JP2008278568A - Electromagnetic actuator and camera blade drive device - 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、カメラのシャッタ羽根あるいは絞り羽根等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 more particularly, to an electromagnetic actuator applied when driving a shutter blade or a diaphragm blade of a camera and a blade driving device for a camera using the same.
カメラのシャッタ装置あるいは絞り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2つの磁極部をそれぞれ有する略U字状の第1ヨーク及び第2ヨーク、第1ヨークの周りに巻回された励磁用の第1コイル、第2ヨークの周りに巻回された励磁用の第2コイル等を備え、第1ヨーク及び第1コイルと第2ヨーク及び第2コイルによりそれぞれ形成される2つの磁気回路を設け、2つの磁気回路にて生じる磁力によりロータを回転駆動し、又、非通電時においてロータの保持力を高めるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この電磁アクチュエータでシャッタ羽根(すなわちロータ)を起動させる場合、保持力に打ち勝つために2つのコイルが同時に通電されるため、消費電力が増大する。すなわち、動作直前に保持力を軽減する手法がないため、ロータを起動させるにはその保持力に対応した電力消費を必要とする上に、大きな保持力から動き出すため、加速し難い。
また、この電磁アクチュエータにおいては、休止位置から通電により他方向にロータを回転させても、非通電にするとロータが元の休止位置に戻る(片側吸引である)ため、動作中において常に通電する必要があり、消費電力がさらに増大する。
As a conventional electromagnetic actuator mounted on a shutter device or an aperture device of a camera, an N pole and an outer peripheral surface are divided in the circumferential direction while being rotatably supported with respect to a substrate having an opening for exposure. A substantially cylindrical U-shaped first and second yoke each having a columnar rotor magnetized on the S pole and two magnetic pole portions arranged to face the outer peripheral surface of the rotor, around the first yoke A first coil for excitation wound, a second coil for excitation wound around the second yoke, and the like are formed by the first yoke, the first coil, the second yoke, and the second coil, respectively. Are known in which the rotor is rotationally driven by the magnetic force generated by the two magnetic circuits, and the holding power of the rotor is increased when no current is applied (for example, Patent Document 1). reference).
However, when the shutter blade (that is, the rotor) is activated by this electromagnetic actuator, the two coils are energized at the same time to overcome the holding force, resulting in an increase in power consumption. That is, since there is no method for reducing the holding force immediately before the operation, starting the rotor requires power consumption corresponding to the holding force and starts moving from a large holding force, so it is difficult to accelerate.
Also, in this electromagnetic actuator, even if the rotor is rotated in the other direction by energization from the rest position, if it is de-energized, the rotor returns to the original rest position (single side suction), so it is necessary to always energize during operation. There is a further increase in power consumption.
また、他の電磁アクチュエータとしては、シャッタ羽根を駆動するために適用されるものとして、外周面が周方向に二分されてN極及びS極に着磁された円板状のロータ、ロータの外周面に対向する第1磁極部をもつ板状の第1ヨーク、ロータの外周面に対向する第2磁極部をもつ板状の第2ヨーク、これらのヨークの2つの接続領域に巻回された第1コイル及び第2コイル等を備え、第1ヨーク及び第2ヨークの半分及び第1コイルと第1ヨーク及び第2ヨークの残りの半分及び第2コイルによりそれぞれ形成される2つの磁気回路にて生じる磁力によりロータを回転駆動するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この電磁アクチュエータにおいては、前述同様に、ロータを起動させる場合、2つのコイルが同時に通電されるため、消費電力が増大する。また、動作直前に保持力を軽減する手法がないため、ロータを起動させるにはその保持力に対応した電力消費を必要とする上に、大きな保持力から動き出すため、加速し難い。
Further, as other electromagnetic actuators, which are applied to drive shutter blades, a disk-shaped rotor whose outer peripheral surface is divided into two in the circumferential direction and magnetized to N and S poles, the outer periphery of the rotor A plate-shaped first yoke having a first magnetic pole portion facing the surface, a plate-shaped second yoke having a second magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the rotor, and wound around two connection regions of these yokes Two magnetic circuits comprising a first coil, a second coil, etc., formed by a half of the first yoke and the second yoke, a first coil, the other half of the first yoke and the second yoke, and a second coil, respectively. There is known one in which the rotor is driven to rotate by the magnetic force generated (see, for example, Patent Document 2).
However, in this electromagnetic actuator, as described above, when starting the rotor, the two coils are energized at the same time, so that the power consumption increases. In addition, since there is no method for reducing the holding force immediately before the operation, starting the rotor requires power consumption corresponding to the holding force and starts moving from a large holding force, which makes it difficult to accelerate.
ところで、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯情報端末等に搭載されるシャッタ装置あるいは絞り装置等のカメラ用羽根駆動装置を駆動する電磁アクチュエータは、従来の構成のままで単に小型化を図ると、特に、非通電時の磁気的保持力(ディテントトルク)が十分確保されなくなる。したがって、この電磁アクチュエータがシャッタ羽根あるいは絞り羽根等を所定の休止位置に安定して保持することが困難になり、特に外部から衝撃力等を受けるとシャッタ羽根あるいは絞り羽根が勝手に移動してしまう虞がある。 By the way, an electromagnetic actuator for driving a camera blade driving device such as a shutter device or a diaphragm device mounted on a digital camera, a mobile phone, a portable information terminal, etc. A sufficient magnetic holding force (detent torque) at the time of non-energization cannot be secured. Accordingly, it becomes difficult for the electromagnetic actuator to stably hold the shutter blade or the diaphragm blade or the like at a predetermined rest position, and the shutter blade or the diaphragm blade moves freely when receiving an impact force or the like from the outside. There is a fear.
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、軽量化、消費電力の低減等を図りつつ、例えば、カメラのシャッタ羽根あるいは絞り羽根等を駆動する駆動源として適用する場合に、外部から衝撃力等を受けても、これらの羽根が勝手に移動するのを防止して所定位置に保持することができ、又、本来の動作時には所望のシャッタ動作あるいは絞り動作を素早く行うように駆動力を発生し得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を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to reduce the size, weight, reduce power consumption, etc. When applied as a drive source to drive, even if it receives impact force from the outside, it can prevent these blades from moving freely, and can be held at a predetermined position. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic actuator capable of generating a driving force so as to quickly perform a shutter operation or a diaphragm operation, and a camera blade driving device using the electromagnetic actuator.
