JP2007010762A - カメラ用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構造で、量産性、汎用性に優れるとともにコスト低減を図り、さらには強力な駆動力を得る。
【解決手段】一端側にシャッタ開閉駆動用の駆動部６を設けた磁性体製のシャフト３を、励磁用コイル２に移動可能に嵌装する。シャフト３の他端から所要距離だけ離隔した位置には、励磁用コイル２にシャッタの開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときシャフト３の他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネット７を配置する。シャフト３の一端から所要距離だけ離隔した位置はに、励磁用コイル２にシャッタの開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときシャフト３の一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネット８を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ用アクチュエータに関するものであり、特に、単純な構造でコスト低減を図ることができ、さらには強力な駆動力を得ることが可能なカメラ用アクチュエータに関するものである。

カメラ用シャッタのアクチュエータに関連する従来技術として、例えば次のような電磁アクチュエータ及びカメラ用シャッタ装置が知られている。この従来技術は、周方向に分割され交互に異なる磁極に着磁された外周面を有するとともに外周面から突出して形成された駆動ピンを有するロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面に対向する円弧面を有し、且つ、前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークとを備える。

そして、この電磁アクチュエータは、所定の角度範囲を回動して前記駆動ピンから駆動力を出力するように構成されている。また、前記ロータは、外周部から径方向外側に突出し且つ、同一の磁極に着磁されるとともに、前記第１磁極部及び第２磁極部に対向しうるように形成された突出部を有するように構成されている。

そして、該突出部がヨークに形成された第１磁極部と第２磁極部とに対向しうるように形成されていることで、ロータ全体としてヨークと対向する面が増加するため、所望の保持力及び駆動トルクが得られるとしている（例えば、特許文献１参照）。

カメラ用シャッタのアクチュエータに関連する他の従来技術として、例えば次のようなリニアアクチュエータを用いた駆動装置が知られている。この従来技術は、可動体としてのマグネットと、該マグネットを覆い且つ、該マグネットを駆動するための複数個の駆動コイルが巻回されている固定体としてのボビンとを有し、前記複数個の駆動コイルに電流を流して前記マグネットを前記ボビン内で軸方向に往復動駆動させるリニアアクチュエータを具備する。

そして、前記可動体であるマグネットは、その両端又は一方の端に該マグネットの径より大きく、且つ、前記ボビンの内壁によって支持される支点板を有するとともに、該マグネットの一方の端部より軸方向に延長する樹脂等で形成されたシャフトを一体的に有し且つ、該シャフトの先端には被駆動体が連結される連結部を有し、該連結部に被駆動体が連結された時に、前記マグネットの端部に取り付けられた前記支点板と前記シャフトの先端部に取り付けられた前記連結部とにより前記マグネットが保持されるように構成されている。

そして、さらに、前記ボビンに前記複数個の駆動コイルを覆う複数個の検出コイルを有し、該複数個の検出コイルにより前記マグネットの移動に伴う磁場変化を検出し、この検出信号によって前記マグネットの速度制御を行うようにしている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１９４４０３号公報（第３頁、図１及び図２）。 特開平８−２２３８９７号公報（第２〜３頁、図１）。

特許文献１に記載の従来技術においては、周方向に分割され交互に異なる磁極に着磁さ
れた外周面を有するとともに駆動ピン及び突出部を備えたロータと、励磁用のコイルと、第１磁極部及び第２磁極部を有するヨークと等を具備しており、複雑な各構成部品を用いて複雑に構成されている。このため、コスト低減を図ることは、難しい。

また、特許文献２に記載の従来技術においては、固定体としてのボビンの内壁に複数個の駆動コイルが配設されている。該ボビン内には可動体としてのマグネットが移動可能に配設されるとともに該マグネットの一端にシャフトが一体的に取り付けられ、さらに該マグネットの両端にはボビンの内壁によって支持される支点板が取り付けられている。このため単純な構造とは言いがたい。

そこで、単純な形状の各構成部品による単純な構造で、量産性、汎用性に優れるとともにコスト低減を図り、電流が流れない状況においても、シャフトが中間位置に止まりにくくし、さらには強力な駆動力を得るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、一端側にシャッタを開閉駆動する駆動部が設けられた磁性体製のシャフトを、該シャフトを励磁する励磁用コイルに移動可能に嵌装し、前記シャフトの他端から所要距離だけ離隔した位置には、前記励磁用コイルに前記シャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフトの他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネットを配置してなるカメラ用アクチュエータを提供する。

