JP2016061985A - 磁気駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローターマグネットとヨーク（磁極部）との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる磁気駆動装置及び撮像装置を提供すること。
【解決手段】ローターマグネット１と、コイルが巻回されるコイルボビン４と、コイルボビン４に実装され、一対の磁極部３を有するヨーク５と、ヨーク５が実装されたコイルボビン４を保持する第１保持部材６と、第１保持部材６との間でローターマグネット１を保持する第２保持部材２とを備え、第１保持部材６又は第２保持部材２には、ローターマグネット１を回転可能に支持した状態で、ローターマグネット１の一部に当接してローターマグネット１のスラスト方向における移動を実質的に規制する規制部を設けた磁気駆動装置とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられるシャッタや絞り用の光量調節装置等に用いられる磁気駆動装置及びこの磁気駆動装置を備えた撮像装置に関するものである。

従来、磁気駆動装置としては、ヨークを、コイルボビンの貫通穴に挿通されるストレート部分と、このストレート部分の先端に接続される円弧形状部分とにより形成し、コイルボビンの貫通穴にヨークのストレート部分を挿入する構成が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−１８７８３２号公報

しかしながら、上述した特許文献１のような構成では、ローターマグネットとヨークの円弧形状部分との相対位置を決めるにあたって、組み立て途中で上下の地板でロータマグネットとヨークの円弧形状部分とを高精度に挟む構成を採用する必要があった。

本発明は、ローターマグネットとヨーク（磁極部）との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる磁気駆動装置及び撮像装置を提供するものである。

本発明は、ローターマグネットと、コイルが巻回されるコイルボビンと、前記コイルボビンに実装され、一対の磁極部を有するヨークと、前記ヨークが実装された前記コイルボビンを保持する第１保持部材と、前記第１保持部材との間で前記ローターマグネットを保持する第２保持部材とを備え、前記第１保持部材又は前記第２保持部材には、前記ローターマグネットを回転可能に支持した状態で、前記ローターマグネットの一部に当接して前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制する規制部が設けられたことを特徴とする磁気駆動装置にある。このような本発明の態様によれば、ローターマグネットのスラスト方向おける移動を第１保持部材又は第２保持部材のいずれかで規制するようにしたので、ローターマグネットとヨーク（磁極部）との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる。

また、本発明は、ローターマグネットと、コイルが巻回されるコイルボビンと、前記コイルボビンに挿入される棒状のヨークと、前記ヨークの両端部にそれぞれ磁気的に接続された一対の磁極部材と、前記ヨークが挿入された前記コイルボビンを保持する第１保持部材と、前記第１保持部材との間で前記ローターマグネットを保持する第２保持部材とを備え、前記第１保持部材又は前記第２保持部材には、前記ローターマグネットを回転可能に支持した状態で、前記ローターマグネットの一部に当接して前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制する規制部が設けられたことを特徴とする磁気駆動装置にある。このような本発明の態様によれば、ローターマグネットのスラスト方向のおける移動を第１保持部材又は第２保持部材のいずれかで規制するようにし、一対の磁極部材とローターマグネットとの相対位置を決めた状態で、一対の磁極部材と棒状のヨークとを連結するようにしたので、ローターマグネットとヨーク（磁極部）との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる。

上記本発明では、前記規制部は、前記第２保持部材に設けられ、前記第２保持部材の前記規制部が前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制した状態において、前記ヨークのうち一対の磁極部は、前記第２保持部材の嵌合部に位置決め固定され、前記ローターマグネットと前記一対の磁極部との相対的な位置が決定されることを特徴とする。このような本発明の態様によれば、一対の磁極部が第２保持部材の嵌合部に位置決め固定されるため、第２保持部材によってスラスト方向における移動が規制されたローターマグネットと一対の磁極部との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる。

上記本発明では、前記規制部は、前記第２保持部材に設けられ、前記第２保持部材の前記規制部が前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制した状態において、前記一対の磁極部材は、前記第２保持部材の嵌合部に位置決め固定され、前記ローターマグネットと前記一対の磁極部材との相対的な位置が決定されることを特徴とする。このような本発明の態様によれば、一対の磁極部材が第２保持部材の嵌合部に位置決め固定されるため、第２保持部材によってスラスト方向における移動が規制されたローターマグネットと一対の磁極部材との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる。

上記本発明では、前記第２保持部材には、前記ローターマグネットに設けられた貫通穴に対して挿入される回転軸が突出して設けられたことを特徴とする。このような本発明の態様によれば、ローターマグネットが第２保持部材の回転軸によって回転可能に保持され、且つスラスト方向の移動が規制されるため、第１保持部材と第２保持部材との間でローターマグネットを確実に保持し、一対の磁極部（磁極部材）との相対的な位置決めが更に容易となる。