本発明の電磁アクチュエータは、N極及びS極に着磁された外周面を有し休止位置と最大回転位置の角度範囲を回動するロータと、ロータの外周面との間で磁気的吸引力及び反発力を生じ得る第1ヨークと、第1ヨークに巻回された励磁用の第1コイルと、ロータの外周面との間で磁気的吸引力及び反発力を生じ得る第2ヨークと、第2ヨークに巻回された励磁用の第2コイルを備えた電磁アクチュエータであって、上記第1ヨークは、第1コイルを非通電とするときロータを休止位置に保持する保持力を生じ、かつ、第1コイルを一方向に通電するときロータを最大回転位置に向けて回転駆動する駆動力を生じるように形成され、上記第2ヨークは、第2コイルを非通電とするときロータを休止位置に保持する保持力を生じ、かつ、第2コイルを一方向に通電するときその保持力を小さくするように形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、第1ヨーク及び第1コイルからなる磁気回路が、ロータを回転駆動するための駆動力を生じるために適用され、第2ヨーク及び第2コイルからなる磁気回路が、ロータを休止位置に保持する保持力を生じるために適用される。
このように、一方の磁気回路をロータの駆動用に、他方の磁気回路をロータの保持用に設けたことにより、ロータを休止位置に停止させる場合は、第1コイル及び第2コイルを非通電とした状態で強力な保持力(ディテントトルク)が得られ、一方、ロータを最大回転位置に向けて起動させる場合は、第1コイルを通電することで休止位置にてあるいは休止位置から僅かにずれた位置であっても回転駆動力が得られ、さらには、第2コイルを通電することで保持力が弱められてロータを素早く回転させることができる。
したがって、ロータが衝撃等により休止位置から勝手に回転するのを防止でき、又、ロータを起動させるときは円滑に回転動作を行わせることができる。また、保持力を小さくするために第2コイルに通電することによって消費する電力は少ないため、従来のように両方のコイルに駆動のための通電を行う場合に比べて消費電力を低減することができる。
The electromagnetic actuator according to the present invention has a magnetic attraction force between a rotor having an outer peripheral surface magnetized in N and S poles and rotating in an angular range between a rest position and a maximum rotational position, and the outer peripheral surface of the rotor. A first yoke capable of generating a repulsive force, a first coil for excitation wound around the first yoke, and a second yoke capable of generating a magnetic attractive force and a repulsive force between the outer peripheral surface of the rotor, An electromagnetic actuator comprising a second coil for excitation wound around a second yoke, wherein the first yoke generates a holding force for holding the rotor in a rest position when the first coil is de-energized, In addition, when the first coil is energized in one direction, it is formed so as to generate a driving force for rotationally driving the rotor toward the maximum rotation position, and the second yoke pauses the rotor when the second coil is de-energized. Producing a holding force to hold in position, and Is formed so as to reduce its holding power when energized Le in one direction, it is characterized in that.
According to this configuration, the magnetic circuit composed of the first yoke and the first coil is applied to generate a driving force for rotationally driving the rotor, and the magnetic circuit composed of the second yoke and the second coil Applied to create a holding force to hold in the rest position.
Thus, when one rotor is stopped at the rest position by providing one magnetic circuit for driving the rotor and the other magnetic circuit for holding the rotor, the first coil and the second coil are not energized. In this state, a strong holding force (detent torque) can be obtained. On the other hand, when starting the rotor toward the maximum rotational position, the first coil is energized to slightly deviate from the rest position. Even if it is in the position, a rotational driving force can be obtained, and further, by energizing the second coil, the holding force is weakened and the rotor can be rotated quickly.
Therefore, it is possible to prevent the rotor from rotating freely from the rest position due to an impact or the like, and when the rotor is started, the rotating operation can be smoothly performed. In addition, since less power is consumed by energizing the second coil in order to reduce the holding force, power consumption can be reduced compared to the case where both coils are energized for driving as in the prior art. it can.
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨークは、第1コイルを非通電とするとき、ロータを最大回転位置に保持する保持力を生じるように形成され、第2ヨークは、第2コイルを非通電とするとき、ロータを最大回転位置に保持する保持力を生じるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1ヨーク及び第1コイルにより形成される磁気回路及び第2ヨーク及び第2コイルにより形成される磁気回路は共に、非通電の状態でロータを最大回転位置に保持する保持力を生じるため、通電により最大回転位置に保持する場合(片側吸引)に比べて、消費電力を低減することができる。
In the electromagnetic actuator having the above configuration, the first yoke is formed so as to generate a holding force for holding the rotor at the maximum rotation position when the first coil is de-energized, and the second yoke is de-energized to the second coil. In this case, it is possible to adopt a configuration that is formed so as to generate a holding force that holds the rotor in the maximum rotation position.
According to this configuration, the magnetic circuit formed by the first yoke and the first coil and the magnetic circuit formed by the second yoke and the second coil are both held to hold the rotor at the maximum rotational position in a non-energized state. Since a force is generated, power consumption can be reduced as compared with a case where the rotation is held at the maximum rotational position by energization (single side suction).
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1コイル及び第2コイルへの通電を制御する制御手段を含み、制御手段は、第1ヨークがロータを休止位置に向けて回転付勢した後に最大回転位置に向けて起動させるべく第1コイルを通電制御すると共に、ロータを起動させる前に第2ヨークがロータを休止位置に保持する保持力を小さくするように第2コイルを通電制御する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータを回転駆動する際に、先ず、第1ヨーク及び第1コイルからなる磁気回路が生じる付勢力によりロータを休止位置に位置決めした後に、第2ヨーク及び第2コイルからなる磁気回路が生じる保持力を小さくし、その後、第1ヨーク及び第1コイルからなる磁気回路で回転駆動力を生じるようにするため、ロータが仮に休止位置から僅かにずれていても、ロータは所定の休止位置に位置決めされた状態から素早く起動することができる。
The electromagnetic actuator having the above configuration includes control means for controlling energization to the first coil and the second coil, and the control means is directed to the maximum rotation position after the first yoke urges the rotor to rotate toward the rest position. The first coil is energized and controlled so as to be activated, and the second coil is energized and controlled so that the holding force for the second yoke to hold the rotor in the rest position is reduced before the rotor is activated. Can do.
According to this configuration, when the rotor is driven to rotate, first, the rotor is positioned at the rest position by the urging force generated by the magnetic circuit including the first yoke and the first coil, and then the rotor includes the second yoke and the second coil. In order to reduce the holding force generated by the magnetic circuit and then generate a rotational driving force in the magnetic circuit composed of the first yoke and the first coil, even if the rotor is slightly deviated from the rest position, the rotor is predetermined. It is possible to quickly start from the state of being positioned at the rest position.
