JP2009069733A - Electromagnetic actuator and blade drive device for camera - Google Patents

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JP2009069733A JP2007240544A JP2007240544A JP2009069733A JP 2009069733 A JP2009069733 A JP 2009069733A JP 2007240544 A JP2007240544 A JP 2007240544A JP 2007240544 A JP2007240544 A JP 2007240544A JP 2009069733 A JP2009069733 A JP 2009069733A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase speeding of an electromagnetic actuator for driving a shutter blade or the like of a camera and improve shock resistance when not in operation. <P>SOLUTION: The electromagnetic actuator is equipped with a rotor 110 generating driving force by turning in a predetermined angle range, an exciting coil 140, and a yoke 120 having a first magnetic pole part 121 and a second magnetic pole part 122 respectively demarcating arc-shaped surfaces facing the outer peripheral surface of the rotor and generating magnetic poles different from each other by energizing the coil. The arc-shaped surfaces 121a and 122a of the fist and second magnetic pole parts 121 and 122 are formed so that the distances to the outer peripheral surfaces 111b and 111c from the rotor may be continuously changed (increased from one end side to the other end side of the arc-shaped surface) in the rotating direction of the rotor. Thus, the rotor is smoothly rotated more quickly in one direction, whereby the shutter blade is closed (shutter operation) at higher speed, and shock resistance during non-energization is improved by changing the magnetization direction and the energizing method of the rotor. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

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、着磁された円柱状のロータ、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 magnetized columnar rotor, a yoke that forms a magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the rotor, and the like, and includes shutter blades and a diaphragm of a camera. The present invention relates to an electromagnetic actuator applied when driving a blade such as a blade and a blade driving device for a camera using the electromagnetic actuator.

カメラ用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、円形の開口部を有する基板に対して回動自在に支持されかつ外周面が周方向に二分されて着磁(N極及びS極)された円柱状のロータ、ロータの外周面に対向する円弧面を画定する磁極片を有する略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、非通電時の保持力(ディテントトルク)を高めるために、ロータと対向する磁極片を、長い円弧をなす大分割磁極片と短い円弧をなす小分割磁極片に分割して形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional electromagnetic actuator mounted on a shutter device for a camera, etc., it is supported so as to be rotatable with respect to a substrate having a circular opening, and the outer peripheral surface is divided into two in the circumferential direction (N pole and S pole). ) Columnar rotor, a substantially U-shaped yoke having a pole piece defining an arcuate surface facing the outer peripheral surface of the rotor, an excitation coil wound around the yoke, etc. In order to increase the holding force (detent torque), the pole piece facing the rotor is divided into a large divided pole piece forming a long arc and a small divided pole piece forming a short arc ( For example, see Patent Document 1).

また、他の電磁アクチュエータとしては、前述同様に、外周面が周方向に二分されて着磁(N極及びS極)された円柱状のロータ、ロータの外周面に対向する円弧面を画定す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、駆動トルクを高めるために、ロータの外周面から径方向に突出する突出部を設けたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。   As other electromagnetic actuators, similarly to the above, a cylindrical rotor whose outer peripheral surface is divided in the circumferential direction and magnetized (N pole and S pole), and an arc surface facing the outer peripheral surface of the rotor are defined. A substantially U-shaped yoke having a magnetic pole part, an exciting coil wound around the yoke, etc., and provided with a protruding part protruding radially from the outer peripheral surface of the rotor in order to increase the driving torque Is known (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1に記載の電磁アクチュエータにおいては、磁極片をロータの外周面と対向するように折り曲げると共に周方向において二分割した磁極片(大分割磁極片と小分割磁極片)に形成しているため、構造が複雑であり、製造コストも高くなる。また、ロータの外周面に対して、大分割磁極片が対向する間隔(磁気ギャップ)と小分割磁極片が対向する間隔(磁気ギャップ)を異ならせる場合を示しているが、間隔が不連続的に変化すると共に定量的に設定されていないため、ロータの回転が円滑に行われない虞がある。また、特許文献2に記載の電磁アクチュエータにおいては、磁極部の円弧面はロータの外周面に対して一定の間隔(磁気ギャップ)をなすように形成されているため構造は簡単であるものの、ロータに突出部を設けたことにより、ロータの慣性質量が増加し、応応答性を従来同様に維持すると消費電力の増加を招き、一方、消費電力を従来同様に維持すると応答性の悪化を招くことになる。   However, in the electromagnetic actuator described in Patent Document 1, the magnetic pole piece is bent so as to face the outer peripheral surface of the rotor, and is formed into two magnetic pole pieces (a large divided magnetic pole piece and a small divided magnetic pole piece) divided in the circumferential direction. Therefore, the structure is complicated and the manufacturing cost is increased. In addition, the case where the interval (magnetic gap) where the large divided magnetic pole pieces oppose to the outer peripheral surface of the rotor is different from the interval (magnetic gap) where the small divided magnetic pole pieces oppose is shown, but the interval is discontinuous. In addition, the rotation of the rotor may not be performed smoothly because it is not set quantitatively. In the electromagnetic actuator described in Patent Document 2, the arc surface of the magnetic pole part is formed so as to form a constant interval (magnetic gap) with respect to the outer peripheral surface of the rotor, but the structure is simple. Providing protrusions on the rotor increases the inertial mass of the rotor, and if the response is maintained as before, the power consumption increases. On the other hand, maintaining the power consumption as before causes the response to deteriorate. become.

特開2001−327143号公報JP 2001-327143 A 特開2004−194403号公報JP 2004-194403 A

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、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を図りつつ、ロータが一方向に回転する際の駆動トルク、回転速度、応答性等を高めて、例えばカメラのシャッタ羽根、絞り羽根等の羽根を駆動する駆動源として用いられる場合に、羽根を円滑にかつより速い速度で駆動することが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 its object is to drive the rotor when it rotates in one direction while simplifying the structure, reducing the size, reducing the cost, and the like. An electromagnetic actuator that can drive the blade smoothly and at a higher speed when it is used as a drive source for driving a blade such as a shutter blade or a diaphragm blade of a camera by increasing torque, rotational speed, responsiveness, etc. And providing a blade driving device for a camera using the same.

本発明の電磁アクチュエータは、周方向に二分して着磁された円筒状の外周面を有するロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面と対向する弧状面をそれぞれ画定すると共にコイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第1磁極部及び第2磁極部を有するヨークを備え、所定の角度範囲を回動して駆動力を発生する電磁アクチュエータであって、上記第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、上記ロータの外周面との間隔をロータの回転方向においてそれぞれ連続的に変化させ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、間隔が連続的に変化する(すなわち、間隔が、ロータの回転方向(周方向)における弧状面の一端側から他端側に向けて連続的に増加又は減少する)ため、ロータを円滑に回転させることができると共に、ロータを一方向に回転させるときの速度を他方向に回転させるときの速度よりも速くすることができる。したがって、所定の被駆動体を一方向にのみ速く駆動したい場合に、この電磁アクチュエータを用いることで、被駆動体に円滑で素早い動作を行わせることができる。また、ロータと第1磁極部及び第2磁極部の間隔を変更するのみであるため、従来の電磁アクチュエータに比べて、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成することができる。
The electromagnetic actuator of the present invention defines a rotor having a cylindrical outer peripheral surface magnetized by being divided into two in the circumferential direction, an exciting coil, and an arcuate surface facing the outer peripheral surface of the rotor, respectively. An electromagnetic actuator comprising a yoke having a first magnetic pole part and a second magnetic pole part that generate different magnetic poles when energized, and that generates a driving force by rotating a predetermined angular range, the first magnetic pole part and The arc-shaped surface of the second magnetic pole part is formed so as to continuously change the distance from the outer peripheral surface of the rotor in the rotation direction of the rotor.
According to this configuration, since the interval continuously changes (that is, the interval continuously increases or decreases from one end side to the other end side of the arcuate surface in the rotation direction (circumferential direction) of the rotor, The rotor can be smoothly rotated, and the speed when rotating the rotor in one direction can be made higher than the speed when rotating in the other direction. Therefore, when it is desired to drive a predetermined driven body quickly only in one direction, the driven body can be operated smoothly and quickly by using this electromagnetic actuator. Further, since only the interval between the rotor and the first magnetic pole part and the second magnetic pole part is changed, the structure can be simplified, reduced in size, reduced in cost, etc. as compared with the conventional electromagnetic actuator.

