JP2022143876A - 電磁アクチュエータ及び羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子の自己保持力を高く維持しつつ、応答性を向上させた電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】電磁アクチュエータは、磁性体により構成されるヨーク２１，２２と、ヨーク２１の周囲に巻回されるコイル２３と、ヨーク２２の周囲に巻回されるコイル２４と、周方向に沿って異なる磁極に着磁される回転子４１，４２とを備える。回転子４１は、ヨーク２１の端部５１とヨーク２２の端部５３との間で回転軸１１を中心に回転可能に構成される。回転子４２は、ヨーク２１の端部５２とヨーク２２の端部５４との間で回転軸１２を中心に回転可能に構成される。ヨーク２１，２２は、ヨーク２１の端部５１及びヨーク２２の端部５３に対面する回転子４１の外周面の面積が、ヨーク２１の端部５２及びヨーク２２の端部５４に対面する回転子４２の外周面の面積よりも大きくなるように構成される。【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、電磁アクチュエータ及び羽根駆動装置に係り、特にコイルによる電磁力を用いて回転子を回転させる電磁アクチュエータに関するものである。

カメラなどの光学機器には、光が通過する開口を開閉するための羽根を駆動する羽根駆動装置が設けられることが多い。このような羽根駆動装置として、コイルによる電磁力を用いて回転子を回転させる電磁アクチュエータを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電磁アクチュエータにおいては、衝撃などによる誤作動を防止するために、回転子自体の磁力によって回転子を所定の角度位置に保持することもなされている。

一方で、電磁アクチュエータの駆動時に回転子を実際に回転させるためには、このような回転子の自己保持力を上回る回転力を電磁アクチュエータによって生じさせる必要がある。したがって、回転子の自己保持力を高めると、回転子が実際に回転するまでに大きな回転力が必要となり、電磁アクチュエータの応答性が低下してしまうという問題がある。近年、このような電磁アクチュエータにおいては高速動作が求められることが多くなっており、回転子の自己保持力と応答性とを両立できる技術が求められている。

特開２０１７－１７５８８０号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、回転子の自己保持力を高く維持しつつ、応答性を向上させた電磁アクチュエータ及び羽根駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、回転子の自己保持力を高く維持しつつ、応答性を向上させた電磁アクチュエータが提供される。この電磁アクチュエータは、磁性体により構成される第１のヨークと、磁性体により構成される第２のヨークと、上記第１のヨークの周囲に巻回される第１のコイルと、上記第２のヨークの周囲に巻回される第２のコイルと、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第１の回転子と、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第２の回転子とを備える。上記第１のヨークは、第１の端部と第２の端部とを有する。上記第２のヨークは、第３の端部と第４の端部とを有する。上記第１の回転子は、上記第１のヨークの上記第１の端部と上記第２のヨークの上記第３の端部との間で第１の回転軸を中心に回転可能に構成される。上記第２の回転子は、上記第１のヨークの上記第２の端部と上記第２のヨークの上記第４の端部との間で第２の回転軸を中心に回転可能に構成される。上記第１のヨーク及び上記第２のヨークは、上記第１のヨークの上記第１の端部及び上記第２のヨークの上記第３の端部に対面する上記第１の回転子の外周面の面積が、上記第１のヨークの上記第２の端部及び上記第２のヨークの上記第４の端部に対面する上記第２の回転子の外周面の面積よりも大きくなるように構成される。

図１は、本発明の第１の実施形態における電磁アクチュエータを備えた羽根駆動装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示す羽根駆動装置の分解斜視図である。 図３は、図１の羽根駆動装置においてベース部材及びアクチュエータカバーを取り外した状態を示す平面図である。 図４は、図２の羽根駆動装置における第１の羽根部材の底面図である。 図５は、図２の羽根駆動装置における第２の羽根部材の底面図である。 図６Ａは、図３に示す状態におけるヨークと回転子との関係を模式的に示す平面図である。 図６Ｂは、図６Ａから回転子を回転させた状態を模式的に示す平面図である。 図７Ａは、図６Ａに示す状態における羽根部材と他の構成要素との関係を模式的に示す平面図である。 図７Ｂは、図６Ｂに示す状態における羽根部材と他の構成要素との関係を模式的に示す平面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態における電磁アクチュエータを備えた羽根駆動装置の分解斜視図である。 図９Ａは、図８に示す羽根駆動装置において図６Ａに対応する状態での羽根部材と他の構成要素との関係を模式的に示す平面図である。 図９Ｂは、図８に示す羽根駆動装置において図６Ｂに対応する状態での羽根部材と他の構成要素との関係を模式的に示す平面図である。 図１０は、本発明の一実施形態における電磁アクチュエータをフォーカルプレーンシャッタの羽根駆動装置に適用した例を示す分解斜視図である。

