JP2004364490A - Small drive device for operating driven mechanism, drive device for optical lens using the same, and optical lens unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、二極ステップモータを用い回転出力軸により被駆動機構を動作させるための小型の駆動装置、さらに、この発明は、光学レンズ機構のレンズを移動させるための2極ステップモータを用いた光学レンズの駆動装置とその光学レンズユニットに関する。 The present invention uses a two-pole step motor to drive a driven mechanism by a rotary output shaft, and a small driving device. Further, the present invention uses a two-pole step motor to move a lens of an optical lens mechanism. The present invention relates to an optical lens driving device and an optical lens unit thereof.
従来の電磁駆動モータでは、小型化が要望されて来ている。これに対する対処としては、ステータの積層化廃止、ロータの薄型化によることも考えられるが、モータパワーの不足が問題となる。そこで、電磁駆動モータとして、ロータの外形部に小さな径の第一の外形部と大きな径の第二の外形部を設けて、ロータの回転軸方向に対して垂直方向に第一の外径部と該第二の外径部とをつなぐ端面部とを設け、第一の外径部の外周には第一の着磁部、端面部には第二の着磁部が、それぞれ同極同位相でかつ6極の磁極ができる様に形成し、この第一の着磁部と第二の着磁部に対して第一のステータの磁極部及び第二のステータの磁極部を所定の空隙を介して対向させているものがある(例えば、特許文献1参照。)。 Conventional electromagnetic drive motors have been required to be downsized. To cope with this, the stacking of the stator may be abolished and the thickness of the rotor may be reduced, but a shortage of motor power poses a problem. Thus, as an electromagnetic drive motor, a first outer portion having a small diameter and a second outer portion having a large diameter are provided on the outer portion of the rotor, and the first outer portion is provided in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the rotor. And an end face portion connecting the second outer diameter portion, a first magnetized portion on the outer periphery of the first outer diameter portion, and a second magnetized portion on the end face portion, each having the same polarity. The magnetic poles of the first stator and the magnetic pole of the second stator are formed in a predetermined gap with respect to the first and second magnetized portions. (See, for example, Patent Document 1).
また、筒状のモータの軸方向長さを短くするため、外周面の歯車部を周方向に分割して異なる極に交互に着磁され回転軸を中心として回転可能なマグネットを備え、マグネットの軸方向にコイルを配置し、コイルにより励磁される外側磁極部と内側磁極部がマグネットの外周面及び内周面に対向したステータとからなる駆動モータもある(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, in order to shorten the axial length of the cylindrical motor, a gear portion on the outer peripheral surface is divided in the circumferential direction and magnetized alternately at different poles, and is provided with a magnet rotatable around the rotation axis. There is also a drive motor in which a coil is arranged in an axial direction, and a stator is provided in which an outer magnetic pole part excited by the coil and an inner magnetic pole part oppose an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the magnet (for example, see Patent Document 2).
従来の光学レンズの駆動装置としては、光学レンズ周囲を囲む保持部材に筒状のコイルを固定し、これに対向して筒状のマグネットを保持した筒状のヨークを外筺に固定し、コイルに電流を流して、光学レンズを軸方向に移動するものが開示されている(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5参照。)。
As a conventional optical lens driving device, a cylindrical coil is fixed to a holding member surrounding the periphery of the optical lens, and a cylindrical yoke holding a cylindrical magnet opposed thereto is fixed to an outer housing. (See, for example,
また、絞り羽根等の駆動装置として、筒状のモータの軸方向長さを短くするため、外周面の歯車部の周方向に分割して異なる極に交互に着磁され回転軸を中心として回転可能なマグネットを備え、マグネットの軸方向にコイルを配置し、コイルにより励磁される外側磁極部と内側磁極部がマグネットの外周面及び内周面に対向したステータとからなる駆動モータが開示されている(例えば、特許文献6参照。)。
しかしながら、従来の特許文献1の例では、モータのパワーとしては、(第一の着磁部の磁束量)+(第二の着磁部の磁束量)の2箇所で発生することよってパワーアップを図っているが、ロータは第一の外径部と第二の外形部が積層されているため、ロータの薄型化は、十分でなく、また、ロータと、ステータとの空隙管理が困難となっていた。また、従来の特許文献2の例では、コイルとロータに当たるマグネットが軸方向に積層状に配置されているため、モータの軸方向の厚みは減らなかった。そこで、本発明は、駆動装置全体として薄型にしてパワーアップも図れる小型の駆動装置を提供することを課題とする。また、従来の上記特許文献3乃至5の光学レンズの駆動装置は、レンズの外周全体にモータを配置するためパワーは十分に出せるが、レンズの外筺が大きくなり、デザイン的にも制約を受けやすい。また、上記特許文献6の絞り羽根駆動装置は、コイルとロータに当たるマグネットが軸方向に積層状に配置されているため、長さの長い筒状のものであって、レンズの厚み方向への高さを必要とし、デザイン上も制約を受ける。そこで、本発明は、駆動装置全体として薄型にしてパワーアップも図れる小型の光学レンズの駆動装置を提供することを課題とする。
However, in the example of the
上記の課題を解決するため、この発明では、2極の永久磁石から成るロータと、該ロータが入るロータ穴を有し該ロータと磁気結合する2極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、該2極ステップモータの前記ロータの回転を伝えるトルク増大歯車列と、該トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸とを備える前記回転出力軸により被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とする。これによって、薄型にしてパワーアップも図れる小型の駆動装置を提供できる。 In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a rotor composed of a two-pole permanent magnet, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator A two-pole step motor having a two-pole step motor, a torque increasing gear train transmitting rotation of the rotor of the two pole step motor, and a rotation output shaft provided at an end of the torque increasing gear train. A small driving device for operating the driven mechanism by the output shaft. As a result, it is possible to provide a small-sized drive device that is thin and can be improved in power.
また、2極ステップモータを、前記ロータはロータカナを挟んだ2枚の2極の永久磁石を有し、前記ステータは前記永久磁石の一方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第1対向部と前記永久磁石の他方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第2対向部を備え、前記コイルを2つにして平面状に配置しその間にトルク増大歯車列を配置したものとした被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、ロータは磁石1個に比べ無励磁時保持力2倍となり、平面的に容積の大きな磁石を使うより、慣性モーメントが抑えられ、同容積・同径の一体磁石を使うより、中央部穴あけが簡便である。ロータカナが磁石と磁石の間にあることで、ギア伝達時にホゾに掛かる負担や摩擦ロスの低減につながる。ステータは、同等厚みの一枚ステータを仕様した場合に比べ、ステータ/コイル巻芯/ステータの構成よりコイル巻芯が厚み中央部となり薄型化が可能となる。ステータの上下分離化により渦損が低減できる。歯車列(ギア機構)を2対のコイルに挟まれた配置とすることでモータギア装置の全長寸法が縮められる。 In addition, a two-pole step motor, wherein the rotor has two two-pole permanent magnets sandwiching a rotor pinion, and the stator is provided with a rotor hole in which the rotor enters so as to face one of the permanent magnets. A second opposing portion provided with a rotor hole in which the rotor enters in opposition to the opposing portion and the other of the permanent magnets, wherein the two coils are arranged in a plane and a torque increasing gear train is arranged therebetween. If a small drive device for operating the driven mechanism is used, the rotor has twice the holding force at the time of non-excitation as compared with one magnet, and the moment of inertia can be suppressed as compared with the case of using a magnet having a large volume in a plane. Drilling at the center is easier than using an integral magnet of the same volume and diameter. Since the rotor pinion is between the magnets, the burden on the tenon and the loss of friction during gear transmission are reduced. As compared with a case where a single stator having the same thickness is used, the stator has a coil core at the center of the thickness and a thinner structure. Vortex loss can be reduced by separating the stator up and down. By arranging the gear train (gear mechanism) between two pairs of coils, the overall length of the motor gear device can be reduced.
また、前記コイルを励磁した時のロータの安定位置と前記コイルを励磁しない時のロータの安定位置とが異なるように前記ステータの前記ロータ穴を形成した被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、回転方向が簡便に定まる1コイルの二極ステップモータでありながら回転方向を決めることができる。 Further, a small driving device for operating a driven mechanism having the rotor hole formed in the stator such that a stable position of the rotor when the coil is excited is different from a stable position of the rotor when the coil is not excited. Then, the rotation direction can be determined while using a one-coil bipolar step motor whose rotation direction is easily determined.
また、2極の永久磁石から成るロータと、該ロータが入るロータ穴を有し該ロータと磁気結合する2極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、該2極ステップモータの前記ロータの回転を伝えるトルク増大歯車列と、該トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸と前記2極ステップモータのコイルに駆動電流を供給する駆動回路と、該駆動回路を制御し、前記駆動回路に駆動信号を供給する制御回路と、を備える前記回転出力軸により被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、薄型にしてパワーアップも図れる小型の駆動装置とできる。 A two-pole step in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane. A motor, a torque increasing gear train for transmitting rotation of the rotor of the two-pole step motor, a drive for supplying a drive current to a rotation output shaft provided at an end of the torque increasing gear train, and a coil of the two-pole step motor A small driving device for operating a driven mechanism by the rotary output shaft, comprising a circuit and a control circuit for controlling the driving circuit and supplying a driving signal to the driving circuit. It can be a small driving device that can be achieved.
また、前記制御回路が、前記駆動回路を介して前記コイルに前記ロータが1ステップ回転しない幅のステップパルス信号を印加した後、逆方向のステップパルス信号を印加することにより、前記ロータを逆方向に回転させる被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、逆転駆動も可能とできる。 Further, the control circuit applies a step pulse signal having a width that does not rotate the rotor by one step to the coil via the drive circuit, and then applies a step pulse signal in the reverse direction, thereby causing the rotor to rotate in the reverse direction. If a small driving device is used to operate the driven mechanism that rotates the motor in the reverse direction, reverse driving can also be performed.