また、上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1コイル及び第2コイルへの通電を制御する制御手段を含み、制御手段は、第2ヨークがロータを休止位置に保持する保持力を小さくするように第2コイルを通電制御した後に、第1ヨークがロータを最大回転位置に向けて起動させるべく第1コイルを通電制御する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータを回転駆動する際に、先ず、第2ヨーク及び第2コイルからなる磁気回路が生じる保持力を小さくした後に、第1ヨーク及び第1コイルからなる磁気回路で回転駆動力を生じるようにするため、ロータは起動の指令に対して即座にかつ素早く起動して回転することができる。
The electromagnetic actuator having the above-described configuration includes a control unit that controls energization to the first coil and the second coil, and the control unit reduces the holding force with which the second yoke holds the rotor in the rest position. It is possible to employ a configuration in which after the energization control of the two coils, the first yoke energizes the first coil so as to start the rotor toward the maximum rotation position.
According to this configuration, when the rotor is rotationally driven, first, the holding force generated by the magnetic circuit composed of the second yoke and the second coil is reduced, and then the rotational circuit is driven by the magnetic circuit composed of the first yoke and the first coil. In order to generate a force, the rotor can be activated and rotated immediately and quickly in response to an activation command.
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨーク及び第2ヨークは、互いに異なる形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、第1ヨーク及び第2ヨークを組付ける際に、誤組付けを防止することができる。
In the electromagnetic actuator having the above configuration, it is possible to adopt a configuration in which the first yoke and the second yoke are formed in different shapes.
According to this configuration, erroneous assembly can be prevented when the first yoke and the second yoke are assembled.
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨークは、第1コイルを巻回する略U字状の腕部と、腕部の両端領域に形成されてロータの外周面に対向すると共に第1コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる2つの磁極部を有し、第2ヨークは、第2コイルを巻回する略U字状の腕部と、腕部の両端領域に形成されてロータの外周面に対向すると共に第2コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる2つの磁極部を有し、第1ヨークの磁極部と第2ヨークの磁極部は、ロータの回転軸方向において重なるように配置されている、構成を採用することも可能である。
この構成によれば、第1ヨーク及び第2ヨークが共に略U字形状をなすように形成され、それらの端部領域に形成される磁極部同士が、ロータの外周面の重なる領域に対して磁気的吸引力及び反発力を生じるように配置されるため、第1ヨークが生じる磁力(非通電による磁気的保持力、通電による磁気的吸引力及び反発力)及び第2ヨークが生じる磁力(非通電による磁気的保持力、通電による磁気的吸引力及び反発力)を、それぞれ十分(所定レベル以上)に確保することができる。
In the electromagnetic actuator having the above-described configuration, the first yoke is formed in a substantially U-shaped arm portion around which the first coil is wound, and both end regions of the arm portion are opposed to the outer peripheral surface of the rotor and is connected to the first coil. It has two magnetic pole portions that generate different magnetic poles when energized, and the second yoke is formed in a substantially U-shaped arm portion that winds the second coil, and both end regions of the arm portion, and is formed on the outer peripheral surface of the rotor. There are two magnetic pole portions that face each other and generate different magnetic poles when energized to the second coil. The magnetic pole portion of the first yoke and the magnetic pole portion of the second yoke are arranged so as to overlap in the rotation axis direction of the rotor. It is also possible to adopt a configuration.
According to this configuration, the first yoke and the second yoke are both formed in a substantially U shape, and the magnetic pole portions formed in the end regions thereof are in a region where the outer peripheral surfaces of the rotor overlap. Since the magnetic yoke is arranged so as to generate a magnetic attractive force and a repulsive force, the magnetic force generated by the first yoke (magnetic holding force by non-energization, the magnetic attractive force and repulsive force by energization) and the magnetic force generated by the second yoke (non-conductive) The magnetic holding force by energization, the magnetic attraction force and the repulsive force by energization, respectively can be sufficiently ensured (a predetermined level or more).
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨーク及び第2ヨークは、第1コイルを巻回した腕部と第2コイルを巻回した腕部がロータを挟んで両側に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1ヨーク及び第2ヨークがロータの径方向に並ぶように配置されるため、ロータの回転軸方向において電磁アクチュエータを薄型化することができる。
In the electromagnetic actuator having the above configuration, the first yoke and the second yoke adopt a configuration in which the arm portion wound with the first coil and the arm portion wound with the second coil are arranged on both sides of the rotor. can do.
According to this configuration, since the first yoke and the second yoke are arranged so as to be aligned in the radial direction of the rotor, the electromagnetic actuator can be thinned in the rotation axis direction of the rotor.
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨーク及び第2ヨークは、第1コイルを巻回した腕部と第2コイルを巻回した腕部がロータの回転軸方向において略同一の高さに位置するように、それらの一方が屈曲して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1ヨーク及び第2ヨークがロータの径方向に並ぶように配置されると共に第1ヨークの腕部と第2ヨークの腕部をロータの回転軸方向において略同一の高さに配置するため、それぞれの腕部に巻回される第1コイル及び第2コイルの高さをロータの回転軸方向において共に低くすることができる。これにより、ロータの回転軸方向において電磁アクチュエータをさらに薄型化することができる。
In the electromagnetic actuator configured as described above, the first yoke and the second yoke have the arm portion wound with the first coil and the arm portion wound with the second coil positioned at substantially the same height in the rotation axis direction of the rotor. Thus, it is possible to employ a configuration in which one of them is bent.
According to this configuration, the first yoke and the second yoke are arranged so as to be aligned in the radial direction of the rotor, and the arm portion of the first yoke and the arm portion of the second yoke are substantially the same height in the rotation axis direction of the rotor. Therefore, the heights of the first coil and the second coil wound around the respective arm portions can be lowered in the rotation axis direction of the rotor. Thereby, the electromagnetic actuator can be further reduced in thickness in the direction of the rotation axis of the rotor.
上記構成の電磁アクチュエータにおいて、第1ヨーク及び第2ヨークは、第1コイルを巻回した腕部と第2コイルを巻回した腕部がロータの回転軸方向において重なるように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1ヨーク及び第2ヨークを重なるように配置することで、ロータの近傍に部品を集約することができ、ロータの回転軸に垂直な面方向において電磁アクチュエータの占有面積を小さくすることができる。
In the electromagnetic actuator having the above-described configuration, the first yoke and the second yoke are arranged such that the arm portion around which the first coil is wound and the arm portion around which the second coil is wound are overlapped in the rotation axis direction of the rotor. A configuration can be employed.
According to this configuration, by arranging the first yoke and the second yoke so as to overlap with each other, the parts can be concentrated in the vicinity of the rotor, and the area occupied by the electromagnetic actuator can be reduced in the plane direction perpendicular to the rotation axis of the rotor. Can be small.
