JP2007159377A - Electromagnetic actuator and blade drive for camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁力により駆動力を発生する電磁アクチュエータに関し、特に、着磁された外周面をもつロータ、ロータの外周面に対向する磁極部を形成するヨーク等を備え、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根等の羽根部材を駆動する際に適用される電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動装置に関する。 The present invention relates to an electromagnetic actuator that generates a driving force by an electromagnetic force, and in particular, includes a rotor having a magnetized outer peripheral surface, a yoke that forms a magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the rotor, and the like, a shutter blade of a camera, The present invention relates to an electromagnetic actuator applied when driving a blade member such as a diaphragm blade and a blade driving device for a camera using the electromagnetic actuator.
カメラのシャッタ装置等に搭載される従来の電磁アクチュエータとしては、露光用の開口部を有する基板に対して回動自在に支持されると共に外周面が周方向に二分されてN極及びS極に着磁された円柱状のロータ、ロータの外周面に対向するように配置される磁極部を有する略U字状のヨーク、ヨークの周りに巻回された励磁用のコイル等を備えたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
これらの電磁アクチュエータは、ロータの形状が全て円柱状に形成され、その着磁された外周面(ラジアル着磁部)のみがヨークと磁気的吸引力及び反発力を及ぼし合うようになっている。
As a conventional electromagnetic actuator mounted on a shutter device of a camera or the like, it is rotatably supported with respect to a substrate having an opening for exposure, and an outer peripheral surface is divided into two in the circumferential direction to be an N pole and an S pole. A magnet having a cylindrical rotor, a substantially U-shaped yoke having a magnetic pole portion disposed so as to face the outer peripheral surface of the rotor, and an excitation coil wound around the yoke. (For example, refer to Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4).
In these electromagnetic actuators, the rotor is all formed in a cylindrical shape, and only the magnetized outer peripheral surface (radial magnetized portion) exerts a magnetic attractive force and a repulsive force on the yoke.
ところで、携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ等の小型化に伴い、搭載される電磁アクチュエータも小型化する必要がある。そこで、従来の構成のままで単に小型化を図ると、着磁された円柱状のロータが小さくなり、通電時にロータが発生する駆動トルク、非通電時の磁気的吸引力が十分確保されなくなり、シャッタ羽根等の駆動源として使用された場合に、シャッタ羽根等を安定して駆動し、又、所定の位置に保持することが困難になる。 By the way, with the miniaturization of a digital camera or the like mounted on a mobile phone or the like, it is necessary to reduce the size of the mounted electromagnetic actuator. Therefore, if simply downsizing with the conventional configuration, the magnetized columnar rotor becomes smaller, the driving torque generated by the rotor when energized, and the magnetic attractive force when de-energized cannot be secured sufficiently, When used as a drive source for shutter blades or the like, it becomes difficult to stably drive the shutter blades and hold it at a predetermined position.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、小型化を図りつつ、所望の駆動トルク、磁気的吸引力等を確保でき、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根、NDフィルタ羽根、その他のフィルタ羽根等の羽根部材を駆動する駆動源として適用された場合に、安定した駆動力又は保持力を発揮できる電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用羽根駆動を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to ensure a desired driving torque, magnetic attractive force, etc. while reducing the size, and to provide shutter blades and apertures for cameras. Provided is an electromagnetic actuator capable of exhibiting stable driving force or holding force when applied as a driving source for driving blade members such as blades, ND filter blades, and other filter blades, and a camera blade drive using the same There is.
本発明の電磁アクチュエータは、所定の軸線を中心とする円筒状の外周面を有し所定の角度範囲を回動し得るロータと、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かつ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た電磁アクチュエータであって、上記ロータは、外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁されたラジアル着磁部と、軸線の方向において第1磁極部及び第2磁極部と対向するようにラジアル着磁部と一体的にかつ同一の磁極に着磁して形成されたスラスト着磁部とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータの着磁部として、外周面を画定するラジアル着磁部の他に、ラジアル着磁部と一体的に形成されかつそのラジアル着磁部と同一の磁極に着磁されたスラスト着磁部を設けたことにより、このスラスト着磁部がロータの軸線(回転中心線)の方向においてヨークの第1磁極部又は第2磁極部と対向して、磁気的作用を及ぼす面が増加する。
これにより、コイルへの非通電時には、スラスト着磁部が第1磁極部又は第2磁極部との間で強力な磁気的吸引力を生じて安定した保持力が得られ、コイルへの通電時には、スラスト着磁部が第1磁極部又は第2磁極部との間で電磁力による強力な反発力を生じて、安定した駆動トルクが得られ、所望の保持力及び駆動トルクを発生する電磁アクチュエータを得ることができる。
An electromagnetic actuator according to the present invention includes a rotor having a cylindrical outer peripheral surface centered on a predetermined axis and capable of rotating within a predetermined angular range, an excitation coil, and an arc surface facing the outer peripheral surface of the rotor. An electromagnetic actuator having a first magnetic pole portion and a yoke having a second magnetic pole portion that generate different magnetic poles when energized to the coil, wherein the rotor defines an outer peripheral surface and extends in the circumferential direction It is formed by magnetizing the same magnetic pole integrally with the radial magnetized portion so as to face the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion in the direction of the axis, and the radial magnetized portion magnetized with different magnetic poles. And a thrust magnetized portion.