以下、本発明に係る電磁アクチュエータを備えた羽根駆動装置の実施形態について図１から図１０を参照して詳細に説明する。図１から図１０において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１０においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の第１の実施形態における電磁アクチュエータを備えた羽根駆動装置１を示す斜視図、図２は、図１に示す羽根駆動装置１の分解斜視図である。例えば、このような羽根駆動装置１は、ノートパソコン、スマートスピーカやホームセキュリティカメラなどカメラ機能を備えた電子機器において、ユーザの意図しない画像や映像の取得を防止するためのプライバシシャッタとして用いることができる。しかしながら、羽根駆動装置１の用途はこれに限られるものではない。

図１に示すように、羽根駆動装置１は、ベース部材１０と、ベース部材１０の下側を覆うカバー部材１３と、ベース部材１０に取り付けられるアクチュエータカバー１４とを有している。なお、本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「上」又は「上方」といい、－Ｚ方向を「下」又は「下方」ということとする。

カバー部材１３は、ネジ孔１３Ａに挿通したネジ（図示せず）によりベース部材１０の下面に取り付けられる。図２に示すように、ベース部材１０とカバー部材１３との間に形成される空間には、駆動ギア部材１５（被駆動部）、第１の羽根部材１６、及び第２の羽根部材１８が収容されている。ベース部材１０には光を通過させるための開口１０Ａが形成されており、カバー部材１３にはベース部材１０の開口１０Ａと同軸上に開口１３Ｂが形成されている。後述するように、第１の羽根部材１６及び第２の羽根部材１８はこれらの開口１０Ａ，１３Ｂを開閉するように動作する。

アクチュエータカバー１４は、ネジ１９（図１参照）によりベース部材１０に固定される。図２に示すように、ベース部材１０とアクチュエータカバー１４との間に形成される空間には、電磁アクチュエータの主要な構成要素が収容されている。すなわち、電磁アクチュエータは、主要な構成要素として、２枚の磁性体を上下に重ね合わせて構成される第１のヨーク２１と、２枚の磁性体を上下に重ね合わせて構成される第２のヨーク２２と、第１のヨーク２１の周囲に巻回される第１のコイル２３と、第２のヨーク２２の周囲に巻回される第２のコイル２４と、ベース部材１０から＋Ｚ方向に延びる第１の回転軸１１に回転可能に取り付けられる第１の回転子４１と、ベース部材１０から＋Ｚ方向に延びる第２の回転軸１２に回転可能に取り付けられる第２の回転子４２とを含んでいる。第１のコイル２３の端子２３Ａ及び第２のコイル２４の端子２４Ａは図示しない制御部に接続されており、この制御部によって第１のコイル２３及び第２のコイル２４への通電が制御される。

第１の回転子４１は、例えば円筒状の磁石片からなるもので、周方向に沿って異なる磁極に着磁されている。第１の回転子４１の中心にはベース部材１０の第１の回転軸１１が挿通され、第１の回転子４１は第１の回転軸１１を中心として回転可能に構成される。図２に示すように、第１の回転子４１の下部には、周方向に沿って歯が形成された出力ギア部４５が取り付けられている。

第２の回転子４２は、例えば円筒状の磁石片からなるもので、周方向に沿って異なる磁極に着磁されている。第２の回転子４２の中心にはベース部材１０の第２の回転軸１２が挿通され、第２の回転子４２は第２の回転軸１２を中心として回転可能に構成される。図２に示すように、第２の回転子４２の下部には、周方向に沿って歯が形成された出力ギア部４６が取り付けられている。

図３は、ベース部材１０及びアクチュエータカバー１４を取り外した状態の羽根駆動装置１を示す平面図である。図３に示すように、第１のヨーク２１と第２のヨーク２２はＸ方向に隣接して配置されており、これらのヨーク２１，２２の間に第１の回転子４１及び第２の回転子４２が位置するようになっている。

図２に戻って、駆動ギア部材１５は、第１の回転子４１の出力ギア部４５の歯に噛合する歯を有する第１のギア部１５１と、第２の回転子４２の出力ギア部４６の歯に噛合する歯を有する第２のギア部１５２と、外縁部の全周に歯が形成された第３のギア部１５３とを有している。駆動ギア部材１５の中心には軸孔１５４が形成されている。この軸孔１５４にはベース部材１０から－Ｚ方向に延びる第３の回転軸１７が挿通され、駆動ギア部材１５は第３の回転軸１７を中心として回転可能に構成される。