上記構成の電磁アクチュエータにおいて、間隔の最小値をX及び最大値をYとするとき、下記条件式
X<Y<2X
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータ(の外周面)と第1磁極部及び第2磁極部(の弧状面)との間隔が条件式を満たすように形成することで、ディテントトルクによるロータの保持力を確保しつつ、ロータの一方向への回転速度を速くすることができる。
In the electromagnetic actuator having the above configuration, when the minimum value of the interval is X and the maximum value is Y, the following conditional expression X <Y <2X
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, the holding force of the rotor due to the detent torque is achieved by forming the distance between the rotor (the outer peripheral surface thereof) and the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion (the arc-shaped surface thereof) so as to satisfy the conditional expression. The rotational speed in one direction of the rotor can be increased while ensuring.

上記構成の電磁アクチュエータにおいて、ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、コイルに非通電の状態で、ロータを角度範囲の両端位置にそれぞれ保持す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、ロータは非通電の状態で両端位置に保持されるため、消費電力を低減することができる。
In the electromagnetic actuator having the above configuration, the outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are formed so as to hold the rotor at both end positions in the angular range, respectively, while the coil is not energized. The configuration can be adopted.
According to this configuration, since the rotor is held at both end positions in a non-energized state, power consumption can be reduced.

上記構成の電磁アクチュエータにおいて、ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、コイルに非通電の状態で、ロータを角度範囲の一端位置にのみ保持す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、ロータは非通電の状態で一端位置にのみ保持されるため、一方向の通電のオン/オフのみの簡単な通電制御により、ロータの往復回転を制御することができる。
In the electromagnetic actuator having the above-described configuration, the outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are formed so as to hold the rotor only at one end position in the angle range while the coil is not energized. The configuration can be adopted.
According to this configuration, since the rotor is held only at one end position in a non-energized state, the reciprocating rotation of the rotor can be controlled by simple energization control with only one-way energization on / off.

また、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、開口部を有する基板と、開口部を全開した全開位置に移動する開き動作及び開口部を全閉した全閉位置に移動する閉じ動作を行う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たカメラ用羽根駆動装置であって、上記駆動源は、周方向に二分して着磁された円筒状の外周面を有すると共に羽根を開閉駆動するロータと、励磁用のコイルと、ロータの外周面と対向する弧状面をそれぞれ画定すると共にコイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第1磁極部及び第2磁極部を有するヨークを含み、第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、ロータの外周面との間隔をロータの回転方向においてそれぞれ連続的に変化させ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、間隔が連続的に変化する(すなわち、間隔が、ロータの回転方向(周方向)における弧状面の一端側から他端側に向けて連続的に増加又は減少する)ため、ロータを円滑に回転させることができると共に、ロータを一方向に回転させるときの速度を他方向に回転させるときの速度よりも速くすることができる。したがって、羽根を一方向にのみ速く駆動したい場合に、この電磁アクチュエータを用いることで、羽根に円滑で素早い動作を行わせることができる。また、ロータと第1磁極部及び第2磁極部の間隔を変更するのみであるため、従来の駆動源に比べて、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成することができる。
Further, the camera blade driving device of the present invention is configured to perform a substrate having an opening, an opening operation for moving the opening to a fully opened position, and a closing operation for moving the opening to a fully closed position. A blade driving device for a camera comprising a blade supported rotatably on the blade and a drive source for driving the blade, wherein the drive source is a cylindrical outer peripheral surface magnetized in half in the circumferential direction. And a rotor for driving the blades to open and close, an exciting coil, an arcuate surface facing the outer peripheral surface of the rotor, and a first magnetic pole portion and a second magnetic pole portion that generate different magnetic poles by energizing the coil. Including a yoke having a magnetic pole portion, and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are formed so as to continuously change the distance from the outer peripheral surface of the rotor in the rotation direction of the rotor. Features
According to this configuration, since the interval continuously changes (that is, the interval continuously increases or decreases from one end side to the other end side of the arcuate surface in the rotation direction (circumferential direction) of the rotor, The rotor can be smoothly rotated, and the speed when rotating the rotor in one direction can be made higher than the speed when rotating in the other direction. Therefore, when it is desired to drive the blade quickly in only one direction, the blade can be operated smoothly and quickly by using this electromagnetic actuator. Further, since only the distance between the rotor and the first magnetic pole part and the second magnetic pole part is changed, the structure can be simplified, downsized, and the cost can be reduced as compared with the conventional drive source.

上記構成のカメラ用羽根駆動装置において、間隔の最小値をX及び最大値をYとするとき、下記条件式
X<Y<2X
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータ(の外周面)と第1磁極部及び第2磁極部(の弧状面)との間隔が条件式を満たすように形成することで、ディテントトルクによるロータの保持力を確保しつつ、ロータの一方向への回転速度すなわち羽根の一方向への動作を速くすることができる。
In the camera blade driving device having the above configuration, when the minimum value of the interval is X and the maximum value is Y, the following conditional expression X <Y <2X
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, the holding force of the rotor due to the detent torque is achieved by forming the distance between the rotor (the outer peripheral surface thereof) and the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion (the arc-shaped surface thereof) so as to satisfy the conditional expression. While ensuring, the rotational speed in one direction of the rotor, that is, the operation in one direction of the blades can be increased.

上記構成のカメラ用羽根駆動装置において、間隔は、羽根が全開位置にあるときに生じる磁気的吸引力よりも全閉位置にあるときに生じる磁気的吸引力が大きくな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、羽根が全開位置から全閉位置に向けて移動して開口部を閉じる動作が速く行われるため、羽根がシャッタ羽根として機能する場合に、円滑で高速なシャッタ動作を行わせることができる。
In the camera blade driving device having the above configuration, the interval is formed such that the magnetic attractive force generated when the blade is in the fully closed position is larger than the magnetic attractive force generated when the blade is in the fully open position. A configuration can be employed.
According to this configuration, since the operation of closing the opening by moving the blade from the fully open position to the fully closed position is performed quickly, a smooth and high-speed shutter operation is performed when the blade functions as a shutter blade. be able to.

上記構成のカメラ用羽根駆動装置において、ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、コイルに非通電の状態で、羽根を全開位置及び全閉位置にそれぞれ保持す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、コイルが非通電の状態で羽根は全開位置及び全閉位置に保持されるため、消費電力を低減することができる。
In the blade driving device for a camera having the above-described configuration, the outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are configured to hold the blade at the fully open position and the fully closed position, respectively, while the coil is not energized. It is possible to adopt the configuration formed in the above.
According to this configuration, since the blade is held in the fully open position and the fully closed position while the coil is not energized, power consumption can be reduced.