According to this configuration, as the magnetized portion of the rotor, in addition to the radial magnetized portion defining the outer peripheral surface, the rotor is integrally formed with the radial magnetized portion and magnetized to the same magnetic pole as the radial magnetized portion. Since the thrust magnetized portion is provided, the thrust magnetized portion faces the first magnetic pole portion or the second magnetic pole portion of the yoke in the direction of the axis (rotation center line) of the rotor and exerts a magnetic action. Will increase.
As a result, when the coil is not energized, the thrust magnetized portion generates a strong magnetic attraction force between the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion to obtain a stable holding force, and when the coil is energized, An electromagnetic actuator in which the thrust magnetized portion generates a strong repulsive force due to electromagnetic force between the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion to obtain a stable driving torque and generate a desired holding force and driving torque. Can be obtained.
上記構成において、スラスト着磁部は、ラジアル着磁部の一端側に一体的に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スラスト着磁部がラジアル着磁部の一端側に形成されているため、構造の簡略化、薄型化等を図りつつ、組み付けの容易化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的吸引力の設定を容易に行うことができる。
The said structure WHEREIN: The structure where the thrust magnetized part is integrally formed in the one end side of the radial magnetized part is employable.
According to this configuration, since the thrust magnetized portion is formed on one end side of the radial magnetized portion, the required drive is achieved while simplifying the structure and facilitating the assembly while facilitating the assembly. The torque and magnetic attractive force can be easily set.
上記構成において、スラスト着磁部は、ラジアル着磁部の両端側に一体的に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スラスト着磁部がラジアル着磁部の両端側に形成されているため、構造の簡略化等を図りつつ、より強力な駆動トルク及び磁気的吸引力の設定を容易に行うことができる。
In the above configuration, a configuration in which the thrust magnetized portion is integrally formed on both end sides of the radial magnetized portion can be employed.
According to this configuration, since the thrust magnetized portion is formed on both ends of the radial magnetized portion, a more powerful driving torque and magnetic attractive force can be easily set while simplifying the structure. be able to.
上記構成において、スラスト着磁部は、ラジアル着磁部の直径よりも大きい直径をなす円板状に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スラスト着磁部が全周に亘る円板状に形成されているため、局部的に設けられている場合に比べて、回転のアンバランス量を解消でき、安定した円滑な回転動作を確保することができる。
The said structure WHEREIN: The structure currently formed in the disk shape which makes a diameter larger than the diameter of a radial magnetized part is employable as a thrust magnetized part.
According to this configuration, since the thrust magnetized portion is formed in a disk shape over the entire circumference, the amount of rotation imbalance can be eliminated compared to the case where the thrust magnetized portion is provided locally, and stable and smooth. Rotational motion can be ensured.
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、露光用の開口部を有する基板と、開口部に臨む位置と退避する位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、羽根部材を駆動する駆動源とを備え、この駆動源は、上述の電磁アクチュエータのいずれか一つの電磁アクチュエータである、ことを特徴としている。
この構成によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を図りつつも、十分な駆動力がロータから出力されて、羽根部材は所望のタイミングで確実に安定して駆動され、又、所定の位置(例えば、開口部に臨む位置あるいは開口部から退避した位置)に確実に保持される。
A camera blade driving device according to the present invention includes a substrate having an opening for exposure, a blade member movably provided between a position facing the opening and a retreat position, and a drive source for driving the blade member The drive source is any one of the electromagnetic actuators described above.
According to this configuration, since the above-described electromagnetic actuator is employed as a drive source, a sufficient drive force is output from the rotor while the device is downsized, and the blade member is reliably stabilized at a desired timing. And is securely held at a predetermined position (for example, a position facing the opening or a position retracted from the opening).