この構成によれば、励磁用コイルにシャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向の励磁電流が流れると、シャフトの一端と他端に互いに反対の磁極が発生する。そして、シャフトの他端に生じた磁極と他端側マグネットに着磁されている磁極との間の反発力によりシャフトが前進し、駆動部の前進動作に関連して、レバー等を介してシャッタの開動作が行われる。

シャッタの開動作後、励磁用コイルへの励磁電流が切れると、シャッタを閉動作させるばねの復元力等が、前記レバー等を介してシャフトに伝わり、該シャフトは後退し、その他端が他端側マグネットで吸引された状態で、シャフトは他端側マグネット寄りの位置で停止する。

請求項２記載の発明は、上記シャフトの一端から所要距離だけ離隔した位置には、上記励磁用コイルに上記シャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフトの一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネットを配置してなるカメラ用アクチュエータを提供する。

この構成によれば、励磁用コイルにシャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向の励磁電流が流れて、シャフトの他端に生じた磁極と他端側マグネットに着磁されている磁極との間の反発力によりシャフトが前進する。そして、所定距離前進すると、さらにシャフトの一端に生じた磁極と一端側マグネットに着磁されている磁極との間の吸引力が加わって、駆動部の駆動力が増し、駆動力の増した該駆動部の前進動作に関連して、レバー等を介してシャッタの開動作が確実に行われる。

請求項３記載の発明は、上記シャフトは、直線状に形成されているカメラ用アクチュエータを提供する。

この構成によれば、励磁用コイルにシャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向
の励磁電流が流れると、シャフトの他端に生じた磁極と他端側マグネットに着磁されている磁極との間の反発力により、さらには、これにシャフトの一端に生じた磁極と一端側マグネットに着磁されている磁極との間の吸引力が加わって、シャフトが直線的に前進し、駆動力の増した該駆動部の前進動作に関連して、レバー等を介してシャッタの開動作が行われる。

請求項４記載の発明は、上記シャフトは、曲線状に形成されているカメラ用アクチュエータを提供する。

この構成によれば、励磁用コイルにシャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向の励磁電流が流れると、シャフトの他端に生じた磁極と他端側マグネットに着磁されている磁極との間の反発力により、さらには、これにシャフトの一端に生じた磁極と一端側マグネットに着磁されている磁極との間の吸引力が加わって、シャフトが曲線を描くように前進し、駆動部の回転動作近似の前進動作に関連して、レバー等を介してシャッタの開動作が行われる。

請求項１記載の発明は、シャフトの他端から所要距離だけ離隔した位置には、励磁用コイルにシャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときにシャフトの他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネットを配置したので、磁性体製のシャフトを励磁用コイルに移動可能に嵌装し、該シャフトの他端側には、他端側マグネットを配置するという、単純な形状の構成部品による単純な構造で、シャッタの所定駆動、例えば開駆動を行うことができて、量産性、汎用性に優れ、さらにはコスト低減を図ることができるという利点がある。また、電流が流れない状況であっても、シャフトがその中間位置に止まりにくくなり、不使用時に、シャフトが移動することが防止される。

請求項２記載の発明は、上記シャフトの一端から所要距離だけ離隔した位置には、上記励磁用コイルに上記シャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフトの一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネットを配置したので、シャフトの一端に生じた磁極と一端側マグネットに着磁されている磁極との間の吸引力が加わることで、強力な駆動力でシャッタを動作させることができるという利点がある。

請求項３記載の発明は、上記シャフトは、直線状に形成したので、シャフトが直線的に前進することで駆動力が増して、シャッタを確実に動作させることができるという利点がある。

請求項４記載の発明は、上記シャフトは、曲線状に形成したので、構造全体を小型化することができて、コンパクトカメラ等にも適用することができるという利点がある。

単純な形状の各構成部品による単純な構造で、量産性、汎用性に優れるとともにコストを低減させ、強力な駆動力を得るという目的を、一端側にシャッタを開閉駆動する駆動部が設けられた直線状もしくは曲線状の磁性体製のシャフトを、該シャフトを励磁する励磁用コイルに移動可能に嵌装し、シャフトの他端から所要距離だけ離隔した位置には、励磁用コイルに前記シャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときにシャフトの他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネットを配置し、シャフトの一端から所要距離だけ離隔した位置には、励磁用コイルに前記シャッタの所定駆動、例えば開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときにシャフトの一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネットを配置することにより実現した。