上記構成のカメラ用羽根駆動装置において、ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、コイルに非通電の状態で、羽根を全開位置にのみ保持す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、コイルが非通電の状態で、羽根は全開位置にのみ保持されるため、閉じ動作を行わせる向きへの通電をオン/オフする簡単な通電制御により、羽根の開閉動作を制御することができる。
In the camera blade driving device having the above-described configuration, the outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are formed so as to hold the blade only at the fully open position while the coil is not energized. The configuration can be adopted.
According to this configuration, since the coil is not energized and the blade is held only in the fully open position, the opening / closing operation of the blade can be performed by simple energization control to turn on / off the energization in the direction in which the closing operation is performed. Can be controlled.

上記構成をなす本発明の電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置によれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、ロータ(及び羽根)が一方向に回転(動作)する際の駆動トルク、回転速度、応答性等を高めることができ、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根等を、円滑でより速く作動させることができる。   According to the electromagnetic actuator and the camera blade drive device of the present invention having the above-described configuration, the rotor (and the blade) rotates (operates) in one direction while achieving simplification of structure, size reduction, cost reduction, and the like. Driving torque, rotational speed, responsiveness, etc. can be increased, and the shutter blades, diaphragm blades, etc. of the camera can be operated smoothly and faster.

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図9は、本発明に係る電磁アクチュエータを駆動源として備えたカメラ用羽根駆動装置の一実施形態を示すものである。ここで、図1及び図2は装置の内部を透視した平面図、図3は装置を展開した部分断面図、図4は電磁アクチュエータを示す平面図、図5は電磁アクチュエータの部分図、図6はロータと第1磁極部及び第2磁極部との間隔と保持力及び速度の関係を示す図、図7及び図8は電磁アクチュエータの動作図、図9は通電制御を行う際のタイムチャートである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 9 show an embodiment of a camera blade driving device provided with an electromagnetic actuator according to the present invention as a driving source. 1 and FIG. 2 are plan views of the inside of the apparatus seen through, FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the apparatus, FIG. 4 is a plan view showing the electromagnetic actuator, FIG. 5 is a partial view of the electromagnetic actuator, FIG. Is a diagram showing the relationship between the spacing between the rotor and the first magnetic pole part and the second magnetic pole part, the holding force and the speed, FIGS. 7 and 8 are operation diagrams of the electromagnetic actuator, and FIG. 9 is a time chart when performing energization control. is there.

この装置は、図1ないし図3に示すように、円形の開口部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シャッタ羽根30、シャッタ羽根30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, this apparatus is rotatably supported on the base plate 10 so as to open and close the base plate 10 and the back plate 20 and the openings 10a, 20a as substrates having circular openings 10a, 20a. The shutter blade 30 is a blade, and the electromagnetic actuator 100 is a drive source for driving the shutter blade 30.

地板10は、図1ないし図3に示すように、開口部10a、後述するロータ110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120を位置決めするピン12及び突起13、後述する押え板150を連結する連結部14、シャッタ羽根30を回動自在に支持する支軸15a,15b等を備えている。
裏板20は、図3に示すように、地板10と所定の間隔をおいて連結され、シャッタ羽根30を回動自在に収容する羽根室Wを画定している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the base plate 10 includes an opening 10a, a support shaft 11 that rotatably supports a rotor 110 described later, a substantially fan-shaped through hole 10b, a pin 12 that positions a yoke 120 described later, and A projection 13, a connecting portion 14 that connects a presser plate 150 described later, and support shafts 15 a and 15 b that rotatably support the shutter blade 30 are provided.
As shown in FIG. 3, the back plate 20 is connected to the base plate 10 at a predetermined interval, and defines a blade chamber W in which the shutter blade 30 is rotatably accommodated.

シャッタ羽根30は、図1及び図2に示すように、一対のシャッタ羽根31,32により形成されている。シャッタ羽根31は、図1及び図2に示すように、支軸15aが挿入される円孔31a、後述する駆動ピン112が挿入される長孔31bを備えている。シャッタ羽根32は、図1及び図2に示すように、支軸15bが挿入される円孔32a、後述する駆動ピン112が挿入される長孔32bを備えている。
そして、駆動ピン112が往復動することにより、一対のシャッタ羽根31,32は、図1に示すように、お互いに遠ざかって開口部10aを全開した全開位置に移動する開き動作と、図2に示すように、お互いに近づいて重なり合い開口部10a,20aを全閉した全閉位置に移動する閉じ動作を行うようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shutter blade 30 is formed by a pair of shutter blades 31 and 32. As shown in FIGS. 1 and 2, the shutter blade 31 includes a circular hole 31 a into which the support shaft 15 a is inserted and a long hole 31 b into which a drive pin 112 described later is inserted. As shown in FIGS. 1 and 2, the shutter blade 32 includes a circular hole 32 a into which the support shaft 15 b is inserted and a long hole 32 b into which a drive pin 112 described later is inserted.
Then, as the drive pin 112 reciprocates, the pair of shutter blades 31 and 32 move away from each other as shown in FIG. 1 and move to the fully opened position where the opening 10a is fully opened, and FIG. As shown in the figure, a closing operation is performed to move to a fully closed position where the openings 10a and 20a are fully closed by approaching each other.

電磁アクチュエータ100は、図1ないし図3に示すように、地板10に回動自在に支持されるロータ110、略U字状のヨーク120、ヨーク120に外嵌して固定されるボビン130、ボビン130に巻回された励磁用のコイル140、ロータ110の抜け落ちを規制すると共にヨーク120を地板10に押え込んで固定する押え板150等により形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the electromagnetic actuator 100 includes a rotor 110 that is rotatably supported by the base plate 10, a substantially U-shaped yoke 120, a bobbin 130 that is externally fitted and fixed to the yoke 120, and a bobbin The exciting coil 140 wound around 130, the rotor 110 is prevented from falling off, and the yoke 120 is pressed into the base plate 10 and fixed thereto.

ロータ110は、図3及び図4(a),(b)に示すように、円柱状に形成されたマグネット部111、マグネット部111に一体的に結合されて回転駆動力を外部に伝達する駆動ピン112を備えている。
マグネット部111は、図4(a),(b)及び図5に示すように、支軸11が通される貫通孔111a、回転軸Lを通る境界面Fを境に二分されて異なる磁極に着磁されたN極側の外周面111b及びS極側の外周面111cを備えるように形成されている。外周面111b,111cは、全体として円筒状の外周面を画定している。
そして、ロータ110は、駆動ピン112の位置が図4(a)に示す一端位置θ1と図4(b)に示す他端位置θ2により規定される、所定の角度範囲(作動角)Δθを回動するようになっている。
As shown in FIG. 3 and FIGS. 4A and 4B, the rotor 110 is integrally coupled to the magnet portion 111 formed in a columnar shape and the drive for transmitting the rotational driving force to the outside. A pin 112 is provided.
As shown in FIGS. 4 (a), 4 (b), and 5, the magnet unit 111 is divided into two magnetic poles separated by a boundary surface F passing through the through hole 111a through which the support shaft 11 passes and the rotation axis L. The outer peripheral surface 111b on the N pole side and the outer peripheral surface 111c on the S pole side that are magnetized are formed. The outer peripheral surfaces 111b and 111c define a cylindrical outer peripheral surface as a whole.
The rotor 110 rotates a predetermined angular range (operation angle) Δθ in which the position of the drive pin 112 is defined by one end position θ1 shown in FIG. 4A and the other end position θ2 shown in FIG. 4B. It comes to move.