図４は、第１の羽根部材１６の底面図である。図２及び図４に示すように、第１の羽根部材１６は、ベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂの－Ｘ方向側の略半分を覆うことが可能な遮光部１６１と、遮光部１６１を支持する支持部１６２と、Ｘ方向に並んだ歯を有するラック部１６３と、ベース部材１０に形成された凹部の内面１０Ｂ（図３参照）に当接するガイド部１６４とを有している。ラック部１６３の歯は、駆動ギア部材１５の第３のギア部１５３の歯に噛合するようになっている。

図５は、第２の羽根部材１８の底面図である。図２及び図５に示すように、第２の羽根部材１８は、ベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂの＋Ｘ方向側の略半分を覆うことが可能な遮光部１８１と、遮光部１８１を支持する支持部１８２と、Ｘ方向に並んだ歯を有するラック部１８３と、ベース部材１０の凹部の内面１０Ｂ（図３参照）に当接するガイド部１８４と、第１の羽根部材１６の支持部１６２に当接するガイド部１８５とを有している。ラック部１８３の歯は、駆動ギア部材１５の第３のギア部１５３の歯に噛合するようになっている。

このような構成により、第１の羽根部材１６のガイド部１６４がベース部材１０の凹部の内面１０Ｂにガイドされることにより、第１の羽根部材１６がＸ方向に移動できるようになっている。また、第２の羽根部材１８のガイド部１８４がベース部材１０の凹部の内面１０Ｂにガイドされ、ガイド部１８５が第１の羽根部材１６の支持部１６２にガイドされることにより、第２の羽根部材１８がＸ方向に移動できるようになっている。

図６Ａは、図３に示す状態におけるヨーク２１，２２及び回転子４１，４２を模式的に示す平面図である。図６Ａに示すように、第１のヨーク２１は全体としてＹ方向に延びており、その両端に第１の端部５１と第２の端部５２とを有している。第２のヨーク２２も全体としてＹ方向に延びており、その両端に第３の端部５３と第４の端部５４とを有している。本実施形態では、同一形状のヨークを面対称となるように配置することで第１のヨーク２１と第２のヨーク２２とが構成されている。

第１の回転子４１は、第１のヨーク２１の第１の端部５１と第２のヨーク２２の第３の端部５３との間に配置されており、第２の回転子４２は、第１のヨーク２１の第２の端部５２と第２のヨーク２２の第４の端部５４との間に配置されている。より詳細には、第１のヨーク２１の第１の端部５１は、第１の回転子４１の外周面に沿って湾曲する第１の円弧面５１Ａを有しており、この第１の円弧面５１Ａの中心軸は第１の回転軸１１と略一致している。また、第２の端部５２は、第２の回転子４２の外周面に沿って湾曲する第２の円弧面５２Ａを有しており、この第２の円弧面５２Ａの中心軸は第２の回転軸１２と略一致している。第２のヨーク２２の第３の端部５３は、第１の回転子４１の外周面に沿って湾曲する第３の円弧面５３Ａを有しており、この第３の円弧面５３Ａの中心軸は第１の回転軸１１と略一致している。また、第４の端部５４は、第２の回転子４２の外周面に沿って湾曲する第４の円弧面５４Ａを有しており、この第４の円弧面５４Ａの中心軸は第２の回転軸１２と略一致している。

第１の回転子４１は、第１のヨーク２１の第１の円弧面５１Ａと第２のヨーク２２の第３の円弧面５３Ａとの間に形成される空間に、これらの円弧面５１Ａ，５３Ａとわずかな空隙を空けて配置されている。また、第２の回転子４２は、第１のヨーク２１の第２の円弧面５２Ａと第２のヨーク２２の第４の円弧面５４Ａとの間に形成される空間に、これらの円弧面５２Ａ，５４Ａとわずかな空隙を空けて配置されている。

ここで、外部からの衝撃などによって回転子４１，４２が意図せずに回転してしまうことを防止するために、回転子４１，４２及びヨーク２１，２２は、着磁された回転子４１，４２とヨーク２１，２２との間で発生する磁気的な吸着力及び反発力によって回転子４１，４２が図６Ａに示す角度位置に保持（自己保持）されるように構成されている。本実施形態では、一例として、第１の回転子４１の＋Ｙ方向側がＮ極、－Ｙ方向側がＳ極に着磁され、第２の回転子４２の＋Ｙ方向側がＳ極、－Ｙ方向側がＮ極に着磁されているものとして説明するが、磁極の配置はこれに限られるものではない。

