JP2006113256A - 光量調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光量調節装置の構成の簡素化、及び精度向上を目指す。
【解決手段】 第１の駆動装置にてシャッタ羽根を第１の位置（閉状態）と第２の位置（開状態）とで切り替え、第２の駆動装置にて光量調節装置を第３の位置と第４の位置とで切り替え、第１の駆動装置に連動する係止部材によって光量調節装置を第３の位置と第４の位置の間である第５の位置に停止させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は開口部を通過する光量を調節するシャッタ羽根と光量調節羽根をそれぞれ別の駆動装置によって駆動させる光量調節装置の改良に関するものである。

従来のレンズシャッタカメラのシャッタ装置としては図１７に示すものがある（例えば特許文献１参照）。図１７はシャッタ装置の平面図であり、図１８、図１９は該シャッタ装置のシャッタ羽根を駆動している駆動装置図であり、駆動の仕組みを示す平面図である。

図１７において１０１は回転可能なマグネット、１０２ａは駆動レバー１０２に設けられた駆動ピンである。駆動レバー１０２はマグネット１０１に固着され、マグネット１０１と一体的に回動する。１０３はコイル、１０４は軟磁性材料からなり、コイル１０３により励磁されるコの字状のステータである。コイル１０３への通電により、ステータ１０４に設けられた磁極部１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ励磁され、これに伴いマグネット１０１は所定の角度内を往復回転する。１０５，１０６はシャッタ羽根であり、１０７は中央に光路となる開口部１０７ａをもつ地板である。シャッタ羽根１０５，１０６は長穴にて駆動ピン１０２ａと摺動可能に嵌合しており、マグネット１０１とともに駆動ピン１０２ａが回転することによって、１０５ａおよび１０６ａを支点としてそれぞれ回転する。２枚のシャッタ羽根が相対的に回転移動することによって、地板の開口部１０７ａを覆う閉状態と、開口部から退避した開状態とに駆動するものである。

本特許文献の駆動装置はコイル１０３への通電方向を切り替えることによって、ステータの極性を替えてマグネットを回転させるものである。回転の途中で規制部材によって回転を規制させられることによって所定の角度範囲内（図１８と図１９の間）にて往復作動をさせるものである。このマグネットの往復作動に駆動ピンが連動して、シャッタ羽根を開口部から退避する位置と覆う位置とに駆動している。

このタイプの駆動装置はコンパクトデジタルカメラのシャッタ装置で多く用いられているが、このような駆動装置ではシャッタスピードに限界がある。このシャッタ装置で高輝度での撮影を可能にするためには、通過光量を減少させるために小絞り羽根やＮＤフィルタなどの光量調節部材を挿入する必要がある。これらそれぞれの駆動を可能にするために、シャッタ羽根を駆動させる駆動装置と光量調節部材を駆動させる駆動装置との２つの駆動装置を用いていることが多い。しかしながら上記のような構造のシャッタ装置はその厚み（光軸方向の厚み）を低くすることはできるが、コイルやステータが地板上において多くの範囲を占めるものであり、地板上に複数個配置するのは困難なものである。この点に鑑み図２０、図２１に示すシャッタ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

同図において、２０１は筒状のマグネットから成るロータであって、２０１ａがＮ極、２０１ｂがＳ極に着磁されている。２０１ｃはロータと一体に成形された腕であり、この腕から駆動ピン２０１ｄがロータ２０１の回転軸方向に延びている。２０２はコイルであり回転軸方向に配置される。２０３は軟磁性材料からなり、コイル２０２によって励磁されるステータであり、ステータ２０３はロータ２０１の外周面と対向する外側磁極部２０３ａとロータ２０１の内部に挿入される内筒２０３ｂを有している。２０４は補助ステータであり、ステータ２０３の内筒２０３ｂに固定され、ロータ２０１の内周面と対向する。コイル２０２への通電により、外側磁極部２０３ａ、補助ステータ２０４が励磁され、ロータ２０１は所定の位置まで回転する。２０５は中央に開口部２０５ａを持つシャッタ地板であり、２０６，２０７は開口部を覆う位置と退避する位置とで移動可能なシャッタ羽根である。駆動ピン２０１ｄとシャッタ羽根の長穴が摺動可能に嵌合しているから、ロータの回転に伴い駆動ピン２０１ｄも往復回転することによってシャッタ羽根２０６，２０７を開口部２０５ａを覆う位置と退避する位置とに駆動する。