また、前記ロータの回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出する逆起電流検出回路を設けた被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、回転検出を行えるものとなり、本来オープン制御のステップモータが、回転検出を行い回転の有無を判断するセミクローズド制御を可能とでき、制御の正確性を増すことも可能となる。また、ひいては回転駆動に最低限必要な電力量の駆動波形を適時選択することも可能とでき、低消費電力化に寄与することができる。 Further, if a small driving device for operating a driven mechanism provided with a back electromotive current detection circuit for detecting an induced current generated in the coil due to the rotational movement of the rotor, rotation detection can be performed, and the device is originally open. The step motor for control can perform semi-closed control in which rotation is detected and whether or not rotation is performed is determined, and control accuracy can be increased. In addition, it is also possible to appropriately select a drive waveform having the minimum amount of power required for rotational driving, which contributes to lower power consumption.
また、前記制御回路が、前記逆起電流検出回路が検出した誘起電流に基づき前記ロータの回転位置を検出すると共に、前記ロータの回転位置に応じて次の駆動信号のタイミングを決定する被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、ロータの停止を待つことなく効率的に例えば100pps(パルス/秒)以上の高速度回転を可能とできるので、停止安定時間を設けることなく連続的に駆動パルスが加えられ高速度駆動が可能となる。 In addition, the control circuit detects the rotational position of the rotor based on the induced current detected by the back electromotive current detection circuit, and determines the timing of the next drive signal according to the rotational position of the rotor. , A high-speed rotation of, for example, 100 pps (pulses / second) or more can be efficiently performed without waiting for the rotor to stop, so that it can be continuously performed without providing a stop stabilization time. A driving pulse is applied to enable high-speed driving.
前記回転出力軸または前記ロータから前記回転出力軸間の歯車列にスリップ機構を備える被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、回転出力軸に加わる外的要因の過大負荷に対し、トルクリミット機構を有することで歯車等の破損を防ぐことができる。 With a small drive device for operating a driven mechanism including a slip mechanism in the gear train between the rotary output shaft or the rotor and the rotary output shaft, if an excessive load of an external factor applied to the rotary output shaft, The provision of the torque limit mechanism can prevent gears and the like from being damaged.
また、前記ロータから前記回転出力軸間の歯車列に逆伝達防止機構を備える被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、回転出力軸に加わる衝撃等の外的負荷に対し、安易に歯車乃至ロータが回されることを防止できる。 Further, if a small drive device for operating a driven mechanism having a reverse transmission prevention mechanism in a gear train between the rotor and the rotation output shaft is provided, it is easy to handle an external load such as an impact applied to the rotation output shaft. The rotation of the gear or the rotor can be prevented.
また、前記回転出力軸に連結して送りネジとこれと噛み合う部材を備えた送りネジ機構を設けた被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、回転系のアクチュエータとしてだけでなく、リニア駆動に適するアクチュエータとすることもできる。 Further, if a small drive device for operating a driven mechanism provided with a feed screw mechanism provided with a feed screw and a member meshing with the feed screw connected to the rotary output shaft, not only as a rotary actuator, An actuator suitable for linear driving can also be used.
また、前記制御回路によって前記ロータが駆動されていない時に、逆起電流検出回路が前記ロータの回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出した場合、前記制御回路が前記ロータの回転を阻止するための駆動信号を出力する被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、出力軸に加わる衝撃等の外的負荷に対し、ロータの回転起動時に不意の挙動を判定し保持パルスを出すことで保持トルク特性を上げることが可能である。 Further, when the back electromotive current detection circuit detects an induced current generated in the coil due to the rotational movement of the rotor when the rotor is not driven by the control circuit, the control circuit prevents the rotation of the rotor. Drive device that outputs a drive signal for operating the drive mechanism, an unexpected load is determined at the time of starting rotation of the rotor and a holding pulse is issued when an external load such as an impact applied to the output shaft is started. This makes it possible to increase the holding torque characteristics.
また、電源電圧の変動あるいは負荷トルクの変動に伴う電源電圧の変動を検知する電源電圧検出回路を設け、該電源電圧検出回路が電源電圧の変動を検知した場合に、前記制御回路が前記駆動回路への駆動信号の出力波形を変更する被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、低電圧や低温での駆動を可能にし、且つ通常状態での低消費電力化も計ることもできる。 A power supply voltage detection circuit for detecting a change in the power supply voltage due to a change in the power supply voltage or a change in the load torque; and when the power supply voltage detection circuit detects the change in the power supply voltage, the control circuit sets the drive circuit to A small drive device for operating a driven mechanism that changes the output waveform of a drive signal to the drive signal enables low-voltage or low-temperature drive, and can also reduce power consumption in a normal state. .
また、前記制御回路が、駆動信号を出力した後の前記逆起電流検出回路が検出した誘起電流に基づき次回の駆動信号の形態を決定する被駆動機構を動作させるための小型駆動装置とすれば、突発的な過負荷駆動に対処できるとともに、通常状態での低消費電力化も計ることを可能とできる。 Further, if the control circuit is a small-sized drive device for operating a driven mechanism that determines a form of a next drive signal based on an induced current detected by the back electromotive current detection circuit after outputting a drive signal, In addition, it is possible to cope with sudden overload driving and to reduce power consumption in a normal state.
また、本発明による他の態様では、上記の課題を解決するため、2極の永久磁石から成るロータと、該ロータが入るロータ穴を有し該ロータと磁気結合する2極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、該2極ステップモータの前記ロータの回転を減速する減速輪列と、該減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、該変換手段によって移動する光学レンズと、該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、前記2極ステップモータのコイルに駆動電流を供給する駆動回路と、該駆動回路を制御し、前記駆動回路に駆動信号を供給する制御回路と、を備える光学レンズの駆動装置とする。これによって、薄型にしてパワーアップも図れる小型の光学レンズの駆動装置を提供することができる。 In another aspect of the present invention, in order to solve the above-described problems, a rotor composed of a two-pole permanent magnet, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, A two-pole step motor in which coils fixed to a stator are arranged in a plane, a reduction gear train for reducing the rotation of the rotor of the two-pole step motor, and a conversion for converting the rotation of the reduction gear train into linear movement Means, an optical lens moved by the conversion means, a lens mechanism for holding the optical lens movably in the center line direction, a drive circuit for supplying a drive current to the coil of the two-pole step motor, A drive circuit for controlling the drive circuit and supplying a drive signal to the drive circuit. This makes it possible to provide a small-sized optical lens driving device that can be made thin and can be improved in power.
また、2極ステップモータを、前記ロータはロータカナを挟んだ2枚の2極の永久磁石を有し、前記ステータは前記永久磁石の一方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第1対向部と前記永久磁石の他方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第2対向部を備え、前記コイルを2つにして平面状に配置しその間に減速輪列を配置したものとした光学レンズの駆動装置とすれば、ロータは磁石1個に比べ無励磁時保持力2倍となり、平面的に容積の大きな磁石を使うより、慣性モーメントが抑えられ、同容積・同径の一体磁石を使うより、中央部穴あけが簡便である。ロータカナが磁石と磁石の間にあることで、ギア伝達時にホゾに掛かる負担や摩擦ロスの低減につながる。ステータは、同等厚みの一枚ステータを仕様した場合に比べ、ステータ/コイル巻芯/ステータの構成よりコイル巻芯が厚み中央部となり薄型化が可能となる。ステータの上下分離化により渦損が低減できる。歯車列(ギア機構)を2対のコイルに挟まれた配置とすることでモータギア装置の全長寸法が縮められる。 In addition, a two-pole step motor, wherein the rotor has two two-pole permanent magnets sandwiching a rotor pinion, and the stator is provided with a rotor hole in which the rotor enters so as to face one of the permanent magnets. A second opposing portion provided with a rotor hole in which the rotor enters in opposition to the other of the opposing portion and the permanent magnet, wherein the two coils are arranged in a plane and a reduction gear train is arranged therebetween. With the optical lens drive device, the rotor has twice the holding force at the time of non-excitation compared to a single magnet, and the moment of inertia is suppressed compared to using a magnet with a large volume in a plane. Drilling in the center is easier than using magnets. Since the rotor pinion is between the magnets, the burden on the tenon and the loss of friction during gear transmission are reduced. As compared with a case where a single stator having the same thickness is used, the stator has a coil core at the center of the thickness and a thinner structure. Vortex loss can be reduced by separating the stator up and down. By arranging the gear train (gear mechanism) between two pairs of coils, the overall length of the motor gear device can be reduced.
また、前記コイルを励磁した時のロータの安定位置と前記コイルを励磁しない時のロータの安定位置とが異なるように前記ステータの前記ロータ穴を形成した光学レンズの駆動装置とすれば、回転方向が簡便に定まる二極ステップモータでありながら回転方向を決めることができる。 Further, if the drive device of the optical lens in which the rotor hole of the stator is formed such that the stable position of the rotor when the coil is excited and the stable position of the rotor when the coil is not excited is different, However, the rotation direction can be determined while using a two-pole step motor that is easily determined.
また、前記ロータから前記変換手段の間にスリップ機構を備えた光学レンズの駆動装置とすれば、変換手段等に加わる外的要因の過大負荷に対し、トルクリミット機構を有することで歯車等の破損を防ぐことができる。 Further, if the driving device for the optical lens is provided with a slip mechanism between the rotor and the conversion means, the torque limit mechanism can be used to protect the gears and the like from damage due to an external load applied to the conversion means and the like. Can be prevented.
