側磁極の間の磁力の力によってマグネットがＥ
１点，Ｅ２点，Ｅ３点に安定的に位置決めされようとす
るコギングの位置である。Ｆ１点，Ｆ２点はマグネット
の位相が少しでもずれると前後のＥ１点，Ｅ２点，Ｅ３
点の位置に回転する力が働く不安定な均衡状態にある停
止位置である。コイル２への通電がなされない状態で
は、振動や姿勢の変化によってＦ１点，Ｆ２点に停止し
ていることはなく、Ｅ１点，Ｅ２点，Ｅ３点の位置で停
止する。

【００４６】Ｅ１点，Ｅ２点，Ｅ３点のようなコギング
安定点はマグネットの着磁極数をｎとすると、３６０／
ｎ度の周期で存在し、その中間位置がＦ１点，Ｆ２点の
ような不安定点になる。

【００４７】有限要素法による数値シミュレーションの
結果、着磁される極の角度と外側磁極のマグネットに対
向する角度との関係により、コイルへの通電がない状態
での外側磁極とマグネットとの吸引状態の様子が変化す
ることが明らかになった。それによると、外側磁極のマ
グネットに対向する角度によりマグネットのコギング位
置が変化する。すなわち、外側磁極のマグネットに対向
する角度が所定値以下の場合にはマグネットの極の中心
が外側磁極の中心に対向する位置で安定的に保持され
る。この時、図６で述べたＥ１点，Ｅ２点，Ｅ３点がマ
グネットの極の中心が外側磁極の中心に対向する位置と
なる。逆に、外側磁極のマグネットに対向する角度が所
定値以上の場合にはマグネットの極と極の境界が外側磁
極の中心に対向する位置で安定的に保持される。この
時、図６で述べたＥ１点，Ｅ２点，Ｅ３点がマグネット
の極と極の境界が外側磁極の中心に対向する位置とな
る。その様子を図７で詳しく説明する。

【００４８】図７は外側磁極の幅寸法とコギングトル
ク、マグネット寸法の関係を表すグラフである。

【００４９】図７において、横軸は（マグネットの厚み
／マグネット１極あたりの外周長さ）、縦軸は（外側磁
極１つあたりのマグネットに対する対向角度／マグネッ
ト１極あたりの角度）である。

【００５０】例えば、マグネットの外径寸法が１０ｍ
ｍ、内径寸法が９ｍｍで極数が１６極の場合、マグネッ
トの厚みは（１０−９）／２、磁極１極あたりの外周長
さは１０×π／１６であるから横軸の（マグネットの厚
み／マグネット１極あたりの外周長さ）の値は０．２５
５となる。また、外側磁極１つあたりのマグネットに対
する対向角度を１５度とすると、マグネット１極あたり
の角度は２２．５度であるから縦軸の（外側磁極１つあ
たりのマグネットに対する対向角度／マグネット１極あ
たりの角度）は０．６６７となる。

【００５１】図７中の各ポイントはコギングトルクがほ
ぼ０となるようなモデルの（外側磁極１つあたりのマグ
ネットに対する対向角度／マグネット１極あたりの角
度）をプロットしたものである。縦軸をY、横軸をXとす
るとこれらのポイントは直線Ｙ＝−０．３２７X＋０．
６９の式で近似できる。Y＜−０．３２７X＋０．６９な
らばマグネットの極の中心が外側磁極の中心に対向する
位置で安定的に保持され、Y＞−０．３２７X＋０．６９
ならばマグネットの極と極の境界が外側磁極の中心に対
向する位置で安定的に保持される。

【００５２】つまり、Y＞−０．３２７X＋０．６９は次
のように表される。上記各外側磁極のマグネットに対す
る各対向角をＡ度、着磁極数をｎ、マグネットの外径寸
法をD１、マグネットの内径寸法をD２とすると、A＞
（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D１−D２）／（D
１×π）となる。すなわち、A＞（２４８．４／ｎ）−
５８．８６×（D１−D２）／（D１×π）となるように
設定しておけばマグネットの極と極の境界が外側磁極の
中心に対向する位置で安定的に保持される。