ヨーク120は、発生する磁力線を導く磁路を形成するものであり、図4(a),(b)及び図5に示すように、略U字状に形成され、その一端領域において第1磁極部121、その他端領域において第2磁極部122、屈曲領域においてピン12が通される位置決め用の孔123を有するように形成されている。   The yoke 120 forms a magnetic path that guides the generated lines of magnetic force, and is formed in a substantially U shape as shown in FIGS. 4A, 4B, and 5, and has a first magnetic pole in one end region thereof. The second magnetic pole portion 122 is formed in the other end region, and the positioning hole 123 through which the pin 12 is passed in the bent region.

第1磁極部121は、図5に示すように、所定の中心角α1の角度範囲に亘って湾曲して形成されており、ロータ110の外周面111b,111cと対向する弧状面121aを画定している。
弧状面121aは、図5に示すように、ロータ110の回転方向(周方向)において、一端位置P11〜他端位置P12の間で外周面111b,111cと対向するように形成されると共に、外周面111b,111cとの間隔を連続的に変化させる、すなわち、一端位置P11から他端位置P12に向けて連続的に増加させるように、湾曲して形成されている。
As shown in FIG. 5, the first magnetic pole portion 121 is formed to be curved over an angular range of a predetermined center angle α1, and defines an arcuate surface 121a that faces the outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110. ing.
As shown in FIG. 5, the arc-shaped surface 121 a is formed so as to face the outer peripheral surfaces 111 b and 111 c between the one end position P <b> 11 and the other end position P <b> 12 in the rotation direction (circumferential direction) of the rotor 110. It is formed to be curved so that the distance between the surfaces 111b and 111c is continuously changed, that is, continuously increased from one end position P11 to the other end position P12.

第2磁極部122は、図5に示すように、所定の中心角α2の角度範囲に亘って湾曲して形成されており、ロータ110の外周面111b,111cと対向する弧状面122aを画定している。
弧状面122aは、図5に示すように、ロータ110の回転方向(周方向)において、一端位置P21〜他端位置P22の間で外周面111b,111cと対向するように形成されると共に、外周面111b,111cとの間隔を連続的に変化させる、すなわち、一端位置P21から他端位置P22に向けて連続的に増加させるように、湾曲して形成されている。
As shown in FIG. 5, the second magnetic pole portion 122 is formed to be curved over an angular range of a predetermined central angle α2, and defines an arcuate surface 122 a that faces the outer peripheral surfaces 111 b and 111 c of the rotor 110. ing.
As shown in FIG. 5, the arcuate surface 122a is formed so as to face the outer peripheral surfaces 111b and 111c between the one end position P21 and the other end position P22 in the rotation direction (circumferential direction) of the rotor 110. It is formed to be curved so that the distance between the surfaces 111b and 111c is continuously changed, that is, continuously increased from one end position P21 toward the other end position P22.

このように、第1磁極部121の弧状面121a及び第2磁極部122の弧状面122aは、ロータ110の外周面111b,111cとの間隔を、ロータ110の回転方向においてそれぞれ連続的に変化させる、すなわち、弧状面121a,122aの一端側(P11,P21)から他端側(P12,P22)に向けて連続的に増加させるように形成されているため、ロータ110を円滑に回転させることができると共に、ロータ110を一方向(図4中の時計回り)に回転させるときの速度を他方向(図4中の反時計回り)に回転させるときの速度よりも速くすることができる。
換言すれば、上記間隔は、シャッタ羽根30が図1に示す全開位置にあるときに生じる磁気的吸引力よりも図2に示す全閉位置にあるときに生じる磁気的吸引力が大きくなるように形成されている。したがって、シャッタ羽根30が図1に示す全開位置から図2に示す全閉位置に向けて移動する閉じ動作を、円滑にかつより高速に行わせることができる。
また、ロータ110と第1磁極部121及び第2磁極部122の間隔を変更する、すなわち、弧状面121a,122aの形状のみを変更するものであるため、従来の電磁アクチュエータに比べて、高速化のための部品が必要なく、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成することができる。
As described above, the arc-shaped surface 121a of the first magnetic pole part 121 and the arc-shaped surface 122a of the second magnetic pole part 122 continuously change the distance between the outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110 in the rotation direction of the rotor 110. That is, the rotor 110 is smoothly rotated because the arc-shaped surfaces 121a and 122a are formed so as to continuously increase from one end side (P11, P21) to the other end side (P12, P22). In addition, the speed when rotating the rotor 110 in one direction (clockwise in FIG. 4) can be higher than the speed when rotating the rotor 110 in the other direction (counterclockwise in FIG. 4).
In other words, the interval is such that the magnetic attractive force generated when the shutter blade 30 is in the fully closed position shown in FIG. 2 is larger than the magnetic attractive force generated when the shutter blade 30 is in the fully open position shown in FIG. Is formed. Therefore, the closing operation in which the shutter blade 30 moves from the fully open position shown in FIG. 1 toward the fully closed position shown in FIG. 2 can be performed smoothly and at a higher speed.
Further, since the distance between the rotor 110 and the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 is changed, that is, only the shapes of the arcuate surfaces 121a and 122a are changed, the speed is increased compared with the conventional electromagnetic actuator. Therefore, it is possible to achieve simplification of the structure, size reduction, cost reduction, and the like.

ここで、図5に示すように、弧状面121a,122aの一端位置P11,P21における間隔(最小値)をX、弧状面121a,122aの他端位置P12,P22における間隔(最大値)をYとするとき、弧状面121a,122aと外周面111b,111cとの径方向における間隔が、好ましくは、下記条件式
X<Y<2X
を満足するように形成される。
Here, as shown in FIG. 5, the interval (minimum value) at one end positions P11, P21 of the arcuate surfaces 121a, 122a is X, and the interval (maximum value) at the other end positions P12, P22 of the arcuate surfaces 121a, 122a is Y. When the distance between the arcuate surfaces 121a and 122a and the outer peripheral surfaces 111b and 111c in the radial direction is preferably the following conditional expression X <Y <2X
It is formed so as to satisfy.

上記条件式について、図6を参照しつつ説明する。図6は、間隔の最小値Xに対して間隔の最大値Yを変化させたとき、ロータ110の回転速度(シャッタ速度)とシャッタ羽根30が全開位置にあるときの保持力(磁気的吸引力)の関係を示したグラフである。
図6に示されるように、間隔の最小値Xを基準として、最大値Yを単調に増加させた場合、ロータ110の回転速度(シャッタ速度)は徐々に速くなり、一方、保持力(磁気的吸引力)は徐々に小さくなる。
したがって、Yの値をX〜2Xの範囲に設定する、すなわち、ロータ110(の外周面111b,111c)と第1磁極部121(の弧状面121a)及び第2磁極部122(の弧状面122a)との間隔が、最小値をX及び最大値をYとするとき、X<Y<2Xの関係を満たすように形成することで、ディテントトルク(磁気的吸引力)によるロータ110の保持力を確保しつつ、ロータ110の一方向へ(時計回り)の回転速度すなわちシャッタ羽根30が閉じ動作を行う速度を速くすることができる。
The conditional expression will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the rotation speed (shutter speed) of the rotor 110 and the holding force (magnetic attraction force) when the shutter blade 30 is in the fully open position when the maximum value Y of the distance is changed with respect to the minimum value X of the distance. ).
As shown in FIG. 6, when the maximum value Y is monotonously increased with reference to the minimum value X of the interval, the rotational speed (shutter speed) of the rotor 110 gradually increases, while the holding force (magnetic (Suction force) gradually decreases.
Therefore, the value of Y is set in the range of X to 2X, that is, the rotor 110 (the outer peripheral surfaces 111b and 111c), the first magnetic pole portion 121 (the arc-shaped surface 121a), and the second magnetic pole portion 122 (the arc-shaped surface 122a). ) Is set so that the minimum value is X and the maximum value is Y, so that the relationship of X <Y <2X is satisfied, so that the holding force of the rotor 110 by the detent torque (magnetic attraction force) is increased. While ensuring, the rotational speed of the rotor 110 in one direction (clockwise), that is, the speed at which the shutter blade 30 performs the closing operation can be increased.