この駆動装置も図１８の駆動装置と同様に、コイル２０２への通電方向を変えることによって正逆回転を行い、所定角度範囲内にて２位置に駆動可能なものである。このような構成の駆動装置を用いたシャッタ装置とすることにより、駆動装置を複数個配置してもコンパクトで、省エネルギーなシャッタ装置とすることができる。

しかしながら、上記特許文献１および２で示したような駆動装置は、それ単体ではコイルへの通電方向を切り替えることによって、２位置にのみしか駆動することができない。すなわち、シャッタ羽根あるいは光量調節部材は開口部に対して挿入するか、あるいは退避するかのどちらかに駆動するものでしかなく、例えば光量調節部材をその中間で止めて３位置に駆動停止できるシャッタ装置が望まれている。複数位置に停止させるシャッタ装置としては例えば特許文献３に示すものがある。これは上記のようなコイルへの通電によって２位置に駆動可能な駆動装置を用い、コイルへの通電電流の大きさを変えてばねとのバランスをとることによって３位置に駆動を可能にするものである。詳しくは、電流が小さい時（駆動装置の駆動力がばね力より弱い時）は中間位置まで駆動したところでばね力に負けて停止し、電流が大きいときにはばねの力に打ち勝って駆動させることによって３位置に駆動可能なシャッタ装置としたものである。
特開平０８−１１４８３２号公開 特開２００２−４９０７６号公開 特開２００１−１１７１３７号公開

しかしながら、上記のようなシャッタ装置は、その構成が複雑になったり、またばねを設けたことによりばねより大きなトルクを持つ駆動装置が必要になったりしてしまう。さらに、コイルへの電流を調整して駆動する必要があり、回路も複雑なものになる。そこで、３位置に停止するような構成にしても、光量調節装置の構成が単純で羽根を駆動する駆動装置自体の構成も単純で精度がよく小型なものを用いたものが望まれている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光束が通過する開口部と、２位置に駆動可能な第１の駆動装置と、２位置に駆動可能な第２の駆動装置と、第１の駆動装置によって駆動され、開口部を遮光する第１の位置と、開口部から退避する第２の位置との間で移動可能なシャッタ羽根と、第２の駆動装置によって駆動され、第３の位置と第４の位置との間に駆動可能な光量調節部材と、第１の駆動装置に連動し、光量調節部材が第３の位置と第４の位置の間である第５の位置に停止するように係止可能な係止部材とからなる光量調節装置とするものである。

上記構成においては、単純な構成である２位置駆動可能な駆動装置を２つ用いることで、駆動装置のうちの１つは３箇所に停止可能となるシャッタ装置を提供しようとするものである。

また、請求項２に記載した発明は、前記第１および第２の駆動装置は、外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁され、回転可能に保持されたマグネットと、該マグネットと同心で該マグネットの軸方向に配置されたコイルと、前記マグネットの回転軸方向に延出することで形成されるとともに前記マグネットの外周面に対向し前記コイルにより励磁される外側磁極部と、前記マグネットの内径部に挿入され前記マグネットの内周面に対向しコイルにより励磁される内側磁極部とによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置とするものである。

さらに、請求項３に記載した発明は、前記第１の駆動装置を構成する歯形状からなる外側磁極部は、前記マグネットの外周面に所定の角度範囲に対向するものであって、該外側磁極部の前記マグネット部に対向する前記所定の角度に対する前記マグネット部の着磁された１極あたりの中心角の比の値をＹ、該外側磁極部の前記マグネットの径方向の厚みに対する前記マグネットの着磁された１極あたりの円周上の長さの比の値をＸとすると
Ｙ＜−０．３Ｘ＋０．６３
の条件を満たすように設定してあり、第２の駆動装置を構成する歯形状からなる外側磁極部は
−０．３Ｘ＋０．６３≦Ｙ≦−０．３Ｘ＋０．７２
の条件を満たすように設定してあることを特徴とする請求項１および２に記載の光量調節装置とするものである。

