JP3238539B2 - 光量調節装置 - Google Patents
光量調節装置Info
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Description
用される光量調節装置に関し、従来の光量調節装置より
も光量調節部材の位置検出と位置制御を高精度に行なう
ことができる改良された電磁駆動光量調節装置に関す
る。
節部材を駆動する光量調節装置は現在ではビデオカメラ
やスティルカメラ等の撮影機器に搭載されて広く使用さ
れている。この公知の光量調節装置においては、光量調
節部材を駆動する電磁アクチュエータの永久磁石製のロ
ータの回転位置をホール素子等の磁気感応型検出素子に
より検出することにより光量調節部材の位置すなわち該
光量調節装置の絞り開口の大きさを検出し且つ光量調節
部材の位置を制御している。
おいては、該ロータの回転位置を検出する該磁気感応型
検出素子の配置位置が必ずしも適切な位置ではなかった
ため、該素子の検出出力に誤差が入りやすく、従って、
光量調節部材の位置制御を高精度に行なうことが困難で
あるという欠点があった。
を排除して改善された光量調節装置を提供することであ
る。
を実現する構成は、複数の磁極が形成されるロータと、
複数の磁極部が形成されるステータと、通電することで
前記ステータを励磁するコイルと、前記ロータの回転範
囲を制限する制限手段と、前記ロータの回転に連動して
移動することで光量を調節する光量調節部材とを有し、
前記制限手段は前記ロータの回転範囲の略中央に前記ロ
ータに形成される磁極の境界が位置するように前記ロー
タの回転範囲を設定し、前記ロータの回転範囲の略中央
に前記ロータの回転位置を検出する磁気感応型検出素子
が配置されるようにした光量調節装置において、前記制
限手段は、前記コイルに通電されたときに前記ロータに
生じるトルクを第1のトルクとし、前記コイルへの通
電、無通電に関係なく前記ロータに生じるトルクを第2
のトルクとし、前記第1のトルクと前記第2のトルクの
合成トルクを第3のトルクとするとき、前記第1のトル
クと前記第2のトルクは互いに反対方向にとなり、前記
第3のトルクが前記第1のトルクと同じ方向となる範囲
を前記ロータの回転範囲に設定することを特徴としてい
る。
善された光量調節装置の実施例を説明する。
タであり、ロータ1はたとえばネオジウム−鉄−ボロン
系の強磁性合金で構成された円柱体から成るロータ本体
1aを有し、該ロータ本体1aは軸心を通る半径方向線
(放射線)に沿ってN極領域とS極領域とに二分割着磁
されており、従って該ロータの外周面は円周長の1/2
ずつがN極領域とS極領域とに分たれている。ロータ本
体1aの両端面には軸1b及び1cが突設されており、
該軸1bは後述のアクチュエータ端板5の軸孔に支持さ
れ、他方の軸1cは後述の光量調節装置の地板7の軸孔
に支持されている。
り、ステータ2は、硅素鋼板の積層体から成る一対のヨ
ーク2a及び2bと、ヨーク2bに嵌装されたプラスチ
ック製のボビン4と、ボビン4に巻かれたコイル3と、
を有している。
に、それぞれの一端側はロータ本体1aの外周面を包囲
するように半円筒形に形成され、両ヨーク2a及び2b
のそれぞれの半円筒部によって円柱形のロータ本体1a
の外周面が包囲されている。なお、ヨーク2a及び2b
の厚さ方向(ロータ本体1aの軸方向と平行な方向)の
寸法はロータ本体1aの軸方向寸法よりも短くなってお
り、従って、該アクチュエータが組立てられた時にはロ
ータ本体1aの一端側(図5では上端側)がヨーク2a
及び2bよりも上側(端板5の方)へ突出するように設
計されている。なお、ロータ本体1aの下端面(図5で
は下側になるので、下端面と記載しておく)には、外周
縁部から軸線方向に突出した腕6aを有している円板6
が固着されており、該円板6はヨーク2a及び2bの下
側に(地板7の側に)配置され、腕6aは地板7に貫設
されている後述の窓7pを通って後述の光量調節部材8
