JP2007116854A - 駆動装置及び光量調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さ方向の寸法を薄くすることを可能とした駆動装置及び光量調節装置を提供する。
【解決手段】光量調節装置は、マグネット１、コイル２、ステータヨーク３、ロータヨーク４、シャッタ羽根５を備える。マグネット１は、中空円盤形状に形成され、少なくとも一方の盤面が周方向に異なる極に交互に着磁される。ロータヨーク４は、マグネット１の径方向に延出されマグネット１の着磁面と対向する磁極部４ａを有し、マグネット１に対して回転可能にボビン２ａにより支持される。ステータヨーク３は、マグネット１を挟んでロータヨーク４の反対側に配置され、マグネット１を固定する。コイル２は、ステータヨーク３に固定され、ロータヨーク４の磁極部４ａを励磁する。シャッタ羽根５は、ステータヨーク３のダボ３ｄ、ロータヨーク４のシャッタ駆動ピン４ｄと嵌合し、マグネット１の内周側に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータの回転軸方向における寸法を小型化した駆動装置、及び駆動装置を駆動源としたシャッタ機構や絞り調整機構等に利用される光量調節装置に関する。

従来、カメラやビデオカメラ等の撮像装置の露光量を調節するための光量調節装置として、厚さ方向の寸法が小さい扁平型のアクチュエータを使用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、従来例に係る（特許文献１に記載の）光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。図１１は、組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。

図１０及び図１１において、光量調節装置は、ロータマグネット１０１、コイル１０２、第１のステータ１０３、第２のステータ１０４からなる駆動装置と、地板１０５、前地板１０６、複数のシャッタ羽根１０７からなる光量調節機構を備えている。

ロータマグネット１０１は、中空円盤形状に形成され、円盤の中心を軸として回転可能に地板１０５に保持されると共に、中心軸に対して垂直方向の面が円周方向に分割され異なる極に交互に着磁されている。コイル１０２は、ロータマグネット１０１と同軸上に且つコイル内周面とロータマグネット１０１の外周面が対向するように配置される。第１のステータ１０３及び第２のステータ１０４は、内径方向に延出する櫛歯形状の磁極部を備えており、それぞれの磁極部はロータマグネット１０１の着磁面と対向している。

コイル１０２へ通電することにより、第１のステータ１０３及び第２のステータ１０４の各磁極部をＮ極或いはＳ極に励磁し、ロータマグネット１０１を規制された範囲内で往復回転させる。ロータマグネット１０１の回転に伴い、シャッタ羽根１０７を開閉することで、前地板１０６に開けられた開口部１０６ａの開口量を調節することができる。この場合、コイル１０２へ通電することにより発生した磁束は、第１のステータ１０３の磁極部から第２のステータ１０４の磁極部へ、或いはその反対方向を通り、その間にあるロータマグネット１０１に効果的に作用する。その結果、小型で効率の良いアクチュエータとすることができる。

上記光量調節装置では、駆動装置の厚さ方向（軸方向）の寸法は、（第１のステータの厚さ）＋（第２のステータの厚さ）＋（ロータマグネットの厚さ）＋（ロータマグネットと第１及び第２のステータの空隙）×２となる。これにより、厚さ方向に薄い駆動装置を実現している。
特開２００４−４５６８２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の光量調節装置では、駆動装置の構成部品（第１及び第２のステータの各磁極部、ロータマグネット）と、光量調節機構の構成部品（シャッタ羽根）は、回転軸方向に積み重なる構成となっている。このため、光量調節装置全体の厚さは各構成部品の厚さの合計以上となり、光量調節装置の更なる薄型化は困難であるという課題があった。

本発明の目的は、厚さ方向の寸法を薄くすることを可能とした駆動装置及び光量調節装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、中空円盤形状に形成され、少なくとも一方の盤面が周方向に異なる極に交互に着磁されたマグネットと、前記マグネットの径方向に延出され前記マグネットの着磁面と対向する磁極部を有し、前記マグネットに対して回転可能なロータヨークと、前記マグネットを挟んで前記ロータヨークの反対側に配置され、前記マグネットが固定されるステータヨークと、前記ステータヨークに固定され、前記ロータヨークの前記磁極部を励磁するコイルと、を備えることを特徴とする。

上述の目的を達成するために、本発明の光量調節装置は、前記駆動装置と、開口部を有する地板と、前記駆動装置の前記ロータヨークの回転に伴い動作し前記地板の前記開口部の開口量を調節する光量調節部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の駆動装置によれば、マグネットをステータヨークに固定する構成としているため、空隙はマグネットとロータヨークの間に設けるだけでよく、従来の駆動装置に比べて厚さ方向（軸方向）の寸法を小さくすることが可能となる。