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、開口部を開閉又は所定の口径に絞って光量を調整するべく基板に回動自在に支持された羽根と、羽根を駆動する駆動源とを備え、駆動源として、上記構成をなす電磁アクチュエータのいずれか一つを採用する、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、十分な保持力(ディテントトルク)がロータに作用するため、シャッタ動作あるいは絞り動作等を行う羽根を所定の休止位置(例えば、開口部を全開した開き位置)に確実に位置決めして保持することができ、又、シャッタ動作又は絞り動作を行う場合は、ロータを素早く駆動させて所望のタイミングでシャッタ動作又は絞り動作を円滑に行わせることができる。
A camera blade drive device according to the present invention comprises a substrate having an opening for exposure, a blade rotatably supported on the substrate to open / close the aperture or reduce the aperture to a predetermined aperture, and a blade. A drive source for driving, and any one of the electromagnetic actuators having the above-described configuration is employed as the drive source.
According to this configuration, since the above-described electromagnetic actuator is employed as a drive source, a sufficient holding force (detent torque) acts on the rotor while reducing the size of the apparatus. The blades to be performed can be surely positioned and held at a predetermined rest position (for example, the open position where the opening is fully opened), and when performing a shutter operation or a diaphragm operation, the rotor is quickly driven to obtain a desired The shutter operation or the aperture operation can be smoothly performed at the timing.
上記構成をなす本発明の電磁アクチュエータによれば、小型化、軽量化、消費電力の低減等を達成しつつ、例えば、カメラのシャッタ羽根あるいは絞り羽根等を駆動する駆動源として適用する場合に、外部から衝撃力等を受けても、これらの羽根が勝手に移動するのを防止して所定位置に保持することができ、又、本来の動作時には所望のシャッタ動作あるいは絞り動作を素早く行うように駆動力を発生し得る電磁アクチュエータを得ることができる。
また、本発明の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、シャッタ動作あるいは絞り動作等を行う羽根を、確実に作動させつつ、所望の休止位置(例えば、全開位置あるいは非絞り位置)に確実に保持することができる。
According to the electromagnetic actuator of the present invention having the above-described configuration, for example, when applied as a drive source for driving a shutter blade or a diaphragm blade of a camera while achieving reduction in size, weight, reduction of power consumption, etc. Even if an impact force is applied from the outside, these blades can be prevented from moving freely and held in place, and the desired shutter operation or aperture operation can be quickly performed during the original operation. An electromagnetic actuator capable of generating a driving force can be obtained.
In addition, according to the camera blade drive device of the present invention, since the electromagnetic actuator described above is employed as a drive source, the blade that performs the shutter operation or the aperture operation, etc., is reliably operated while the device is downsized. In this way, it can be reliably held at a desired rest position (for example, a fully open position or a non-throttle position).
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8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(ここでは、カメラ用シャッタ装置)に適用した一実施形態を示すものである。尚、図1及び図2は説明の便宜上羽根室の構造についても実線で示した装置の平面図、図3は装置の一部を示す展開断面図、図4は装置に搭載される電磁アクチュエータの平面図、図5は電磁アクチュエータに含まれる第1ヨーク,第1コイル,及びロータを示す平面図、図6は電磁アクチュエータに含まれる第2ヨーク,第2コイル,及びロータを示す平面図、図7は装置の駆動制御を示すタイムチャート、図8は電磁アクチュエータの動作を説明するための動作図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 8 show an embodiment in which an electromagnetic actuator according to the present invention is applied to a camera blade driving device (here, a camera shutter device). 1 and FIG. 2 are plan views of the device shown in solid lines for the structure of the blade chamber for convenience of explanation, FIG. 3 is a developed sectional view showing a part of the device, and FIG. 4 is an electromagnetic actuator mounted on the device. FIG. 5 is a plan view showing the first yoke, the first coil, and the rotor included in the electromagnetic actuator. FIG. 6 is a plan view showing the second yoke, the second coil, and the rotor included in the electromagnetic actuator. 7 is a time chart showing the drive control of the apparatus, and FIG. 8 is an operation diagram for explaining the operation of the electromagnetic actuator.
このカメラ用シャッタ装置は、図1ないし図3に示すように、露光用の開口部11,21を有する基板としての地板10及び裏板20、開口部11,21を開閉するべく地板10に回動自在に支持された羽根としての一対のシャッタ羽根31,32、シャッタ羽根31,32を駆動する駆動源としての電磁アクチュエータ100等を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the camera shutter device is rotated around the
地板10は、図1ないし図3に示すように、露光用の円形をなす開口部11、ロータ110を回動自在に支持する支軸12、略扇状の貫通孔13、第1ヨーク120を位置決めする位置決め部14、第2ヨーク140を位置決めする位置決め部15、シャッタ羽根31,32を回動自在にそれぞれ支持する支軸16,17、シャッタ羽根31,32を全開位置に停止させる全開ストッパ18、シャッタ羽根31,32を全閉位置に停止させる全閉ストッパ19等を備えている。