上記構成をなす電磁アクチュエータによれば、ロータの着磁部としてラジアル着磁部の他にスラスト着磁部を設けたことにより、ロータ全体としてヨークに対向する面が増加する。これにより、小型化を図りつつも、所望の保持力及び駆動トルクを発生する電磁アクチュエータを提供することができる。
また、上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を図りつつも、ロータにより十分な駆動トルクが得られるため、羽根部材(例えば、シャッタ羽根、絞り羽根、NDフィルタ羽根、その他のフィルタ羽根等)を、所望のタイミングで確実に安定して駆動させることができ、又、所望の位置(開口部に臨む位置、又は開口部から退避した位置)に保持することができる。
According to the electromagnetic actuator having the above-described configuration, since the thrust magnetized portion is provided in addition to the radial magnetized portion as the rotor magnetized portion, the surface facing the yoke as a whole increases. Accordingly, it is possible to provide an electromagnetic actuator that generates a desired holding force and driving torque while achieving downsizing.
Further, according to the camera blade drive device having the above-described configuration, since the above-described electromagnetic actuator is employed as a drive source, a sufficient drive torque can be obtained by the rotor while reducing the size of the device. (For example, shutter blades, diaphragm blades, ND filter blades, other filter blades, etc.) can be driven stably and reliably at a desired timing, and a desired position (position facing the opening or opening) At a position retracted from the part).
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図5は、本発明に係る電磁アクチュエータをカメラ用羽根駆動装置に適用した一実施形態を示すものであり、図1は装置の分解斜視図、図2は装置の断面図、図3は電磁アクチュエータの斜視図及び断面図、図4及び図5は羽根部材が開口部から退避した位置と開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 5 show an embodiment in which an electromagnetic actuator according to the present invention is applied to a blade driving device for a camera. FIG. 1 is an exploded perspective view of the device, FIG. 2 is a sectional view of the device, and FIG. Fig. 4 is a perspective view and a sectional view of the electromagnetic actuator, and Figs. 4 and 5 are plan views showing a state in which the blade member is retracted from the opening and is in a position facing the opening.
この装置は、図1ないし図3に示すように、露光用の開口部10a,20aを有する基板としての地板10及び裏板20、開口部10a,20aに臨む位置と退避した位置との間を移動自在に地板10に支持された羽根部材30、羽根部材30を駆動する駆動源としての電磁アクチュエータ40等を備えている。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, this apparatus has a
地板10は、樹脂材料により形成されており、図1ないし図5に示すように、円形をなす露光用の開口部10a、後述するロータ41を回動自在に支持する支軸11、略扇状の貫通孔10b、後述するヨーク42を位置決めする位置決めピン12、位置決め突起13、羽根部材30を回動自在に支持する2つの支軸14、裏板20を結合するための2つの突起15、羽根部材30を開放位置に停止させるストッパ16及び閉鎖位置に停止させるストッパ17等を備えている。
裏板20は、樹脂材料又は薄板状の金属板等により形成されており、図1及び図2に示すように、円形をなす露光用の開口部20a、扇状の貫通孔20b、支軸14を通す円孔20c、ストッパ16,17を嵌合させる円孔20d、突起15を嵌合させる円孔20e等を備えている。そして、裏板20は、地板10の裏側に対して所定の間隔をおいて連結され、羽根部材30を回動自在に収容する羽根室Wを画定している。
The
The
羽根部材30は、薄板状の樹脂板等により形成されており、図1、図2、図4、図5に示すように、2枚の羽根31,32からなる。羽根31,32は、それぞれ支軸14が挿入される円孔31a,32a、後述する駆動ピン41cが挿入される長孔31b,32b等を備えている。
そして、駆動ピン41cが往復動することにより、羽根部材30は、図4に示すように開口部10a,20aから退避した位置(開放位置)と、図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置(閉鎖位置)との間を往復動するようになっている。
尚、羽根部材30としては、遮光性の板材により形成されたシャッタ羽根、通過する光量を減少させるNDフィルタ羽根、あるいは、赤外光をカットするフィルタ羽根等各種の羽根部材が適用される。
The
Then, as the
As the