また、本発明は、上記磁気駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置についても広く対象とする。このような本発明の態様によれば、一対の磁極に対してローターマグネットの位置精度が向上されているため、高い撮影能力を持つ撮影装置を実現できる。

本発明によれば、ローターマグネットとヨーク（一対の磁極部／磁極部材）との相対的な位置決めを比較的簡単な構成で行うことができる磁気駆動装置及び撮像装置を実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係わる駆動装置を示す分解斜視図。 図１に示した駆動装置の完成品の斜視図。 図１に示した駆動装置の完成品の裏面側の斜視図。 図１に示した駆動装置の完成品の断面図。 第１の実施形態の駆動装置を搭載したシャッタ装置を示す図。 図５に示したシャッタ装置を搭載した光学機器を示す図。 第２の実施形態の駆動装置を示す断面図。

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１には、本実施形態における円筒型をした磁気駆動装置の構成部品の分解斜視図を示す。図２には、図１に示す構成部品の組立後の斜視図を示す。図３には、図１に示す構成部品の組立後の斜視図で裏面側の図を示す。図４には、図１に示す構成部品の組立後の断面図を示す。

図１において、ローターマグネット１は、２極に着磁されたマグネット１ａと、アーム部１ｂと、アーム部１ｂの１８０度反対側にスラスト受け部１ｄと、が固着されて一体化されている。

ローターマグネット１の中心には、これの回転中心となる軸穴（貫通穴）１ｃが形成されている。下地板２は円筒形の磁気駆動装置のベースとなり非磁性材料から形成されている。下地板２にはローターマグネット１を回転可能に軸支する回転軸２ａが突出して一体的に形成されており、回転軸２ａがローターマグネット１の軸穴１ｃに挿入され、ローターマグネット１を下側（他端）から回転可能に支持している。

下地板２には、ローターマグネット１のスラスト方向下側の規制形状２ｈに加えて上側の規制形状２ｄ、２ｅも同時に形成されており、ローターマグネット１はシャッタ羽根の駆動には使用しない角度範囲に設けられた隙間部２ｆ、２ｇを通して組み付けられる。シャッタ羽根を駆動する際には、下側の規制形状２ｈと、上側の規制形状２ｄ、２ｅとの間に形成される隙間の中で回動する。この際、上側の規制形状２ｄ、２ｅにはそれぞれローターマグネット１のアーム部１ｂの上面、スラスト受け部１ｄの上面とが正対する。詳細には後述するが、ローターマグネット１のスラスト受け部１ｄは、下地板２の規制形状２ｅ、すなわち、ローターマグネット１のスラスト方向（回転軸方向）に規制する規制部に当接する。なお、この下地板２は、ローターマグネット１を回転可能に保持する保持部材（第２保持部材）として機能する。なお、このような下地板２は、一体的な成型によって製作されることから、各形状の寸法精度を高めることができる。

シャッタ羽根を駆動する動作の中でローターマグネット１は、隙間部２ｆ、２ｇまで回転しないよう規制される必要があるが、この規制は本実施形態においては、シャッタ羽根を組込んだ後、シャッタ羽根の動作端を規制することで代用している。

また、本実施形態では、アーム部１ｂとスラスト受け部１ｄとを軸穴１ｃを挟んで１８０度反対方向に設けたが、安定したシャッタ動作を得ることが本形状の目的であり、これが得られるならば必ずしも角度方向は１８０度には限定されない。さらに、アーム部１ｂの上面、前記スラスト受け部１ｄの上面に加えて、図示しない第三のスラスト受け面があっても良い。

ローターマグネット１のアーム部１ｂは、図３に示すように下地板２の穴部２ｂから下地板２の裏面側へ延出しており、アーム部１ｂと係合するシャッタ羽根を駆動する構成となっている。

コイルが巻回されたコイルボビン４には、中央に貫通した挿通穴（貫通穴）４ａが形成されている。また、本実施形態においては、ヨークを、コイルボビン４の挿通穴４ａに挿通されるストレート部材である直方体ヨーク（棒状のヨーク）５と、この直方体ヨーク５の両端にそれぞれ溶接等により固着される一対の円弧形状に形成された磁極部３とから構成している。

直方体ヨーク５は、複数の部分には分割されておらず、１個の一体物として形成されている。このように構成することによって、ヨーク部分の加工を簡略化することができる。コイルボビン４の挿通穴４ａに直方体ヨーク５が挿通され、図１中において磁極部３の中心軸の上方に配置される。