また、前記ロータから前記変換手段の間に逆伝達防止機構を備えた光学レンズの駆動装置とすれば、変換手段等に加わる衝撃等の外的負荷に対し、安易に歯車乃至ロータが回されることを防止できる。 Further, if the driving device for the optical lens is provided with a reverse transmission preventing mechanism between the rotor and the conversion means, the gear or the rotor can be easily rotated with respect to an external load such as an impact applied to the conversion means and the like. Can be prevented.
また、前記制御回路は、前記駆動回路を介して前記コイルに前記ロータが1ステップ回転しない幅のステップパルス信号を印加した後、逆方向のステップパルス信号を印加することにより、前記ロータを逆方向に回転させる光学レンズの駆動装置とすれば、逆転駆動も可能とできる。 In addition, the control circuit applies a step pulse signal having a width such that the rotor does not rotate by one step to the coil via the drive circuit, and then applies a step pulse signal in the reverse direction, thereby causing the rotor to rotate in the reverse direction. In the case of a driving device for an optical lens that rotates the lens in a reverse direction, reverse rotation driving can also be performed.
また、前記ロータの回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出する逆起電流検出回路を設けた光学レンズの駆動装置とすれば、回転検出を行えるものとなり、本来オープン制御のステップモータが、回転検出を行いセミクローズド制御が可能となり、制御の正確性が増す。また、回転駆動に最低限必要な電力量の駆動波形を適時選択することも可能とでき、ひいては、低消費電力化に寄与することができる。 Further, if the driving device of the optical lens is provided with a back electromotive current detection circuit that detects an induced current generated in the coil due to the rotational motion of the rotor, rotation detection can be performed, and a step motor originally open control, Rotation detection enables semi-closed control, increasing control accuracy. In addition, it is possible to appropriately select a drive waveform having the minimum amount of electric power required for the rotation drive, thereby contributing to low power consumption.
また、前記制御回路は、前記逆起電流検出回路が検出した誘起電流に基づき前記ロータの回転位置を検出すると共に、前記ロータの回転位置に応じて次の駆動信号のタイミングを決定する光学レンズの駆動装置とすれば、ロータの停止を待つことなく効率的に例えば100pps(パルス/秒)以上の高速度回転を可能とできるので、停止安定時間を設けることなく連続的に駆動パルスを加えられ高速度駆動が可能となる。 Further, the control circuit detects the rotational position of the rotor based on the induced current detected by the back electromotive current detection circuit, and determines the timing of the next drive signal in accordance with the rotational position of the rotor. With the drive device, high-speed rotation of, for example, 100 pps (pulses / second) or more can be efficiently performed without waiting for the rotor to stop, so that a drive pulse can be continuously applied without providing a stop stabilization time. Speed drive becomes possible.
また、前記制御回路は、駆動信号を出力した後の前記逆起電流検出回路が検出した誘起電流に基づき次回の駆動信号の形態を決定する光学レンズの駆動装置とすれば、突発的な過負荷駆動に対処できるとともに、通常状態での低消費電力化も計ることを可能とできる。 Further, if the control circuit is a drive device of an optical lens that determines the form of the next drive signal based on the induced current detected by the back electromotive current detection circuit after outputting the drive signal, sudden overload It is possible to cope with driving and to reduce power consumption in a normal state.
また、電源電圧の変動あるいは負荷トルクの変動に伴う電源電圧の変動を検知する電源電圧検出回路を設け、該電源電圧検出回路が電源電圧の変動を検知した場合に、前記制御回路が前記駆動回路への駆動信号の出力波形を変更する光学レンズの駆動装置とすれば、低電圧や低温での駆動を可能にし、且つ通常状態での低消費電力化も計ることもできる。 A power supply voltage detection circuit for detecting a change in the power supply voltage due to a change in the power supply voltage or a change in the load torque; and when the power supply voltage detection circuit detects the change in the power supply voltage, the control circuit sets the drive circuit to If the driving device of the optical lens changes the output waveform of the driving signal to the optical lens, the driving at a low voltage or low temperature can be performed, and the power consumption in a normal state can be reduced.
また、前記制御回路によって前記ロータが駆動されていない時に、逆起電流検出回路が前記ロータの回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出した場合、前記制御回路は前記ロータの回転を阻止するための駆動信号を出力する光学レンズの駆動装置とすれば、出力軸に加わる衝撃等の外的負荷に対し、ロータの回転起動時に不意の挙動を判定し保持パルスを出すことで保持トルク特性を上げることが可能である。 Further, when the counter electromotive current detection circuit detects an induced current generated in the coil due to the rotational movement of the rotor when the rotor is not driven by the control circuit, the control circuit prevents the rotation of the rotor. The drive device of the optical lens that outputs the drive signal for the purpose is to determine the unexpected behavior at the time of starting the rotation of the rotor against the external load such as the impact applied to the output shaft, and to output the holding pulse, thereby improving the holding torque characteristics. It is possible to raise.
また、2極の永久磁石から成るロータと、該ロータが入るロータ穴を有し該ロータと磁気結合する2極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、該2極ステップモータの前記ロータの回転を減速する減速輪列と、該減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、該変換手段によって移動する光学レンズと、該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、を備える光学レンズユニットとすれば、これによって、薄型にしてパワーアップも図れる小型の光学レンズの駆動装置を提供することができる。 A two-pole step in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane. A motor, a reduction gear train for reducing the rotation of the rotor of the two-pole step motor, conversion means for converting the rotation of the reduction gear train into linear movement, an optical lens moved by the conversion means, and the optical lens And a lens mechanism for holding the lens unit so as to be able to move linearly in the direction of the center line, thereby providing a small-sized optical lens driving device that is thin and can be improved in power.
また、2極ステップモータを、前記ロータはロータカナを挟んだ2枚の2極の永久磁石を有し、前記ステータは前記永久磁石の一方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第1対向部と前記永久磁石の他方に対向して前記ロータが入るロータ穴を設けた第2対向部を備え、前記コイルを2つにして平面状に配置しその間に減速輪列を配置したものとした光学レンズユニットとすれば、ロータは磁石1個に比べ無励磁時保持力2倍となり、平面的に容積の大きな磁石を使うより、慣性モーメントが抑えられ、同容積・同径の一体磁石を使うより、中央部穴あけが簡便である。ロータカナが磁石と磁石の間にあることで、ギア伝達時にホゾに掛かる負担や摩擦ロスの低減につながる。ステータは、同等厚みの一枚ステータを仕様した場合に比べ、ステータ/コイル巻芯/ステータの構成よりコイル巻芯が厚み中央部となり薄型化が可能となる。ステータの上下分離化により渦損が低減できる。歯車列(ギア機構)を2対のコイルに挟まれた配置とすることでモータギア装置の全長寸法が縮められる。 In addition, a two-pole step motor, wherein the rotor has two two-pole permanent magnets sandwiching a rotor pinion, and the stator is provided with a rotor hole in which the rotor enters so as to face one of the permanent magnets. A second opposing portion provided with a rotor hole in which the rotor enters in opposition to the other of the opposing portion and the permanent magnet, wherein the two coils are arranged in a plane and a reduction gear train is arranged therebetween. In the optical lens unit described above, the rotor has twice the holding force at the time of non-excitation as compared with a single magnet. Drilling in the center is easier than using. Since the rotor pinion is between the magnets, the burden on the tenon and the loss of friction during gear transmission are reduced. As compared with a case where a single stator having the same thickness is used, the stator has a coil core at the center of the thickness and a thinner structure. Vortex loss can be reduced by separating the stator up and down. By arranging the gear train (gear mechanism) between two pairs of coils, the overall length of the motor gear device can be reduced.
また、前記コイルを励磁した時のロータの安定位置と前記コイルを励磁しない時のロータの安定位置とが異なるように前記ステータの前記ロータ穴を形成した光学レンズユニットとすれば、回転方向が簡便に定まる2極ステップモータでありながら回転方向を決めることができる。 Further, if the rotor lens hole is formed in the stator such that the stable position of the rotor when the coil is excited is different from the stable position of the rotor when the coil is not excited, the rotation direction is simple. The rotation direction can be determined even though the motor is a two-pole step motor.
また、前記ロータから前記変換手段の間にスリップ機構を備えた光学レンズユニットとすれば、変換手段等に加わる外的要因の過大負荷に対し、トルクリミット機構を有することで歯車等の破損を防ぐことができる。 In addition, if the optical lens unit is provided with a slip mechanism between the rotor and the conversion means, it is possible to prevent gears and the like from being damaged by having a torque limit mechanism against an excessive load due to an external factor applied to the conversion means and the like. be able to.
また、前記ロータから前記変換手段の間に逆伝達防止機構を備える光学レンズユニットとすれば、変換手段等に加わる衝撃等の外的負荷に対し、安易に歯車乃至ロータが回されることを防止できる。 Further, if the optical lens unit is provided with a reverse transmission preventing mechanism between the rotor and the conversion means, it is possible to prevent the gears or the rotor from being easily rotated by an external load such as an impact applied to the conversion means. it can.
上記の説明において、歯車列を、被駆動機構を動作させるための小型駆動装置では、ロータの回転を伝えるトルク増大歯車列として、光学レンズの駆動装置と光学レンズユニットでは、減速輪列として説明したが、これらの作用は同じであり、その目的によって呼び名を変えたに過ぎない。 In the above description, the gear train was described as a torque increasing gear train transmitting the rotation of the rotor in a small driving device for operating the driven mechanism, and as a reduction gear train in the optical lens driving device and the optical lens unit. However, these actions are the same, and have only changed their names according to their purpose.