回転子の外周面がヨークに対面する面積が大きくなると、回転子の自己保持力が小さくなり、回転子の外周面がヨークに対面する面積が小さくなると、回転子の自己保持力が大きくなる。本実施形態では、図６Ａに示すように、第１のヨーク２１の第２の円弧面５２Ａの中心角と第２のヨーク２２の第４の円弧面５４Ａの中心角の合計は、第１のヨーク２１の第１の円弧面５１Ａの中心角と第２のヨーク２２の第３の円弧面５３Ａの中心角の合計よりも小さくなっており、第１のヨーク２１の第２の円弧面５２Ａ及び第２のヨーク２２の第４の円弧面５４Ａに対面する第２の回転子４２の外周面の面積は、第１のヨーク２１の第１の円弧面５１Ａ及び第２のヨーク２２の第３の円弧面５３Ａに対面する第１の回転子４１の外周面の面積よりも小さくなっている。このため、本実施形態では、第２の回転子４２に作用する自己保持力が第１の回転子４１に作用する自己保持力よりも大きくなる。このように、第１の回転子４１に作用する自己保持力よりも大きな自己保持力で第２の回転子４２を自己保持することで、第１の回転子４１の自己保持力では回転を抑制できないような大きな衝撃が加わった場合においても第２の回転子４２の自己保持力によって回転を抑制することが可能となる。

図７Ａは、図６Ａに示す状態における羽根部材１６，１８と他の構成要素との関係を模式的に示す平面図である。図７Ａに示すように、この状態では、第１の羽根部材１６の遮光部１６１及び第２の羽根部材１８の遮光部１８１は、それぞれカバー部材１３の開口１３Ｂから退避した位置にあり、ベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂを光が通過できるようになっている。

図７Ａに示すように、第１の回転子４１に取り付けられた出力ギア部４５の歯は、駆動ギア部材１５の第１のギア部１５１の歯と噛合しており、第１の回転子４１の回転に伴い駆動ギア部材１５が回転するようになっている。また、第２の回転子４２に取り付けられた出力ギア部４６の歯は、駆動ギア部材１５の第２のギア部１５２の歯と噛合しており、第２の回転子４２の回転に伴い駆動ギア部材１５が回転するようになっている。駆動ギア部材１５の第３のギア部１５３の歯は、第１の羽根部材１６のラック部１６３の歯及び第２の羽根部材１８のラック部１８３の歯とそれぞれ噛合しており、駆動ギア部材１５の回転に伴い、羽根部材１６，１８がそれぞれＸ方向に移動するようになっている。

図６Ａに示す状態で、コイル２３，２４に通電して、例えば第１のヨーク２１の第１の端部５１をＮ極、第２の端部５２をＳ極に磁化させ、第２のヨーク２２の第３の端部５３をＳ極、第４の端部５４をＮ極に磁化させると、図６Ｂに示すように、第１の回転子４１とヨーク２１，２２との間に生じる磁力により第１の回転子４１には時計回りの回転力が生じる。また、第２の回転子４２とヨーク２１，２２との間に生じる磁力により第２の回転子４２にも時計回りの回転力が生じる。回転子４１，４２に生じる回転力が上述した回転子４１，４２の自己保持力を上回ると、回転子４１，４２がそれぞれ時計回りに回転する。

回転子４１，４２がそれぞれ時計回りに回転すると、図７Ｂに示すように、出力ギア部４５の歯と駆動ギア部材１５の第１のギア部１５１の歯との噛合及び出力ギア部４６の歯と駆動ギア部材１５の第２のギア部１５２の歯との噛合により駆動ギア部材１５が反時計回りに回転する。駆動ギア部材１５が反時計回りに回転すると、駆動ギア部材１５の第３のギア部１５３の歯と第１の羽根部材１６のラック部１６３の歯との噛合により第１の羽根部材１６が＋Ｘ方向に移動する。また、駆動ギア部材１５の第３のギア部１５３の歯と第２の羽根部材１８のラック部１８３の歯との噛合により第２の羽根部材１８が－Ｘ方向に移動する。最終的には、図７Ｂに示すように、第１の羽根部材１６の遮光部１６１と第２の羽根部材１８の遮光部１８１とが突き当たり、カバー部材１３の開口１３Ｂ（及びベース部材１０の開口１０Ａ）が第１の羽根部材１６の遮光部１６１及び第２の羽根部材１８の遮光部１８１により塞がれる。