【００５３】本実施例の場合、マグネット１の着磁極数
ｎを１６、マグネット１の外径寸法Ｄ１を１０ｍｍ、マ
グネット１の内径寸法D２を９ｍｍと設定しており、
（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D１−D２）／（D
１×π）＝１３．６５度となり、各外側磁極のマグネッ
トに対する対向角Ａ度が１３．６５度を超える角度にな
ればY＞−０．３２７X＋０．６９の条件に当てはまるこ
とになる。本実施例では外側磁極４ａのマグネット１に
対する各対向角Ａ度は１５度と設定しているので、マグ
ネット１の極と極の境界が外側磁極４ａの中心に対向す
る位置で安定的に保持されるようになっている。

【００５４】ここで、外側磁極４ａのマグネット１に対
する各対向角Ａ度は部品寸法公差や嵌合ガタ等を考慮し
て設定するのが望ましい。すなわち上記の場合、例えば
外側磁極４ａのマグネット１に対する各対向角Ａ度を１
３．７度と設定しても、理論上はマグネット１の極と極
の境界が外側磁極４ａの中心に対向する位置で安定的に
保持されるが、部品寸法公差や嵌合ガタ等を考慮する
と、マグネット１の極と極の境界が外側磁極４ａの中心
に対向する位置で常に安定的に保持できる保証は少な
い。そこで、もう少し余裕を持って対向角Ａ度を設定す
る必要があるが、対向角Ａ度を必要以上に大きくすると
コギング力が大きくなり過ぎて回転トルクが下がる傾向
にあるため、コギング力と必要トルクのバランス点を見
て設定する必要がある。

【００５５】マグネットに着磁された極と極の境界が外
側磁極の中心に対向する位置にある時、コイルへ通電を
して外側磁極を励磁すると、必ずマグネットには回転力
が生じ、起動が行われる。しかし、マグネットに着磁さ
れた極の中心が外側磁極の中心に対向する位置にある時
は、コイルへ通電をして外側磁極を励磁してもマグネッ
トに回転力は生じない。

【００５６】次に、マグネット１の回転動作の様子を図
３から図６で説明する。

【００５７】本実施例では外側磁極４ａのマグネット１
に対向する角度をＡ度、マグネット１の外径寸法をD
１、マグネット１の内径寸法D２とすると、A＞（２４
８．４／ｎ）−５８．８６×（D１−D２）／（D１×
π）となるように各値を設定した。これは、図７に示す
直線で示す部分より右上にある場合に相当する。よっ
て、コイル２への通電がない状態では、図６のＥ１点，
Ｅ２点，Ｅ３点がマグネット１の極と極の境界が外側磁
極４ａの中心に対向する位置に相当し、マグネット１は
コギングトルクの働きで安定的にこの位置に停止する。
この状態からコイル２に通電して外側磁極４ａを励磁す
ると、マグネット１に回転力が生じ、スムーズな起動が
行われる。

【００５８】したがって、図３のようにコイル２への無
通電時にマグネット１はマグネット１の極と極の境界が
外側磁極４ａの中心に対向する位置で安定的に保持され
る。この状態を図６のＥ２点とする。

【００５９】図３の状態からコイル２に通電して、ステ
ータ４の外側磁極４ａをＮ極とし、内側磁極４ｂをＳ極
に励磁すると、外側磁極４ａと内側磁極４ｂの励磁によ
りマグネット１は回転方向の電磁力を受け、ロータであ
るマグネット１は反時計方向にスムーズに回転し始め
る。そして、図４のようにマグネット１の突起部１ｂが
地板５に設けたマグネット１の回転規制のためのストッ
パー部５ｆに当接してマグネット１は回転を止められ
る。この状態でマグネット１の回転中心１fを中心とし
てマグネット１の極と極の境界と外側磁極４ａの中心と
のなす角度がα度になるように設定してある。すなわち
図３の状態からの回転角度がα度となる。この状態を図
６に当てはめるとＧ点の位置となる。この位置でのコギ
ングトルク（マグネット１に作用するステータ４との間
で発生する吸引力）はＴ１であり、これは、Ｅ２点に進
もうとする回転方向にプラスの力（図３から図５におい
て時計方向の力）が働くことになる。よって、図４の状
態からコイル２への通電を切ると、マグネット１はＥ２
点である図３の状態まで時計方向にα度回転して停止す
る。