以上説明したように、本発明の一態様によれば、2極の永久磁石から成るロータと、ロータが入るロータ穴を有しロータと磁気結合する2極のステータと、ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、2極ステップモータのロータの回転を伝えるトルク増大歯車列と、トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸とを備え回転出力軸により被駆動機構を動作させるため、薄型の配置を可能とし、トルク増大歯車列により回転出力軸へのパワーアップも図れる小型の駆動装置を得ることができる。 As described above, according to one embodiment of the present invention, a rotor composed of a two-pole permanent magnet, a two-pole stator magnetically coupled to the rotor having a rotor hole into which the rotor enters, and a coil fixed to the stator And a torque increasing gear train transmitting the rotation of the rotor of the two-pole step motor, and a rotation output shaft provided at the end of the torque increasing gear train. Since the drive mechanism is operated, it is possible to obtain a small-sized drive device that can be arranged in a thin shape and can increase power to the rotary output shaft by the torque increasing gear train.
また、本発明の他の態様によれば、ロータカナを挟んだ2枚の2極の永久磁石を有するロータと、永久磁石の一方に対向してロータが入るロータ穴を設けた第1対向部と永久磁石の他方に対向してロータが入るロータ穴を設けた第2対向部を備え前記ロータと磁気結合する2極のステータと、2つにしたコイルとを、平面状に配置した2極ステップモータと、2極ステップモータのロータの回転を伝える2つのステータ用コイルの間に配置されたトルク増大歯車列と、トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸とを備える被駆動機構を動作させるため、薄型の配置を可能とし、より大きな出力軸へのパワーアップも図れる小型の駆動装置を得ることができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a rotor having two two-pole permanent magnets sandwiching a rotor pinion, and a first opposing portion provided with a rotor hole into which the rotor enters so as to face one of the permanent magnets. A two-pole step in which a two-pole stator magnetically coupled to the rotor and having a second facing portion provided with a rotor hole into which the rotor enters so as to face the other of the permanent magnets, and two coils are arranged in a plane. A driven mechanism comprising a motor, a torque increasing gear train disposed between two stator coils transmitting rotation of a rotor of a two-pole step motor, and a rotation output shaft provided at an end of the torque increasing gear train. In order to operate, a small-sized drive device that can be arranged in a thin shape and that can increase power to a larger output shaft can be obtained.
さらに、本発明の他の態様によれば、2極の永久磁石から成るロータと、ロータが入るロータ穴を有し該ロータと磁気結合する2極のステータと、ステータに固定されたコイルとを平面状に配置した2極ステップモータと、2極ステップモータのロータの回転を減速する減速輪列と、減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、変換手段によって移動する光学レンズと、該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、を備えることによって、薄型の配置を可能とし、減速輪列によってパワーアップも図れる小型の光学レンズの駆動装置と光学レンズユニットを得ることができる。 Further, according to another aspect of the present invention, a rotor comprising a two-pole permanent magnet, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are provided. A two-pole step motor arranged in a plane, a reduction gear train for reducing the rotation of the rotor of the two-pole step motor, conversion means for converting the rotation of the reduction gear train into linear movement, and an optical lens moved by the conversion means And a lens mechanism for holding the optical lens so as to be able to move linearly in the direction of its center line, thereby enabling a thin arrangement and power-up by a reduction gear train. You can get units.
さらに、他の態様によれば、ロータカナを挟んだ2枚の2極の永久磁石を有するロータと、永久磁石の一方に対向してロータが入るロータ穴を設けた第1対向部と永久磁石の他方に対向してロータが入るロータ穴を設けた第2対向部を備え前記ロータと磁気結合する2極のステータと、2つにしたコイルとを、平面状に配置した2極ステップモータと、2極ステップモータのロータの回転を伝える2つのステータ用コイルの間に配置された減速輪列と、減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、変換手段によって移動する光学レンズと、該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、を備えることによって、薄型の配置を可能とし、減速輪列によってパワーアップも図れる小型の光学レンズの駆動装置と光学レンズユニットを得ることができる。 Further, according to another aspect, a rotor having two two-pole permanent magnets sandwiching a rotor pinion, a first facing portion provided with a rotor hole into which the rotor enters in opposition to one of the permanent magnets, and a permanent magnet are provided. A two-pole step motor in which a two-pole stator magnetically coupled to the rotor and having a second facing portion provided with a rotor hole into which the rotor enters in opposition to the other, and two coils arranged in a plane, A reduction gear train arranged between two stator coils for transmitting rotation of a rotor of a two-pole step motor, a conversion means for converting rotation of the reduction gear train into linear movement, an optical lens moved by the conversion means, A lens mechanism for holding the optical lens movably in the direction of the center line thereof, thereby enabling a thin arrangement and a small optical lens driving device and an optical lens that can be powered up by a reduction gear train. It is possible to obtain the unit's.
以下本発明の実施の形態を図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による第1の実施の形態としての被駆動機構を動作させるための小型駆動装置の概要構成の説明平面図である。関連する制御・駆動用の回路もブロック図として説明のため記載している。図2は、図1の被駆動機構を動作させるための小型駆動装置の立面断面図である。図3は、図1の被駆動機構を動作させるための小型駆動装置の制御・駆動用の回路のブロック図である。 FIG. 1 is an explanatory plan view of a schematic configuration of a small-sized driving device for operating a driven mechanism according to a first embodiment of the present invention. Related control / driving circuits are also described as block diagrams for explanation. FIG. 2 is an elevational sectional view of a small driving device for operating the driven mechanism of FIG. FIG. 3 is a block diagram of a control / driving circuit of a small driving device for operating the driven mechanism of FIG.
図1乃至図3において、本発明による第1の実施の形態としての被駆動機構を動作させるための小型駆動装置は、ハウジング1内に2極ステップモータ9及びトルク増大歯車列10を収容する。また、回路は、上記ハウジング1内に収容することも、ハウジング1に載置することも可能であるが、ここではハウジング1の外にある例を概念的に示す。特に回路部20の駆動回路12は、ハウジング1内に収容することが望ましいことも多い。また、回路部20、発振回路13、電源14、制御信号入力手段15も、ハウジング1に載置したり、ハウジング1を大きめにして収容することも可能である。小型駆動装置の用途に応じ、これらの配置が設計上自由に選択できることは、明らかである。
1 to 3, a small-sized driving device for operating a driven mechanism according to a first embodiment of the present invention includes a two-
2極ステップモータ9は、2極の永久磁石から成るロータ4と、ロータ4が入るロータ穴3aを有しロータ4と磁気結合する2極のステータ3と、ステータ3に固定されたコイル2a、2bとからなり、これらを、平面状に配置している。コイル2a,2bは、2つに分離されてステータ3に巻回されているが、コイルの外径が大きくなるが、一つのコイルとしてもよい。ステータ3のロータ4が入るロータ穴3aは、コイル2a、2bを励磁した時のロータ4の安定位置とコイル2a、2bを励磁しない時のロータ4の安定位置とが異なるようにステータ3のロータ穴3aを形成している。ここでは、ロータ穴3aは、ステータ3の磁極方向と約45度を成す位置に対象に突起部3b,3cを有する。なお、本実施例では突起部3b、3cをステータの磁極方向に対し約45度としたが、25〜75度とするのが望ましい。また、本実施例では、ステータ3のロータ穴3aの形状として突起部3b、3cを設けた例を示したが、ロータ穴3aの穴形状は半円をずらした段差付の穴形状でも良い。
The two-
ロータ4の回転を伝えると共にロータ4の回転トルクを増大させるためのトルク増大歯車列10は、ここではロータのカナ4a、歯車5bとカナ5aを有する第一車5と、歯車6bとカナ6aを有する第二車6と、歯車7bを有する第三車7とから成り、ロータ4の下方に設けられたカナ4aと第一車5の歯車5bが噛み合い、第一車5のカナ5aと第二車6の歯車6bが噛み合い、第二車6のカナ6aと第三車7の歯車7bが噛み合っており、トルク増大歯車列10端部に位置する第三車7の軸7aは、ハウジング1の上方に突出して回転出力軸7aとなる。この実施の形態では、歯車列は3列であるが、これは、2極ステップモータのパワーと適用する被駆動機構の必要とするパワーの関係で2列あるいは4列とすることもできる。また、各歯車間のトルク増大率を変え、歯車数を増減することも可能であり、被駆動機構の駆動速度、スペースに適応させることもできる。
The torque increasing
ハウジング1は、下ハウジング1aと上ハウジング1bとからなり、ステータ3、ロータ4、トルク増大歯車列10、を上下のハウジング1a,1bで挟み込み、図示されていないネジ等により挟持する。なお、ネジ等により挟持するかわりに、フックやカシメ等で挟持しても良い。
The
ステータ3上に設けられた接続ポイント8a,8bには、コイル2a,2bの端子が接続されると共に、回路からの端子も接続される。これを概念的に図1に示している。回路部20は、2極ステップモータ9のコイル2a,2bに駆動電流を供給する駆動回路12と、駆動回路12を制御し駆動回路12に駆動信号を供給する制御回路11とからなっている。制御回路11は、発振回路13からの信号を受け動作する。ボタンスイッチなどの外部からの入力を入れる制御信号入力手段15からの信号を受けて機能する。また、回路部20、2極ステップモータ9に電力を供給する電源14がある。これら回路の配設については、前記したとおりである。
Terminals of the
本第1の実施の形態の小型駆動装置の制御・駆動用の回路を図3のブロック図に基づき、さらに説明する。図3に於いて、本実施の形態では、回路部20は、制御回路11、駆動回路12の他に、ロータ4の回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出する逆起電流検出回路17を設けている。また、電源14の電圧の変動を検知する電源電圧検出回路18を設けている。さらに被駆動機構21の被駆動体21の動きを検知して制御回路に被駆動体21の動限界を示す信号を与えるリミットスイッチ23を設けている。
The control / driving circuit of the small driving device according to the first embodiment will be further described with reference to the block diagram of FIG. 3, in the present embodiment, the
次に、この実施の形態で用いられている2極ステップモータ9の動作原理を、図4に基づき説明する。(a)は駆動パルスを加えない状態を示している。ステータ33には、ステータ33の磁極方向と約45度の角度を成す部位に突起部33b,33cを有する円形のロータ穴33aが設けられている。コイル32は、ロータ穴33aと反対の位置でステータ33に巻回されている。コイル32の端子は、ここでは原理図のため、電池35とスイッチ36と直列につながれている。このスイッチ36をONすれば、電圧がコイル32に加わり、OFFすれば、加わる電圧は、0となる。このON,OFFによって、駆動パルスが与えられた状態となる。(a)のスイッチ36がOFFの駆動パルスを加えない状態では、SNで示すロータ34の着磁方向が、突起部33b,33cの方向と直角の方向を向いて安定する。次にスイッチ36を閉じてステータ33のロータ穴33aに磁極SNが、(b)の様に発生すると、同磁極同士は反発し、異磁極同士は吸引し合い、(c)の位置までロータ34は135度右回転する。再び(d)のようにスイッチ36をOFFにすると、ロータ34はさらに45度右回転して安定する。これで、180度の回転が行われることになる。次に電池の極を逆に繋ぎ、すなわち反対極性の駆動パルスをあたえると、180度右回転する。
Next, the operating principle of the two-
以上が、2極ステップモータ9の動作原理であるが、図5を用いて本実施の形態で用いられている2極ステップモータ9の具体的な駆動方法を説明する。
The operating principle of the two-
図5乃至図9は、図1の被駆動機構を動作させるための小型駆動装置における制御・駆動用回路の出力及び検出波形図である。 FIGS. 5 to 9 are output and detection waveform diagrams of a control / drive circuit in a small drive device for operating the driven mechanism of FIG.