以下、本発明の実施例１を図面に従って詳述する。まず、本実施例に係るカメラ用シャッタアクチュエータの構成を説明する。図１はカメラ用シャッタアクチュエータの構成図である。本実施例は、磁性体である直線型の可動軸と、この可動軸の中間部外周を覆い該可動軸を軸方向に往復駆動するための固定体である励磁用コイルを備えたリニア型アクチュエータであって、前記可動軸の両端側にマグネットを離間して対向配置したことを特徴とする。

アクチュエータ部本体１の上面における左・右方向中央部よりも図のやや左側の位置に励磁用コイル２が固定されている。該励磁用コイル２には、磁性体製の直線状のシャフト３が、移動可能に嵌装されている。該シャフト（可動軸）３の一端側（図の右側）に、レバー４を介してシャッタ機構５におけるシャッタ羽根を開閉駆動するための駆動部としての駆動突起６が設けられている。

本実施例における前記シャッタ羽根は、その開動作が、当該アクチュエータ部における前記駆動突起６の図の右方向への前進動作に関連して行われ、且つ、閉動作は、シャッタ機構５内に組み込まれたばね（図示せず）の復元力で行われるものとする。

前記シャフト３が、前記ばねの復元力によりレバー４を介して、アクチュエータ部本体１上、図のやや左側の位置に停止している状態において、該シャフト３の他端から所要距離だけ離隔した位置には、前記励磁用コイル２に前記シャッタ羽根の開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフト３の他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネット７が、前記アクチュエータ部本体１の上面に固着されている。

また、シャフト３が、前記と同様の位置に停止している状態において、該シャフト３の一端から所要距離だけ離隔した位置には、前記励磁用コイル２に前記シャッタ羽根の開駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフト３の一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネット８が、前記アクチュエータ部本体１の上面に固着されている。

次に、上述のように構成されたカメラ用シャッタアクチュエータ部構造の作用を説明する。この軸駆動タイプのリニアアクチュエータによれば、シャフト３の両端面と対向するマグネット７，８を離隔配置したことにより、電流が流れない状況であっても、シャフト３がその中間位置２に止まりにくくなり、不使用時にシャフト３が移動することが防止される。

すなわち、励磁用コイル２に励磁電流が流れていないとき、シャフト３はその左端がマグネット７側に吸引されるとともに、この反対方向の両吸引力にシャッタ機構５内に組み込まれている前記ばねの復元力が加わって、シャフト３は、前記アクチュエータ部本体１上、図のやや左側の位置に停止し、左方側にて固定される。

励磁用コイル２に前記シャッタ羽根の開駆動に対応した方向の励磁電流が流れると、シャフト３の一端と他端に互いに反対の磁極が発生する。そして、シャフト３の他端に生じた磁極と、他端側マグネット７に着磁されている磁極との間の反発力により、シャフト３が直線的に前進する。シャフト３が所定距離前進すると、シャフト３の一端に生じた磁極と、一端側マグネット８に着磁されている磁極との間の吸引力が加わって、シャフト３はさらに前進する。斯くして、駆動突起６の前進動作に関連して、レバー４を介してシャッタ羽根の開動作が確実に行われる。

シャッタ羽根の開動作後、励磁用コイル２への励磁電流が切れると、シャフト３は、励
磁用コイル２に励磁電流が流れていないときの当初の状態に戻って、アクチュエータ部本体１上、図のやや左側の位置に停止する。

なお、前記シャッタ羽根の開駆動の際、シャフト３の他端に生じた磁極と、他端側マグネット７に着磁されている磁極との間の反発力のみにより、シャフト３を前進させ、駆動突起６の前進動作に関連して、レバー４を介してシャッタ羽根の開動作を行わせることもできる。

また、前記シャッタ羽根の開駆動後に、該シャッタ羽根を閉状態に復帰させる際、励磁用コイル２に、シャッタ羽根の開駆動に対応した方向の励磁電流とは、逆向きの閉駆動に対応した方向の励磁電流を流してもよい。このとき、シャフト３の一端に生じた磁極と、一端側マグネット８に着磁されている磁極との間は反発力となる。さらに、シャフト３の他端に生じた磁極と、他端側マグネット７に着磁されている磁極との間は吸引力となる。したがって、シャフト３は、早期に当初の状態に復帰する。