電磁アクチュエータ40は、図1ないし図5に示すように、地板10に対して所定の角度範囲を回動自在に支持されるロータ41、略U字状に形成されて地板10に固定されるヨーク42、ヨーク42に嵌合されるボビン43aに巻回された励磁用のコイル43、地板10に固定される押え板44等により形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
ロータ41は、図1ないし図3に示すように、段付きの円柱状に形成され、支軸11が通される貫通孔41a´,N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´を画定するラジアル着磁部41a、ラジアル着磁部41aと一体的にかつ同一の磁極に着磁して形成されたN極端面41b´´及びS極端面41b´´´を画定するスラスト着磁部41b、スラスト着磁部41bの外周面から径方向に突出すると共に軸線L方向に伸長して形成された駆動ピン41c等を備えている。
ここで、ロータ41は、図2に示すように、ラジアル着磁部41a及びスラスト着磁部41bが磁性材料により形成され、駆動ピン41cが樹脂材料により形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
Here, in the
ラジアル着磁部41aは、図3(a),(b)に示すように、円筒状の外周面を画定するように、すなわち、軸線L(回転中心線)を通る面により周方向に二分されて、N極に着磁されたN極外周面41a´´、S極に着磁されたS極外周面41a´´´をもつように形成されている。
そして、N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´は、ヨーク42の後述する第1磁極部42aの円弧面42a´及び第2磁極部42bの円弧面42b´と対向するようになっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the radial magnetized
Further, the N pole outer
スラスト磁極部41bは、図3(a),(b)に示すように、ラジアル磁極部41aと一体的にかつラジアル着磁部41aの直径よりも大きい直径をなす円板状に形成されると共に、軸線Lの方向においてヨーク42の側面(下面)と対向する端面(上面)を画定するように、すなわち、軸線L(回転中心線)を通る面により周方向に二分されて、N極に着磁されたN極端面41b´´、S極に着磁されたS極端面41b´´´をもつように形成されている。
そして、N極端面41b´´及びS極端面41b´´´は、ヨーク42の後述する第1磁極部42aの側面(下面)42a´´及び第2磁極部42bの側面(下面)42b´´と対向するようになっている。
このように、スラスト着磁部41bが全周に亘る円板状に形成されているため、局部的に設けられる場合に比べて、回転のアンバランス量を解消できる。これにより、ロータ41は、安定した円滑な回転動作を行うことができる。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the thrust
The N
Thus, since the thrust magnetized
駆動ピン41cは、着磁部(ラジアル着磁部41a及びスラスト着磁部41b)と一体的に成型されて、ロータ41の回転駆動力を外部に伝達するものであり、樹脂材料等により非着磁に形成されている。
The
ヨーク42は、図1及び図3に示すように、略U字状に屈曲して形成され、その一端側に第1磁極部42a、その他端側に第2磁極部42b、その屈曲部に地板10の位置決めピン12を通す位置決め孔42c等を備えている。
第1磁極部42aは、ロータ41のラジアル磁極部41a(N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´)と対向する円弧面42a´、ロータ41のスラスト磁極部41b(N極端面41b´´及びS極端面41b´´´)と対向する側面(下面)42a´´を画定するように形成されている。
第2磁極部42bは、ロータ41のラジアル磁極部41a(N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´)と対向する円弧面42b´、ロータ41のスラスト磁極部41b(N極端面41b´´及びS極端面41b´´´)と対向する側面(下面)42b´´を画定するように形成されている。
位置決め孔42cは、地板10の突起12を嵌合させるように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The first
The second
The
コイル43は、図1に示すように、ボビン43aに巻回され、このボビン43aがヨーク42に嵌め込まれることにより、ヨーク42に固定されるようになっている。
押え板44は、図1に示すように、扁平な板状に形成され、ボビン部43aを受け入れる切り欠き部44a、地板10の位置決めピン12及び位置決め突起13を通す嵌合孔44b,44c等を備えている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the holding
上記構成をなす電磁アクチュエータ40の組み付けについては、先ず、地板10、ロータ41、ヨーク42、ボビン43aに巻回したコイル43、押え板44を準備する。
そして、図1に示すように、駆動ピン41cを貫通孔10bに通すようにしてロータ41を地板10の支軸11に回動自在に嵌め込み、ボビン43aをヨーク42に嵌め込む。
続いて、位置決めピン12を位置決め孔42cに通すと共に地板10の位置決め部(不図示)に係合させて、コイル43を固定したヨーク42を地板10に装着する。
続いて、位置決めピン12及び位置決め突起13を嵌合孔44b,44cに通すようにして、押え板44をヨーク42の上から装着し、位置決めピン12及び位置決め突起13の先端を熱カシメして、押え板44を地板10に固定する。
これにより、ロータ41は地板10に対して所定の角度範囲を回動自在に支持され、ヨーク42及びコイル43は、地板10に堅固に固定されることになる。
For assembly of the
Then, as shown in FIG. 1, the
Subsequently, the
Subsequently, the
As a result, the
また、カメラ用羽根駆動装置の組み付けについては、上記電磁アクチュエータ40の組み付けが完了した地板10に対して、図1及び図2に示すように、円孔31a,32aに支軸14,14を通しかつ長孔31b,32bに駆動ピン41cを通すようにして、羽根部材30(羽根31,32)を地板10に取り付ける。続いて、貫通孔20bに駆動ピン41cを通し、円孔20dにストッパ16,17を通すようにして、羽根部材30の外側(裏側)から裏板20を取り付け、突起15,15を円孔20e,20eに通した後、その先端を熱カシメして、裏板20を地板10に固定する。