裏板20は、図3に示すように、露光用の円形をなす開口部21、略扇状の貫通孔22、支軸16,17を嵌合させる嵌合孔23,24等を備えるように形成されており、地板10の裏側端面と所定の間隔をおいてネジ等により連結されてシャッタ羽根31,32を回動自在に収容する羽根室Wを画定するようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
As shown in FIG. 3, the
シャッタ羽根31,32は、図1及び図2に示すように、それぞれ、支軸16,17が挿入される円孔31a,32a、後述するロータ110の駆動ピン112が挿入される長孔31b,32bを備えるように形成されている。そして、ロータ110が回動(駆動ピン112が往復動)することにより、シャッタ羽根31,32は、図2に示すようにお互いに近づいて開口部11,21を全閉する閉じ動作を行い、一方、図1に示すようにお互いに遠ざかって開口部11,21を全開する開き動作を行うようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電磁アクチュエータ100は、図1ないし図4に示すように、地板10に回動自在に支持されるロータ110、地板10に固定される第1ヨーク120、第1ヨーク120に嵌合されたボビン130aに巻回される励磁用の第1コイル130、地板10に固定される第2ヨーク140、第2ヨーク140に嵌合されたボビン150aに巻回される励磁用の第2コイル150等により形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ロータ110は、図3及び図4に示すように、円柱状に形成され、支軸12が通される貫通孔111a、回転軸Lを通る磁極境界面を境に二分されて異なる磁極(N極、S極)に着磁されたN極外周面111b及びS極外周面111cを画定するロータ部111、ロータ部111から径方向外側に向かって突出しさらに下方に伸長する駆動ピン112を備えている。
駆動ピン112は、ロータ110の回転駆動力を外部に伝達するものであり、シャッタ羽根31,32の長孔31b,32bに挿入されるように形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
第1ヨーク120は、図4及び図5に示すように、平板状でかつ略U字状に湾曲して形成された腕部121、その両端領域においてお互いに異なる磁極を生じ得る2つの磁極部122,123を備えている。
腕部121には、第1コイル130を巻回したボビン130aが嵌合されている。
磁極部122は、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと対向する円弧面122aを画定するように形成されている。
磁極部123は、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと対向する円弧面123aを画定するように形成されている。
尚、円弧面122a,123aは、ロータ110の外径よりも大きい内径をなす寸法に形成されて、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと所定の間隙をあけて対向している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
A
The
The
The
また、第1ヨーク120は、第1コイル130を非通電とするとき、図5(a)に示すように、磁極部122(円弧面122a)がS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を及ぼしかつ磁極部123(円弧面123a)がN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を及ぼして、ロータ110を時計回りに回転付勢して休止位置θo(ストッパSoに駆動ピン112が当接する位置)に保持する保持力を生じように形成され、又、第1コイル130を一方向に通電するとき、図5(b)に示すように、磁極部122(円弧面122a)がN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を及ぼしかつ磁極部123(円弧面123a)がS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を及ぼして、ロータ110を反時計回りに回転付勢して最大回転位置θmax(ストッパSmに駆動ピン112が当接する位置)に向けて回転駆動する駆動力を生じるように形成されている。
さらに、第1ヨーク120は、ロータ110が最大回転位置θmaxに位置するとき、第1コイル130を非通電としても、ロータ110を最大回転位置θmaxに保持する保持力を生じるように形成されている。
第1ヨーク120及び第1コイル130からなる磁気回路は、主としてロータ110を回転駆動するための駆動力を生じるために適用されるものである。
Further, when the
Furthermore, the
The magnetic circuit composed of the
第2ヨーク140は、図4及び図6に示すように、平板状でかつ略U字状に湾曲して形成された腕部141、その両端領域においてお互いに異なる磁極を生じ得る2つの磁極部142,143を備えている。
腕部141には、第2コイル150を巻回したボビン150aが嵌合されている。
磁極部142は、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと対向する円弧面142aを画定するように形成されている。
磁極部143は、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと対向する円弧面143aを画定するように形成されている。
尚、円弧面142a,143aは、ロータ110の外径よりも大きい円弧面をなす寸法に形成されて、ロータ110のN極外周面111b及びS極外周面111cと所定の間隙をあけて対向している。ここで、円弧面142a,143aの内径は、円弧面122a,123aと同一でもよいが、第2コイル150のターン数や通電の際の電圧値又は電流値に応じて小さくしてもあるいは大きくしてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
A
The
The
The
また、第2ヨーク140は、第2コイル150を非通電とするとき、図6(a)に示すように、磁極部142(円弧面142a)がS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を及ぼしかつ磁極部143(円弧面143a)がN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を及ぼして、ロータ110を時計回りに回転付勢して休止位置θo(ストッパSoに駆動ピン112が当接する位置)に保持する保持力を生じように形成され、又、第2コイル150を一方向に通電するとき、図6(b)に示すように、磁極部142(円弧面142a)がN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を及ぼしかつ磁極部143(円弧面143a)がS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を及ぼしてその保持力を小さくするように形成されている。
さらに、第2ヨーク140は、ロータ110が最大回転位置θmaxに位置するとき、第2コイル150を非通電としても、ロータ110を最大回転位置θmaxに保持する保持力を生じるように形成されているが、第2ヨーク140及び第2コイル150からなる磁気回路は、主としてロータ110を休止位置θoに保持する保持力を生じるために適用されるものである。
Further, when the
Further, the
ここで、第1ヨーク120及び第2ヨーク140は、互いに異なる形状に形成することも可能であり、第1ヨーク120及び第2ヨーク140を地板10に組付ける際に、誤組付けを防止することができる。
そして、第1ヨーク120及び第2ヨーク140は、図3及び図4に示すように、第1ヨーク120の2つの磁極部122,123と第2ヨーク140の2つの磁極部142,143が、ロータ110の回転軸方向Lにおいて重なるように(接触しないように所定の隙間をおいて)配置されると共に、第1ヨーク120の腕部121と第2ヨーク140の腕部141が、ロータ110を両側から挟みこむように(向かい合うように)配置されている。
Here, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
すなわち、第1ヨーク120及び第2ヨーク140が共に略U字形状をなすように形成され、それらの端部領域に形成される磁極部122,123及び磁極部142,143が、ロータ110の外周面111b,111cの重なる領域に対して磁気的吸引力及び反発力を生じるように配置されるため、第1ヨーク120が生じる磁力(非通電による磁気的保持力、通電による磁気的吸引力及び反発力)及び第2ヨーク140が生じる磁力(非通電による磁気的保持力、通電による磁気的吸引力及び反発力)を、それぞれ十分(所定レベル以上)に確保することができる。
さらに、第1ヨーク120及び第2ヨーク140は、第1コイル130を巻回した腕部121と第2コイル150を巻回した腕部141がロータ110を挟んで両側に配置されているため、第1ヨーク120及び第2ヨーク140がロータ110の径方向に並ぶように配置されて、ロータ110の回転軸方向Lにおいて電磁アクチュエータを薄型化することができる。
That is, the
Further, the
上記のように、一方の磁気回路(第1ヨーク120及び第1コイル130)をロータ110の駆動用に、他方の磁気回路(第2ヨーク140及び第2コイル150)をロータ110の保持用に設けたことにより、ロータ110を休止位置θoに停止させる場合は、第1コイル130及び第2コイル150を非通電とした状態で強力な保持力(ディテントトルク)が得られ、一方、ロータ110を最大回転位置θmaxに向けて起動させる場合は、第1コイル130を一方向に通電することで休止位置から起動する回転駆動力が得られ、さらには、第2コイル150を一方向に通電することでその保持力を弱めることができ、それ故にロータ110を素早く回転させることができる。