ボビン130は、図3及び図4(a),(b)に示すように、ヨーク120の第2磁極部122側を通して、ヨーク120に外嵌固定されている。
コイル140は、ボビン130の周りに巻回されている。そして、コイル140が一方向に通電されると、ロータ110を時計回りに回転させる磁気的付勢力(吸引力及び反発力)を及ぼす磁力線を発生し、コイル140が逆方向に通電されると、ロータ110を反時計回りに回転させる磁気的付勢力(吸引力及び反発力)を及ぼす磁力線を発生するようになっている。
押え板150は、図3に示すように、扁平な板状に形成され、地板10の支軸11に回動自在に支持されたロータ110の抜け落ちを規制し、ボビン130が装着されたヨーク120を地板10に押し付けて固定するようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, the bobbin 130 is fitted and fixed to the yoke 120 through the second magnetic pole portion 122 side of the yoke 120.
The coil 140 is wound around the bobbin 130. Then, when the coil 140 is energized in one direction, a magnetic line of force that exerts a magnetic urging force (attraction force and repulsive force) that rotates the rotor 110 clockwise is generated, and when the coil 140 is energized in the opposite direction, Magnetic field lines are generated that exert a magnetic urging force (attraction force and repulsive force) that rotates the rotor 110 counterclockwise.
As shown in FIG. 3, the presser plate 150 is formed in a flat plate shape, restricts falling off of the rotor 110 that is rotatably supported by the support shaft 11 of the base plate 10, and the yoke 120 to which the bobbin 130 is attached. Is pressed against the main plate 10 to be fixed.

上記構成をなす電磁アクチュエータ100を備えたカメラ用羽根駆動装置の動作について、図1及び図2の状態図、図7及び図8のロータ110の動作図、図9のタイムチャートを参照しつつ説明する。
先ず、コイル140が非通電の状態で、図7(a)に示すように、ロータ110が反時計回りの回転端(一端位置θ1)に位置するとき、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ110は反時計回りの回転端にてストッパ(不図示)により位置決めされて保持されている。
このとき、シャッタ羽根30は、図1に示すように、開口部10a,20aを全開した全開位置に位置付けられている。
The operation of the camera blade drive device including the electromagnetic actuator 100 having the above configuration will be described with reference to the state diagrams of FIGS. 1 and 2, the operation diagrams of the rotor 110 of FIGS. 7 and 8, and the time chart of FIG. To do.
First, in a state where the coil 140 is not energized, as shown in FIG. 7A, when the rotor 110 is positioned at the counterclockwise rotation end (one end position θ1), the outer peripheral surface 111b and the first magnetic pole portion 121 are Magnetic attraction force is generated between the arc-shaped surface 121a and between the outer peripheral surface 111c and the arc-shaped surface 122a of the second magnetic pole portion 122, and the rotor 110 has a stopper (not shown) at the counterclockwise rotation end. ) Is positioned and held.
At this time, as shown in FIG. 1, the shutter blade 30 is positioned at a fully opened position where the openings 10 a and 20 a are fully opened.

この状態において、コイル140が一方向に通電されると、図7(b)に示すように、第1磁極部121にN極が発生し、第2磁極部122にS極が発生する。
これにより、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ110は時計回りに回転し始める。
In this state, when the coil 140 is energized in one direction, an N pole is generated in the first magnetic pole portion 121 and an S pole is generated in the second magnetic pole portion 122 as shown in FIG.
As a result, a repulsive force is generated between the outer peripheral surface 111b and the arcuate surface 121a of the first magnetic pole part 121, and between the outer peripheral surface 111c and the arcuate surface 122a of the second magnetic pole part 122, and the rotor 110 Begins to rotate clockwise.

そして、ロータ110が図7(b)に示す状態から時計回りに回転する際に、弧状面121a,122aと外周面111b,111cとの間隔が一端位置P11,P21から他端位置P12,P22に向けて連続的に増加するように形成されているため、ロータ110が一端位置θ1から他端位置θ2に向う時計回りの回転動作が円滑でかつ高速で行われて、図7(c)に示すようにロータ110は時計回りの回転端(他端位置θ2)まで移動してストッパ(不図示)により位置決めされて停止する。
これにより、シャッタ羽根30は、図1に示す全開位置から図2に示す全閉位置まで移動する閉じ動作(シャッタ動作)が円滑に行われると共に、図9に示す開口波形から理解されるように、従来の閉じ動作(シャッタ動作)よりも高速で行われる。
When the rotor 110 rotates clockwise from the state shown in FIG. 7B, the distance between the arcuate surfaces 121a and 122a and the outer peripheral surfaces 111b and 111c is changed from the one end positions P11 and P21 to the other end positions P12 and P22. Since the rotor 110 is formed so as to continuously increase toward the other end position θ1, the clockwise rotation operation from the one end position θ1 to the other end position θ2 is performed smoothly and at high speed, as shown in FIG. Thus, the rotor 110 moves to the clockwise rotation end (the other end position θ2), is positioned by a stopper (not shown), and stops.
As a result, the shutter blade 30 smoothly performs a closing operation (shutter operation) in which the shutter blade 30 moves from the fully open position shown in FIG. 1 to the fully closed position shown in FIG. 2, and as understood from the opening waveform shown in FIG. This is performed at a higher speed than the conventional closing operation (shutter operation).

そして、この全閉位置において、コイル140の通電が断たれると、図7(d)に示すように、外周面111cと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111bと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ磁気的吸引力が作用し、ロータ110は時計回りの回転端(他端位置θ2)にてストッパ(不図示)により位置決めされて保持されている。   When the coil 140 is deenergized in this fully closed position, as shown in FIG. 7D, the outer peripheral surface 111b and the first outer surface 111b are connected between the outer peripheral surface 111c and the arcuate surface 121a of the first magnetic pole part 121. Magnetic attraction force acts between the two magnetic pole portions 122 and the arcuate surface 122a, and the rotor 110 is positioned and held by a stopper (not shown) at the clockwise rotation end (other end position θ2). Yes.

一方、コイル140が逆向きに通電されると、図8(e)に示すように、第1磁極部121及び第2磁極部122にそれぞれ逆の磁極が発生する。そして、ロータ110は、図8(f)に示すように、反時計回りの回転端(一端位置θ1)まで逆の経路を辿って安定して移動して、ストッパ(不図示)により位置決めされて停止する。
これにより、シャッタ羽根30は、図2に示す全閉位置から図1に示す全開位置まで移動する開き動作が円滑に行われる。この開き動作は、特に速さが要求されないため、従来よりも遅くてなっても何ら支障がない。
On the other hand, when the coil 140 is energized in the opposite direction, opposite magnetic poles are generated in the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122, respectively, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 8 (f), the rotor 110 moves stably along the reverse path to the counterclockwise rotation end (one end position θ1), and is positioned by a stopper (not shown). Stop.
Thereby, the opening operation | movement which moves the shutter blade | wing 30 from the fully closed position shown in FIG. 2 to the fully open position shown in FIG. 1 is performed smoothly. Since this opening operation does not require a particular speed, there is no problem even if it is slower than the conventional operation.