図5は、駆動パルスをチョッパしたチョッパパルスを駆動パルスとして与える例を示しており、180度回転のための駆動パルスは、チョッパパルス41とそれと逆極性のチョッパパルス42とからなる。これが、本実施の形態での2極ステップモータ9の通常回転時の駆動回路12からの出力波形である。
FIG. 5 shows an example in which a chopper pulse obtained by choppering a drive pulse is given as a drive pulse. A drive pulse for 180-degree rotation includes a
なお、ここでは、駆動回路からの出力波形の幅は、t1は約5〜7ms間隔、t2は約1000msである。5〜7msの短い時間での駆動は消費電力を抑えることができる。 Note that, here, the width of the output waveform from the drive circuit is t1 about 5 to 7 ms, and t2 is about 1000 ms. Driving in a short time of 5 to 7 ms can reduce power consumption.
つぎに、通常時以外の動作をさせるための、駆動パルスについて説明する。図6は、2極ステップモータ逆転用の駆動回路の出力波形を示すもので、制御回路11が、駆動回路12を介してコイル2a,2bに、まず、ロータ4が1ステップ回転しない幅のステップパルス信号44を印加した後、逆方向のステップパルス信号45を印加することにより、ロータ4を引きつけて逆方向への回転力を与え、その後すぐに駆動用チョッパパルス46を与えることで、ロータ4を逆方向に回転させることができる。180度の回転後も今度は逆極性の組み合わせとなるパルスを同様に与え、ロータ4をさらに180度逆方向に回転させることができる。
Next, a drive pulse for performing an operation other than a normal operation will be described. FIG. 6 shows an output waveform of a drive circuit for reverse rotation of a two-pole step motor. After the pulse signal 44 is applied, a reverse
図7は、ロータ4が回転駆動されている時の駆動回路12の出力波形と逆起電流検出回路17による検出のタイミングを示す。ロータ4が回転している時のコイル2a,2bに流れる電流波形51は、実際には、ロータ4の回転によって起こる波形のダレがあるため、図7の様になる。ロータ4の回転運動によってコイル2a,2bに発生する誘起電流52が生じる。これを検出する逆起電流検出回路17の検出タイミングを示す検出タイミングパルス53と誘起電流52が重なった時、ロータ4の回転が検出される。この回転検出によって、本来オープン制御のステップモータが、回転検出を行い回転の有無を判断するセミクローズド制御を可能とでき、制御の正確性を増すことができる。また、パルス出力後一定のタイミングのときに逆起電流が発生しているかどうかを検出して、この回転駆動に最低限必要な電力量の駆動波形を制御回路11により適時選択することも可能とでる。これにより低消費電力化に寄与することができる。
FIG. 7 shows the output waveform of the
また、図8はコイル2a,2bに流れる電流波形51とロータ4の回転運動によってコイル2a,2bに発生する誘起電流52、逆起電流検出回路17による検出タイミング54を示す。制御回路11は、逆起電流検出回路17が誘起電流52を検出するタイミングに基づきロータ4の回転位置を検出すると共に、ロータ4の回転位置に応じて次の駆動信号の開始のタイミングを決定する。これにより、ロータ4の停止を待つことなく効率的に例えば100pps(パルス/秒)以上の高速度回転を可能とできるので、停止安定時間を設けることなく連続的に駆動パルスが加えられ高速度駆動が可能となる。
FIG. 8 shows a
また、図9は外的要因によりロータ4が回された時のコイル2a,2bに流れる電流波形とロータ4の回転運動によってコイル2a,2bに発生する誘起電流52と逆起電流検出回路17による検出のタイミング55さらに駆動回路12によるブレーキパルス56を示す。制御回路11によってロータ4が駆動されていない時に、逆起電流検出回路17がロータ4の回転運動によってコイル2a,2bに発生する誘起電流52aを検出した場合、制御回路11がロータ4の回転を阻止するための駆動信号(ブレーキパルス)56を出力する。これにより、回転出力軸7aに加わる衝撃等の外的負荷に対し、ロータ4の回転起動時に不意の挙動を判定し保持パルス(ブレーキパルス)を出すことで保持トルク特性を上げることが可能である。
FIG. 9 shows the waveform of the current flowing through the
また、電源電圧の変動あるいは負荷トルクの変動に伴う電源電圧の変動を検知する電源電圧検出回路18が電源電圧の変動を検知した場合に、制御回路11がその信号を受けて、駆動回路12への駆動信号の出力波形を変更するものとできる。例えば、電源電圧の低下を検出した場合駆動パルスのパルス幅を広げるなどの出力波形の変更によって、低電圧や低温での駆動を可能にできる。また、通常状態でのパルス幅をより小さくして、低消費電力化を図ることもできる。
Further, when the power supply
また、制御回路11が、駆動信号を出力した後の逆起電流検出回路17が検出した誘起電流に基づき次回の駆動信号の形態を決定できるものとして、突発的な過負荷駆動に対処できるとともに、駆動パルスのパルス幅を調整して、通常状態での低消費電力化も計ることができる。
Further, the
回転出力軸7aまたはロータ4から回転出力軸7a間の歯車列に筒状のカバーを嵌合させるあるいはスプリング部で軸を抱える歯車を用いるなどのスリップ機構を備えるものとすれば、回転出力軸に加わる外的要因の過大負荷に対し、トルクリミット機構を有することで歯車等の破損を防ぐことができる。
If a slip mechanism such as fitting a cylindrical cover to the
また、ロータ4から回転出力軸7a間の歯車列に、例えば、逆転防止歯型を有する逆伝達防止機構を設ければ、回転出力軸に加わる衝撃等の外的負荷に対し、安易に歯車乃至ロータが回されることを防止できる。
If a gear train between the rotor 4 and the
また、回転出力軸7aに連結して送りネジとこれと噛み合う部材を備えた送りネジ機構を設ければ、回転系のアクチュエータとしてだけでなく、リニア駆動に適するアクチュエータとすることもできる。
In addition, if a feed screw mechanism provided with a feed screw and a member that meshes with the feed screw is provided in connection with the
上記の第1の実施の形態によれば、前記トルク増大歯車列を前記2極ステップモータと断面的に重ねることなく平面配置ができるため、薄型が可能となり、又、前記トルク増大歯車列によって前記2極ステップモータのパワーアップが図れ、薄型にしてパワーアップが可能とできる。 According to the first embodiment, the torque-increasing gear train can be arranged in a plane without overlapping the two-pole step motor in cross-section, so that it is possible to reduce the thickness. The power of the two-pole step motor can be increased, and the power can be increased by making the motor thinner.
また、2極ステップモータを使用することで、低消費電力化を図ることが可能となる。従来の直流モータに対し2極ステップモータにはコイルに電流を流していない時においても一定の保持力があり、一定位置で停止・保持させる位置保持のための電力を減少できる。また、2極ステップモータはステータとコイルを別体かつ平面的に構成する事が可能で、棒状のコイル巻芯に線径10〜40μm程度の線材を1000ターンから30000ターン程度巻き込み、数KΩのコイル抵抗を用意することが可能で、また、チョッパパルスによる駆動との組み合わせも可能であり、消費電流を数mA程度に抑えることが可能となり、従来の直流モータの消費電流(数10mA)と比較して低消電駆動に有利なモータ条件を用意できる。 Further, by using a two-pole step motor, it is possible to reduce power consumption. In contrast to a conventional DC motor, a two-pole step motor has a constant holding force even when no current is flowing through the coil, and can reduce the power for holding a position to stop and hold at a fixed position. In addition, the two-pole step motor can be configured such that the stator and the coil are formed separately and two-dimensionally, and a wire having a wire diameter of about 10 to 40 μm is wound around 1,000 to 30,000 turns into a rod-shaped coil winding core, and several kilohms. Coil resistance can be prepared, and it can be combined with driving by chopper pulse, and current consumption can be suppressed to about several mA. Compared with current consumption of conventional DC motor (several tens mA) As a result, it is possible to prepare motor conditions advantageous for low power consumption driving.