したがって、ロータ110が衝撃等により休止位置θoから勝手に回転するのを防止でき、又、ロータ110を起動させるときは円滑に回転動作を行わせることができる。また、保持力を小さくするために第2コイル150に通電することによって消費する電力は少ないため、従来のように両方のコイルに駆動のための通電を行う場合に比べて消費電力を低減することができる。
As described above, one magnetic circuit (the
Therefore, the
次に、上記構成をなす電磁アクチュエータ100を備えたカメラ用シャッタ装置の動作について、図1、図7及び図8を参照しつつ説明する。尚、装置の全体の駆動制御及び第1コイル130及び第2コイル150の通電制御は、装置に搭載された制御手段(コントロールユニット)が司る。
ここで、第1コイル130及び第2コイル150を通電制御する際に、シャッタ羽根31,32が開口部11,21を開く向きに(ロータ110を時計回りに回転させるように)通電を行う場合を「開き通電」とし、シャッタ羽根31,32が開口部11,21を閉じる向きに(ロータ110を反時計回りに回転させるように)通電を行う場合を「閉じ通電」とする。
Next, the operation of the camera shutter device including the
Here, when energization control is performed on the
先ず、第1コイル130及び第2コイル150を非通電とした状態(図7中のA点)において、図1に示すように、シャッタ羽根31,32は開口部11,21を全開にした状態にあり、ロータ110は休止位置θoに停止している。
このとき、図8中の(A)に示すように、磁極部122,142はS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を生じ、かつ、磁極部123,143はN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を生じて、ロータ110は時計回りの回転端である休止位置θoに停止し、強力な保持力(ディテントトルク)により保持されている。
First, in a state where the
At this time, as shown in FIG. 8A, the
ここで、シャッタ羽根31,32に閉じ動作(シャッタ動作)を行わせる場合、先ず、第1コイル130に開き通電(図7中のB点)を行う。すると、図8中の(B)に示すように、第1ヨーク120には、磁極部122にN極及び磁極部123にS極がそれぞれ生じ、ロータ110は、休止位置θoに向けてさらに大きな回転付勢力で時計回りに回転付勢されて、休止位置θoに確実に位置決めされる。
Here, when the
続いて、第2コイル150に所定レベル(第1コイル130の閉じ通電よりも小さい電流又は電圧)の閉じ通電(図7中のC点)を行う。すると、図8中の(C)に示すように、第2ヨーク140には、磁極部142にS極及び磁極部143にN極がそれぞれ生じ、ロータ110を休止位置θoに向けて付勢する保持力が小さくなる。
Subsequently, the
続いて、第1コイル130に閉じ通電(図7中のD点)を行う。すると、図8中の(D)に示すように、第1ヨーク120には、磁極部122にS極及び磁極部123にN極がそれぞれ生じ、ロータ110は、最大回転位置θmaxに向けて回転し始める。このとき、第2ヨーク140による保持力は既に弱められているので、ロータ110は円滑に素早く起動することができる。これにより、ロータ110は、図8中の(E)に示すように、最大回転位置θmaxまで移動し、シャッタ羽根31,32は、図2に示すように、全閉位置まで移動して開口部11,21を閉鎖する。
Subsequently, the
そして、シャッタ羽根31,32が開口部11,21を全閉した後に、第2コイル150を非通電とする(図7中のE点)。これにより、第2ヨーク140においては、図8中の(E)に示すように、磁極部142,143において電磁力により発生したS極,N極が消滅し、通常の静的な磁気的吸引力により、ロータ110を最大回転位置θmaxに付勢する保持力が生じる。
その後、さらに第1コイル130を非通電とする(図7中のF点)。すると、第1ヨーク120においては、図8中の(F)に示すように、磁極部122,123において電磁力により発生したS極,N極が消滅し、通常の静的な磁気的吸引力により、ロータ110を最大回転位置θmaxに付勢する保持力が生じる。尚、E点とF点を同一点とし、第1コイル130と第2コイル150を同時に非通電としてもよい。
このように、第1ヨーク120及び第1コイル130により形成される磁気回路及び第2ヨーク140及び第2コイル150により形成される磁気回路は共に、非通電の状態でロータ110を最大回転位置θmaxに保持する保持力を生じるため、通電により最大回転位置θmaxに保持する場合(片側吸引)に比べて、消費電力を低減できる。
Then, after the
Thereafter, the
Thus, both the magnetic circuit formed by the
そして、所定の時間に亘って全閉状態が維持された後、第1コイル120及び第2コイル150に他方向の開き通電を行う(図7中のG点)。すると、図8中の(G)に示すように、第1ヨーク120には、磁極部122にN極及び磁極部123にS極がそれぞれ生じ、又、第2ヨーク140には、磁極部142にN極及び磁極部143にS極がそれぞれ生じて、ロータ110は休止位置θoに向けて回転し始める。そして、シャッタ羽根31,32は、図1に示すように、元の休止位置である全開位置に戻る。また、G点を2点に分け、第2コイル150に通電後、第1コイル130に通電してもよい。
Then, after the fully closed state is maintained for a predetermined time, the
上記のように、制御手段は、第1ヨーク120がロータ110を休止位置θoに向けて回転付勢した後に最大回転位置θmaxに向けて起動させるべく第1コイル130を通電制御すると共に、ロータ110を起動させる前に第2ヨーク140がロータ110を休止位置θoに保持する保持力を小さくするように第2コイル150を通電制御する。
すなわち、ロータ110を回転駆動する際に、先ず、第1ヨーク120及び第1コイル130からなる磁気回路が生じる付勢力によりロータ110を休止位置θoに位置決めした後に、第2ヨーク140及び第2コイル150からなる磁気回路が生じる保持力を小さくし、その後、第1ヨーク120及び第1コイル130からなる磁気回路で回転駆動力を生じるようにするため、ロータ110が仮に休止位置θoから僅かにずれていても、ロータ110は所定の休止位置θoに位置決めされた状態から素早く起動させられる。
As described above, the control means controls the energization of the
That is, when the
以上述べたように、一方の磁気回路(第1ヨーク120及び第1コイル130)をロータ110の駆動用に、他方の磁気回路(第2ヨーク140及び第2コイル150)をロータ110の保持用に設けたことにより、ロータ110を休止位置θoに停止させる場合は、第1コイル130及び第2コイル150を非通電とした状態で強力な保持力(ディテントトルク)が得られ、一方、ロータ110を最大回転位置θmaxに向けて起動させる場合は、第1コイル130を一方向に通電することで休止位置から起動する回転駆動力が得られ、さらには、第2コイル150を一方向に通電することで保持力を小さくしてロータ110を素早く回転させることができる。
したがって、ロータ110が衝撃等により休止位置θoから勝手に回転するのを防止でき、又、ロータ110を起動させるときは円滑に回転動作を行わせることができる。また、保持力を小さくするために第2コイル150に通電することによって消費する電力は少ないため、従来のように両方のコイルに駆動のための通電を行う場合に比べて消費電力を低減することができる。
As described above, one magnetic circuit (the
Therefore, the
図9及び図10は、上記電磁アクチュエータ100を備えたカメラ用シャッタ装置の駆動制御の他の実施形態を示すものである。尚、装置の全体の駆動制御及び第1コイル130及び第2コイル150の通電制御は、前述同様に、装置に搭載された制御手段(コントロールユニット)が司る。
9 and 10 show another embodiment of drive control of the camera shutter device provided with the
すなわち、この実施形態においては、先ず、第1コイル130及び第2コイル150を非通電とした状態(図9中のA点)において、図1に示すように、シャッタ羽根31,32は開口部11,21を全開にした状態にあり、ロータ110は休止位置θoに停止している。このとき、図10中の(A)に示すように、磁極部122,142はS極外周面111cとの間で磁気的吸引力を生じ、かつ、磁極部123,143はN極外周面111bとの間で磁気的吸引力を生じて、ロータ110は時計回りの回転端である休止位置θoに停止し、強力な保持力(ディテントトルク)により保持されている。
That is, in this embodiment, first, in a state where the
ここで、シャッタ羽根31,32に閉じ動作(シャッタ動作)を行わせる場合、先ず、第2コイル150に所定レベル(第1コイル130の閉じ通電よりも小さい電流又は電圧)の閉じ通電(図9中のB点)を行う。すると、図10中の(B)に示すように、第2ヨーク140には、磁極部142にS極及び磁極部143にN極がそれぞれ生じ、ロータ110を休止位置θoに向けて付勢する保持力が小さくなる。