そして、この全開位置において、コイル140の通電が断たれると、図8(g)に示すように、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ磁気的吸引力が作用し、ロータ110は反時計回りの回転端(一端位置θ1)にて保持される。   When the coil 140 is deenergized at this fully open position, as shown in FIG. 8G, the outer peripheral surface 111c and the second outer surface 111c are connected between the outer peripheral surface 111b and the arcuate surface 121a of the first magnetic pole part 121. Magnetic attraction force acts between the arcuate surface 122a of the magnetic pole part 122, and the rotor 110 is held at the counterclockwise rotation end (one end position θ1).

上記のように、第1磁極部121及び第2磁極部122の弧状面121a,122aは、ロータ110の外周面111b,111cとの間隔をロータ110の回転方向においてそれぞれ連続的に変化させるように形成されているため、ロータ110を円滑に回転させることができると共に、ロータ110を一方向(時計回り)に回転させるときの速度を他方向(反時計回り)に回転させるときの速度よりも速くすることができ、シャッタ羽根30の閉じ動作(シャッタ動作)を円滑で素早く行わせることができる。
また、ロータ110の外周面111b,111cと第1磁極部121及び第2磁極部122の弧状面121a,122aは、コイル140に非通電の状態で、シャッタ羽根30を全開位置及び全閉位置にそれぞれ保持するように形成されているため、消費電力を低減することができる。
As described above, the arc-shaped surfaces 121 a and 122 a of the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 continuously change the distance from the outer peripheral surfaces 111 b and 111 c of the rotor 110 in the rotation direction of the rotor 110. Thus, the rotor 110 can be rotated smoothly, and the speed when rotating the rotor 110 in one direction (clockwise) is faster than the speed when rotating in the other direction (counterclockwise). Thus, the shutter blade 30 can be smoothly and quickly closed (shutter operation).
Further, the outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110 and the arc-shaped surfaces 121a and 122a of the first magnetic pole portion 121 and the second magnetic pole portion 122 are in a state where the coil 140 is not energized, and the shutter blade 30 is set to the fully open position and the fully closed position. Since they are formed so as to be held, power consumption can be reduced.

図10及び図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、図10はその平面図、図11はその動作図である。
この実施形態においては、ロータ110´の境界面F´の位置を変更した以外は、前述の実施形態と同一の構成をなすため、同一の構成については同一の符合を付して説明を省略する。
10 and 11 show another embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention. FIG. 10 is a plan view thereof, and FIG. 11 is an operation diagram thereof.
In this embodiment, except that the position of the boundary surface F ′ of the rotor 110 ′ is changed, the same configuration as that of the above-described embodiment is made. Therefore, the same configuration is denoted by the same reference numeral and the description thereof is omitted. .

すなわち、この電磁アクチュエータ100´は、図10(a),(b)に示すように、ロータ110´、ヨーク120、ボビン130、コイル140等を備えている。
ロータ110´は、図10(a),(b)に示すように、マグネット部111、駆動ピン112を備えるように形成され、マグネット部111の外周面111b,111cを二分する境界面F´が駆動ピン112に対して所定角度ずれた位置に設けられている。
That is, as shown in FIGS. 10A and 10B, the electromagnetic actuator 100 ′ includes a rotor 110 ′, a yoke 120, a bobbin 130, a coil 140, and the like.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the rotor 110 ′ is formed to include a magnet portion 111 and a drive pin 112, and a boundary surface F ′ that bisects the outer peripheral surfaces 111 b and 111 c of the magnet portion 111 is formed. The drive pin 112 is provided at a position shifted by a predetermined angle.

そして、ロータ110´の外周面111b,111cと第1磁極部121及び第2磁極部122の弧状面121a,122aは、コイル140が非通電の状態で、ロータ110´を角度範囲Δθの一端位置θ1にのみ、磁気的吸引力により保持するように形成されている。これによれば、コイル140に対して一方向の通電のオン/オフのみの簡単な通電制御を行うことにより、ロータ110´の往復回転を制御することができる。   The outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110 ′ and the arc-shaped surfaces 121a and 122a of the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 are positioned at one end of the angular range Δθ while the coil 140 is not energized. Only θ1 is formed so as to be held by a magnetic attractive force. According to this, it is possible to control the reciprocating rotation of the rotor 110 ′ by performing simple energization control of only on / off of energization in one direction with respect to the coil 140.

次に、上記電磁アクチュエータ100´を備えたカメラ用羽根駆動装置の動作について、図1及び図2の状態図、図11のロータ110´の動作図、図12のタイムチャートを参照しつつ説明する。
先ず、コイル140が非通電の状態で、図11(a)に示すように、ロータ110´が反時計回りの回転端(一端位置θ1)に位置するとき、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ110´は反時計回りの回転端にてストッパ(不図示)により位置決めされて保持されている。
このとき、シャッタ羽根30は、図1に示すように、開口部10a,20aを全開した全開位置に位置付けられている。
Next, the operation of the camera blade driving device provided with the electromagnetic actuator 100 ′ will be described with reference to the state diagrams of FIGS. 1 and 2, the operation diagram of the rotor 110 ′ of FIG. 11, and the time chart of FIG. .
First, in a state where the coil 140 is not energized, as shown in FIG. 11A, when the rotor 110 ′ is located at the counterclockwise rotation end (one end position θ 1), the outer peripheral surface 111 b and the first magnetic pole part 121. Magnetic attraction force is generated between the arc-shaped surface 121a and the outer peripheral surface 111c and the arc-shaped surface 122a of the second magnetic pole portion 122, and the rotor 110 'has a stopper ( (Not shown) is positioned and held.
At this time, as shown in FIG. 1, the shutter blade 30 is positioned at a fully opened position where the openings 10 a and 20 a are fully opened.

この状態において、コイル140が一方向に通電されると、図11(b)に示すように、第1磁極部121にN極が発生し、第2磁極部122にS極が発生する。
これにより、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ110´は時計回りに回転し始める。
In this state, when the coil 140 is energized in one direction, an N pole is generated in the first magnetic pole portion 121 and an S pole is generated in the second magnetic pole portion 122 as shown in FIG.
As a result, a repulsive force is generated between the outer peripheral surface 111b and the arcuate surface 121a of the first magnetic pole part 121, and between the outer peripheral surface 111c and the arcuate surface 122a of the second magnetic pole part 122, and the rotor 110 'Starts to rotate clockwise.

そして、ロータ110´が図11(b)に示す状態から時計回りに回転する際に、弧状面121a,122aと外周面111b,111cとの間隔が一端位置P11,P21から他端位置P12,P22に向けて連続的に増加するように形成されているため、ロータ110´が一端位置θ1から他端位置θ2に向う時計回りの回転動作が円滑でかつ高速で行われて、図11(c)に示すようにロータ110´は時計回りの回転端(他端位置θ2)まで移動してストッパ(不図示)により位置決めされて停止する。
これにより、シャッタ羽根30は、図1に示す全開位置から図2に示す全閉位置まで移動する閉じ動作(シャッタ動作)が円滑に行われる。
When the rotor 110 ′ rotates clockwise from the state shown in FIG. 11B, the distance between the arcuate surfaces 121a and 122a and the outer peripheral surfaces 111b and 111c is changed from the one end positions P11 and P21 to the other end positions P12 and P22. 11 (c), the rotor 110 ′ is smoothly rotated at a high speed in the clockwise direction from the one end position θ1 to the other end position θ2. As shown, the rotor 110 ′ moves to the clockwise rotation end (the other end position θ2), is positioned by a stopper (not shown), and stops.
Thus, the shutter blade 30 smoothly performs a closing operation (shutter operation) in which the shutter blade 30 moves from the fully open position shown in FIG. 1 to the fully closed position shown in FIG.