また、本発明の光量調節装置によれば、前記駆動装置を備え、光量調節部材をマグネットの内周側に配置する構成としているため、従来の光量調節装置に比べて厚さ方向（軸方向）の寸法を小さくすることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。図２は、組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。図３は、光量調節装置を正面から見た図であり、（ａ）はシャッタ羽根を開いた状態を示す図、（ｂ）はシャッタ羽根を閉じた状態を示す図である。

図１乃至図３において、光量調節装置は、カメラ鏡筒のシャッタ機構として利用されるものであり、マグネット１、コイル２、ステータヨーク３、ロータヨーク４、シャッタ羽根５を備えている。光量調節装置においては、マグネット１、コイル２、ステータヨーク３、ロータヨーク４が駆動装置を構成し、シャッタ羽根５が光量調節機構を構成している。

マグネット１は、中空円盤形状（概略円環形状）に構成されており、少なくとも一方の盤面を円周方向にｎ分割してＳ極とＮ極を交互に着磁したものであり、その磁化の方向は盤面に垂直である。本実施の形態では、マグネット１の着磁極数ｎは８に設定されている。尚、マグネット１の他方の盤面は、上記着磁された一方の盤面とは逆の極性に着磁される構成、全く着磁されていない構成のどちらでもよい。マグネット１の内周側にはシャッタ羽根５が配置される。

また、マグネット１は、本実施の形態のように回転軸方向に沿って切り欠かれた複数の破断部１ａを備えた形状であっても、或いは完全な中空円盤形状であってもよい。マグネット１の磁力は着磁方向に垂直な断面積に比例するため、破断部１ａを備えた形状の場合、破断部１ａの面積はマグネット１の磁力が極端に低下しない程度であることが必要である。マグネット１に破断部１ａを設けることで、シャッタ羽根５との干渉を避けることができ、光量調節装置の小径化に有効である。

コイル２は、円環形状のボビン２ａにマグネット１と同心状に導線を多数回巻回することにより形成されている。コイル２の厚さは、マグネット１の厚さと略同じ寸法に設定されている。コイル２は、マグネット１の外周側に且つマグネット１と共に回転軸（不図示）に直交する同一平面上に配置される。

ボビン２ａは、その内周面がマグネット１の外周面と接するように配置される。ボビン２ａは、非導電性・非磁性材料から形成されており、外周側には径方向に突出する軸受け部２ｂを備え、内周側には回転軸方向に突出する突き当て部（突出部）２ｃを備えている。ボビン２ａは、ステータヨーク３とロータヨーク４が直接接触することを妨げながらロータヨーク４を回転可能に支持する。

ステータヨーク３は、軟磁性材料から形成されると共に概略円盤形状に構成されており、外縁部に円筒状の磁束伝達部３ａを備えている。ステータヨーク３の一方の盤面には、マグネット１とコイル２が同軸上に固定される。ステータヨーク３は、マグネット１を挟んでロータヨーク４の反対側に配置される。ステータヨーク３は、マグネット１を固定する機能の他に、シャッタ羽根５を支持するシャッタ地板の機能を兼ねている。磁束伝達部３ａの内径は、コイル２の外径と略同じ寸法に設定されており、磁束伝達部３ａの高さ（軸方向長さ）は、コイル２の高さ（軸方向長さ）よりわずかに大きい寸法に設定されている。

また、ステータヨーク３の磁束伝達部３ａの外周部には、径方向に延びる回転規制ピン３ｂが配設されている。ステータヨーク３の円盤部の中央部には、開口部３ｃが形成されている。ステータヨーク３の開口部３ｃの周囲には、シャッタ羽根５の丸穴（後述）に嵌合するダボ３ｄが配設されている。ダボ３ｄの本数は、シャッタ羽根５の枚数に対応する本数（本実施の形態では４本）に設定されている。

尚、本実施の形態では、ステータヨーク３を、磁極歯を持たない円盤形状に構成しているが、後述のロータヨーク４のように径方向に延出する櫛歯形状の磁極歯を持った形状に構成してもよい。その場合の磁極歯の本数はマグネット１の極数ｎの半分であり、磁極歯の中心とマグネット１の着磁部の中心が一致するように配置することが望ましい。