Here, when the
続いて、第1コイル130に閉じ通電(図9中のC点)を行う。すると、図10中の(C)に示すように、第1ヨーク120には、磁極部122にS極及び磁極部123にN極がそれぞれ生じ、ロータ110は、最大回転位置θmaxに向けて回転し始める。このとき、第2ヨーク140による保持力は既に弱められているので、ロータ110は円滑に素早く起動することができる。
これにより、ロータ110は、図10中の(D)に示すように、最大回転位置θmaxまで移動し、シャッタ羽根31,32は、図2に示すように、全閉位置まで移動して開口部11,21を閉鎖する。
Subsequently, the
As a result, the
そして、シャッタ羽根31,32が開口部11,21を全閉した後に、第2コイル150を非通電とする(図9中のD点)。これにより、第2ヨーク140においては、図10中の(D)に示すように、磁極部142,143において電磁力により発生したS極,N極が消滅し、通常の静的な磁気的吸引力により、ロータ110を最大回転位置θmaxに付勢する保持力が生じる。
その後、さらに第1コイル130を非通電とする(図9中のE点)。すると、第1ヨーク120においては、図10中の(E)に示すように、磁極部122,123において電磁力により発生したS極,N極が消滅し、通常の静的な磁気的吸引力により、ロータ110を最大回転位置θmaxに付勢する保持力が生じる。尚、図9中のD点とE点を同一点とし、第1コイル130と第2コイル150を同時に非通電としてもよい。
Then, after the
Thereafter, the
このように、第1ヨーク120及び第1コイル130により形成される磁気回路及び第2ヨーク140及び第2コイル150により形成される磁気回路は共に、非通電の状態でロータ110を最大回転位置θmaxに保持する保持力を生じるため、通電により最大回転位置θmaxに保持する場合(片側吸引)に比べて、消費電力を低減できる。
Thus, both the magnetic circuit formed by the
そして、所定の時間に亘って全閉状態が維持された後、第1コイル130及び第2コイル150に他方向の開き通電を行う(図9中のF点)。すると、図10中の(F)に示すように、第1ヨーク120には、磁極部122にN極及び磁極部123にS極がそれぞれ生じ、又、第2ヨーク140には、磁極部142にN極及び磁極部143にS極がそれぞれ生じて、ロータ110は休止位置θoに向けて回転し始める。そして、シャッタ羽根31,32は、図1に示すように、元の休止位置である全開位置に戻る。また、G点を2点に分け、第2コイル150に通電後、第1コイル130に通電してもよい。
Then, after the fully closed state is maintained for a predetermined time, the
上記のように、制御手段は、第2ヨーク140がロータ110を休止位置θoに保持する保持力を小さくするように第2コイル150を通電制御した後に、第1ヨーク120がロータ110を最大回転位置θmaxに向けて起動させるべく第1コイル130を通電制御する。
すなわち、ロータ110を回転駆動する際に、先ず、第2ヨーク140及び第2コイル150からなる磁気回路が生じる保持力を小さくした後に、第1ヨーク120及び第1コイル130からなる磁気回路で回転駆動力を生じるようにするため、ロータ110は起動の指令に対して即座にかつ素早く起動することができる。
As described above, the control means controls the energization of the
That is, when the
図11は、本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と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。
すなわち、この実施形態において、電磁アクチュエータ100は、図11に示すように、ロータ110、第1ヨーク120´、第1コイル130、第2ヨーク140、第2コイル150等により形成されている。
FIG. 11 shows another embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention. The same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
That is, in this embodiment, the
第1ヨーク120´は、第1コイル130を巻回した腕部121´が屈曲して形成されており、この第1コイル130を巻回した腕部121´と第2コイル150を巻回した腕部141が、ロータ110の回転軸方向Lにおいて略同一の高さに位置するように形成されている。
したがって、第1ヨーク120´及び第2ヨーク140のそれぞれの腕部121´,141に巻回される第1コイル130及び第2コイル150の高さをロータ110の回転軸方向Lにおいて共に低くすることができる。これにより、ロータ110の回転軸方向Lにおいて電磁アクチュエータ100をさらに薄型化することができる。
尚、図11においては、第1ヨーク120´に屈曲部を設けたが、第2ヨークに屈曲部を設けてもよい。
The
Therefore, the heights of the
In FIG. 11, the bent portion is provided in the
図12は、本発明に係る電磁アクチュエータのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と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。
すなわち、この実施形態において、電磁アクチュエータ100は、図12に示すように、ロータ110´´、第1ヨーク120´´、第1コイル130、第2ヨーク140´´、第2コイル150等により形成されている。
ロータ110´´は、図12に示すように、ロータ部111´´が前述のロータ部111よりも回転軸方向Lに長めに形成されている。
第1ヨーク120´´及び第2ヨーク140´´は、第1コイル130を巻回した腕部121と第2コイル150を巻回した腕部141が、ロータ110の回転軸方向Lにおいて重なるように(所定の隙間をおいて)配置されている。
このように、第1ヨーク120´´及び第2ヨーク140´´を重なるように配置することで、ロータ110´´の近傍に部品を集約することができ、ロータ110´´の回転軸Lに垂直な面方向において電磁アクチュエータ100の占有面積を小さくすることができる。
FIG. 12 shows still another embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention. The same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 12, the
As shown in FIG. 12, the
In the
In this manner, by arranging the
上記実施形態においては、本発明に係る電磁アクチュエータ100を駆動源として採用するカメラ用羽根駆動装置として、デジタルカメラ、銀塩フィルム式カメラ等に適用されるシャッタ羽根31,32をもつカメラ用シャッタ装置を示したが、これに限定されるものではなく、デジタルカメラ、銀塩フィルム式カメラ等に適用され、露光用の開口部11,21を所定の口径に絞る絞り羽根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100を採用したカメラ用絞り装置であってもよい。
In the above embodiment, a camera shutter device having
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、軽量化を達成しつつ、所望の回転駆動力が得られると共に、特に強力な磁気的保持力(ディテントトルク)が得られて、外部からの衝撃力等に対してもロータを所定の休止位置に安定して保持することができるため、通常の駆動源として適用できるのは勿論のこと、特に、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載される機器あるいはデジタルカメラのシャッタ羽根あるいは絞り羽根等の駆動源として有用である。 As described above, the electromagnetic actuator of the present invention can achieve a desired rotational driving force while achieving a reduction in size and weight, and a particularly strong magnetic holding force (detent torque). Since the rotor can be stably held at a predetermined rest position against impact force from the motor, it can be applied as a normal drive source, in particular, a mobile phone, a portable personal computer, etc. It is useful as a drive source for shutter blades or diaphragm blades of devices mounted on portable information terminals or digital cameras.