これにより、羽根部材30は、開口部10a,20aを開閉するべく、地板10及び裏板20により画定される羽根室W内において揺動自在に支持されることになる。
As for the assembly of the camera blade drive device, as shown in FIGS. 1 and 2, the
Thereby, the
次に、上記電磁アクチュエータ40の動作及びカメラ用羽根駆動装置の動作について、図4及び図5を参照しつつ説明する。尚、図4及び図5では、押え板44を取り除いて示しているが、その外形を二点差線で表している。
先ず、コイル43への非通電の状態で、図4に示すように、ロータ41が時計回りの回転端に位置するとき、ロータ41の磁極の境界線が、第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´)及び第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´)の各々の中間位置からずれた位置で停止しているので、N極外周面41a´´及びN極端面41b´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´)との間、S極外周面41a´´´及びS極端面41b´´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´)との間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ41は時計回りの回転端にて停止して確実に保持されている。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置の羽根部材30が、図4に示すように、ストッパ16に当接して開口部10a,20aから退避した位置(開放位置)に位置決めされた状態に対応する。
Next, the operation of the
First, in a state where the
This state corresponds to a state in which the
この状態において、コイル43へ所定向きの通電が行われると、第1磁極部42aにS極が発生し、第2磁極部42bにN極が発生する。
これにより、N極外周面41a´´及びN極端面41b´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´)との間、S極外周面41a´´´及びS極端面41b´´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´)との間には、それぞれ電磁力による反発力が生じて、強力な回転トルクが発生し、ロータ41は反時計回りに回転し始める。
In this state, when the
Thereby, between the N pole outer
そして、図5に示すように、ロータ41が反時計回りの回転端に達すると、N極外周面41a´´及びN極端面41b´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´)との間、S極外周面41a´´´及びS極端面41b´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´)との間には、それぞれ電磁力による吸引力が生じて、ロータ41をさらに反時計回りに回転させるような回転付勢力が発生した状態にある。
そして、この状態において、コイル43への通電が断たれると、電磁力による吸引力が磁気的吸引力に変わって、ロータ41は反時計回りの回転端にて停止して確実に保持されることになる。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置の羽根部材30が、図5に示すように、ストッパ17に当接して開口部10a,20aに臨む位置(閉鎖位置)に位置決めされた状態に対応する。
As shown in FIG. 5, when the
In this state, when the power supply to the
This state corresponds to a state in which the
一方、コイル43に逆向きの通電が行われると、第1磁極部42a及び第2磁極部42bにそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ41は、時計回りに回転し、図4に示す時計回りの回転端にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材30は、図5に示すようにストッパ17に当接して開口部10a,20aに臨む位置(閉鎖位置)から図4に示すようにストッパ16に当接して開口部10a,20aから退避した位置(開放位置)に移動して位置決めされる。
On the other hand, when the
At this time, in the blade drive device for a camera, the
このように、ロータ41に対して、ラジアル磁極部41a(N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´)の他に、スラスト磁極部41b(N極端面41b´´及びS極端面41b´´´)を設けたことにより、ロータ41は安定した回転力を得ることができる。したがって、駆動ピン41cにより安定した駆動トルクが得られ、又、ロータ41は両側の回転端にて所望の保持力(磁気的吸引力)を発生することができ、この電磁アクチュエータ40をカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材30を円滑にかつ安定して駆動することができる。
Thus, with respect to the
図6は、上記電磁アクチュエータ40を駆動源とするカメラ用羽根駆動装置Mを、携帯電話機50に搭載した状態を示すものである。
携帯電話機50は、種々の操作釦51aが設けられた本体51、本体51に対して回動自在に連結され種々の情報を表示するモニター52aが設けられた蓋体52、蓋体52の外面に撮影窓52bをもつように収容されたカメラ用羽根駆動装置M等を備えている。
このように、上記電磁アクチュエータ40を駆動源とするカメラ用羽根駆動装置Mは、装置の小型化を図りつつも、ロータ41により十分な駆動トルクが得られるため、羽根部材30(例えば、シャッタ羽根、絞り羽根、NDフィルタ羽根、その他のフィルタ羽根等)を、所望のタイミングで確実に安定して駆動させることができ、又、所望の位置(開口部10a,20aに臨む位置、又は開口部10a,20aから退避した位置)に確実に保持することができる。