直方体ヨーク５の両端は、後述の磁極部３の凸部３ａ、３ｂに一致した位置に置かれる。磁極部３の凸部（凸形状部）３ａ、３ｂの上に設置された直方体ヨーク５は、例えばレーザー溶接により凸部３ａ、３ｂに固着されるが、固着の方法は抵抗溶接あるいはスポット溶接と呼ばれる手法を用いても良く、磁気抵抗に悪影響を及ぼさない方法であれば溶接でなくても良い。

カバー（上地板）６は、コイルボビン４に挿通された直方体ヨーク５の両端部を下地板２の方向へ押し付け取り付ける役割を有しており、本実施形態では、フック６ｂ、６ｃにより下地板２と結合される。なお、このカバー６は、コイルボビン４を保持する保持部材（第１保持部材）として機能し、具体的にはコイルボビン４を第２保持部材である下地板２との間で保持する。

ここで、図４には、一連の部材の組立完成状態での駆動装置の断面図を示す。上述したようにカバー６は直方体ヨーク５の両端を上から押える構造となっている。ローターマグネット１もまた、上述したように下地板２に設けられたスラスト上側の規制形状２ｄ、２ｅと下側の規制形状２ｈとにより形成される隙間の中に配置されている。

詳細には、ローターマグネット１から突出したフランジ部分となるスラスト受け部１ｄは、下地板２の規制形状２ｅ、すなわち、ローターマグネット１のスラスト方向（回転軸方向）に規制する規制部に当接する。この当接状態で、ローターマグネット１は、下地板２の回転軸２ａによって回動するが、その回動範囲では、スラスト受け部１ｄと規制形状２ｅとの係合状態が維持される。

これにより、ローターマグネット１は、下地板２に係合してスラスト方向における移動が規制され、ローターマグネット１と下地板２との相対的な位置が決まる。また、一対の磁極部３は、下地板２に対して位置決め装着される。すなわち、ローターマグネット１と一対の磁極部３との相対位置は、下地板２を基準として決定される。これにより、一対の磁極部３に対してスラスト方向の移動が規制されたローターマグネット１の相対位置が下地板２によって決定することができる。したがって、ローターマグネット１と一対の磁極部３との位置決めが非常に容易となる。

コイルボビン４には、巻回されたコイル線の両端と接続されたピンが固定されており、カバー６にはピン４ｂを逃げる溝部６ａが形成されている。また、下地板２にはさらに、一対の磁極部３が対向する間隔に対応して嵌合する、凸状の嵌合部２ｃが形成されており、一対の磁極部３ａ、３ｂはそれぞれ嵌合部２ｃにより位置決めされて下地板２に組込まれる。

本実施形態においては、コイルボビン４と、これに挿通される直方体ヨーク５と、直方体ヨーク５に固着された磁極部３とは下地板２に対して位置決めされる。また、下地板２には、ローターマグネット１の回転中心となる回転軸２ａが形成されているため、ローターマグネット１と磁極部３は精度良く位置決めされる。

このような構成でカバー６と下地板２とを結合すると、これら上下の地板は、コイルボビン４及びヨーク（直方体ヨーク５および磁極部３）ならびにローターマグネット１を取り囲み、また、軸方向および径方向にこれらを位置決め固定する構成となる。

次にこのように構成された円筒型磁気駆動装置の動作について説明する。コイルに正通電が行われると、直方体ヨーク５がコイル内側にあるため、ヨークは電磁石となり一対の磁極部３は磁極となる。円弧形状部分の極により、ローターマグネット１は吸引と反発を起こし磁気的に安定な方向に回転し、アーム部１ｂが回動する。さらにコイルに逆通電が印加されるとヨークの極は反転し、吸引と反発力が逆転し、アーム部１ｂは逆に回動する。

このようにコイルに通電する電流の印加方向でローターマグネット１の回転方向が変化し、結果としてアーム部１ｂの回動方向が変わり、シャッタ羽根の駆動方向が変わるため、シャッタ羽根は開閉の動作を行う。

アーム部１ｂの駆動範囲は下地板２の穴部２ｂで規制されるか、あるいはシャッタ羽根により規制される。また正逆通電の時、通電を止めてもディテントトルクによって姿勢は保たれる。これは上記のような動作を行うためにマグネット１ａの磁極位置（位相角）を決めているからであり、ヨーク（磁極部３）の形状によって位相角は変化する。