本実施の形態のように、ステータヨーク３を磁極歯を持たない円盤形状に構成した場合は、マグネット１、コイル２、ステータヨーク３、ロータヨーク４からなる駆動装置のコギングトルク(Cogging Torque)(トルクの変動)を小さくし且つ回転を滑らかにすることができる。一方、ステータヨークを磁極歯を持った形状に構成した場合は、駆動装置の通電トルクを大きくすることができる。

ロータヨーク４は、軟磁性材料から形成されており、コイル２により励磁される複数の磁極部４ａを備えている。ロータヨーク４は、マグネット１に対して回転可能に、ボビン２ａにより支持される。磁極部４ａは、マグネット１の着磁面と所定の隙間を持って対向し、マグネット１の径方向に延出する櫛歯形状の磁極歯として構成されている。磁極部４ａの本数は、マグネット１の磁極数ｎの半分の本数（本実施の形態では４本）に設定されている。

また、ロータヨーク４は、外縁部にボビン２ａの軸受け部２ｂに当接する軸受け部４ｂを備えている。軸受け部４ｂの一部には、ステータヨーク３の回転規制ピン３ｂが挿通される溝状の回転規制溝４ｃが配設されている。また、磁極部４ａの先端側には、シャッタ羽根５の長穴（後述）に嵌合するシャッタ駆動ピン４ｄが配設されている。シャッタ駆動ピン４ｄの本数は、シャッタ羽根５の枚数に対応する本数（本実施の形態では４本）に設定されている。

シャッタ羽根５は、光量調節装置を上記駆動装置と共に構成する光量調節機構である。本実施の形態では、シャッタ羽根５の枚数を４枚で構成しているが、枚数は何枚であってもよい。シャッタ羽根５の枚数が多いほど光量調節装置を小径化することができ、シャッタ羽根５の枚数が少ないほど組み立てコストを低減することができる。

シャッタ羽根５は、ステータヨーク３のダボ３ｄと嵌合する丸穴５ａと、ロータヨーク４のシャッタ駆動ピン４ｄと嵌合する長穴５ｂを備えている。シャッタ羽根５ａは、丸穴５ａを中心として回転することができる。シャッタ羽根５ａは、ある回転位置ではステータヨーク３の開口部３ｃと全く重ならない位置に退避することができ（図３（ａ）に示す開状態）、別の回転位置ではステータヨーク３の開口部３ｃを完全に覆うことができる（図３（ｂ）に示す閉状態）。

本実施の形態では、上述したようにステータヨーク３の一方の盤面にマグネット１とコイル２を同軸上に固定することにより、駆動装置のステータを構成している。また、上述したようにロータヨーク４がステータヨーク３に回転可能に支持されることにより、駆動装置のロータを構成している。

また、本実施の形態では、ロータの径方向の位置決めは、ロータヨーク４の軸受け部４ｂがボビン２ａの軸受け部２ｂに当接することにより行われる。また、ロータの軸方向の位置決めは、ボビン２ａの突き当て部２ｃでロータヨーク４を支えることにより行われる。ステータヨーク３とロータヨーク４とは、マグネット１により発生する磁場により常に吸引し合っている。従って、ロータの軸方向の位置決めは、ボビン２ａの突き当て部２ｃによる一方からのみでも十分であるが、ロータヨーク４に大きな軸方向の力が働く場合は、軸方向上部（突き当て部２ｃの反対側）からも位置決めを行う。

本実施の形態では、ステータヨーク３とロータヨーク４を接触させないように軸受けを行うことが望ましい。その理由について述べる。

後述するように、駆動装置の動作中はステータヨーク３とロータヨーク４の間に磁束が流れ、ステータヨーク３とロータヨーク４の間には磁力による吸引力が発生する。磁力は距離Ｌの逆二乗（１／Ｌ^２）に比例するため、ステータヨーク３及びロータヨーク４同士が接触すると、磁力は急激に大きくなる。磁力による吸引力は摩擦力として作用するので、駆動装置の出力を低下させる。

本実施の形態では、非磁性材料であるボビン２ａの軸受け部２ｂ及び突き当て部２ｃを用いてステータヨーク３及びロータヨーク４同士が接触しないように軸受けを行うため、吸引による摩擦力を低下させ、駆動装置の出力向上を達成することができる。

尚、上記のようにステータヨーク及びロータヨーク同士が接触しないように軸受けを行う方法を用いずに、ステータヨーク及びロータヨーク同士を接触させ磁気抵抗の向上を図る方法を用いてもよい。この場合は、ステータヨーク及びロータヨークの表面にメッキを施すことなどによりステータヨーク及びロータヨーク同士の接触面の摺動性を向上させておくことが望ましい。