FIG. 6 shows a state in which the camera blade driving device M using the
The
As described above, the camera blade driving device M using the
図7ないし図11は、本発明の他の実施形態に係る電磁アクチュエータ140を駆動源とするカメラ用羽根駆動装置を示すものであり、ロータ141及び押え板144を変更した以外は前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この電磁アクチュエータ140において、ロータ141は、図7ないし図9に示すように、両端側に2つの円板をもつ段付きの円柱状に形成され、支軸11が通される貫通孔141a´,N極外周面141a´´及びS極外周面141a´´´を画定するラジアル着磁部141a、ラジアル着磁部141aと一体的にかつ同一の磁極に着磁して形成されたN極端面141b´´,141d´´及びS極端面141b´´´,141d´´´を画定する2つのスラスト着磁部141b,141d、スラスト着磁部141bの外周面から径方向に突出すると共に軸線L方向に伸長して形成された駆動ピン141c等を備えている。ここで、ロータ141は、図8に示すように、ラジアル着磁部141a及びスラスト着磁部141b,141dが磁性材料により形成され、駆動ピン141cが樹脂材料により形成されている。
FIGS. 7 to 11 show a camera blade drive device using an
In this
ラジアル着磁部141aは、図9(a),(b)に示すように、円筒状の外周面を画定するように、すなわち、軸線L(回転中心線)を通る面により周方向に二分されて、N極に着磁されたN極外周面141a´´、S極に着磁されたS極外周面141a´´´をもつように形成されている。
そして、N極外周面141a´´及びS極外周面141a´´は、ヨーク42の第1磁極部42aの円弧面42a´及び第2磁極部42bの円弧面42b´と対向するようになっている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the radial
The N pole outer
スラスト磁極部141bは、図9(a),(b)に示すように、ラジアル磁極部141aの一端側と一体的にかつラジアル着磁部141aの直径よりも大きい直径をなす円板状に形成されると共に、軸線Lの方向においてヨーク42の側面と対向する端面を画定するように、すなわち、軸線L(回転中心線)を通る面により周方向に二分されて、N極に着磁されたN極端面141b´´、S極に着磁されたS極端面141b´´´をもつように形成されている。
そして、N極端面141b´´及びS極端面141b´´は、ヨーク42の第1磁極部42aの側面(下面)42a´´及び第2磁極部42bの側面(下面)42b´´と対向するようになっている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the thrust
The N
スラスト磁極部141dは、図9(a),(b)に示すように、ラジアル磁極部141aの他端側と一体的にかつラジアル着磁部141aの直径よりも大きい直径をなす円板状に形成されると共に、軸線Lの方向においてヨーク42の側面と対向する端面を画定するように、すなわち、軸線L(回転中心線)を通る面により周方向に二分されて、N極に着磁されたN極端面141d´´、S極に着磁されたS極端面141d´´´をもつように形成されている。
そして、N極端面141d´´及びS極端面141d´´は、ヨーク42の第1磁極部42aの側面(上面)42a´´´及び第2磁極部42bの側面(上面)42b´´´と対向するようになっている。
このように、スラスト着磁部141b,141dが全周に亘る円板状に形成されているため、局部的に設けられる場合に比べて、回転のアンバランス量を解消できる。これにより、ロータ141は、安定した円滑な回転動作を行うことができる。
As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the thrust
Further, the N
Thus, since the thrust magnetized
駆動ピン141cは、着磁部(ラジアル着磁部141a及びスラスト着磁部141b,141d)と一体的に成型されて、ロータ141の回転駆動力を外部に伝達するものであり、樹脂材料等により非着磁に形成されている。
The
押え板144は、図7及び図8に示すように、扁平な板状に形成され、コイル43を巻回するボビン部144a、地板10の位置決めピン12及び位置決め突起13を通す嵌合孔144b,144c、ロータ141を回動自在に支持する支軸144d等を備えている。
7 and 8, the
上記構成をなす電磁アクチュエータ140の組み付けについては、先ず、地板10、ロータ141、ヨーク42、ボビン144aにコイル43を巻回した押え板144を準備する。そして、図7に示すように、ロータ141を押え板144の支軸144dに回動自在に嵌め込んだ後、指先等でロータ141が支軸144dから抜け落ちないように押える。
続いて、ロータ141のラジアル着磁部141aと対向するようにしながら、ヨーク42を押え板144のボビン部144aに形成された嵌合孔に嵌め込んで、ヨーク42を押え板144に固定する。
この状態において、ロータ141は支軸144dから抜け落ちなくなるので、続いて駆動ピン141cを貫通孔10bに通すようにして、位置決めピン12と位置決め突起13を、位置決め孔42c及び嵌合孔144bと嵌合孔144cに通し、押え板144を取り付け、位置決めピン12及び位置決め突起13の先端を熱カシメして、押え板144を地板10に固定する。
これにより、ロータ141は地板10に対して所定の角度範囲を回動自在に支持され、ヨーク42及びコイル43は、地板10に堅固に固定されることになる。
尚、カメラ用羽根駆動装置の組み付けについては、上記電磁アクチュエータ140の組み付けが完了した地板10に対して、前述同様に行われる。
Regarding the assembly of the
Subsequently, the
In this state, the
As a result, the
The assembly of the camera blade driving device is performed in the same manner as described above with respect to the
次に、上記電磁アクチュエータ140の動作及びカメラ用羽根駆動装置の動作について、図10及び図11を参照しつつ説明する。