上記構成においては、駆動装置をシャッタ地板に複数個配置しても場所をとらずに小型でありながら、その部品構成が単純で高トルクである駆動装置をもつ光量調節装置とするものである。さらに、コギングトルク（マグネットが磁極部に吸引される力）によって、駆動停止位置においてマグネットへの通電を絶ってもその位置を保持するものとなり、省電力な駆動装置をもつ光量調節装置とすることができるものである。

本発明によれば、単純な構成である２位置可能な駆動装置を２つ用いることによって、第２の駆動装置を３位置に停止可能な駆動装置となることによって、被駆動部材を３位置に駆動可能な光量調節装置を提供できるものである。

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。

図１は本発明の実施の形態に係るシャッタ装置の平面図、図２は本発明のシャッタ装置における駆動装置部の分解斜視図、図３は図２の駆動装置の回転軸方向断面図である。図４、図５は駆動装置の駆動の仕組みを示す断面図であり、図６〜図８はコギングトルク特性を示す図であり、図１１〜図１６は本発明のシャッタ装置のシャッタ羽根および光量調節部材の駆動の様子を示す図である。

これらの図において１はシャッタ羽根４，５を駆動する第１の駆動装置であり、２は光量調節部材６を駆動する第２の駆動装置であり、３は中央に光が通過する開口部３ａが設けられた磁性材料からなるステータである。

駆動装置１および２は往復回転可能な駆動装置である。この駆動装置の構成について詳しく説明する。図２のように駆動装置１は１１〜１４および３ｂ，３ｃにて、駆動装置２は２１〜２４および３ｅ，３ｆにて構成される。

１１は円筒形状のマグネットであり、外周面を円周方向にｎ分割（本実施の形態では４分割）して交互にＳ極とＮ極に着磁されている。詳しくは図４に示すように、着磁部１１ａおよび１１ｃの外周面がＮ極に、着磁部１１ｂおよび１１ｄの外周面がＳ極にそれぞれ着磁されている。

１２は円筒形状のコイルであり、絶縁形状からなるボビン１３に巻きつけられている。このコイル１２は前記マグネットと同心で、かつマグネット１１の回転軸方向に隣接する位置に配置され、その外径がマグネット１１の外径とほぼ同じ寸法である。

１４は駆動装置の出力軸となる軟磁性材料からなるロータであり、軸部１４ｃ，１４ｄが回転可能に嵌合し保持されている。該ロータ１４はその円筒部１４ａの外径がマグネット１１の内径と同じであって、この部分でマグネット１１に直接固定される。また、該ロータ１４の円筒部１４ｂはコイル１２の内径部に挿入され、その外径はボビン１３の内径寸法よりもやや小さく、ロータ１４が回転する際ボビンに接触しない程度の寸法になっている。コイル１２に通電することによって、ロータ１４が励磁され、１４ａは内側磁極部としてマグネット１１に作用する。また１４ａ部はマグネットと接着されていることにより、バックメタルとしても作用する。１４ｅは駆動ピンであり、マグネット１１の回転に伴って回転することによってシャッタ羽根４，５を駆動させる。ロータ１４とマグネット１１との接着の際には、マグネット１１の極と極の境界上に駆動ピン４ｅがくるようになっている。

本実施の形態では、駆動ピン１４ｅはロータ１４と一体で作成したが、別体にて作成して接着、あるいはマグネット１１と一体成形でもかまわない。

３は中央に光路となる開口部３ａを持った軟磁性板材からなるステータであって、絞り加工によって成形された光軸方向に延びる外側磁極部３ｂ，３ｃが設けられている。外側磁極部３ｂ，３ｃは、回転軸方向に延びるｎ／２個（本実施の形態では２個）の歯形状であり、７２０／ｎ度（本実施の形態では１８０度）ずれて形成されており、３ｂ，３ｃの歯先において光軸と垂直な面にて接続された形となっている。外側磁極部３ｂ，３ｃは、マグネット１１の外周面に所定の角度範囲に対向するものであって、前記所定角度に対するマグネット１１の着磁された１極あたりの中心角（本実施例では９０度）の比の値をＹ、該外側磁極部３ｂ，３ｃの前記マグネットの径方向の厚みに対するマグネット１１の着磁された１極あたりの円周上の長さの比の値をＸとした時、
Ｙ＜−０．３Ｘ＋０．６３
をみたすような形状となっている。同様にして第２の駆動装置の外側磁極部３ｅ，３ｆは
−０．３Ｘ＋０．６３≦Ｙ≦−０．３Ｘ＋０．７２
を満たすような形状となっている。外側磁極部をそれぞれ上記のような条件を満たすように設定した理由については後で詳しく述べる。