a及び8bの長穴に挿入されている。
はコイル3の両端が接続されるコイル接続用端子4a及
び4bが突出しており、該端子4a及び4bは後述の端
板5の孔5b及び5cを通って更に端板5の外側のフレ
キシブルプリント基板11の孔11c及び11dに挿入
され、該孔11c及び11dの周囲のランド部において
フレキシブルプリント基板11(以下にはフレキと略記
する)上の配線にハンダ付けにより接続されている。
一対のヨーク2a及び2bのそれぞれの半円筒部により
形成された孔の中にわずかの隙間をもって挿入され、ス
テータ2は後述の取付け構造により光量調節装置の地板
7の一方の面上に据え着けられ、アクチュエータ端板5
は後述の取付け構造により該地板7に固定されてステー
タ2を地板7に押さえつけるとともにロータ1及びステ
ータ2を覆い隠す。
るためのホール素子であり、ホール素子10はフレキ1
1に接着されており、該端板5に貫設された窓5fには
め込まれてロータ本体1aの端面に対向して配置されて
いる。
向して配置された端板もしくはカバーであり、該カバー
9はその外周縁に突設された3個の爪9a〜9cにより
該地板7に固着され、該カバー9と該地板7との間に形
成される空間内には一対の光量調節部材8a及び8bが
配置されている。光量調節部材8a及び8bは該地板7
の面に突設されたピンに枢着されてピン孔8a−1及び
8b−2をそれぞれの回転中心として回動されるように
なっており、光量調節部材8a及び8bの各々に貫設さ
れた長穴8a−1及び8b−1にはロータ本体1aに固
着された円板6の腕6aが挿入される。
いて更に説明する。
ステータ2の外側面に嵌合するように突設された4個の
突部7n,7g,7f,7e,が設けられ、これらの突
部はステータ2を地板7に位置決めする時の位置決め部
材となるとともにステータ2の固定部材となっており、
該突部はステータ2の外側の輪郭に合せて配置されてい
る。突部7nと突部7eの上にはそれぞれピン7cとピ
ン7bとが突設されており、ピン7cはアクチュエータ
端板5のピン孔5eに挿入されるようになっており、ピ
ン7bは該端板5のピン孔5dに挿入されるようになっ
ている。
外壁面には溝部7k,溝部7q,溝部7iが形成されて
おり、溝部7kには該端板5の不図示の脚部もしくは突
片が嵌合され、溝部7qには該端板5の脚部5jが嵌合
され、溝部7iには該端板5の脚部5gが嵌合されるよ
うになっている。また、地板7の突部7eの外側の位置
には溝部7jが形成され、該溝部7jには該端板5の脚
部5hが挿入されるようになっている。
された溝部と地板7の面に形成された溝部7jとは該端
板5を地板7に係止し且つ固定するための取付け構造を
構成している。
面には方形の浅い凹部7hが形成されており、該凹部7
hはステータ2のボビン4を位置決めし且つ固定するた
めの部分となっている。また、湾曲した突部7eに近接
した位置には前記円板6を配置するための円形の凹部7
dが形成され、該凹部7dの中心にはロータ1の軸1c
を回転可能に支持するための軸受孔7aが貫設されてい
る。すなわち、前記円板6は該凹部7d内に配置され、
ロータ1の軸1cは軸受孔7aに挿入される。該凹部7
dの外周縁に沿って円弧状になった窓7pが地板7に貫
設されており、該窓7pには前記円板6の腕6aが挿通
され、該腕6aは光量調節部材8a及び8bのそれぞれ
の長穴8a−1及び8b−1に相対摺動可能に挿入され
ている。図7に示されるように窓7pの両側端縁7p−
1及び7p−2は円板6の腕6aの回動限界を決定する
(すなわちロータ1の回転限界を決定する)ストッパー
となっている。なお、窓7pの周方向長はロータ1の軸
心に関する中心角で50°である。
位置に光量調節部材8a及び8bをそれぞれ枢着するた
めのピン7t及び7u(図8参照)が突設され、ピン7
tは光量調節部材8aのピン孔8a−2に挿入され、ピ
ン7uは光量調節部材8bのピン孔8b−2に挿入され
ている。
ー9の爪もしくは係止片9a〜9cを係止させるための