羽根部材１６，１８の遮光部１６１，１８１がベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂを塞いだ後は、回転子４１，４２とヨーク２１，２２との間で発生する磁気的な吸着力及び反発力によって回転子４１，４２が図６Ｂに示す角度位置に保持されるようになっている。

また、図６Ｂに示す状態で、コイル２３，２４に逆方向の電流を流して、例えば第１のヨーク２１の第１の端部５１をＳ極、第２の端部５２をＮ極に磁化させ、第２のヨーク２２の第３の端部５３をＮ極、第４の端部５４をＳ極に磁化させると、上記とは逆に、回転子４１，４２とヨーク２１，２２との間に生じる磁力により回転子４１，４２がそれぞれ反時計回りに回転する。この回転子４１，４２の回転が出力ギア部４５，４６及び駆動ギア部材１５を介して羽根部材１６，１８に伝達され、第１の羽根部材１６が－Ｘ方向に移動し、第２の羽根部材１８が＋Ｘ方向に移動する。これにより、図７Ａに示すように、カバー部材１３の開口１３Ｂ（及びベース部材１０の開口１０Ａ）が開放される。

このように、本実施形態では、２つの回転子４１，４２による回転力を単一の駆動ギア部材１５（被駆動部）に伝達しているため、単一の回転子による回転力を駆動ギア部材１５に伝達する場合に比べて駆動ギア部材１５により大きなトルクを生じさせることができる。

上述したように、コイル２３，２４に通電すると、磁化されたヨーク２１，２２と回転子４１，４２との間に生じる磁力により回転子４１，４２に回転力が生じる。この回転力は、通電開始から時間とともに大きくなる。本実施形態では、上述したように、第２の回転子４２の自己保持力が第１の回転子４１の自己保持力よりも大きいため、まず、第１の回転子４１に生じる回転力が第１の回転子４１の自己保持力を上回ると、この自己保持力を上回る回転力が駆動ギア部材１５を介して第２の回転子４２にも作用するようになる。このように、第２の回転子４２に生じる回転力に加えて第１の回転子４１の回転力も第２の回転子４２に作用するため、第２の回転子４２は、第２の回転子４２に生じる回転力が第２の回転子４２の自己保持力を上回る前に回転し始めることとなる。したがって、通電開始から回転子４１，４２が回転し始めるまでの時間が短縮され、電磁アクチュエータの応答性が向上する。

図８は、本発明の第２の実施形態における電磁アクチュエータを備えた羽根駆動装置の分解斜視図である。本実施形態における電磁アクチュエータは第１の実施形態と同様であるが、電磁アクチュエータによって駆動される機構が第１の実施形態と異なっている。

本実施形態では、図８に示すように、ベース部材１０とカバー部材１３との間に形成される空間に駆動レバー部材２１５及び羽根部材２１６が収容されている。羽根部材２１６はベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂを開閉するように動作する。

駆動レバー部材２１５は、円筒部２５０と、第１の回転子４１の出力ギア部４５の歯に噛合する歯を有する第１のギア部２５１と、第２の回転子４２の出力ギア部４６の歯に噛合する歯を有する第２のギア部２５２と、円筒部２５０から延びるアーム部２５３と、アーム部２５３の先端で－Ｚ方向に延びるレバー２５４とを有している。円筒部２５０の中心には軸孔２５５が形成され、この軸孔２５５にはベース部材１０から－Ｚ方向に延びる第３の回転軸１７が挿通される。駆動レバー部材２１５は、第３の回転軸１７を中心として回転可能に構成される。

羽根部材２１６は、ベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂを覆うことが可能な遮光部２６１と、Ｘ方向に延びる長孔２６２が形成されたガイド部２６３と、Ｙ方向に延びる長孔２６４が形成された連結部２６５とを有している。ガイド部２６３のそれぞれの長孔２６２の内部には、ベース部材１０から－Ｚ方向に延びるガイドポスト２１１が収容されており、この長孔２６２内をベース部材１０のガイドポスト２１１が移動することによって羽根部材２１６がＸ方向にガイドされる。