先ず、コイル43への非通電の状態で、図10に示すように、ロータ141が時計回りの回転端に位置するとき、ロータ141の磁極の境界線が、第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´,42a´´´)及び第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´,42b´´´)の各々の中間位置からずれた位置で停止しているので、N極外周面141a´´及びN極端面141b´´,141d´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´,42b´´´)との間、S極外周面141a´´´及びS極端面141b´´´,141d´´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´,42a´´´)との間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ141は時計回りの回転端にて停止して確実に保持されている。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置の羽根部材30が、図10に示すように、ストッパ16に当接して開口部10a,20aから退避した位置(開放位置)に位置決めされた状態に対応する。
Next, the operation of the
First, in a state where the
This state corresponds to a state in which the
この状態において、コイル43へ所定向きの通電が行われると、第1磁極部42aにS極が発生し、第2磁極部42bにN極が発生する。
これにより、N極外周面141a´´及びN極端面141b´´,141d´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´,42b´´´)との間、S極外周面141a´´´及びS極端面141b´´´,141d´´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´,42a´´´)との間には、それぞれ電磁力による反発力が生じて、強力な回転トルクが発生し、ロータ141は反時計回りに回転し始める。
In this state, when the
Thereby, between the N pole outer
そして、図11に示すように、ロータ141が反時計回りの回転端に達すると、N極外周面141a´´及びN極端面141b´´,141d´´と第1磁極部42a(円弧面42a´、側面42a´´,42a´´´)との間、S極外周面141a´´´及びS極端面141b´´´,141d´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´、側面42b´´,42b´´´)との間には、それぞれ電磁力による吸引力が生じて、ロータ141をさらに反時計回りに回転させるような回転付勢力が発生した状態にある。
そして、この状態において、コイル43への通電が断たれると、電磁力による吸引力が磁気的吸引力に変わって、ロータ141は反時計回りの回転端にて停止して確実に保持されることになる。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置の羽根部材30が、図11に示すように、ストッパ17に当接して開口部10a,20aに臨む位置(閉鎖位置)に位置決めされた状態に対応する。
Then, as shown in FIG. 11, when the
In this state, when the
This state corresponds to a state in which the
一方、コイル43に逆向きの通電が行われると、第1磁極部42a及び第2磁極部42bにそれぞれ逆の磁極が発生し、ロータ141は、時計回りに回転し、図10に示す時計回りの回転端にて位置決めされて保持される。
このとき、カメラ用羽根駆動装置の羽根部材30は、図11に示すようにストッパ17に当接して開口部10a,20aに臨む位置(閉鎖位置)から図10に示すようにストッパ16に当接して開口部10a,20aから退避した位置(開放位置)に移動して位置決めされる。
On the other hand, when the
At this time, the
このように、ロータ141に対して、ラジアル磁極部141a(N極外周面141a´´及びS極外周面141a´´´)の他に、2つのスラスト磁極部141b,141d(N極端面141b´´,141d´´及びS極端面141b´´´,141d´´´)を設けたことにより、ロータ141はより安定した回転力を得ることができる。したがって、駆動ピン141cにより、より安定した強力な駆動トルクが得られ、又、ロータ141は両側の回転端にて所望の保持力(磁気的吸引力)を発生することができ、この電磁アクチュエータ140をカメラ用羽根駆動装置の駆動源として用いた場合に、羽根部材30を円滑にかつ安定して駆動することができる。
Thus, in addition to the radial
上記実施形態においては、羽根部材30として2枚の羽根31,32からなるものを駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータ40,140を採用したカメラ用羽根駆動装置を示したが、これに限定されるものではなく、1枚の羽根あるいは3枚以上の羽根からなる羽根部材を駆動する駆動源として本発明に係る電磁アクチュエータを採用してもよい。
上記実施形態においては、駆動ピン41c,141cを着磁部と別の部材で形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、着磁部と同一の材料で一体成形してもよい。
In the above embodiment, the blade driving device for a camera employing the
In the above embodiment, the case where the drive pins 41c and 141c are formed of a member different from the magnetized portion is shown, but the present invention is not limited to this, and the drive pins 41c and 141c may be integrally formed with the same material as the magnetized portion. Good.