【００６０】一方、図３の状態からコイル２へ逆方向に
通電して、ステータ４の外側磁極４ａをＳ極とし、内側
磁極４ｂをＮ極に励磁すると、外側磁極４ａと内側磁極
４ｂの励磁によりマグネット１は回転方向の電磁力を受
け、ロータであるマグネット１は時計方向にスムーズに
回転し始める。そして、図５のようにマグネット１の突
起部１ｂが地板５に設けたマグネット１の回転規制のた
めのストッパー部５ｇに当接してマグネット１は回転を
止められる。この状態でマグネット１の回転中心１ｆを
中心としてマグネット１の極と極の境界と外側磁極４ａ
の中心とのなす角度がβ度になるように設定してある。
すなわち図３の状態からの回転角度がβ度となる。ま
た、この状態を図６に当てはめるＨ点の位置となる。こ
の位置でのコギングトルク（マグネット１に作用するス
テータ４との間で発生する吸引力）はＴ２であり、これ
は、Ｅ２点に戻ろうとする回転方向にマイナスの力（図
３から図５において反時計方向の力）が働くことにな
る。よって、図５の状態からコイル２への通電を切る
と、マグネット１はＥ２点である図３の状態まで反時計
方向にβ度回転して停止する。

【００６１】以上のようにコイル２への通電方向を切り
換えることにより、ロータであるマグネット１は図４の
状態と図５の状態とに切り換わり、どちらの状態からも
コイル２への通電を断つと図３の状態となってマグネッ
ト１はコギング力によりその位置が安定的に保持され
る。マグネットの回転範囲α及びβはそれぞれＦ１及び
Ｆ２まで達しない範囲で設定すれば回動は可能である
が、コギング力と必要トルクのバランス点、及び必要な
回転量を見て設定する必要がある。Ｆ１及びＦ２はマグ
ネット１のＳ極及びＮ極の中心位置である。

【００６２】上記に示したように羽根７及び羽根８はマ
グネット１に連動して回転する。マグネット１が図３の
状態にある時、羽根７及び羽根８はそれぞれ地板５の開
口部５ｂよりも所定量絞りこんだ位置にある。また、マ
グネット１が図４の状態にある時、羽根７及び羽根８は
それぞれ地板５の開口部５ｂから退避する位置にある。
一方、マグネット１が図５の状態にある時、羽根７及び
羽根８により地板５の開口部５ｂは閉鎖される。よっ
て、コイル２への通電状態及び通電方向を切り換えるこ
とにより、羽根７及び羽根８の位置を開放位置と中間絞
り位置と閉鎖位置とに制御可能となり、地板５の開口部
５ｂの通過光量を制御できる。さらに、コイル２への無
通電時にはマグネット１と外側磁極４ａとの吸引力によ
り、中間絞りの位置が保持される。

【００６３】したがって、光量制御装置は開放位置、中
間絞り位置、閉じ位置の３位置切り換えのできるシャッ
タ絞り装置として作用する。

【００６４】ここで、このような構成のアクチュエータ
が出力が高くて超小型化になる上で最適な構成であるこ
とについて述べる。

【００６５】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にマグネットの外周面を周方向にｎ
分割して異なる極に交互に着磁していること第３にマグ
ネットの軸方向にコイルをならべて配置していること第
４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に外側磁極を軸方向に延出する櫛歯
により構成していること第６にステータの内側磁極を中
空柱形状にすることで、アクチュエータの形状をドーナ
ツ状のものとしていること第７にコイルへの無通電時に
はマグネットの極と極の境界と外側磁極の中心とが対向
する位置で安定的に保持されること第８に外側磁極の軸
方向に延出する櫛歯の長さを対向するマグネットの外周
面を超える長さに設定していることである。