その他の軸受け方法としては、ボールベアリングを用いる方法、ステータヨークの外縁部に数個のボール（ボールベアリングに使用するボール）を設置することで摺動性を上げる方法等がある。ロータヨークをステータヨークに対して回転可能に支持できれば、どのような方法でも構わない。

また、ロータヨーク４の回転可能な角度（可動範囲）は、ステータヨーク３の回転規制ピン３ｂ及びロータヨーク４の回転規制溝４ｃの係合状態により制限を受けている。即ち、ロータヨーク４は、回転規制ピン３ｂが回転規制溝４ｃの一方の端面に当接する角度から、回転規制ピン３ｂが回転規制溝４ｃのもう一方の端面に当接する角度まで回転可能となっている。

また、ロータヨーク４のシャッタ駆動ピン４ｄがシャッタ羽根５の長穴５ｂに嵌合することで、ロータヨーク４の回転に伴ってシャッタ羽根５を丸穴５ａを中心として回転させることができる。シャッタ羽根５の回転に伴って、ステータヨーク３の開口部３ｃを開状態から閉状態へ変えることができる。

次に、上記構成を有する本実施の形態の駆動装置及び光量調節機構からなる光量調節装置において、駆動装置を構成するコイル２に対する通電方向を切り替えることによりロータヨーク４を回転させる動作について図３乃至図５を参照しながら説明する。

コイル２に通電することで発生した磁束は、ステータヨーク３、ステータヨーク３の磁束伝達部３ａ、ロータヨーク４の磁極部４ａ、マグネット１と一周する磁路を形成する。これに伴い、ロータヨーク４の磁極部４ａはＮ極またはＳ極に励磁され、ロータヨーク４はマグネット１との磁気的な作用により回転トルクを受ける。

図３は、ロータヨーク４の磁極部４ａが励磁され、ロータヨーク４が回転した状態を示している。尚、図３ではロータヨーク４の磁極部４ａは四角で囲んだ文字で表し、マグネット１の磁極は囲みのない文字で表している。ロータヨーク４が回転した状態において、マグネット１の着磁部とロータヨーク４の磁極部４ａとは、わずかな空隙を隔てて対向しているので、その間に働く磁気的な力を増加させ、駆動装置の効率を高めることができる。

図４は、２位置切り替え方式におけるロータヨーク４に働く回転トルクを示す図である。

図４において、縦軸はロータヨーク４に働く回転トルクを示し、横軸はロータヨーク４の角度位置を示している。２点鎖線で示す特性曲線は、コイル２へ正方向に通電（正通電）したときの回転トルクを示す。点線で示す特性曲線は、コイル２へ逆方向に通電（逆通電）したときの回転トルクを示す。実線で示す特性曲線は、コイル２への通電を断った（無通電）ときの回転トルクを示す。図４では、説明の便宜上、ステータヨーク３の回転規制ピン３ｂとロータヨーク４の回転規制溝４ｃとの当接により規制される可動範囲の外側における回転トルクも図示している。

回転トルクが正の値のときはロータヨーク４は右方向へ回転し、回転トルクが負の値のときはロータヨーク４は左方向へ回転する。マグネット１の極の中心とロータヨーク４の磁極部４ａの中心とが向かい合う点（図４に示す点Ｏ）では、コイル２への正方向の通電時にも逆方向の通電時にも無通電時にも、ロータヨーク４に働く回転トルクが０になる。特に、ロータヨーク４の磁極部４ａの歯幅が所定値以下の場合は、マグネット１の極の中心とロータヨーク４の磁極部４ａの中心とが向かい合う点が、ロータヨーク４の安定点、即ちロータヨーク４を微小量動かしてもこの位置に戻ってくる点となる。

上記中心が向かい合う点（位置）が可動範囲に含まれていると、ロータヨーク４がこの位置にきて停止した場合にロータヨーク４の動作を行うことができなくなる。マグネット１は内周表面が１周をｎ分割して着磁されているため、上記中心が向かい合う点は３６０／Ｎ°（Ｎはマグネット１の磁極数。本実施の形態では３６０／８＝４５°）おきに周期的に現れる。従って、上記中心が向かい合う点を避けるために、ロータヨーク４の可動範囲を３６０／Ｎ°以内に設定する必要がある。

本実施の形態では、ロータヨーク４の可動範囲を図４に示すような範囲に設定することにより、コイル２への正方向の通電時には常に正回転方向の回転トルクを、コイル２への逆方向の通電時には常に逆回転方向の回転トルクを、ロータヨーク４に与えることができる。