なお、2極ステップモータのコイル抵抗を100〜1000Ω、より好ましくは400〜600Ωとすれば、コイルへの電流の流れ込み特性が向上し、ロータの起動性を向上できるため、ロータの高速回転に対応できる。 If the coil resistance of the two-pole step motor is set to 100 to 1000 Ω, more preferably 400 to 600 Ω, the current flowing into the coil is improved, and the startability of the rotor can be improved. it can.
次に、本発明による第2の実施の形態を説明する。 Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
図10は、本発明による第2の実施の形態としての被駆動機構を動作させるための小型駆動装置の駆動機構の概要構成の説明平面図である。関連する制御・駆動用の回路は、省略している。図11は、図10のE−E線に沿った立面断面図である。図12は、図10のF‐F線に沿った立面断面図である。 FIG. 10 is an explanatory plan view of a schematic configuration of a driving mechanism of a small driving apparatus for operating a driven mechanism according to a second embodiment of the present invention. Related control / drive circuits are omitted. FIG. 11 is an elevational cross-sectional view along the line EE in FIG. FIG. 12 is an elevational sectional view taken along line FF of FIG.
図10乃至図12の実施の形態としての被駆動機構を動作させるための小型駆動装置は、機構的には、上基台101bと、下基台101aと、これに載置される2極ステップモータ109と、下基台101aと上基台101bとの間に支持されるトルク増大歯車列110とから構成される。
The small driving device for operating the driven mechanism according to the embodiment shown in FIGS. 10 to 12 is mechanically composed of an
まず2極ステップモータ109について説明すると、ロータカナ104cを挟んで配置された2つの2極の永久磁石104a,104bを有するロータ104と、永久磁石104a,104bの一方磁石104aに対向してロータ104が入るロータ穴103aを設けた第1対向部113aと永久磁石104a,104bの他方磁石104bに対向してロータ104が入るロータ穴103bを設けた第2対向部113bを備え前記ロータ104と磁気結合する2極のステータ103と、第1コイル102aと第2コイル102bとの2つのコイルからなるコイル102とを、平面状に配置している。この実施の形態では、コイル102は、第1コイル102a、第2コイル102bと2つに独立分離されているが、もちろん1つのコイルで構成しても良い。第1コイル102a、第2コイル102bは、それぞれコイル巻芯102c,102dに巻回されている。コイル巻芯102c,102dの端部は、一方が、第1対向部113aと第2対向部113bとに挟持され、他方がステータ103のつなぎ部113c,113dに挟持され、これらは、下基台101aに植設された支柱101c,101dへ嵌入され、ネジ130a,130b,130c,130dなどにて一体に固定される。なお、ステータ103の第1対向部113aと第2対向部113b、つなぎ部113cと113dとは、コイル巻芯102c,102dと同じ磁性材料で構成しても良いし、特性に合わせて異なる磁性材料で構成しても良い。
First, the two-
ステータ103のロータ104が入るロータ穴103a,103bには、コイル102a、102bを励磁した時のロータ104の安定位置とコイル102a、102bを励磁しない時のロータ4の安定位置とが異なるようにステータ103のロータ穴103a、103bを形成している。ここでは、ロータ穴103aは、ステータ103の磁極方向と約45度を成す位置に対象に突起部103c,103dを有する。ロータ穴103bについても同様であるがここでは図示していない。なお、本実施の形態では突起部103c、103dをステータの磁極方向に対し約45度としたが、20〜75度とするのが望ましい。また、本実施の形態では、ステータ103のロータ穴103aの形状として突起部103c、103dを設けた例を示したが、ロータ穴103aの穴形状は半円をずらした段差付の穴形状でも良いことは、第1の実施の形態で説明したと同様である。
The rotor holes 103a and 103b of the
2極ステップモータのロータ104の回転を伝えるトルク増大歯車列110は、2つのコイルの間、すなわち第1コイル102a、第2コイル102b間に配置されている。ロータ104の回転を伝えると共にロータ104の回転トルクを増大させるためのトルク増大歯車列110は、ここではロータのカナ104c、歯車105bとカナ105aを有する第一車105と、歯車106bとカナ106aを有する第二車106と、歯車107bを有する第三車107とから成り、ロータ104の中央部に設けられたカナ104cと第一車105の歯車105bが噛み合い、第一車105のカナ105aと第二車106の歯車106bが噛み合い、第二車106のカナ106aと第三車107の歯車107bが噛み合っており、トルク増大歯車列110端部に位置する第三車107の軸は、回転出力軸107aとなる。
The torque increasing
この実施の形態では、歯車列は3列であるが、これは、2極ステップモータのパワーと適用する被駆動機構の必要とするパワーの関係で2列あるいは4列とすることもできる。また、各歯車間のトルク増大率を変え、歯車数を増減することも可能であり、被駆動機構の駆動速度、スペースに適応させることもできる。 In this embodiment, the number of gear trains is three, but the number of gear trains may be two or four depending on the relationship between the power of the two-pole step motor and the power required by the applied driven mechanism. It is also possible to change the number of gears by changing the rate of increase in torque between the gears, and to adapt to the driving speed and space of the driven mechanism.
ステータ103上に設けられた接続ポイント108a,108b,180c,108dには、コイル102a,102bから伸びたそれぞれ各2つの端末が接続されると共に、接続ポイント108bと108cは直列に接続され、接続ポイント108aと108dは回路部20の駆動回路12出力端子と接続される。上記回路については第1の実施の形態で説明したので、説明を省略する。
Two terminals respectively extending from the
なお、この第2の実施の形態の機構部は、上述の第1の実施の形態における機構部としてだけでなく、下記する第3の実施の形態の機構部としても適用が可能であることは、明らかである。 It should be noted that the mechanism of the second embodiment is applicable not only as the mechanism of the first embodiment but also as a mechanism of the third embodiment described below. ,it is obvious.
この第2の実施の形態によれば大きな効果が得られる。すなわち、ロータは、2枚の磁石を用いたため、磁石1個に比べ無励磁時保持力2倍となり、平面的に容積の大きな磁石を使うより、慣性モーメントが抑えられる。また、同容積・同径の一体磁石を使うより、中央部穴あけが簡便である。ロータカナが磁石と磁石の間にあることで、ギア伝達時にホゾに掛かる負担や摩擦ロスの低減につながる。 According to the second embodiment, a great effect can be obtained. That is, since the rotor uses two magnets, the holding force at the time of non-excitation is twice as large as that of one magnet, and the moment of inertia can be suppressed as compared with the case of using a magnet having a large volume in a plane. Drilling at the center is easier than using integrated magnets of the same volume and diameter. Since the rotor pinion is between the magnets, the burden on the tenon and the loss of friction during gear transmission are reduced.
上下磁石の極性位置を同一にすることを前提として説明したが、逆にズラすことで、回転特性や始動位置の調整が可能とできる。 Although the description has been made on the assumption that the polar positions of the upper and lower magnets are the same, the rotational characteristics and the starting position can be adjusted by shifting the reverse.
ステータは、同等厚みの一枚ステータを使用した場合に比べ、ステータ/コイル巻芯/ステータの構成によりコイル巻芯が厚み中央部となり薄型化が可能となる。ステータの上下分離化により渦損が低減できる。 As compared with the case where a single stator having the same thickness is used, the configuration of the stator / coil core / stator allows the coil core to be in the center of the thickness, thereby enabling a reduction in thickness. Vortex loss can be reduced by separating the stator up and down.
歯車列(ギア機構)は、2対のコイルに挟まれた配置とすることでモータギア装置の全長寸法が縮められる。 By arranging the gear train (gear mechanism) between two pairs of coils, the overall length of the motor gear device can be reduced.
次に、本発明による第3の実施の形態を説明する。 Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
図13は、本発明による第3の実施の形態としての光学レンズの駆動装置の部分断面図であり、本実施の形態ではレンズ機構として光学ズームレンズ機構を示す。図14は、図13の光学レンズの駆動装置を図13下面側の光学レンズ開口側から見た正面図である。 FIG. 13 is a partial cross-sectional view of an optical lens driving device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, an optical zoom lens mechanism is shown as a lens mechanism. FIG. 14 is a front view of the optical lens driving device of FIG. 13 as viewed from the optical lens opening side on the lower surface side of FIG.
図15は、回転を線移動に変換する変換手段であるカムの平面図である。 FIG. 15 is a plan view of a cam that is a conversion unit that converts rotation into linear movement.