【００６６】このアクチュエータ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、アクチュエータの高さはマグネットの高さに
コイルの高さを加えただけの高さがあればよいことにな
る。このためアクチュエータの大きさは、マグネット及
びびコイルの径と高さによって決まるので、マグネット
及びコイルの径と高さをそれぞれ非常に小さくすればア
クチュエータを超小型にすることができる。

【００６７】ここで、マグネットおよびコイルの径と高
さをそれぞれ非常に小さくすると、アクチュエータとし
ての精度を維持することが難しくなるが、本実施例では
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および内周面にス
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
な構造によりアクチュエータの精度の問題を解決してい
る。ここで、マグネットの外周面だけでなく、マグネッ
トの内周面も円周方向に分割して着磁すれば、アクチュ
エータの出力を更に高めることができる。

【００６８】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
用する。

【００６９】外側磁極は軸方向に延出する櫛歯形状によ
り構成されるため、半径方向への凹凸により構成される
ものに比べて半径方向に関する寸法は小さく構成でき
る。これにより、マグネットの外径寸法を大きく構成で
きるので駆動装置のトルクを大きくできる。

【００７０】マグネットの外周面に対向する外側磁極の
櫛歯形状の各対向角をＡ度、マグネットの着磁極数を
ｎ、マグネットの外径寸法をD１、マグネットの内径寸
法をD２とすると、A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６
×（D１−D２）／（D１×π）となるように設定したこ
とで、マグネットに着磁された極と極の境界が外側磁極
の櫛歯の中心に対向する位置で安定的に保持される。本
実施例ではこのコギング安定位置から半時計方向にα度
回転した位置、及び時計方向にβ度回転した位置とに回
転規制を設けることで、コイル２への通電時にマグネッ
ト１の停止位置が通電方向によりそれぞれの回転規制位
置で決められるとともに、コイル２への無通電によりマ
グネット１は元のコギング安定位置へと戻る。

【００７１】コイル２は１つで構成されるので通電の制
御回路も単純になり、コストも安く構成できる。

【００７２】外側磁極４ａの櫛歯の軸方向長さをマグネ
ット１の着磁部１ａである外周面を超える長さに設定し
たことで、外側磁極４ａ及び内側磁極４ｂによるマグネ
ット１の軸方向にかかる力が緩和され、マグネット１と
マグネット１を軸方向に保持しているマグネット押え６
との摺動摩擦が低減してマグネットの回転がスムーズに
なる。

【００７３】マグネット１に連結して羽根７及び羽根８
が開閉することで中空柱形状の内側磁極４ｂの内側に設
けられた地板５の開口部５ｂの通過光量を制御する光量
制御装置とすることで、アクチュエータの中央部を光が
通過する構成とすることができる。すなわち、アクチュ
エータの形状をドーナツ状のものとすることで、その内
側にレンズを配置したり光路として利用できる。

【００７４】また、アクチュエータの半径方向（ドーナ
ツの幅）に関する寸法はステータ４の外側磁極４ａとマ
グネット１の着磁部１ｃとステータ４の内側磁極４ｂと
で決まるため幅を小さく構成でき、光量制御装置のアク
チュエータ部の外側には他の構造物を配置可能となる。

【００７５】以上により、出力が高く、かつ安価で小型
のアクチュエータを備えた光量制御装置を提供すること
ができる。

【００７６】（発明と実施の形態の対応）上記実施の形
態において、図１，図２のマグネット１及び図３から図
５の着磁部１ａが本発明のマグネットに相当し、図１，
図２のコイル２が本発明のコイルに相当し、図１，図
２，図３から図５の外側磁極４ａが本発明の外側磁極部
に相当し、図１，図２，図３から図５の内側磁極４ｂが
本発明の内側磁極部に相当し、図１，図２の羽根７及び
羽根８が本発明の光量制御部材に相当する。