連結部２６５の長孔２６４の内部には駆動レバー部材２１５のレバー２５４が収容されており、駆動レバー部材２１５のレバー２５４が連結部２６５の長孔２６４に係合しながら、長孔２６４の内部を移動できるようになっている。したがって、駆動レバー部材２１５が第３の回転軸１７を中心として回転すると、駆動レバー部材２１５のレバー２５４が羽根部材２１６の連結部２６５の長孔２６４と係合し、羽根部材２１６がＸ方向に移動するようになっている。

図９Ａは、図６Ａに対応する状態を示している。図９Ａに示すように、この状態では、羽根部材２１６の遮光部２６１はカバー部材１３の開口１３Ｂから退避した位置にあり、ベース部材１０の開口１０Ａ及びカバー部材１３の開口１３Ｂを光が通過できるようになっている。図９Ａに示すように、第１の回転子４１に取り付けられた出力ギア部４５の歯は、駆動レバー部材２１５の第１のギア部２５１の歯と噛合しており、第１の回転子４１の回転に伴い駆動レバー部材２１５が回転するようになっている。また、第２の回転子４２に取り付けられた出力ギア部４６の歯は、駆動レバー部材２１５の第２のギア部２５２の歯と噛合しており、第２の回転子４２の回転に伴い駆動レバー部材２１５が回転するようになっている。駆動レバー部材２１５のレバー２５４は羽根部材２１６の長孔２６４に係合しているため、駆動レバー部材２１５の回転に伴い、羽根部材２１６がＸ方向に移動するようになっている。

図９Ａに示す状態で、コイル２３，２４に通電して回転子４１，４２をそれぞれ反時計回りに回転させると、図９Ｂに示すように、出力ギア部４５の歯と駆動レバー部材２１５の第１のギア部２５１の歯との噛合及び出力ギア部４６の歯と駆動レバー部材２１５の第２のギア部２５２の歯との噛合により駆動レバー部材２１５が時計回りに回転する。駆動レバー部材２１５が時計回りに回転すると、駆動レバー部材２１５のレバー２５４と羽根部材２１６の長孔２６４との係合により羽根部材２１６が－Ｘ方向に移動する。最終的には、図９Ｂに示すように、羽根部材２１６の遮光部２６１がカバー部材１３の開口１３Ｂ（及びベース部材１０の開口１０Ａ）を塞ぐ。

また、図９Ｂに示す状態で、コイル２３，２４に逆方向の電流を流して回転子４１，４２をそれぞれ時計回りに回転させると、この回転子４１，４２の回転が出力ギア部４５，４６及び駆動レバー部材２１５を介して羽根部材２１６に伝達され、羽根部材２１６がＸ方向に移動する。これにより、図９Ａに示すように、カバー部材１３の開口１３Ｂ（及びベース部材１０の開口１０Ａ）が開放される。

図１０は、上述した電磁アクチュエータをフォーカルプレーンシャッタの羽根駆動装置に適用した例を示す分解斜視図である。上述した電磁アクチュエータを例えば先幕と後幕を有するフォーカルプレーンシャッタの羽根駆動装置に組み込む場合には、上述した電磁アクチュエータを２つ用いる。これら２つの電磁アクチュエータのうち一方の電磁アクチュエータ（第１の電磁アクチュエータ）を先幕用の羽根部材４３０Ａを駆動するために用い、もう一方の電磁アクチュエータ（第２の電磁アクチュエータ）を後幕用の羽根部材４３０Ｂを駆動するために用いる。

図１０に示すように、この羽根駆動装置は、先幕用の羽根部材４３０Ａを駆動するための駆動レバー部材３１５Ａと、後幕用の羽根部材４４３０Ｂを駆動するための駆動レバー部材３１５Ｂとを含んでいる。先幕用の羽根部材４３０Ａには、軸孔４１４Ａに挿通される支軸（図示せず）を中心に回転可能なアーム４１０Ａと、軸孔４２２Ａに挿通される支軸（図示せず）を中心に回転可能なアーム４２０Ａとが連結されている。後幕用の羽根部材４３０Ｂには、軸孔４１４Ｂに挿通される支軸（図示せず）を中心に回転可能なアーム４１０Ｂと、軸孔４２２Ｂに挿通される支軸（図示せず）を中心に回転可能なアーム４２０Ｂとが連結されている。