レンズ機構の1つとしての光学ズームレンズ機構300は、説明用に模式的に図示されている。筐体301には、内側に筐状の空間を成す収納部301e、光を取り入れる開口301a、これに対向してCCD305にのぞむ開口301dを設ける。光学レンズ303と304とはそれぞれホルダ303a、304aに保持されており、ホルダ304aは、ここでは筐体301の収納部301e内に固定される。一方でホルダ303aは、筐体301の収納部301e内に、図13の上下にスライド可能に保持される。
An optical
ホルダ303aには、筐体301側面に設けられた長穴301bにスライド可能に篏合する作動ピン303bが設けられている。作動ピン303bは、筐体301の外に伸びて、カム310のガイド穴310bに篏合する。
The
カム310は、図13、図15及び図17に示すように、回転中心にその厚みより両面側に長く伸びた筒状の軸ブッシュ310aを固定している。また図15に示すように上記ガイド穴310bは、その回転中心からの距離Rが変化した長穴である。カム310の軸ブッシュ310aは、筐体301側面に設けられた軸穴301cに一方の先端を回転可能に案内されるとともに、他方側の先端部分はモータギアユニット320から出た出力軸208bとその筒状内面とを締まり嵌合させている。
As shown in FIGS. 13, 15, and 17, the
したがって、出力軸208bの回転でカム310は回転し、光学レンズ303を支持したホルダ303aは、作動ピン303bがカム310のガイド穴310bと筐体301側面に設けられた長穴301bに案内されてスライドし、光学レンズ303は、光学レンズ304またはCCD305との距離を変更できる。
Accordingly, the rotation of the
次にモータギアユニット320について、図16と図17に基づいて説明する。図16は、モータギアユニット320の平面図と、関連する制御・駆動用の回路のブロック図を組み合わせて示す説明図である。図17は、モータギアユニット320の図16のD−D線に沿った立面断面図である。
Next, the
モータギアユニット320は、地板201と輪列受201aで構成された空間内に2極ステップモータ209及びトルク増大を行う歯車列である減速輪列210を収容する。なお、減速輪列210は、中受201cによってもその一部が保持されている。
The
また、回路は、上記モータギアユニット320内に収納することも、モータギアユニット320に載置することも可能であるが、ここでは外にある例を示している。特に回路部220の駆動回路212は、モータギアユニット320内に収容することが望ましいことも多い。また、回路部220、発振回路213、電源214、制御信号入力手段215も、モータギアユニット320に載置したり、モータギアユニット320を大きめにして収容することも可能である。これらが設計上自由に選択できることは、明らかである。
Further, the circuit can be housed in the
2極ステップモータ209は、2極の永久磁石から成るロータ磁石204bを有するロータ204と、ロータ204が入るロータ穴203aを有しロータ204と磁気結合する2極のステータ203と、ステータ203に固定されたコイル202とからなり、これらを、平面状に配置している。コイル202は、ここでは一つのコイルとして設けている。ステータ203のロータ204が入るロータ穴203aは、コイル202を励磁した時のロータ204の安定位置とコイル202を励磁しない時のロータ204の安定位置とが異なるようにステータ203のロータ穴203aを形成している。ここでは、ロータ穴203aは、ステータ203の磁極方向と約45度を成す位置に対象に突起部203b,203c(ここでは、図示せず。)を有する。なお、本実施の形態例では突起部203b、203cをステータの磁極方向に対し約45度としたが、25〜75度とするのが望ましい。また、本実施の形態例では、ステータ203のロータ穴203aの形状として突起部203b、203cを設けた例を示したが、ロータ穴203aの穴形状は半円をずらした段差付の穴形状でも良い。また、この実施の形態では、コイル線がコイル巻芯202cに巻回されてコイル202が構成され、これをステータ203に固定する。
The two-
ロータ204の回転を伝えると共にロータ204の回転トルクを増大させる減速輪列210は、ロータのカナ204aと、歯車205bとカナ205aを有する第一車205と、歯車206bとカナ206aを有する第二車206と、歯車207bとカナ207aを有する第三車207と、歯車208aを有する第四車208とから成り、ロータ204の上方に設けられたカナ204aと第一車205の歯車205bが噛み合い、第一車205のカナ205aと第二車206の歯車206bが噛み合い、第二車206のカナ206aと第三車207の歯車207bが噛み合い、第三車207のカナ207aと第4車208の歯車208aが噛み合っており、減速輪列210端部に位置する第四車208の軸208bは、地板201の下方に突出して出力軸208bとなる。第四車208の歯車208aと出力軸208bとは、摩擦篏合して、一定以上のトルクが加わるとスリップするスリップ機構208cを構成している。
A
この実施の形態では、歯車列は4列であるが、これは、2極ステップモータのパワーと駆動される光学レンズ機構の必要とするパワーの関係で2列あるいは3列とすることもできる。また、各歯車間の減速率を変え、歯車数を増減することも可能であり、光学レンズ機構の駆動速度、スペースに適応させることもできる。 In this embodiment, the number of gear trains is four, but it may be two or three depending on the relationship between the power of the two-pole step motor and the power required by the driven optical lens mechanism. Further, it is also possible to change the deceleration rate between the gears to increase or decrease the number of gears, and to adapt to the driving speed and space of the optical lens mechanism.
地板201と輪列受201aとは、ステータ203、ロータ204、減速輪列210、を挟み込みこみ、図示されていないネジ等により挟持する。中受201cも第一車205、第四車208の一方の軸を支持して、この挟持を支援している。第三車207は、輪列受201aと、地板201に固定された第三車受201eとで、挟持される。
The
ステータ203上に設けられた接続ポイント202a,202bには、コイル202の端子が接続されると共に、回路からの端子も接続される。これを概念的に図16に示している。回路部220は、2極ステップモータ209のコイル202に駆動電流を供給する駆動回路212と、駆動回路212を制御し駆動回路212に駆動信号を供給する制御回路211とからなっている。制御回路211は、発振回路213からの信号を受け動作する。ボタンスイッチなどの外部からの入力を入れる制御信号入力手段215からの信号を受けて機能する。また、回路220、2極ステップモータ209に電力を供給する電源214がある。これらの回路の配設については、前記した。
Terminals of the
本第3の実施の形態の光レンズ駆動装置の制御・駆動用の回路を図18のブロック図に基づき、さらに説明する。図18に於いて、本実施の形態では、回路部220は、制御回路211、駆動回路212の他に、ロータ204の回転運動によって前記コイルに発生する誘起電流を検出する逆起電流検出回路217を設けている。また、電源214の電圧の変動を検知する電源電圧検出回路218を設けている。さらにレンズ機構(光学ズームレンズ機構)300のカム310或いは作動ピン303bなど、の動きを検知して制御回路にその動限界を示す信号を与えるリミットスイッチ223を設けている。
A control / driving circuit of the optical lens driving device according to the third embodiment will be further described with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 18, in the present embodiment, a
この実施の形態で用いられている2極ステップモータ209の動作原理は、第1の実施の形態において図3に基づき説明したと同じであり、省略する。
The operating principle of the two-
本第3の実施の形態で用いられている2極ステップモータ209の具体的な駆動方法もまた、第1の実施の形態において、図5乃至9に基づいて説明したと同じであるので、説明を省略する。図5乃至9の横軸の時間のmSは、本実施の形態における一例でもある。
The specific driving method of the two-
また、ロータ4から変換手段(カム)310の間にスプリング部で軸を抱える歯車を用いるなどのスリップ機構を備えるものとすれば(上記の実施の形態では、スリップ機構208cが設けられている。)、出力軸208bに加わる外的要因の過大負荷に対し、トルクリミット機構を有することで歯車等の破損を防ぐことができる。
If a slip mechanism such as a gear having a shaft held by a spring portion is used between the rotor 4 and the conversion means (cam) 310 (in the above embodiment, the
また、ロータ204から変換手段310の間に、例えば、逆転防止歯型を有する逆伝達防止機構を設ければ、出力軸208bに加わる衝撃等の外的負荷に対し、安易に歯車乃至ロータが回されることを防止できる。
Further, if a reverse transmission prevention mechanism having a reverse rotation prevention tooth form is provided between the
上記第3の実施の形態によれば、前記トルク増大歯車列を前記2極ステップモータと断面的に重ねることなく平面配置ができるため、薄型が可能となり、又、前記トルク増大歯車列によって前記2極ステップモータのパワーアップが図れ、薄型にしてパワーアップが可能とできる。 According to the third embodiment, the torque-increasing gear train can be arranged in a plane without overlapping the two-pole step motor in cross section, so that it is possible to reduce the thickness. The power of the pole step motor can be increased, and the power can be increased by making the motor thinner.
また、2極ステップモータを使用することで、低消費電力化を図ることが可能となる。従来の直流モータに対し2極ステップモータにはコイルに電流を流していない時においても一定の保持力があり、一定位置で停止・保持させる位置保持のための電力を減少できる。また、2極ステップモータはステータとコイルを別体かつ平面的に構成する事が可能で、棒状のコイル巻芯に線径10〜40μm程度の線材を1000ターンから30000ターン程度巻き込み、数KΩのコイル抵抗を用意することが可能で、また、チョッパパルスによる駆動との組み合わせも可能であり、消費電流を数mA程度に抑えることが可能となり、従来の直流モータの消費電流(数10mA)と比較して低消電駆動に有利なモータ条件を用意できる。 Further, by using a two-pole step motor, it is possible to reduce power consumption. In contrast to a conventional DC motor, a two-pole step motor has a constant holding force even when no current is flowing through the coil, and can reduce the power for holding a position to stop and hold at a fixed position. In addition, the two-pole step motor can be configured such that the stator and the coil are formed separately and two-dimensionally, and a wire having a wire diameter of about 10 to 40 μm is wound around 1,000 to 30,000 turns into a rod-shaped coil winding core, and several kilohms. Coil resistance can be prepared, and it can be combined with driving by chopper pulse, and current consumption can be suppressed to about several mA. Compared with current consumption of conventional DC motor (several tens mA) As a result, it is possible to prepare motor conditions advantageous for low power consumption driving.
なお、2極ステップモータのコイル抵抗を100〜1000Ω、より好ましくは400〜600Ωとすれば、コイルへの電流の流れ込み特性が向上し、ロータの起動性を向上できるため、ロータの高速回転に対応できる。 If the coil resistance of the two-pole step motor is set to 100 to 1000 Ω, more preferably 400 to 600 Ω, the current flowing into the coil is improved, and the startability of the rotor can be improved. it can.
この実施の形態に用いたモータギアユニットは、腕時計用に開発されてきたステップモータと減速輪列を光学レンズ駆動用のモータギアユニットとして応用したもので、光学レンズ駆動装置の大幅な小型化を可能とした。また、この実施の形態では、1つの光学レンズを移動させたが、カムに複数のガイド穴を設けて複数の光学レンズを移動すること、モータギアユニットは薄型かつ小型であるため、光学レンズ周辺に複数のモータギアユニットを配設して、複数の光学レンズを動かすことが可能である。本実施形態では、レンズ機構として光学ズームレンズ機構の場合を示したが、光学レンズフォーカス機構にも適用できる。 The motor gear unit used in this embodiment uses a step motor and a reduction gear train developed for a wristwatch as a motor gear unit for driving an optical lens. Made it possible. In this embodiment, one optical lens is moved. However, since a plurality of guide holes are provided in the cam to move the plurality of optical lenses, and the motor gear unit is thin and small, the periphery of the optical lens is reduced. It is possible to dispose a plurality of motor gear units to move a plurality of optical lenses. In the present embodiment, an optical zoom lens mechanism has been described as a lens mechanism, but the present invention can also be applied to an optical lens focus mechanism.