外側磁極部を上記のような構成にしたことによって、中央部に光路となる開口部をもつ地板と、複数の駆動装置の外側磁極部をプレス工程によって一体で構成することが可能となる。このことは、部品点数を減らし、組み立て作業を削減できるだけでなく、開口部に対するステータ位置の管理が容易になり、駆動特性の良いものになる。また地板を板材にしたことで光軸方向の薄型化に貢献する。開口部を有するシャッタ地板部は磁性体で作成する必要はないので、シャッタ地板とステータを別体にて作成しても構わない。

外側磁極部３ｂ，３ｃは前記マグネット１１の外周面に所定の隙間を持って対向しており、前記コイル１２に通電されると外側磁極部３ｂおよび３ｃが励磁され、マグネット１１に作用する。また、外側磁極部は軸と垂直な面に設けられた穴部３ｄによって前記ロータ１４の軸部１４ｃと嵌合し、これにより外側磁極部３ｂ，３ｃとロータ１４は磁気的に接続された構成となっている。内側磁極部と外側磁極部によってマグネットを挟む構造となっているので、効果的にマグネットに磁束が働くようになっている。

駆動装置２も駆動装置１と同様にして構成されたものである。２１がマグネット１１、２２がコイル１２、２３がボビン１３、２４がロータ１４、ステータ３の３ｅ，３ｆが外側磁極部３ｂ，３ｃに対応し、同様にして（外側磁極部３ｅ，３ｆのマグネット２１への対向角度形状以外）構成されたものであるので、説明は省略する。

次に上記のように構成された駆動装置が駆動する仕組みについて説明する。

図４および図５は駆動装置１における図３のＡ−Ａ断面図である。

図４の状態からコイル１２に通電を行い、ステータ３の外側磁極部３ｂおよび３ｃをS極に、ロータ１４の内側磁極部１４ａをN極にそれぞれ励磁すると、マグネット１１は反時計方向に回転する。不図示のストッパーに当接することによって、マグネット１１は回転を止められ、図５に示す状態で停止する。次にコイル１２へ逆通電を行い、ステータ３の外側磁極部３ｂ，３ｃをN極に、ロータ１４の内側磁極部１４ａをS極にそれぞれ励磁すると、マグネット１１は時計周りに回転する。先ほどと同様に不図示のストッパーに当接することによって回転が停止し、図４に示す状態に再び戻る。

上記のようにして構成された駆動装置１のマグネットの往復回転によって駆動ピン１４ｅも回転し、これによってシャッタ羽根４，５の駆動を行い、同様にして駆動装置２の駆動ピン２４ｅにて光量調節部材６の駆動を行っている。

前述のように第１の駆動装置と第２の駆動装置では外側磁極部がマグネットへ対向する角度が異なって設定されている。これについて次に詳しく説明する。

本発明における駆動装置は外側磁極部がマグネットへ対向する角度によって、マグネットの回転角度に対するコギングトルク（コイルへの無通電時にマグネットが外側磁極部に吸引される力）がさまざまに変化することがわかった。図６から図８は外側磁極部のマグネットへの対向角度の違いによってコギングトルクが変化する様子を示す図であり、横軸がマグネットの回転角度、縦軸がトルクの様子である。示されたグラフうちＡで示されたところが、駆動装置が往復回転する際に使用している回転領域である。

有限要素法によるシミュレーションによって、次のことがわかった。図９は外側磁極部の幅寸法とコギングトルク、マグネット寸法の関係を示す図である。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」、横軸は「外側磁極部１つあたりのマグネットに対向する対向角度／マグネット１極あたりの角度」である。図９中の各ポイントは図１０に示す９種類のモータについて、コギングトルクが図１０のようにほぼ０あるいは最小となるようなモデルの「外側磁極部の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。