10 地板(基板)
20 裏板(基板)
11,21 露光用の開口部
12 支軸
13 貫通孔
14,15 位置決め部
16,17 支軸
18 全開ストッパ
19 全閉ストッパ
22 貫通孔
23 嵌合孔
24 嵌合孔
31,32 シャッタ羽根
31a 円孔
31b 長孔
32a 円孔
32b 長孔
100 電磁アクチュエータ(駆動源)
110,110´´ ロータ
111,111´´ ロータ部
111a 貫通孔
111b N極外周面
111c S極外周面
112 駆動ピン
120,120´,120´´ 第1ヨーク
121,121´ 腕部
122,123 2つの磁極部
122a,123a 円弧面
130 第1コイル
130a ボビン
140,140´´ 第2ヨーク
141 腕部
142,143 2つの磁極部
142a,143a 円弧面
150 第2コイル
150a ボビン
θo 休止位置
θmax 最大回転位置
L ロータの回転軸方向
So ストッパ
Sm ストッパ
W 羽根室
10 Ground plane (substrate)
20 Back plate (substrate)
11, 21 Opening for
110, 110 ″
Claims (10)
前記第1ヨークは、前記第1コイルを非通電とするとき前記ロータを休止位置に保持する保持力を生じ、かつ、前記第1コイルを一方向に通電するとき前記ロータを最大回転位置に向けて回転駆動する駆動力を生じるように形成され、
前記第2ヨークは、前記第2コイルを非通電とするとき前記ロータを休止位置に保持する保持力を生じ、かつ、前記第2コイルを一方向に通電するとき前記保持力を小さくするように形成されている、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。 Magnetic attraction and repulsive force can be generated between the rotor having an outer peripheral surface magnetized in the N pole and the S pole and rotating in the angular range between the rest position and the maximum rotational position, and the outer peripheral surface of the rotor. A first yoke, a first coil for excitation wound around the first yoke, a second yoke capable of generating a magnetic attractive force and a repulsive force between the outer peripheral surface of the rotor, and the second yoke An electromagnetic actuator comprising a second coil for excitation wound around
The first yoke generates a holding force for holding the rotor in a rest position when the first coil is de-energized, and directs the rotor to a maximum rotation position when the first coil is energized in one direction. Formed to generate a driving force for rotational driving,
The second yoke generates a holding force for holding the rotor in a rest position when the second coil is de-energized, and reduces the holding force when the second coil is energized in one direction. Formed,
An electromagnetic actuator characterized by that.
前記第2ヨークは、前記第2コイルを非通電とするとき、前記ロータを最大回転位置に保持する保持力を生じるように形成されている、
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 first yoke is formed to generate a holding force that holds the rotor in a maximum rotation position when the first coil is de-energized,
The second yoke is formed to generate a holding force that holds the rotor in a maximum rotation position when the second coil is de-energized.
The electromagnetic actuator according to claim 1.
前記制御手段は、前記第1ヨークが前記ロータを休止位置に向けて回転付勢した後に最大回転位置に向けて起動させるべく前記第1コイルを通電制御すると共に、前記ロータを起動させる前に前記第2ヨークが前記ロータを休止位置に保持する保持力を小さくするように前記第2コイルを通電制御する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁アクチュエータ。 Control means for controlling energization to the first coil and the second coil;
The control means controls the energization of the first coil to activate the rotor toward the maximum rotation position after the first yoke urges the rotor to rotate to the rest position, and before starting the rotor, The second yoke controls the energization of the second coil so as to reduce the holding force for holding the rotor in the rest position;
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator is characterized in that
前記制御手段は、前記第2ヨークが前記ロータを休止位置に保持する保持力を小さくするように前記第2コイルを通電制御した後に、前記第1ヨークが前記ロータを最大回転位置に向けて起動させるべく前記第1コイルを通電制御する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁アクチュエータ。 Control means for controlling energization to the first coil and the second coil;
The control means controls the energization of the second coil so that the holding force of the second yoke holding the rotor in the rest position is reduced, and then the first yoke starts the rotor toward the maximum rotation position. Energization control of the first coil in order to
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator is characterized in that
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。 The first yoke and the second yoke are formed in different shapes,
The electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the electromagnetic actuator is provided.
前記第2ヨークは、前記第2コイルを巻回する略U字状の腕部と、前記腕部の両端領域に形成されて前記ロータの外周面に対向すると共に前記第2コイルへの通電により互いに異なる磁極を生じる2つの磁極部を有し、
前記第1ヨークの磁極部と前記第2ヨークの磁極部は、前記ロータの回転軸方向において重なるように配置されている、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。 The first yoke is formed in a substantially U-shaped arm portion that winds the first coil, and is formed in both end regions of the arm portion so as to face the outer peripheral surface of the rotor, and by energizing the first coil. Having two magnetic pole portions that produce different magnetic poles;
The second yoke is formed in a substantially U-shaped arm portion around which the second coil is wound, and both end regions of the arm portion so as to face the outer peripheral surface of the rotor, and by energizing the second coil. Having two magnetic pole portions that produce different magnetic poles;
The magnetic pole part of the first yoke and the magnetic pole part of the second yoke are arranged so as to overlap in the rotation axis direction of the rotor,
An electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項6記載の電磁アクチュエータ。 In the first yoke and the second yoke, an arm portion around which the first coil is wound and an arm portion around which the second coil is wound are arranged on both sides of the rotor.
The electromagnetic actuator according to claim 6.
ことを特徴とする請求項7記載の電磁アクチュエータ。 The first yoke and the second yoke are arranged such that the arm portion around which the first coil is wound and the arm portion around which the second coil is wound are positioned at substantially the same height in the rotation axis direction of the rotor. One of them is bent,
The electromagnetic actuator according to claim 7.
ことを特徴とする請求項6記載の電磁アクチュエータ。 The first yoke and the second yoke are arranged so that an arm portion around which the first coil is wound and an arm portion around which the second coil is wound are overlapped with each other in the rotation axis direction of the rotor.
The electromagnetic actuator according to claim 6.
前記駆動源は、請求項1ないし8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 rotatably supported on the substrate to open / close or narrow the opening to a predetermined aperture to adjust the amount of light; and a drive source for driving the blade. ,
The drive source is the electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 8,
A blade drive device for a camera.
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