本発明による小型駆動装置は、カメラ等の絞り羽根、シャッタ、レンズ等の駆動装置として、また、他の携帯小型機器、玩具・小型模型、の駆動装置として用いることができる。また、光学レンズの駆動装置とその光学レンズユニットは、光学ズームレンズ機構、光学レンズフォーカス機構などにも広く適用できる。 The small driving device according to the present invention can be used as a driving device for aperture blades, shutters, lenses and the like of cameras and the like, and as a driving device for other portable small devices, toys and small models. Further, the optical lens driving device and the optical lens unit can be widely applied to an optical zoom lens mechanism, an optical lens focusing mechanism, and the like.
1 ハウジング、1a 下ハウジング、1b 上ハウジング、2a,2b コイル、3 ステータ、3a ロータ穴、3b,3c 突起部、4 ロータ、5 第一歯車、6 第二歯車、7 第三歯車、7a 回転出力軸、8a,8b 接続ポイント、9 2極ステップモータ、10 トルク増大歯車列、11 制御回路、12 駆動回路、13 発振回路、14 電源、15 制御信号入力手段、17 逆起電流検出回路、18 電源電圧検出回路、20 回路部、21 被駆動体、23 リミットスイッチ、32 コイル、33 ステータ、33a ロータ穴、33b,33c 突起部、34 ロータ、35 電池、36 スイッチ、41 チョッパパルス、42 チョッパパルス、44 ステップパルス信号、45 ステップパルス信号、46 駆動用チョッパパルス、51 コイルに流れる電流波形、52 誘起電流、52a 誘起電流、53 検出タイミングパルス、54 検出タイミング、55 検出のタイミング、56 駆動信号(ブレーキパルス)、101a 下基台、101b 上基台、101c,101d 支柱、102 コイル、102a 第1コイル、102b 第2コイル、102c,102d コイル巻芯、103 ステータ、103a,103b ロータ穴、103c,103d 突起部、104 ロータ、104a,104b 永久磁石、104c ロータカナ、105 第一車、105a カナ、105b 歯車、106 第二車、106a カナ、106b 歯車、107 第三車、107a 回転出力軸、107b 歯車、108a,108b,108c,108d 接続ポイント、109 2極ステップモータ、110 トルク増大歯車列、113a 第1対向部、113b 第2対向部、113c,113d つなぎ部、130a,130b,130c,130d ネジ、 201 地板、201a 輪列受、201c 中受、201e 第三車受、202 コイル、202a,202b 接続ポイント、202c コイル巻芯、203 ステータ、203a ロータ穴、203b,203c 突起部、204 ロータ、204a カナ、204b ロータ磁石、205 第一車、205a カナ、205b 歯車、206 第二車、206a カナ、206b 歯車、207 第三車、207a カナ、207b 歯車、208 第四車、208a 歯車、208b 出力軸、208c スリップ機構、209 2極ステップモータ、210 減速輪列、211 制御回路、212 駆動回路、213 発振回路、214 電源、215 制御信号入力手段、217 逆起電流検出回路、218 電源電圧検出回路、220 回路部、223 リミットスイッチ、300 光学ズームレンズ機構、301 筐体、301a 開口、301b 長穴、301c 軸穴、301d 開口、301e 収納部、303 光学レンズ、303a ホルダ、303b 作動ピン、304 光学レンズ、304a ホルダ、305 CCD、310 カム(変換手段)、310a 軸ブッシュ、310b ガイド穴、320 モータギアユニット。 Reference Signs List 1 housing, 1a lower housing, 1b upper housing, 2a, 2b coil, 3 stator, 3a rotor hole, 3b, 3c projection, 4 rotor, 5 first gear, 6 second gear, 7 third gear, 7a rotation output Shaft, 8a, 8b connection point, 9 two-pole step motor, 10 torque increasing gear train, 11 control circuit, 12 drive circuit, 13 oscillation circuit, 14 power supply, 15 control signal input means, 17 back electromotive current detection circuit, 18 power supply Voltage detection circuit, 20 circuit units, 21 driven body, 23 limit switch, 32 coil, 33 stator, 33a rotor hole, 33b, 33c protrusion, 34 rotor, 35 battery, 36 switch, 41 chopper pulse, 42 chopper pulse, 44 step pulse signal, 45 step pulse signal, 46 drive chopper pad 51, current waveform flowing through the coil, 52 induced current, 52a induced current, 53 detection timing pulse, 54 detection timing, 55 detection timing, 56 drive signal (brake pulse), 101a lower base, 101b upper base, 101c , 101d support, 102 coil, 102a first coil, 102b second coil, 102c, 102d coil core, 103 stator, 103a, 103b rotor hole, 103c, 103d protrusion, 104 rotor, 104a, 104b permanent magnet, 104c rotor kana , 105 first car, 105a kana, 105b gear, 106 second car, 106a kana, 106b gear, 107 third car, 107a rotation output shaft, 107b gear, 108a, 108b, 108c, 108d connection point, 109 2 Pole step motor, 110 torque increasing gear train, 113a first opposing portion, 113b second opposing portion, 113c, 113d connecting portion, 130a, 130b, 130c, 130d screw, 201 main plate, 201a train wheel bridge, 201c middle bridge, 201e Third vehicle receiving part, 202 coil, 202a, 202b connection point, 202c coil core, 203 stator, 203a rotor hole, 203b, 203c protrusion, 204 rotor, 204a kana, 204b rotor magnet, 205 first vehicle, 205a kana, 205b gear, 206 second wheel, 206a kana, 206b gear, 207 third wheel, 207a kana, 207b gear, 208 fourth wheel, 208a gear, 208b output shaft, 208c slip mechanism, 209 two-pole step motor, 210 reduction wheel Column 2, REFERENCE SIGNS LIST 1 control circuit, 212 drive circuit, 213 oscillation circuit, 214 power supply, 215 control signal input means, 217 back electromotive current detection circuit, 218 power supply voltage detection circuit, 220 circuit section, 223 limit switch, 300 optical zoom lens mechanism, 301 housing Body, 301a opening, 301b long hole, 301c shaft hole, 301d opening, 301e receiving section, 303 optical lens, 303a holder, 303b working pin, 304 optical lens, 304a holder, 305 CCD, 310 cam (converting means), 310a axis Bush, 310b Guide hole, 320 Motor gear unit.
Claims (31)
該2極ステップモータの前記ロータの回転を伝えるトルク増大歯車列と、
該トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸と
を備えることを特徴とする被駆動機構を動作させるための小型駆動装置。 A two-pole step motor in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane; ,
A torque increasing gear train transmitting rotation of the rotor of the two-pole step motor;
A small-sized driving device for operating a driven mechanism, comprising: a rotary output shaft provided at an end of the torque increasing gear train.
該2極ステップモータの前記ロータの回転を伝えるトルク増大歯車列と、
該トルク増大歯車列端部に設けられた回転出力軸と
前記2極ステップモータのコイルに駆動電流を供給する駆動回路と、
該駆動回路を制御し、前記駆動回路に駆動信号を供給する制御回路と、
を備えることを特徴とする被駆動機構を動作させるための小型駆動装置。 A two-pole step motor in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane; ,
A torque increasing gear train transmitting rotation of the rotor of the two-pole step motor;
A rotation output shaft provided at the end of the torque increasing gear train, and a drive circuit for supplying a drive current to the coil of the two-pole step motor;
A control circuit that controls the drive circuit and supplies a drive signal to the drive circuit;
A small-sized driving device for operating a driven mechanism, comprising:
該2極ステップモータの前記ロータの回転を減速する減速輪列と、
該減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、
該変換手段によって移動する光学レンズと、
該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、
前記2極ステップモータのコイルに駆動電流を供給する駆動回路と、
該駆動回路を制御し、前記駆動回路に駆動信号を供給する制御回路と、
を備えることを特徴とする光学レンズの駆動装置。 A two-pole step motor in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane; ,
A reduction gear train for reducing the rotation of the rotor of the two-pole step motor;
Conversion means for converting the rotation of the reduction gear train into linear movement;
An optical lens moved by the conversion means,
A lens mechanism for holding the optical lens movably in the center line direction,
A drive circuit for supplying a drive current to the coil of the two-pole step motor;
A control circuit that controls the drive circuit and supplies a drive signal to the drive circuit;
A driving device for an optical lens, comprising:
該2極ステップモータの前記ロータの回転を減速する減速輪列と、
該減速輪列の回転を線移動に変換する変換手段と、
該変換手段によって移動する光学レンズと、
該光学レンズをその中心線方向に線移動可能に保持するレンズ機構と、
を備えることを特徴とする光学レンズユニット。 A two-pole step motor in which a rotor composed of two-pole permanent magnets, a two-pole stator having a rotor hole into which the rotor is inserted and magnetically coupled to the rotor, and a coil fixed to the stator are arranged in a plane; ,
A reduction gear train for reducing the rotation of the rotor of the two-pole step motor;
Conversion means for converting the rotation of the reduction gear train into linear movement;
An optical lens moved by the conversion means,
A lens mechanism for holding the optical lens movably in the center line direction,
An optical lens unit comprising:
29. The optical lens unit according to claim 27, further comprising a reverse transmission prevention mechanism between the rotor and the conversion unit.
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