コイル２へ正方向の通電を行うと、ロータヨーク４は右方向の回転トルクを受け、ロータヨーク４の回転止め溝４ｃがステータヨーク３の回転規制ピン３ｂの一方の端面に当接するまで回転する。この状態が図３（ａ）であり、このときのロータヨーク４の角度位置は図４に（ａ）として示している。

この角度位置でコイル２への通電を切断しても、図４から分かるようにロータヨーク４には正の回転トルクが働く。これに伴い、ロータヨーク４の回転規制溝４ｃは、ステータヨーク３の回転規制ピン３ｂへ押し付けられ、無通電状態でも位置を保持することができる。このとき、シャッタ羽根５は、長穴５ｂに嵌合しているロータヨーク４のシャッタ駆動ピン４ｄにより駆動され、ステータヨーク３の開口部３ｃから退避した状態（開状態）となっている。

次に、コイル２へ逆方向の通電を行うと、ロータヨーク４は左方向のトルクを受け、ロータヨーク４の回転止め溝４ｃがステータヨーク３の回転規制ピン３ｂの他方の端面に当接するまで回転する。この状態が図３（ｂ）であり、このときのロータヨーク４の角度位置は図４に（ｂ）として示している。

この角度位置でコイル２への通電を切断しても、上記同様に、ロータヨーク４の回転規制溝４ｃはステータヨーク３の回転規制ピン３ｂへ押し付けられ、無通電状態でも位置を保持することができる。このとき、シャッタ羽根５は、長穴５ｂに嵌合しているロータヨーク４のシャッタ駆動ピン４ｄにより駆動され、ステータヨーク３の開口部３ｃを覆う状態（閉状態）となっている。

本実施の形態では、上記２位置切り替え方式の動作について説明した。２位置切り替え方式は、コイル２に正方向の通電を行うことでロータヨーク４を図４の（ａ）の位置に駆動し、コイル２に逆方向の通電を行うことでロータヨーク４を図４の（ｂ）の位置に駆動し、無通電時にそれぞれの位置を保持する方式である。

しかし、ロータヨーク４の可能な動作は、２位置切り替え方式に限定されるものではなく、３位置切り替え方式を行うことができる。３位置切り替え方式は、コイル２に正方向の通電を行うことでロータヨーク４を可動範囲の一端へ駆動し、コイル２に逆方向の通電を行うことでロータヨーク４を可動範囲の他端へ駆動し、無通電時に可動範囲の中央付近にある安定点へ駆動する方式である。

ロータヨーク４の磁極部４ａの歯幅や形状を変化させると、ロータヨーク４に働く磁力が変わり、回転トルク波形は変化する。ロータヨーク４の磁極部４ａの歯幅を所定値以上にした場合は、マグネット１の安定位置は着磁部の極の境界がロータヨーク４の磁極部４ａの中心に対向する位置となる。このときのロータヨーク４に働く回転トルクの波形を図５に示す。

図５は、３位置切り替え方式におけるロータヨーク４に働く回転トルクを示す図である。

図５において、コイル２に正方向の通電を行うと、ロータヨーク４には正方向の回転トルクが働き、ロータヨーク４は可動範囲の一端（図５の（ｂ））へ移動する。コイル２に逆方向の通電を行うと、ロータヨーク４には負方向の回転トルクが働き、ロータヨーク４は可動範囲の他端（図５の（ａ））へ移動する。コイル２への通電を切断すると、ロータヨーク４は無通電時の安定位置である、マグネット１の着磁部の極の境界がロータヨーク４の磁極部４ａの中心に対向する位置（図５の（ｃ））へ移動する。このように、ロータヨーク４に３位置切り替え方式の動作を行わせることも可能である。

更に、上記の２位置切り替え方式や３位置切り替え方式とは別に、無段階切り替え方式を行うことも可能である。無段階切り替え方式は、ロータヨーク４をばねによって回転方向に押し付け、コイル２へ印加する電圧を増減することで、ロータヨーク４の角度を無段階に切り替える方式である。

無段階切り替え方式の場合は、コイル２へ最大電圧を印加したときにロータヨーク４は図５の（ｂ）の位置へ移動し、コイル２に印加する電圧を徐々に下げていくと、ばねと電磁力の釣り合いの位置が少しずつ変わる。そのため、ロータヨーク４は図５の（ａ）の位置へ少しずつ近づいていく。そして、コイル２への通電を切断したときにロータヨーク４は図５の（ａ）の位置へ移動する、という動作となる。この動作を利用して、ステータヨーク３の開口部３ｃを通る光量を無段階に調節することも可能である。