この結果より、「Ｙ＝外側磁極部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」、「Ｘ＝マグネットの厚み／マグネット１極あたりの外周長さ」とすると、これらのポイントは「Ｙ＝−０．３Ｘ＋０．６３」で示される直線１と「Ｙ＝−０．３Ｘ＋０．７２」で示される直線２の２直線に挟まれた領域に存在する。そして、直線１より図中で下の範囲では図６で示されるようなトルク曲線となり、直線２より上に示される範囲では図８で示されるようなトルク曲線となることがわかった。

以上のことをまとめて、シャッタ装置における駆動装置にあてはめると次のようになる。

第１に、側磁極部がＹ＜−０．３Ｘ＋０．６３の条件式にあてはまる形状である時は、図６に示すようなトルクとなり、駆動装置が往復回転可能な所定範囲内の一端から回転させようとすると（コイルへは無通電状態で）それと反対方向に働く力がかかっており、中央を過ぎたところから、回転方向に働く力がかかるようなコギングトルク曲線となっている。つまり、図４の状態で通電を絶つと、この状態ではコギングトルクは時計方向に働くために、この位置で安定的に停止することが可能となっている。また図５の位置で通電を絶つと、この状態では反時計方向にコギングトルクが働くため、この位置で安定的に停止する。

第２に、側磁極部が−０．３Ｘ＋０．６３≦Ｙ≦−０．３Ｘ＋０．７２の条件式にあてはまる形状であるときは、図７に示すようなトルクとなり、トルクはほぼ０か、あるいは非常に小さい値となっている。つまりコイルへの通電を絶った状態では、その時置かれた状態からマグネットは動くことなく留まる。

第３に、外側磁極部が−０．３Ｘ＋０．７２＜Ｙの条件式にあてはまる形状である時は、図８に示すようなトルクとなり、駆動装置が往復回転可能な所定範囲内の一端から回転させようとすると、回転方向に働く力がかかっており、中央を過ぎたところから、回転方向とは逆向きの力が働くようになる。つまり、図４の状態で通電を絶つと、中央までは反時計方向にコギング力が働くことにより、ちょうど中央位置まで移動し停止する。同様にして図５の状態で通電を絶つと、中央までは時計方向にコギング力が働くことにより、この場合もちょうど中央位置まで移動し停止する。

第１の駆動装置における外側磁極部は図６のようなコギングトルク特性をもつように設定されたものであって、コイルへの通電によって図４と図５の位置に駆動させた後、コイルへの通電を絶っても、その位置で安定的に位置保持が可能となっている。これにより、省電力な駆動装置となっている。

本発明は第２の駆動装置が所定角度回転範囲内の中央位置にも停止するように構成したものである。第２の駆動装置の外側磁極部を第１の駆動装置の外側磁極部と同様の形状に設定してしまうと中央位置に駆動された際にその位置をコイルへの無通電状態で保持することができない。そこで、図７に示すコギングトルク特性をもつような外側磁極部の形状にすることによって、マグネットがどの位置に駆動されてコイルへの通電を絶っても、その位置で停止するようにしてある。図８に示すコギングトルク特性をもつような外側磁極部の形状にすれば、コイルへの通電によって所定回転角度内の両端２位置に駆動可能であって、通電を絶つことによって該回転範囲中央位置で停止する駆動装置となり、３位置に駆動可能な駆動装置となりうる。しかしながら、所定角度内両端位置ではコイルへの通電を常に行っていないとその位置を保持できない。さらに、コイルへの非通電時にはコギングの力によってのみで中点に移動されるものであって、中央付近ではトルクの大きさそのものが小さくなってくることにより摩擦の影響を大きく受け、中点での停止位置が確実に定まらないという欠点がある。そこで、駆動装置２の外側磁極部３ｅ，３ｆは図７に示されるようなコギング特性をもつように定めている。