本実施形態では、アーム部１ｂ等の駆動部は上記のように２箇所で停止するようにしている。図５は本実施形態の磁気駆動装置を利用したシャッタ装置の例を示す図である。図５（ａ）において、本実施形態におけるシャッタ装置では下地板２を図のようにシャッタのフレームと一体的に形成する。下地板２の穴部２ｂから下地板２の裏面側へ延出したアーム部１ｂにシャッタ羽根１０を係合させ、カバー板１１でシャッタ羽根１０をカバーする。組立後のシャッタ装置１１０を図５（ｂ）に示す。

図６は図５のシャッタ装置を含んだ光学機器の例を示しており、本実施形態では、デジタルスチルカメラを示す。上述の磁気駆動装置あるいは図５に示したようなシャッタ装置１１０を搭載した光学機器としては、他にもビデオカメラ、銀塩フィルム用スチルカメラなどが考えられる。

以上のような構成によって、本実施形態の磁気駆動装置は、ヨークの形状およびこれのローターマグネットに対する位置決め構造の簡単さを維持したまま、ローターマグネットのスラストを規制する専用部材を不要とすることができる。すなわち、磁気駆動装置としての外形を小型化することが出来る。さらに、このような磁気駆動装置を光量調節装置及び、電子カメラなどの光学機器に用いた場合、高精度で小型な装置を提供することができる。

＜実施形態２＞
図７には、本発明の実施形態２に係るローターマグネット１のスラスト方向を規制する方法に関する別の構成例を示す。

本実施形態では、ローターマグネット１において、アーム部１ｂの上面と、スラスト受け部１ｄの上面をスラストの規制に用いることは上記実施形態１と同様である。アーム部１ｂの上面および、スラスト受け部１ｄの上面に正対する形状を、下地板２ではなくカバー６にスラスト受け面６ｄ及び６ｅとして設ける点が本実施形態の特徴となる。

本実施形態では、このような構成を採用したことにより、カバー６にはローターマグネット１のスラストを規制する機能が戻ることになるが、コイルボビン４と、これに挿通される直方体ヨーク５と、直方体ヨーク５に固着された磁極部３とは下地板２に対して位置決めされ、また、下地板２には、ローターマグネット１の回転中心となる回転軸２ａも形成されているため、カバー６の複雑さは特許文献２の上地板と比べて改善された状態を維持できる。また、ローターマグネット１と磁極部３とが精度良く位置決めされる。

以上、本発明を実施形態１及び２に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態１及び２に限定されるものではない。上述した実施形態１及び２では、ヨークを棒状のヨークと一対の磁極部とに物理的に分割し、別部材とした構成で説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、直線状のヨーク部とこのヨーク部の両端から一対の磁極部が一体的に設けられたヨークであってもよい。

Claims (6)

1. ローターマグネットと、
   コイルが巻回されるコイルボビンと、
   前記コイルボビンに実装され、一対の磁極部を有するヨークと、
   前記ヨークが実装された前記コイルボビンを保持する第１保持部材と、
   前記第１保持部材との間で前記ローターマグネットを保持する第２保持部材とを備え、
   前記第１保持部材又は前記第２保持部材には、前記ローターマグネットを回転可能に支持した状態で、前記ローターマグネットの一部に当接して前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制する規制部が設けられたことを特徴とする磁気駆動装置。
2. ローターマグネットと、
   コイルが巻回されるコイルボビンと、
   前記コイルボビンに挿入される棒状のヨークと、
   前記ヨークの両端部にそれぞれ磁気的に接続された一対の磁極部材と、
   前記ヨークが挿入された前記コイルボビンを保持する第１保持部材と、
   前記第１保持部材との間で前記ローターマグネットを保持する第２保持部材とを備え、
   前記第１保持部材又は前記第２保持部材には、前記ローターマグネットを回転可能に支持した状態で、前記ローターマグネットの一部に当接して前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制する規制部が設けられたことを特徴とする磁気駆動装置。
3. 前記規制部は、前記第２保持部材に設けられ、
   前記第２保持部材の前記規制部が前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制した状態において、前記ヨークのうち一対の磁極部は、前記第２保持部材の嵌合部に位置決め固定され、前記ローターマグネットと前記一対の磁極部との相対的な位置が決定されることを特徴とする請求項１に記載の磁気駆動装置。
4. 前記規制部は、前記第２保持部材に設けられ、
   前記第２保持部材の前記規制部が前記ローターマグネットのスラスト方向における移動を実質的に規制した状態において、前記一対の磁極部材は、前記第２保持部材の嵌合部に位置決め固定され、前記ローターマグネットと前記一対の磁極部材との相対的な位置が決定されることを特徴とする請求項２に記載の磁気駆動装置。
5. 前記第２保持部材には、前記ローターマグネットに設けられた貫通穴に対して挿入される回転軸が突出して設けられたことを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気駆動装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

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