そして、この全閉位置において、コイル140の通電が断たれると、図11(d)に示すように、第1磁極部121及び第2磁極部122において電磁力により生じていた磁極が消滅し、外周面111bと第1磁極部121の弧状面121aとの間及び外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間には、ロータ110´を反時計回りに回転付勢する磁気的吸引力が作用する。   When the coil 140 is deenergized in this fully closed position, the magnetic poles generated by the electromagnetic force in the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 disappear as shown in FIG. The magnetic force that urges the rotor 110 'to rotate counterclockwise between the outer peripheral surface 111b and the arcuate surface 121a of the first magnetic pole part 121 and between the outer peripheral surface 111c and the arcuate surface 122a of the second magnetic pole part 122. The attractive suction force acts.

そして、ロータ110´は、図11(e)に示すように、反時計回りの回転端(一端位置θ1)まで逆の経路を辿って安定して移動して、ストッパ(不図示)により位置決めされて停止する。
これにより、シャッタ羽根30は、図2に示す全閉位置から図1に示す全開位置まで移動する開き動作が円滑に行われる。
Then, as shown in FIG. 11E, the rotor 110 ′ moves stably along the reverse path to the counterclockwise rotation end (one end position θ1) and is positioned by a stopper (not shown). And stop.
Thereby, the opening operation | movement which moves the shutter blade | wing 30 from the fully closed position shown in FIG. 2 to the fully open position shown in FIG. 1 is performed smoothly.

そして、この全開位置において、コイル140の通電が断たれると、図11(a)に示すように、外周面111bと第1磁極部112の弧状面112aとの間、外周面111cと第2磁極部122の弧状面122aとの間に、それぞれ磁気的吸引力が作用し、ロータ110´は反時計回りの回転端(一端位置θ1)にて保持される。   When the coil 140 is deenergized at this fully open position, as shown in FIG. 11A, the outer peripheral surface 111c and the second outer surface 111c are formed between the outer peripheral surface 111b and the arcuate surface 112a of the first magnetic pole portion 112. Magnetic attraction force acts between the arcuate surface 122a of the magnetic pole portion 122, and the rotor 110 'is held at the counterclockwise rotation end (one end position θ1).

上記のように、第1磁極部121及び第2磁極部122の弧状面121a,122aは、ロータ110´の外周面111b,111cとの間隔をロータ110´の回転方向においてそれぞれ連続的に変化させるように形成されているため、ロータ110´を円滑に回転させることができると共に、反時計回りの回転端(一端位置θ1)における保持力を最も強くすることができ、シャッタ羽根30の閉じ動作(シャッタ動作)を高い保持力の状態から円滑に行わせることができる。
また、ロータ110´の外周面111b,111cと第1磁極部121及び第2磁極部122の弧状面121a,122aは、コイル140が非通電の状態で、シャッタ羽根30を全開位置にのみ保持するように形成されているため、コイル140に対して閉じ動作を行わせる向きへの通電をオン/オフする簡単な通電制御により、シャッタ羽根30の開閉動作を制御することができる。
As described above, the arc-shaped surfaces 121a and 122a of the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 continuously change the distance between the outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110 'in the rotation direction of the rotor 110'. Thus, the rotor 110 ′ can be smoothly rotated and the holding force at the counterclockwise rotation end (one end position θ 1) can be maximized, and the shutter blade 30 can be closed ( (Shutter operation) can be smoothly performed from a high holding force state.
Further, the outer peripheral surfaces 111b and 111c of the rotor 110 ′ and the arc-shaped surfaces 121a and 122a of the first magnetic pole portion 121 and the second magnetic pole portion 122 hold the shutter blade 30 only in the fully open position when the coil 140 is not energized. Thus, the opening / closing operation of the shutter blade 30 can be controlled by simple energization control for turning on / off the energization in the direction in which the coil 140 is closed.

上記実施形態においては、第1磁極部121及び第2磁極部122とロータ110,110´との間隔(磁気ギャップ)を、弧状面121a,122aの一端側から他端側に向けて連続的に増加させる変化パターンを示したが、これに限定されるものではなく、逆に一端側から他端側に向けて連続的に減少させる変化パターンを採用してもよい。
上記実施形態においては、電磁アクチュエータがカメラ用のシャッタ羽根30を駆動する駆動源として適用される場合を示したが、これに限定されるものではなく、絞り羽根、NDフィルタ羽根等のその他の羽根を駆動する駆動源として用いられてもよい。また、シャッタ羽根30として一対のシャッタ羽根31,32を示したが、これに限定されるものではなく、一枚のシャッタ羽根を採用してもよい。
In the above embodiment, the distance (magnetic gap) between the first magnetic pole part 121 and the second magnetic pole part 122 and the rotors 110 and 110 ′ is continuously increased from one end side to the other end side of the arcuate surfaces 121a and 122a. Although the change pattern to increase was shown, it is not limited to this, and conversely, a change pattern that continuously decreases from one end side to the other end side may be adopted.
In the above embodiment, the case where the electromagnetic actuator is applied as a drive source for driving the shutter blade 30 for the camera has been described. However, the present invention is not limited to this, and other blades such as a diaphragm blade and an ND filter blade. May be used as a drive source for driving the. Moreover, although the pair of shutter blades 31 and 32 is shown as the shutter blade 30, it is not limited to this, and a single shutter blade may be adopted.

以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータ、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、ロータが一方向に回転する際の駆動トルク、回転速度、応答性、耐衝撃性能等を高めることができるため、カメラのシャッタ羽根、絞り羽根等の羽根を駆動する駆動源として適用できるのは勿論のこと、その他の回転駆動力を必要とする分野における駆動源としても有用である。   As described above, while achieving the electromagnetic actuator of the present invention, simplification of structure, miniaturization, cost reduction, etc., the driving torque, rotational speed, responsiveness, impact resistance performance when the rotor rotates in one direction Therefore, it can be applied as a drive source for driving blades such as shutter blades and diaphragm blades of cameras, and is also useful as a drive source in other fields that require rotational driving force. .

本発明に係る電磁アクチュエータを備えたカメラ用羽根駆動装置の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the blade drive device for cameras provided with the electromagnetic actuator which concerns on this invention. 本発明に係る電磁アクチュエータを備えたカメラ用羽根駆動装置の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the blade drive device for cameras provided with the electromagnetic actuator which concerns on this invention. 図1及び図2に示すカメラ用羽根駆動装置の展開部分断面図である。FIG. 3 is a developed partial cross-sectional view of the camera blade driving device shown in FIGS. 1 and 2. 本発明に係る電磁アクチュエータの一実施形態を示すものであり、(a)はロータが一端位置にある状態を示す平面図、(b)はロータが他端位置にある状態を示す平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of an electromagnetic actuator according to the present invention, wherein (a) is a plan view showing a state where a rotor is at one end position, and (b) is a plan view showing a state where the rotor is at the other end position. . 図4に示す電磁アクチュエータの一部を拡大した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which expanded a part of electromagnetic actuator shown in FIG. 電磁アクチュエータにおけるロータと磁極部との間隔、保持力、ロータの回転速度(シャッタ速度)の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the space | interval of a rotor and a magnetic pole part in an electromagnetic actuator, holding force, and the rotational speed (shutter speed) of a rotor. 図4に示す電磁アクチュエータの動作を説明するものであり、(a),(b),(c),(d)は、それぞれの動作状態を示す平面図(動作図)である。The operation of the electromagnetic actuator shown in FIG. 4 will be described. (A), (b), (c), and (d) are plan views (operation diagrams) showing respective operation states. 図4に示す電磁アクチュエータの動作を説明するものであり、(e),(f),(g)は、それぞれの動作状態を示す平面図(動作図)である。The operation of the electromagnetic actuator shown in FIG. 4 will be described. (E), (f), and (g) are plan views (operation diagrams) showing respective operation states. コイルへの通電制御及びシャッタ羽根の開口波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the electricity supply control to a coil, and the opening waveform of a shutter blade | wing. 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、(a)はロータが一端位置にある状態を示す平面図、(b)はロータが他端位置にある状態を示す平面図である。4A and 4B show another embodiment of the electromagnetic actuator according to the present invention, wherein FIG. 5A is a plan view showing a state where the rotor is at one end position, and FIG. 5B is a plan view showing a state where the rotor is at the other end position. is there. 図10に示す電磁アクチュエータの動作を説明するものであり、(a),(b),(c),(d),(e)は、それぞれの動作状態を示す平面図(動作図)である。FIG. 10 illustrates the operation of the electromagnetic actuator shown in FIG. 10, and (a), (b), (c), (d), and (e) are plan views (operation diagrams) showing respective operation states. . コイルへの通電制御及びシャッタ羽根の開口波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the electricity supply control to a coil, and the opening waveform of a shutter blade | wing.