凹部7m.7r,7sが形成されている。
状に対応した形状を有しており、地板7への取付け用の
4本の脚部5j及び5g並びに5h(図5では3本のみ
が現れている)、コイル端子4a及び4bを挿通させる
ための孔5a及び5b,ロータ1の軸1bを挿入するた
めの軸受用孔5a、地板7の突部に設けられたピン7b
及び7cを挿入するためのピン孔5d及び5e、ホール
素子10を挿入させるための窓5f,フレキ11の穴1
1aに挿入されるフレキ係止片5k、等が設けられてい
る。
10aを挿通し且つ該フレキ11上の配線に接続するた
めの孔11b、コイル端子4a及び4bを挿通し且つハ
ンダ付けするための孔11c及び11d、該端部5上に
突設されているフレキ係止片5kが挿入されるフレキ係
止用穴11a、等が設けられており、フレキ11は該端
板5上に該フレキ係止片5kによって係止されている。
図5及び図9に示されるようにロータの軸心に関して対
称位置に大きなギャップすなわち周方向溝2a−1及び
2b−1が形成されている。この溝はヨークからロータ
へ流れる磁束を最小にするために設けられているもの
で、ロータ1の回動範囲の中央に対応した位置に設けら
れている。すなわち、ヨーク2bの溝2b−1はヨーク
2の長手方向中心線Yから時計方向に42.5°だけ回
転した位置(すなわち図9においては第一象限)に設け
られ、ヨーク2aの溝2a−1は該溝2b−1に対して
180°隔たった位置(図9においては第三象限)に設
けられている。ロータ1が回転されて回動範囲の中央に
来た時にはロータ本体1aの外周面のN極もしくはS極
のいずれかの領域の最大磁束密度の範囲(すなわちN極
領域もしくはS極領域のほヾ中央部)が該溝2a−1も
しくは溝2b−1のほぼ中央に面した状態となる。ま
た、この時には、ロータ1に取付けられている円板6の
腕6aはヨーク2の長手方向中心線Y上に(図9に示さ
れるように地板7の窓7pの長手方向の中心位置に)位
置する。
び2b−1の配置位置と地板7の窓7pの周方向長さと
はロータ1の駆動特性に関連して決められているので、
以下にはホール素子の配置位置に関する理由とともに説
明する。
方向溝2a−1及び2b−1の配置位置、地板7の窓7
pの周方向長さ> 図9に示すように、ロータ1の軸心を通りヨーク2の長
手方向中心線Yに直交する面を基準面とし、該基準面か
らロータ1の軸心を中心として反時計方向に(+方向
に)測った中心角が155°の所にホール素子10が配
置されている。この理由について図10及び図11を参
照して以下に説明する。ロータ1の軸心を通りヨーク2
の長手方向中心線Yに直交する面(基準面)とロータ1
のN極領域とS極領域との境界線(すなわちロータ1の
軸心を通る線)とが一致する図10の状態からロータ1
をプラス方向(図10において反時計方向)に一回転さ
せると図11に示すようなトルク特性が得られる。
(すなわち制動トルク)、14はコイル電流により生じ
る駆動トルク、15は該コギングトルクと該駆動トルク
との和を示す総トルク、である。本図を参照すると、コ
ギングトルクが全域で、該ロータを一方向に回転させる
ように働くと共に該ゴギングトルクと駆動トルクとの和
を示す総トルクが全域で該ロータを他方向に回転させる
ように働く該ロータの回転角範囲を形成しているのは、
155°となる位置を中心として略±45°の範囲とな
っていることがわかる。
中心として±25°の範囲をロータの回動範囲とすれば
ロータを最も効率よく駆動することができる。
ロータ1の回動範囲を決める前記窓7pの周方向長をロ
ータ軸心に関する中心角が50°となる長さにしてい
る。
る時にはロータ1の着磁面の境界線(N極領域とS極領
域との境界線)が前記155°の位置に来るので、ホー
ル素子10も前記155°の位置に配置した。すなわ
ち、両極の境界線にホール素子が配置されていればロー
タ1の回転移動を高精度に検出できるからである。
2a−1及び2b−1が前記基準面から十方向に47.