以上説明したように、本実施の形態の光量調節装置によれば、シャッタ羽根５をマグネット１の内周側に配置する構成としているため、従来の光量調節装置に比べて厚さ方向（回転軸方向）の寸法を小さくし、更なる薄型化を図ることが可能となる。

上記特許文献１に記載の従来の光量調節装置においては、厚さ方向（軸方向）の寸法が（ヨークの厚さ）×２＋（マグネットの厚さ）＋（ヨークとマグネットの空隙）×２＋（シャッタ地板の厚さ）＋（シャッタ羽根の厚さ）となっている。

これに対し、本実施の形態の光量調節装置は、シャッタ羽根５をマグネット１の内周側に配置すると共に、マグネット１をステータヨーク３に固定する構成としている。そのため、マグネット１とシャッタ羽根５が軸方向に積み重ならず、空隙はマグネット１とロータヨーク４の間に設けるだけでよく、光量調節装置の厚さ方向の寸法を（ヨークの厚さ）×２＋（マグネットの厚さ）＋（ヨークとマグネットの空隙）とすることができる。これにより、従来に比べて駆動装置を含む光量調節装置を更に薄く構成することが可能となる。

また、本実施の形態では、マグネット１をステータとして利用し、ロータヨーク４をロータとして利用するため、マグネット１に切り欠き（破断部１ａ）を設けることが可能となる。マグネット１の内周側にシャッタ羽根５を配置する際に、破断部１ａの設置によりマグネット１とシャッタ羽根５の干渉を避けることができ、光量調節装置の小径化や、シャッタ羽根５の形状の設計自由度を上げることが可能となる。

また、本実施の形態では、ロータヨーク４を断面概略Ｌ字形状に構成しているため、ロータヨーク４とステータヨーク３の対向面積を大きくとることができ、磁気抵抗を低下させた効率の良い駆動装置を実現することが可能となる。

［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光量調節装置の構造を示す断面図である。

図６において、光量調節装置は、マグネット１、コイル６２、ステータヨーク３、ロータヨーク６４、シャッタ羽根５を備えている。光量調節装置においては、マグネット１、コイル６２、ステータヨーク３、ロータヨーク６４が駆動装置を構成し、シャッタ羽根５が光量調節機構を構成している。

本実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、コイル６２及びロータヨーク６４が下記に示す構成を有する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第１の実施の形態（図２）の対応するものと同一なので、同一要素には同一符号を付し説明を省略する。

コイル６２は、ボビン６２ａに巻回されている。ボビン６２ａは、軸受け部６２ｂ、突き当て部（突出部）６２ｃを備えている。本実施の形態のボビン６２ａが第１の実施の形態のボビン２ａと相違する点は、ボビン６２ａの最外周部が軸方向に延出され、軸受け部６２ｂとなっている点である。

ロータヨーク６４は、軟磁性材料から形成されると共に概略円盤形状に構成されており、その外径はボビン６２ａの軸受け部６２ｂの内径と略等しい寸法に設定されている。ロータヨーク６４は、第１の実施の形態のロータヨーク４と同様に、磁極部６４ａ、シャッタ駆動ピン６４ｄを備えている。

本実施の形態では、ロータヨーク６４の径方向の位置決めは、ロータヨーク６４の外周部（径方向の側面）がボビン６２ａの軸受け部６２ｂに当接することにより行われる。また、ロータヨーク６４の軸方向の位置決めは、ボビン６２ａの突き当て部６２ｃでロータヨーク６４を支えることにより行われる。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、ステータヨーク３とロータヨーク６４の間には磁気的な吸引力が働くため、ロータヨーク６４の軸方向の位置決めは、ボビン６２ａの突き当て部６２ｃによる一方からのみで十分である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ロータヨーク６４を概略円盤形状に構成しているため、打ち抜き加工等の効率の良い加工方法でロータヨーク６４を製作することができる。これにより、更にコストを低減した駆動装置を実現することが可能となる。

［第３の実施の形態］
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。図８は、組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。図９は、光量調節装置の完成状態を示す斜視図である。

図７乃至図９において、光量調節装置は、マグネット６、コイル７、ステータヨーク８、ロータヨーク９、絞り羽根１０、地板１１を備えている。光量調節装置においては、マグネット６、コイル７、ステータヨーク８、ロータヨーク９が駆動装置を構成し、絞り羽根１０、地板１１が光量調節機構を構成している。