次にシャッタ羽根と、光量調節部材が駆動される様子について詳しく説明する。

図１は第１の駆動装置１が一端に当接した状態であり、この時シャッタ羽根４，５は開口部３ａから退避した状態にある。この状態から駆動装置１のコイル１２に通電を行い、図１において時計方向に回転させると、駆動ピン１４ｅも時計方向に回転し、長穴にて駆動ピン１４ｅと摺動可能に嵌合していることにより、シャッタ羽根４，５はそれぞれ３ｈ、３ｉを中心に回転し、図１１に示すように開口部３ａを覆う位置に駆動される。この状態からコイル１２へ逆通電を行うと、駆動ピン１４ｅは反時計方向に回転し、再び図１に示す状態に戻る。以上により、コイル１２への通電方向を切り替えることによって、シャッタ羽根４，５は光量が通過する開口部３ａを覆う位置と、退避する位置とに駆動可能となっている。

駆動装置２についても駆動装置１と同様に駆動することができる。つまりコイル２２への通電方向を切り換えることによって正逆回転可能となっている。図１１は光量調節部材６が第１の位置にある状態であり、開口部３ａに対して絞り６ｃが挿入された状態である。この状態からコイル２２へ電流を流して駆動ピン２４ｅが時計方向に回転し、これと長穴が摺動することによって３ｊを中心にして光量調節部材は時計方向に回転し、不図示のストッパーに当接することによって回転を止められ、図１２に示す第２の位置まで駆動する。この状態でシャッタを切るには、第１の駆動装置のコイル１２に通電し、シャッタ羽根を駆動させればよい。図１２の状態からコイル２２へ逆方向に通電すると光量調節部材は３ｊを中心に反時計方向に回転し、不図示のストッパーに当接することによって回転を止められ図１１に示す状態に再び戻る。

前述の通り、本発明における駆動装置はコイルへの通電方向を変えることによって２位置に駆動しているものであり、駆動装置２のコイルへの通電制御のみで図１４に示す位置（図４と図５の中間位置）で停止させることができない。そこで、図１３の状態からコイルへ通電を行い、反時計方向に回転している途中で係止部材と当接し、マグネット２１の回転を止めることができれば光量調節部材６を図１４の状態で停止することが可能となり、すなわち３位置に停止可能なシャッタ装置となる。

そこで駆動装置を２つ設けられることを利用して、駆動装置２を３位置に停止できるように構成した本発明の仕組みについて以下に説明する。

図１３の状態（シャッタ羽根は開き状態、光量調節羽根は絞り６ａ挿入状態）から駆動装置２を駆動させると反時計方向に回転を始める。すると図１４に示す状態まで回転し、駆動ピン１４ｅと光量調節部材６の出っ張り部６ｆと当接することによってこの位置で回転がとめられ停止する。この状態を光量調節部材の第３の位置とする。開放穴６ｂは開口部３ａの直径よりも大きくしてあるので、この状態の時もっとも開口径の大きな開放状態として撮影ができる。撮影を行う際には図１４の状態から駆動装置１を駆動させ図１５に示すようにシャッタ羽根が開口部３ａを覆うように駆動させる。

図１４、１０より明らかなように、シャッタ羽根４，５が開き状態（図１４の状態）にあるときには、光量調節部材６の出っ張り部６ｆが駆動ピン１４ｅと当接することによって、回転をとめるからこの位置で停止することが可能となる。しかし、シャッタ羽根が閉鎖状態にある場合（図１５の状態）では光量調節部材６の出っ張り部６ｆは当接することなく回転してしまうので、図１５の位置で停止することはなく、図１１の位置まで回転してしまう。さらに、図１の状態から駆動装置２を駆動して光量調節部材６を時計方向に回転させて、駆動ピン１４ｅと当接させると図１６のような状態で停止してしまうため、好ましくない。

すなわち図１のような状態から、光量調節部材を第２の位置（絞り６ａ使用）あるいは第３（開放穴６ｂ使用）に変える必要のある時には、一度シャッタ羽根を開口部閉鎖状態（図１１の状態）にし、駆動ピン１４ｅが光量調節部材出っ張り部６ｆと当接しないようにしてから、駆動装置２を駆動させ図１１に示す状態にした後に、シャッタ羽根４，５を開放状態（図１３の状態）にする必要がある。

２位置にのみしか駆動できない駆動装置は、その構成が単純であり、また駆動回路等も単純にできるために、低コストかつコンパクトな駆動装置であり、コンパクトカメラのシャッタ装置に適したものとなっている。しかしながら２位置にしか駆動できないための制限があった。そこで、本発明はシャッタ羽根と光量調節装置など２つ（以上）の駆動を行い、駆動装置を２つ（以上）用いるシャッタユニットにおいて、これらの駆動装置を用いて３位置に駆動可能になるような構成のシャッタユニットを提供するものである。