5度と227.5度の位置に配置した理由は、ロータ1
のN極領域とS極領域との境界線が前記155°の位置
に来た時に、S極面及びN極面のそれぞれの中央部が該
溝に向き合うようにするためである。
良された光量調節装置の電磁アクチュエータ部分の模式
図を示す。
加電圧を制御する絞り制御回路、17は該絞り制御回路
16を制御するカメラマイコン(カメラに搭載されてい
るマイクロコンピュータ)、18はホール素子10を駆
動する検出器用電源、である。カメラマイコン17は不
図示の測光装置の出力に基ずいて最適露出条件を決定
し、該露出条件を満足させるような露出制御(AE)信
号を絞り制御回路16に与え、絞り制御回路16は該露
出制御信号に基ずいてコイル3の印加電圧を制御すると
ともにホール素子10の出力信号によりロータ1の回転
位置(すなわち絞り開口の大きさ)を検出してコイル印
加電圧を調整する。
非通電状態を示しており、この状態ではロータ1に取付
けられている前記円板6の腕6aは地板7の窓7pの左
端に当接している。この時にはロータ1のコギングトル
ク(図1においてロータ1を反時計方向に回転させよう
とするトルクとして作用している)により該腕6aが窓
7pの左側の端縁に圧接され、また、光量調節部材8a
及び8bは該腕6aにより絞り閉じ方向に付勢され、絞
り開口は閉じている。
E制御信号)が絞り制御回路16に入力されると、該信
号に基ずいて絞り制御回路16はコイル3に適切な電圧
を印加して該コイルに通電し、ロータ1をコギングトル
クに打ち勝って時計方向に回転させる。
図2の位置を経て図3のようにロータ回動範囲の中央位
置に達すると、ロータ1のS極領域とN極領域との境界
線がホール素子10上に来るので、ホール素子10の周
囲には大きな磁界の変化が生じ、ホール素子10は該磁
界の変化に応じた出力電圧を発生する。
ル素子10の出力とロータ1の回転角度(前記窓7pに
より決定される回動範囲内での)との関係を示す。同図
に示されるように、本発明の光量調節装置では、ホール
素子10の出力はロータ1の回転角度に対して直線的に
変化しており、ホール素子がロータの回転角度を高精度
に検出していることを表している。
ば、ロータの回転位置を高精度で検出することができ、
従来の光量調節装置よりも高精度の光量制御が可能な光
量調節装置を提供することが可能となる。
タ部分の概略模式図で、コイルに通電されていない状態
を示した図。
コイルに通電された状態を示した図。
コイルに通電が行なわれてロータ1がそれ自身の回動可
能範囲の中央にまで回転された時の状態を示した図。
おいてロータ1の回転角とホール素子10の出力電圧と
の関係を示した図。
の面を見た平面図。
とを示す斜視図。
明するための電磁アクチュエータ部分の概略模式図。
説明するための電磁アクチュエータ部分の概略模式図。
図。
体 1b,1c…軸 2…ステータ 2a,2b…ヨーク 3…コイル 4…ボビン 5…アクチュエ
ータ端板 6…円板 6a…腕 7…光量調節装置の地板 8…光量
調節部材群 9…カバー 10…ホール素
子 11…フレキシブルプリント基板 16…絞り制御
回路 17…カメラマイコン 18…検出器用
電源
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の磁極が形成されるロータと、複数
の磁極部が形成されるステータと、通電することで前記
ステータを励磁するコイルと、前記ロータの回転範囲を
制限する制限手段と、前記ロータの回転に連動して移動
することで光量を調節する光量調節部材とを有し、 前記制限手段は前記ロータの回転範囲の略中央に前記ロ
ータに形成される磁極の境界が位置するように前記ロー
タの回転範囲を設定し、前記ロータの回転範囲の略中央
に前記ロータの回転位置を検出する磁気感応型検出素子
が配置されるようにした光量調節装置において、 前記制限手段は、前記コイルに通電されたときに前記ロ
ータに生じるトルクを第1のトルクとし、前記コイルへ
の通電、無通電に関係なく前記ロータに生じるトルクを
第2のトルクとし、前記第1のトルクと前記第2のトル
クの合成トルクを第3のトルクとするとき、前記第1の
トルクと前記第2のトルクは互いに反対方向にとなり、
前記第3のトルクが前記第1のトルクと同じ方向となる
範囲を前記ロータの回転範囲に設定すること を特徴とす
る光量調節装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20137293A JP3238539B2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光量調節装置 |
US08/287,875 US5689746A (en) | 1993-08-13 | 1994-08-09 | Amount-of-light adjusting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20137293A JP3238539B2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光量調節装置 |
Publications (2)
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JPH0756209A JPH0756209A (ja) | 1995-03-03 |
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Family
ID=16439982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20137293A Expired - Lifetime JP3238539B2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光量調節装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3238539B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8234441B2 (en) | 1992-09-18 | 2012-07-31 | Renesas Electronics Corporation | Processor system using synchronous dynamic memory |
Families Citing this family (5)
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CN1299414C (zh) | 2002-06-25 | 2007-02-07 | 日本电产科宝株式会社 | 电磁作动器及照相机用叶片驱动装置 |
JP4869855B2 (ja) * | 2006-10-04 | 2012-02-08 | セイコープレシジョン株式会社 | 電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置 |
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-
1993
- 1993-08-13 JP JP20137293A patent/JP3238539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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JPH0756209A (ja) | 1995-03-03 |
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