【００７７】（変形例）上記実施の形態においては、ア
クチュエータが２枚の羽根を開閉する光量制御装置とし
たが、羽根の枚数は１枚でも３枚以上でもよい。

【００７８】また、羽根の状態を開放状態と中間絞り状
態と閉鎖状態の３位置に切り換えるシャッタ絞り装置と
したが、例えば羽根を開放状態と中間絞り状態と小絞り
状態の３位置に切り換え可能な３段階可変絞り装置とし
てもよいし、ＮＤフィルター等の出し入れ及び濃度切り
換え装置としてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動装置の外径はマグネットの外周面に対向する外側磁
極部で決められ、駆動装置の内径はマグネットの内周面
に対向する内側磁極部で決められ、駆動装置の軸方向高
さはコイル、マグネットを順に配置することで決められ
る。このため、駆動装置の大きさはマグネット及びコイ
ルの径と高さによって決まるもので、マグネット及びコ
イルの径と高さをそれぞれ非常に小さくすれば、駆動装
置を非常に小型化することができるものである。

【００８０】また、コイルにより発生する磁束は外側磁
極部と内側磁極部との間にあるマグネットを横切るので
効果的に作用する。さらに、外側磁極部はマグネットの
外周面に所定の角度Ａ度だけ対向して設けられた軸方向
に延出する櫛歯形状により構成されるため、半径方向へ
の凹凸により構成されるものに比べて半径方向に関する
寸法は小さく構成できる。これにより、その分マグネッ
トの外径寸法を大きく構成できるので、駆動装置のトル
クを大きくできる。

【００８１】また、コイルは１つで構成されるので通電
の制御回路も単純になり、コストも安く構成できる。

【００８２】さらに、マグネットの外周面に対向する外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角をＡ度、マグネットの着
磁分割数をｎ、マグネットの外径寸法をD１、マグネッ
トの内径寸法をD2とすると、A＞（２４８．４／ｎ）−
５８．８６×（D1−D2）／（D1×π）と設定したこと
で、コイルへの無通電時において、マグネットに着磁さ
れた極と極の境界位置が外側磁極部の櫛歯の中心に対向
する位置で安定的に保持される。

【００８３】また、外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さ
をマグネットの外周面を超える長さに設定したことで、
外側磁極部及び内側磁極部によるマグネットの軸方向に
かかる力が緩和され、マグネットとマグネットを軸方向
に保持している部材との摺動摩擦が低減してマグネット
の回転がスムーズになる。

【００８４】また、駆動装置と、駆動装置のマグネット
に連結して回動することで中空柱形状の内側磁極部内の
通過光量を制御する光量制御部材とを備えた光量制御装
置とすることで、駆動装置の中央部を光が通過する構成
とすることができる。すなわち、駆動装置の形状をドー
ナツ状のものとすることで、その内側にレンズを配置し
たり光路として利用でき、また半径方向（ドーナツの
幅）に関する寸法を小さく構成できるので、その外側に
は他の構造物を配置でき、出力が高く、かつ安価で小型
の駆動装置を備えた光量制御装置を提供することができ
る。

【００８５】さらに、コイルの通電状態及び通電方向の
切り換えにより３つの光量制御状態が切り換え可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動装置を備えた光量制御装置の
分解斜視図である。