符号の説明Explanation of symbols

10 地板(基板)
11 支軸
12 ピン
13 突起
14 連結部
15a,15b 支軸
20 裏板(基板)
10a,20a 開口部
10b 貫通孔
30(31,32) シャッタ羽根
31a,32a 円孔
31b,32b 長孔
100,100´ 電磁アクチュエータ(駆動源)
110,110´ ロータ
L 回転軸
F,F´ 境界面
111 マグネット部
111b,111c 外周面
112 駆動ピン
120 ヨーク
121 第1磁極部
121a 弧状面
122 第2磁極部
122a 弧状面
130 ボビン
140 コイル
150 押え板
θ1 一端位置
θ2 他端位置
Δθ 角度範囲(作動角)
P11,P21 一端位置
P12,P22 他端位置
10 Ground plane (substrate)
11 Support shaft 12 Pin 13 Protrusion 14 Connecting portion 15a, 15b Support shaft 20 Back plate (substrate)
10a, 20a Opening 10b Through-hole 30 (31, 32) Shutter blade 31a, 32a Circular hole 31b, 32b Long hole 100, 100 'Electromagnetic actuator (drive source)
110, 110 'Rotor L Rotating shaft F, F' Boundary surface 111 Magnet portion 111b, 111c Outer peripheral surface 112 Drive pin 120 Yoke 121 First magnetic pole portion 121a Arc-shaped surface 122 Second magnetic pole portion 122a Arc-shaped surface 130 Bobbin 140 Coil 150 Presser plate θ1 One end position θ2 The other end position Δθ Angle range (operating angle)
P11, P21 one end position P12, P22 other end position

Claims (9)

周方向に二分して着磁された円筒状の外周面を有するロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面と対向する弧状面をそれぞれ画定すると共に前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第1磁極部及び第2磁極部を有するヨークを備え、所定の角度範囲を回動して駆動力を発生する電磁アクチュエータであって、
前記第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記ロータの外周面との間隔を前記ロータの回転方向においてそれぞれ連続的に変化させ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。
A rotor having a cylindrical outer peripheral surface magnetized by being divided into two in the circumferential direction, an exciting coil, and an arcuate surface facing the outer peripheral surface of the rotor are defined, and are different from each other by energizing the coil. An electromagnetic actuator comprising a yoke having a first magnetic pole part and a second magnetic pole part for generating magnetic poles, and generating a driving force by rotating a predetermined angular range,
The arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to continuously change the distance from the outer peripheral surface of the rotor in the rotation direction of the rotor,
An electromagnetic actuator characterized by that.
前記間隔の最小値をX及び最大値をYとするとき、下記条件式
X<Y<2X
を満足する、ことを特徴とする請求項1に記載の電磁アクチュエータ。
When the minimum value of the interval is X and the maximum value is Y, the following conditional expression X <Y <2X
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein:
前記ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記コイルに非通電の状態で、前記ロータを前記角度範囲の両端位置にそれぞれ保持するように形成されている、
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。
The outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to hold the rotor at both end positions of the angle range in a state where the coil is not energized,
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator is characterized in that
前記ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記コイルに非通電の状態で、前記ロータを前記角度範囲の一端位置にのみ保持するように形成されている、
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。
The outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to hold the rotor only at one end position of the angle range in a state where the coil is not energized.
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator is characterized in that
開口部を有する基板と、前記開口部を全開した全開位置に移動する開き動作及び前記開口部を全閉した全閉位置に移動する閉じ動作を行うべく前記基板に回動自在に支持された羽根と、前記羽根を駆動する駆動源とを備えたカメラ用羽根駆動装置であって、
前記駆動源は、周方向に二分して着磁された円筒状の外周面を有すると共に前記羽根を開閉駆動するロータと、励磁用のコイルと、前記ロータの外周面と対向する弧状面をそれぞれ画定すると共に前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極を発生する第1磁極部及び第2磁極部を有するヨークを含み、
前記第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記ロータの外周面との間隔を前記ロータの回転方向においてそれぞれ連続的に変化させるように形成されている、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
A substrate having an opening, and a blade rotatably supported by the substrate to perform an opening operation for moving the opening to a fully opened position and a closing operation for moving the opening to a fully closed position. And a blade drive device for a camera comprising a drive source for driving the blade,
The drive source has a cylindrical outer peripheral surface that is magnetized by being divided into two in the circumferential direction, and a rotor that drives the blade to open and close, an excitation coil, and an arc-shaped surface that faces the outer peripheral surface of the rotor, respectively. Including a yoke having a first magnetic pole part and a second magnetic pole part for defining and generating different magnetic poles by energizing the coil,
The arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to continuously change the distance from the outer peripheral surface of the rotor in the rotation direction of the rotor,
A blade drive device for a camera.
前記間隔の最小値をX及び最大値をYとするとき、下記条件式
X<Y<2X
を満足する、ことを特徴とする請求項5に記載のカメラ用羽根駆動装置。
When the minimum value of the interval is X and the maximum value is Y, the following conditional expression X <Y <2X
The camera blade driving device according to claim 5, wherein:
前記間隔は、前記羽根が前記全開位置にあるときに生じる磁気的吸引力よりも前記全閉位置にあるときに生じる磁気的吸引力が大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のカメラ用羽根駆動装置。
The interval is formed such that a magnetic attractive force generated when the blade is in the fully closed position is larger than a magnetic attractive force generated when the blade is in the fully open position.
The camera blade driving device according to claim 5 or 6,
前記ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記コイルに非通電の状態で、前記羽根を前記全開位置及び全閉位置にそれぞれ保持するように形成されている、
ことを特徴とする請求項7に記載のカメラ用羽根駆動装置。
The outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to hold the blades in the fully open position and the fully closed position, respectively, while the coil is not energized.
The camera blade driving device according to claim 7.
前記ロータの外周面と第1磁極部及び第2磁極部の弧状面は、前記コイルに非通電の状態で、前記羽根を前記全開位置にのみ保持するように形成されている、
ことを特徴とする請求項7に記載のカメラ用羽根駆動装置。
The outer peripheral surface of the rotor and the arc-shaped surfaces of the first magnetic pole part and the second magnetic pole part are formed so as to hold the blade only in the fully open position in a state where the coil is not energized.
The camera blade driving device according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101249462B1 (en) * 2011-05-13 2013-04-03 성우전자 주식회사 Actuator for subminiature shutter apparatus
JP2016144276A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 日本電産コパル株式会社 Electromagnetic actuator, wing driving device, and camera

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