マグネット６は、中空円盤形状（円環形状）に構成されており、少なくとも一方の盤面を円周方向にｎ分割してＳ極とＮ極を交互に着磁したものであり、その磁化の方向は盤面に垂直である。本実施の形態では、マグネット６の着磁極数ｎは８に設定されている。尚、マグネット６の他方の盤面は、上記着磁された一方の盤面とは逆の極性に着磁される構成、全く着磁されていない構成のどちらでもよい。

コイル７は、マグネット６の内周側において導線が同心状に多数回巻回されたものであり、該コイル６の外周面がマグネット６の内周面と接するように配置される。また、コイル７の厚さは、マグネット６の厚さと略同じ寸法に設定されている。コイル７は、マグネット６の内周側に且つマグネット６と共に回転軸（不図示）に直交する同一平面上に配置される。

ステータヨーク８は、軟磁性材料から形成されると共に概略円盤形状に構成されており、中心に主軸８ａを備えている。ステータヨーク８の外径は、マグネット６の外径と略等しい寸法に設定されている。

ロータヨーク９は、軟磁性材料から形成されており、コイル７により励磁される磁極部９ａを備えている。磁極部９ａは、マグネット６の着磁面と所定の隙間を持って対向し、径方向に延出する櫛歯形状の磁極歯として構成されている。磁極部９ａの本数は、１本乃至ｎ／２本（ｎはマグネット６の磁極数）に設定されており、本実施の形態では２本である。また、ロータヨーク９は、中心にステータヨーク８の主軸８ａと嵌合可能な穴９ｂを備えている。

絞り羽根１０は、遮光性を有する材料から形成されており、遮光部１０ａ、絞り穴１０ｂ、回転中心穴１０ｃを備えている。遮光部１０ａは、絞り羽根１０の一方の端部の円環状の部分を構成している。遮光部１０ａの内側は、絞り穴１０ｂとして構成されている。回転中心穴１０ｃは、絞り羽根１０の他方の端部に形成されている。

また、絞り羽根１０は、ロータヨーク９と一体に固定され、ステータヨーク８の主軸８ａが挿入される回転中心穴１０ｃを中心としてロータヨーク９と同軸に回転することができる。絞り羽根１０は、ある回転位置では地板１１の開口部１１ａの開口量を絞ることができ（絞り状態）、別の回転位置では地板１１の開口部１１ａと全く重ならない位置に退避することができる（開状態）。絞り羽根１０には、直接、ロータヨーク９が貼り合せられる。

尚、本実施の形態の絞り羽根１０、第１及び第２の実施の形態のシャッタ羽根５等の、地板やステータヨークの開口部の光量を調節できる部材、ＮＤフィルタ、偏光フィルタ、カラーフィルタ等の透過光の性質を変更できる部材、を光量調節羽根と称する。本実施の形態では、地板１１の開口部１１ａを絞り羽根１０により開閉する構成としているが、上記フィルタにより開閉する構成としてもよい。

本実施の形態では、ステータヨーク８の一方の盤面にマグネット６とコイル７を同軸上に固定することにより、駆動装置のステータを構成している。また、ロータヨーク９と絞り羽根１０を、ロータヨーク９の穴９ｂと絞り羽根１０の回転中心穴１０ｃが同軸になるように固定し、ステータヨーク８の主軸８ａを中心として回転可能に支持することにより、駆動装置のロータを構成している。

その際、ロータヨーク９の穴９ｂの内側を摺動性の良い絞り羽根１０の一部（回転中心穴１０ｃ配設部分）で覆い、回転中心穴１０ｃの内周部で径方向の軸受けを行う。これにより、ロータヨーク９とステータヨーク８の間に所定のギャップを確保し、磁気的な吸引力により摩擦力が増大することを防いでいる。

地板１１は、概略中空円盤形状に構成されており、中心部に形成された開口部１１ａ、第１の回転規制ピン１１ｂ、第２の回転規制ピン１１ｂを備えている。第１の回転規制ピン１１ｂは、開口部１１ａに近い位置に配設されており、絞り羽根１０が第１の回転規制ピン１１ｂに当接したときに、絞り状態になるように設けられている。第２の回転規制ピン１１ｂは、開口部１１ａから離間した位置に配設されており、絞り羽根１０が第２の回転規制ピン１１ｃに当接したときに、開状態になるように設けられている。

本実施の形態の光量調節装置は、上記図７及び図８に示したマグネット６、コイル７、ステータヨーク８、ロータヨーク９からなる駆動装置と絞り羽根１０を、地板１１に固定することにより構成される。