【図２】図１に示す光量制御装置の組み立て完成状態の
軸方向断面図である。

【図３】本発明に係る駆動装置の無通電時におけるマグ
ネットの回転位置を示す図である。

【図４】本発明に係る駆動装置の通電時におけるマグネ
ットの回転位置を示す図である。

【図５】本発明に係る駆動装置の図４とは反対方向の通
電時におけるマグネットの回転位置を示す図である。

【図６】コギングトルクの様子を表すグラフである。

【図７】外側磁極の幅寸法とコギングトルク、マグネッ
ト寸法の関係を表すグラフである。

【図８】従来のステップモータの断面図である。

【図９】従来のステップモータのステータの様子を示す
断面図である。

【図１０】別の従来のステップモータの平面図である。

【図１１】従来のブラシレスモータの斜視構成図であ
る。

【図１２】従来のブラシレスモータの断面図である。

【符号の説明】

１マグネット１ａ着磁部２コイル３ボビン４ステータ４ａ外側磁極４ｂ内側磁極５地板６マグネット押え７，８羽根９羽根押え

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０３Ｂ 9/10 Ｇ０３Ｂ 9/10 Ｄ 9/26 9/26 Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マ
グネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角Ａは A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D
1×π）と設定される駆動装置において、該外側磁極部の櫛歯形
状の軸方向長さは該マグネットの外周面を超える長さに
設定されることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として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、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角Ａは A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D
1×π）と設定される駆動装置において、該外側磁極部の櫛歯形
状の軸方向長さは該マグネットの外周面を超える長さに
設定されることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】前記マグネットの回転角度を抑制するた
めの回転止め部材を有することを特徴とする請求項１又
は２に記載の駆動装置。
【請求項４】前記マグネットの回転可能な範囲は、前
記マグネットの交互に着磁された一つの極の周方向長よ
りも狭いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の駆動装置。
【請求項５】前記マグネットの回転可能な範囲は、前
記外側磁極部の交互に着磁された極と極の境界を略中心
とすることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】前記コイルに通電することで、前記マグ
ネットを３位置に回転制御することを特徴とする請求項
１から５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項７】前記マグネットは射出成形により形成さ
れることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装
置。
【請求項８】前記マグネットはNd-Fe-B系希土類磁性
粉と熱可塑性樹脂バインダー材の混合物により形成され
ることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マ
グネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置であ
って、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの内
径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する
該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角Ａは A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D
1×π）と設定され、該外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さは該
マグネットの外周面を超える長さに設定される駆動装置
と、該マグネットに連結して開閉することで該中空柱形
状の内側磁極部内の通過光量を制御する光量制御部材と
を備えたことを特徴とする光量制御装置。
【請求項１０】円筒形状に形成されるとともに少なく
とも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁
され回転中心を中心として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、該コイルに
より励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が
所定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極
部と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に
対向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置で
あって、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの
内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向す
る該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角Ａは A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D
1×π）と設定され、該外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さは該
マグネットの外周面を超える長さに設定される駆動装置
と、該マグネットに連結して開閉することで該中空柱形
状の内側磁極部内の通過光量を制御する光量制御部材と
を備えたことを特徴とする光量制御装置。
【請求項１１】円筒形状に形成されるとともに少なく
とも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁
され回転中心を中心として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、該コイルに
より励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が
所定の角度Ａ度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極
部と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に
対向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置で
あって、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの
内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向す
る該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角Ａは A＞（２４８．４／ｎ）−５８．８６×（D1−D2）／（D
1×π）と設定され、該外側磁極部の櫛歯形状の軸方向長さは該
マグネットの外周面を超える長さに設定される駆動装置
と、該マグネットに連結して回動することで該中空柱形
状の内側磁極部内の通過光量を制御する光量制御部材と
を備えた光量制御装置において、該コイルへの無通電時
に該マグネットと該外側磁極部との吸引力により該マグ
ネットの回転位置が保持される第１の状態と、該コイル
への正通電により該マグネットが該第１の状態から正方
向に所定の角度回転する第２の状態と、該コイルへの逆
通電により該マグネットが該第１の状態から逆方向に所
定の角度回転する第３の状態とを選択的に切り換えるこ
とで該光量制御部材を制御することを特徴とする光量制
御装置。
【請求項１２】前記マグネットの回転角度を抑制する
ための回転止め部材を有することを特徴とする請求項９
から１１のいずれかに記載の光量制御装置。
【請求項１３】前記マグネットの回転可能な範囲は、
前記マグネットの交互に着磁された一つの極の周方向長
よりも狭いことを特徴とする請求項９から１２のいずれ
かに記載の光量制御装置。
【請求項１４】前記第１の状態とは、前記外側磁極部
の交互に着磁された極と極との境界位置であることを特
徴とする請求項１１に記載の光量制御装置。
【請求項１５】前記マグネットは射出成形により形成
されることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに
記載の光量制御装置。
【請求項１６】前記マグネットはNd-Fe-B系希土類磁
性粉と熱可塑性樹脂バインダー材の混合物により形成さ
れることを特徴とする請求項１５に記載の香料制御装
置。