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータは、小型化を図りつつも、所望の保持力及び駆動トルクを発生することができるため、カメラ用羽根駆動装置の駆動源として適用できるのは勿論のこと、被動部材を往復動させる必要のあるその他の光学機器あるいは電子機器等の駆動源として有用である。 As described above, since the electromagnetic actuator of the present invention can generate a desired holding force and driving torque while achieving a reduction in size, it can be applied as a driving source of a camera blade driving device. In addition, it is useful as a drive source for other optical devices or electronic devices that require the driven member to reciprocate.
10 地板(基板)
20 裏板(基板)
10a,20a 露光用の開口部
11,14 支軸
30 羽根部材
31,32 羽根
40,140 電磁アクチュエータ(駆動源)
41,141 ロータ
41a,141a ラジアル着磁部
41a´,141a´ 貫通孔
41a´´,141a´´ N極外周面
41a´´´,141a´´´ S極外周面
41b´´,141b´´,141d´´ N極端面
41b´´´,141b´´´,141d´´´ S極端面
41c,141c 駆動ピン
42 ヨーク
42a 第1磁極部
42a´ 円弧面
42a´´,42a´´´ 側面
42b 第2磁極部
42b´ 円弧面
42b´´,42b´´´ 側面
43 励磁用のコイル
44,144 押え板
144d 支軸
10 Ground plane (substrate)
20 Back plate (substrate)
10a,
41, 141
Claims (5)
前記ロータは、前記外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁されたラジアル着磁部と、前記軸線の方向において前記第1磁極部及び第2磁極部と対向するように前記ラジアル着磁部と一体的にかつ同一の磁極に着磁して形成されたスラスト着磁部と、を含む、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。 A rotor having a cylindrical outer peripheral surface centered on a predetermined axis and capable of rotating within a predetermined angular range; an excitation coil; and an arc surface opposed to the outer peripheral surface of the rotor; An electromagnetic actuator comprising a yoke having a first magnetic pole part and a second magnetic pole part that generate different magnetic poles by energization of
The rotor defines a radial magnetized portion that defines the outer peripheral surface and is magnetized with different magnetic poles in the circumferential direction, and the radial magnetized so as to face the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion in the axial direction. A thrust magnetized portion formed integrally with the magnetic portion and magnetized on the same magnetic pole,
An electromagnetic actuator characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の電磁アクチュエータ。 The thrust magnetized portion is integrally formed on one end side of the radial magnetized portion,
The electromagnetic actuator according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の電磁アクチュエータ。 The thrust magnetized portion is integrally formed on both end sides of the radial magnetized portion,
The electromagnetic actuator according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の電磁アクチュエータ。 The thrust magnetized portion is formed in a disk shape having a diameter larger than the diameter of the radial magnetized portion.
The electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記駆動源は、請求項1ないし4いずれか一つに記載の電磁アクチュエータである、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
A substrate having an opening for exposure, a blade member provided movably between a position facing the opening and a position retracted, and a drive source for driving the blade member,
The drive source is an electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 4.
A blade drive device for a camera.
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- 2005-12-09 JP JP2005355500A patent/JP2007159377A/en active Pending
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