次に、上記構成を有する本実施の形態の駆動装置及び光量調節機構からなる光量調節装置において、駆動装置を構成するコイル７に対する通電方向を切り替えることによりロータヨーク９を回転させる動作について説明する。

コイル７に通電することで発生した磁束は、ステータヨーク８、ステータヨーク８の主軸８ａ、ロータヨーク９の磁極部９ａ、マグネット６と一周する磁路を形成する。これに伴い、コイル７への通電方向を切り替えると、磁路の進行方向を切り替えることができ、その結果、ロータヨーク９の磁極部９ａをＮ極またはＳ極に励磁することができる。これにより、ロータヨーク９はマグネット６との磁気的な作用により回転トルクを受ける。

本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、コイル７への通電方向を切り替えることにより、ロータヨーク９をマグネット６に対して回転させることで、絞り羽根１０の状態を絞り状態と開状態とに切り替えることができる。

通常、マグネットの厚さは0.4〜1.0mm、ロータヨークの厚さは0.2〜0.5mmであり、マグネットはロータヨークの２倍程度の厚さとなる。従って、本実施の形態のようにシャッタ羽根１０に直接ロータヨーク９を貼り合せることにより、従来のようにマグネットを回転させるものに比べ、ロータ部分の質量及び慣性モーメントを小さくすることができる。これにより、シャッタの高速化や省電力化に有利となる。また、シャッタ羽根１０に直接ロータヨーク９を貼り付けることで、駆動ピンを用いる場合に比べ少ない摩擦での駆動を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、シャッタ羽根１０に直接ロータヨーク９を貼り合せる構成としているため、シャッタの高速化や省電力化が可能となると共に、少ない摩擦での駆動が可能となる。

［他の実施の形態］
上記第１乃至第３の実施の形態では、光量調節装置について説明したが、本発明は、光量調節装置を搭載したカメラやビデオカメラにも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。 組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。 光量調節装置を正面から見た図であり、（ａ）はシャッタ羽根を開いた状態を示す図、（ｂ）はシャッタ羽根を閉じた状態を示す図である。 ２位置切り替え方式におけるロータヨークに働く回転トルクを示す図である。 ３位置切り替え方式におけるロータヨークに働く回転トルクを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光量調節装置の構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。 組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。 光量調節装置の完成状態を示す斜視図である。 従来例に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。 組み立て後の光量調節装置の構造を示す断面図である。

符号の説明

１ マグネット
２、６２ コイル
２ａ ボビン（軸受け部材）
３ ステータヨーク
３ｃ 開口部
４、６４ ロータヨーク
５ シャッタ羽根（光量調節部材）
６ マグネット
７ コイル
８ ステータヨーク
９ ロータヨーク
１０ 絞り羽根（光量調節部材）
１１ 地板
１１ａ 開口部

Claims (8)

1. 中空円盤形状に形成され、少なくとも一方の盤面が周方向に異なる極に交互に着磁されたマグネットと、
   前記マグネットの径方向に延出され前記マグネットの着磁面と対向する磁極部を有し、前記マグネットに対して回転可能なロータヨークと、
   前記マグネットを挟んで前記ロータヨークの反対側に配置され、前記マグネットが固定されるステータヨークと、
   前記ステータヨークに固定され、前記ロータヨークの前記磁極部を励磁するコイルと、を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記コイルと前記マグネットの配置形態は、前記コイルと前記マグネットが同軸で且つ前記コイルを外周側に配置し前記マグネットを内周側に配置した形態、前記コイルと前記マグネットが同軸で且つ前記コイルを内周側に配置し前記マグネットを外周側に配置した形態、を含む群から選択されることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. 非磁性材料から形成され、前記ロータヨークと前記ステータヨークが直接接触しない状態に前記両ヨーク間に配置されると共に前記ロータヨークを回転可能に支持する軸受け部材を備えることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
4. 前記軸受け部材は、前記コイルが巻回されるボビンが兼用することを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
5. 前記請求項１乃至４の何れかに記載の駆動装置と、
   開口部を有する地板と、
   前記駆動装置の前記ロータヨークの回転に伴い動作し前記地板の前記開口部の開口量を調節する光量調節部材と、
   を備えることを特徴とする光量調節装置。
6. 前記光量調節部材は、前記駆動装置の前記マグネットの内周側に配置されることを特徴とする請求項５記載の光量調節装置。
7. 前記光量調節部材は、前記ロータヨークと一体に固定されると共に前記ロータヨークと同軸に回転することを特徴とする請求項５記載の光量調節装置。
8. 前記ステータヨークは、前記地板を兼用することを特徴とする請求項５記載の光量調節装置。

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