駆動レバー部材３１５Ａは、円筒部３５０Ａと、第１の電磁アクチュエータの回転子４１Ａの出力ギア部４５Ａの歯に噛合する歯を有する第１のギア部３５１Ａと、第１の電磁アクチュエータの第２の回転子４２Ａの出力ギア部４６Ａの歯に噛合する歯を有する第２のギア部３５２Ａと、円筒部３５０Ａから延びるアーム部３５３Ａと、アーム部３５３Ａの先端から延びるレバー３５４Ａとを有している。円筒部３５０Ａの中心には軸孔３５５Ａが形成され、この軸孔３５５Ａには上述したアーム４１０Ａの軸孔４１４Ａを通って伸びる支軸が挿通される。駆動レバー部材３１５Ａのレバー３５４Ａはアーム４１０Ａの係合孔４１２Ａに係合しており、駆動レバー部材２１５と一体となってアーム４１０Ａが支軸を中心として回転するようになっている。

同様に、駆動レバー部材３１５Ｂは、円筒部３５０Ｂと、第２の電磁アクチュエータの回転子４１Ｂの出力ギア部４５Ｂの歯に噛合する歯を有する第１のギア部３５１Ｂと、第２の電磁アクチュエータの第２の回転子４２Ｂの出力ギア部４６Ｂの歯に噛合する歯を有する第２のギア部３５２Ｂと、円筒部３５０Ｂから延びるアーム部３５３Ｂと、アーム部３５３Ｂの先端から延びるレバー３５４Ｂとを有している。円筒部３５０Ｂの中心には軸孔３５５Ｂが形成され、この軸孔３５５Ｂには上述したアーム４１０Ｂの軸孔４１４Ｂを通って伸びる支軸が挿通される。駆動レバー部材３１５Ｂのレバー３５４Ｂはアーム４１０Ｂの係合孔４１２Ｂに係合しており、駆動レバー部材２１５と一体となってアーム４１０Ｂが支軸を中心として回転するようになっている。

以上述べたように、本発明の第１の態様によれば、回転子の自己保持力を高く維持しつつ、応答性を向上させた電磁アクチュエータが提供される。この電磁アクチュエータは、磁性体により構成される第１のヨークと、磁性体により構成される第２のヨークと、上記第１のヨークの周囲に巻回される第１のコイルと、上記第２のヨークの周囲に巻回される第２のコイルと、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第１の回転子と、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第２の回転子とを備える。上記第１のヨークは、第１の端部と第２の端部とを有する。上記第２のヨークは、第３の端部と第４の端部とを有する。上記第１の回転子は、上記第１のヨークの上記第１の端部と上記第２のヨークの上記第３の端部との間で第１の回転軸を中心に回転可能に構成される。上記第２の回転子は、上記第１のヨークの上記第２の端部と上記第２のヨークの上記第４の端部との間で第２の回転軸を中心に回転可能に構成される。上記第１のヨーク及び上記第２のヨークは、上記第１のヨークの上記第１の端部及び上記第２のヨークの上記第３の端部に対面する上記第１の回転子の外周面の面積が、上記第１のヨークの上記第２の端部及び上記第２のヨークの上記第４の端部に対面する上記第２の回転子の外周面の面積よりも大きくなるように構成される。

このような構成によれば、第２の回転子に作用する自己保持力を第１の回転子に作用する自己保持力よりも大きくすることができるので、第１の回転子の自己保持力では回転を抑制できないような大きな衝撃が加わった場合においても第２の回転子の自己保持力によって回転を抑制することが可能となる。一方、電磁力により回転子を回転させるときには、第１の回転子の自己保持力を上回った第１の回転子の回転力を第２の回転子に作用させることができるので、第２の回転子に生じる回転力が第２の回転子の自己保持力を上回る前に第２の回転子を回転させ始めることができる。このように、本発明によれば、電磁アクチュエータにおける回転子の自己保持力を高く維持しつつ、応答性も向上させることができる。

上記第１のヨークの上記第１の端部は、上記第１の回転子の外周面に対面する第１の円弧面を有していてもよい。上記第１のヨークの上記第２の端部は、上記第２の回転子の外周面に対面する第２の円弧面を有していてもよい。上記第２のヨークの上記第３の端部は、上記第１の回転子の上記外周面に対面する第３の円弧面を有していてもよい。上記第２のヨークの上記第４の端部は、上記第２の回転子の上記外周面に対面する第４の円弧面を有していてもよい。この場合において、上記第１の円弧面の中心角と上記第３の円弧面の中心角の合計は、上記第２の円弧面の中心角と上記第４の円弧面の中心角の合計よりも大きくてもよい。

部品の共通化により製造コストを低減することができるので、上記第１のヨークと上記第２のヨークは同一形状を有していることが好ましい。

上記電磁アクチュエータは、上記第１の回転子及び上記第２の回転子により駆動される共通の被駆動部をさらに備えていてもよい。この上記被駆動部は、第３の回転軸を中心に回転可能に構成されていてもよい。