また、本発明における駆動装置が小型な円筒形状であることから、シャッタ地板に対して、複数個配置してもそのスペースを多く占めることなく配置可能であり、また構成部品が単純であることから、低コストとなるものである。

さらに該駆動装置は、内側磁極部と外側磁極部がマグネットを挟んだ構造となっていることにより、コイルによって発生した磁力がマグネットに効果的に、無駄なく作用することによって高トルクなものとなっている。

本実施の形態では、駆動装置を２つ用いる場合におけるシャッタ装置としたが、３つ以上の駆動装置を用いて駆動させ、それぞれの駆動装置が係止部材と連動し、互いに他の駆動装置の回転を規制させるような構成にしても構わない。

本発明における実施の形態におけるシャッタ装置の平面図である。 図１のシャッタ装置の駆動装置部の分解斜視図である。 図１のシャッタ装置の駆動装置部の軸方向断面図である。 図２の駆動装置の第１の状態における図３におけるＡ−Ａ断面図である。 図２の駆動装置の第２の状態における図３におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明における駆動装置のコギングトルク特性を示す図である。 本発明における駆動装置のコギングトルク特性を示す図である。 本発明における駆動装置のコギングトルク特性を示す図である。 有限要素法によるシミュレーション結果をプロットした図である。 図９に示すシミュレーションに用いたモータを示す表である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 本発明における実施の形態におけるシャッタ装置のシャッタ羽根、光量調節部材の駆動の仕組みを示す図である。 特許文献１におけるシャッタ装置の平面図である。 図１７のシャッタ装置の駆動装置の駆動の様子を示す図である。 図１７のシャッタ装置の駆動装置の駆動の様子を示す図である。 特許文献２におけるシャッタ装置の駆動装置部の分解斜視図である。 図２０の駆動装置の回転軸方向断面図である。

符号の説明

１ 第１の駆動装置
２ 第２の駆動装置
３ ステータ
４，５ シャッタ羽根
６ 光量調節部材
１１，２１ マグネット
１２，２２ コイル
１３，２３ ボビン
１４，２４ ロータ
１４ｅ，２４ｅ 駆動ピン

Claims (3)

1. 光束が通過する開口部と、２位置に駆動可能な第１の駆動装置と、２位置に駆動可能な第２の駆動装置と、第１の駆動装置によって駆動され、開口部を遮光する第１の位置と、開口部から退避する第２の位置との間で移動可能なシャッタ羽根と、第２の駆動装置によって駆動され、第３の位置と第４の位置との間に駆動可能な光量調節部材と、第１の駆動装置に連動し、光量調節部材が第３の位置と第４の位置の間である第５の位置に停止するように係止可能な係止部材とからなる光量調節装置。
2. 前記第１および第２の駆動装置は、外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁され、回転可能に保持されたマグネットと、該マグネットと同心で該マグネットの軸方向に配置されたコイルと、前記マグネットの回転軸方向に延出することで形成されるとともに前記マグネットの外周面に対向し前記コイルにより励磁される外側磁極部と、前記マグネットの内径部に挿入され前記マグネットの内周面に対向しコイルにより励磁される内側磁極部とによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
3. 前記第１の駆動装置を構成する歯形状からなる外側磁極部は、前記マグネットの外周面に所定の角度範囲に対向するものであって、該外側磁極部の前記マグネット部に対向する前記所定の角度に対する前記マグネット部の着磁された１極あたりの中心角との比の値をＹ、該外側磁極部の前記マグネットの径方向の厚みに対する前記マグネットの着磁された１極あたりの円周上の長さの比の値をＸとすると
   Ｙ＜−０．３Ｘ＋０．６３
   の条件を満たすように設定してあり、
   第２の駆動装置を構成する歯形状からなる外側磁極部は
   −０．３Ｘ＋０．６３≦Ｙ≦−０．３Ｘ＋０．７２
   の条件を満たすように設定してあることを特徴とする請求項１および２に記載の光量調節装置。

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