上述したように、本実施例に係るカメラ用シャッタのアクチュエータ部構造においては、磁性体製のシャフト３を励磁用コイル２に移動可能に嵌装し、該シャフト３の一端側に一端側マグネット８を配置し、他端側には他端側マグネット７を配置するという、単純な形状の構成部品による単純な構造でシャッタ羽根の開駆動を行うことができ、量産性、汎用性に優れ、しかも、コスト低減を図ることができる。

上記単純な構造のみならず、薄型化においても貢献することができ、携帯電話用カメラモジュール等に組み込んだ場合等に、優れた効果を発揮しうるものである。

駆動突起６の前進動作に関連して、シャッタ羽根の開動作を行わせる際、シャフト３の他端に生じた磁極と他端側マグネット７に着磁されている磁極との間の反発力に、シャフト３の一端に生じた磁極と一端側マグネット８に着磁されている磁極との間の吸引力が加わる。このことにより、強力な駆動力でシャッタ羽根を開動作させることができる。また、励磁用コイル２に電流が流れない状況であっても、シャフト３がその中間位置に止まりにくくなり、不使用時に、シャフト３が不意に移動することが防止される。

本発明の実施例２を、図２を用いて説明する。図２は実施例２に係るカメラ用アクチュエータの構成図である。本実施例では、磁性体製のシャフト９が、円弧を描くように曲線状に形成されている。励磁用コイル１０は、前記シャフト９の形状に対応して、湾曲した形状となっている。また、該励磁用コイル１０は、アクチュエータ部本体１ａの上面における左・右方向中央部よりも、図のやや左側の位置に固定されている。該励磁用コイル１０に、前記曲線状のシャフト９が、移動可能に嵌装されている。

該シャフト９の一端側（図の右側）には、レバー４を介してシャッタ機構５におけるシャッタ羽根を開閉駆動するための駆動突起１１が設けられている。シャフト９の他端から所要距離だけ離隔した位置には、他端側マグネット７が、前記アクチュエータ部本体１ａの上面に固着して配置されている。また、シャフト９の一端から所要距離だけ離隔した位置には、一端側マグネット８が、前記アクチュエータ部本体１ａの上面に固着して配置されている。

励磁用コイル１０に前記シャッタ羽根の開駆動に対応した方向の励磁電流が流れると、シャフト９の他端に生じた磁極と他端側マグネット７に着磁されている磁極との間の反発力により、さらには、これにシャフト９の一端に生じた磁極と一端側マグネット８に着磁されている磁極との間の吸引力が加わって、シャフト９が曲線を描くように前進し、駆動
突起１１の回転動作近似の前進動作に関連して、レバー４を介してシャッタ羽根の開動作が行われる。

本実施例に係るカメラ用アクチュエータにおいては、シャフト９を、円弧を描くように曲線状に形成したことで、構造全体を小型化することができて、コンパクトカメラ等にも適用することができ、さらには、該コンパクトカメラの絞り機構等を駆動するアクチュエータにも展開しうるものである。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

本発明の実施例１に係るカメラ用アクチュエータの構成図。 本発明の実施例２に係るカメラ用アクチュエータの構成図。

符号の説明

２，１０ 励磁用コイル
３ シャフト（直線状可動軸）
５ シャッタ機構
６，１１ 駆動突起（駆動部）
７ 他端側マグネット
８ 一端側マグネット
９ シャフト（曲線状可動軸）

Claims (4)

1. 一端側にシャッタを開閉駆動する駆動部が設けられた磁性体製のシャフトを、該シャフトを励磁する励磁用コイルに移動可能に嵌装し、前記シャフトの他端から所要距離だけ離隔した位置には、前記励磁用コイルに前記シャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフトの他端に生ずる磁極に対し反発力を生じさせる他端側マグネットを配置してなることを特徴とするカメラ用アクチュエータ。
2. 上記シャフトの一端から所要距離だけ離隔した位置には、上記励磁用コイルに上記シャッタの所定駆動に対応した方向の励磁電流が流れたときに前記シャフトの一端に生ずる磁極に対し吸引力を生じさせる一端側マグネットを配置してなることを特徴とする請求項１記載のカメラ用アクチュエータ。
3. 上記シャフトは、直線状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ用アクチュエータ。
4. 上記シャフトは、曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ用アクチュエータ。
   
   
   

Images