本発明の第２の態様によれば、衝撃に強く、応答性も良好な羽根駆動装置が提供される。この羽根駆動装置は、上述した電磁アクチュエータと、開口が形成されたベース部材と、上記開口を覆うことが可能な遮光部を有する羽根部材とを備える。上記羽根部材は、上記電磁アクチュエータの上記第１の回転子及び上記第２の回転子により駆動される。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 羽根駆動装置
１０ ベース部材
１０Ａ 開口
１１ 第１の回転軸
１２ 第２の回転軸
１３ カバー部材
１３Ｂ 開口
１４ アクチュエータカバー
１５ 駆動ギア部材
１６ 第１の羽根部材
１７ 第３の回転軸
１８ 第２の羽根部材
２１ 第１のヨーク
２２ 第２のヨーク
２３ 第１のコイル
２４ 第２のコイル
４１ 第１の回転子
４２ 第２の回転子
４５，４６ 出力ギア部
５１ 第１の端部
５１Ａ 第１の円弧面
５２ 第２の端部
５２Ａ 第２の円弧面
５３ 第３の端部
５３Ａ 第３の円弧面
５４ 第４の端部
５４Ａ 第４の円弧面
１５１ 第１のギア部
１５２ 第２のギア部
１５３ 第３のギア部
１６１，１８１，２６１ 遮光部
１６３，１８３ ラック部
２１５，３１５Ａ，３１５Ｂ 駆動レバー部材
２１６ 羽根部材
２５１，３５１Ａ，３５１Ｂ 第１のギア部
２５２，３５２Ａ，３５２Ｂ 第２のギア部
２５３，３５３Ａ，３５３Ｂ アーム部
２５４，３５４Ａ，３５４Ｂ レバー
４１０Ａ，４１０Ｂ，４２０Ａ，４２０Ｂ アーム
４３０Ａ，４３０Ｂ 羽根部材

Claims (6)

1. 磁性体により構成される第１のヨークであって、第１の端部と第２の端部とを有する第１のヨークと、
   磁性体により構成される第２のヨークであって、第３の端部と第４の端部とを有する第２のヨークと、
   前記第１のヨークの周囲に巻回される第１のコイルと、
   前記第２のヨークの周囲に巻回される第２のコイルと、
   前記第１のヨークの前記第１の端部と前記第２のヨークの前記第３の端部との間で第１の回転軸を中心に回転可能な第１の回転子であって、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第１の回転子と、
   前記第１のヨークの前記第２の端部と前記第２のヨークの前記第４の端部との間で第２の回転軸を中心に回転可能な第２の回転子であって、周方向に沿って異なる磁極に着磁される第２の回転子と
   を備え、
   前記第１のヨーク及び前記第２のヨークは、前記第１のヨークの前記第１の端部及び前記第２のヨークの前記第３の端部に対面する前記第１の回転子の外周面の面積が、前記第１のヨークの前記第２の端部及び前記第２のヨークの前記第４の端部に対面する前記第２の回転子の外周面の面積よりも大きくなるように構成される、
   電磁アクチュエータ。
2. 前記第１のヨークの前記第１の端部は、前記第１の回転子の外周面に対面する第１の円弧面を有し、
   前記第１のヨークの前記第２の端部は、前記第２の回転子の外周面に対面する第２の円弧面を有し、
   前記第２のヨークの前記第３の端部は、前記第１の回転子の前記外周面に対面する第３の円弧面を有し、
   前記第２のヨークの前記第４の端部は、前記第２の回転子の前記外周面に対面する第４の円弧面を有し、
   前記第１の円弧面の中心角と前記第３の円弧面の中心角の合計は、前記第２の円弧面の中心角と前記第４の円弧面の中心角の合計よりも大きい、
   請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
3. 前記第１のヨークと前記第２のヨークは同一形状を有している、請求項１又は２に記載の電磁アクチュエータ。
4. 前記第１の回転子及び前記第２の回転子により駆動される共通の被駆動部をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
5. 前記被駆動部は、第３の回転軸を中心に回転可能に構成される、請求項４に記載の電磁アクチュエータ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータと、
   開口が形成されたベース部材と、
   前記開口を覆うことが可能な遮光部を有する羽根部材であって、前記電磁アクチュエータの前記第１の回転子及び前記第２の回転子により駆動される羽根部材と
   を備える、羽根駆動装置。

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