JP3573537B2 - カメラの駆動装置用パルスモータ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、カメラに内蔵され、シャッタの開閉作動や、絞りの開口調整作動や、距離調整時,変倍時におけるレンズの移動等を電動で行うのに適したカメラの駆動装置用パルスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
最近のカメラは、小型化,低コスト化が要求されている一方で、上記のような各作動を電動で行えるようにすることが要求されている。そのため、一般には駆動源としてパルスモータが多く用いられているが、このモータの構成については、基板に対する取り付け面積を如何に小さくするか、部品点数を如何に少なくするか、基板面に対して嵩高にならず如何に薄くするか等がポイントとなり、これまでにも種々の工夫がなされ、多くの提案がなされてきた。
【0003】
その中にあって、パルスモータを光軸の側方近傍位置で光軸に対し直交する面に取り付けようとする場合、光軸方向の薄型化を図り且つ光軸に対する径方向への寸法を出来るだけ小さくするために、モータ全体の構成を、光軸を中心にして円弧状に配置するのに適したものが実開昭63−92309号公報,実開昭63−113477号公報等で知られている。これらのものは、回転子を挟むようにして配置される二つの鉄芯部材(ステータ)を各々直線状とし、そこにコイルを巻装するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来例の構成は、回転子に作用する二つの磁極部を個別の鉄芯部材に形成している点で製作上大いに問題がある。即ち、鉄芯部材を個別に製作しなければならないため、部品の製作コストが高くなる。また、各鉄芯部材を、外径が40mm前後であって内径が10mm前後の基板に組み付けることが多いため、組立工数が思ったより大きくなりコスト高になる。更に、各鉄芯部材と回転子の位置調整、特に鉄芯部材の磁極部と回転子との対向間隔(通常、エアーギャップと称し、これに偏りがあるとトルクムラや回転のバラツキが生じる)の調整が面倒である。そのため、別部品を設けるなど構成上の工夫も必要となりコスト高の大きな原因となっている。
【0005】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数が少なく且つ組立が極めて容易なカメラの駆動装置用パルスモータを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記の目的を達成するために、本発明におけるカメラの駆動装置用パルスモータは、周面に所定の角度範囲で複数の着磁領域を形成した永久磁石を有する回転子と、前記回転子の回転中心軸と略直交するようにして前記回転子の周面から離れて配置されている一つの長い部材からなりその中央部近傍において該中央部を挟む二つの位置から前記回転子を挟んで該回転子の周面に所定の角度範囲で所定の対向間隔を有するように張り出した二つの磁極部を形成している鉄芯部材と、前記二つの位置の各外側において前記鉄芯部材に巻装された二つのコイルとで構成する。
この構成によって、従来より部品点数が少なくなり、組立が容易となり、しかも組立調整が簡単に行え、低コスト化が可能となる。
【0007】
また、本発明におけるカメラの駆動装置用パルスモータは、好ましくは、前記磁極部と前記回転子との対向間隔が、前記鉄芯部材の他の部分と該回転子との間隔の3分の1以下であるように構成する。
この構成によって、磁気効率を高め且つ回転子の回転をスムーズにすることができる。
更に、本発明におけるカメラの駆動装置用パルスモータは、好ましくは、前記鉄芯部材が、前記中央部近傍において前記回転子の周面に沿って湾曲しているように構成する。
この構成によって、光軸の側方近傍位置で光軸に対し直交する面に取り付けようとする場合、光軸に対する径方向へのスペース効率がよくなる。
【0008】
更にまた、本発明におけるカメラの駆動装置用パルスモータは、好ましくは、前記回転子の周面に対向している前記磁極部の角度範囲と該回転子の個々の着磁領域の角度範囲が異なり、且つ該回転子の静止状態において該回転子は前記両角度範囲の中間位置がずれた状態で平衡しているように構成する。
この構成によって、静止状態における回転子の位置の安定化を図ることができ、しかも回転子の正方向への回転及び逆方向への回転を確実且つ正確に制御することが可能となる。
【0009】
【実施例】
本発明の実施例を図1乃至図7を用いて説明する。本実施例は、本発明を一眼レフカメラの自動絞り装置に適用した例であって、図1は絞り全開状態を示す平面図であり、図2は図1の要部を一部展開状態にして断面した説明図である。図3は本実施例に用いられているパルスモータの構成を示す平面図であり、図4は図3を下方から視た図である。図5(a)乃至(h)、及び図6(a)乃至(h)はパルスモータの作動を示す平面図であり、図7はパルスモータを制御する駆動パルスのシーケンスを示す図である。
【0010】
先ず、図1乃至図4を用いて本実施例の構成を説明する。外形が円形をしている基板1は合成樹脂製であって、その中央部には光軸を中心に円形状の開口部1aが形成されている。この基板1の背面側には略同一の外形形状をしたカバー板2が取り付けられており、カバー板2の中央部には、図示していないが開口部1aと略同一形状の開口部が形成され、それらの開口部によって被写体光をカメラ内部に導入するようになっている。そして、基板1とカバー板2との間には羽根室が形成され、3枚の絞り羽根3が収容されている。
【0011】
駆動リング4は、3箇所に形成された切欠部4aを基板1に形成された抜止部1cに位置合わせして嵌め込み、光軸を中心に回転可能とされている。この駆動リング4に設けられた三つのピン4bは、夫々基板1に光軸中心に円弧状に形成された孔1bと、各絞り羽根3に形成された長孔3aとを貫通し、その先端はカバー板2に円弧状に形成された溝2a内に嵌入している。また、絞り羽根3のピン3bは基板1に形成された円孔に嵌合している。上地板5は合成樹脂製であって、2箇所で孔5aをピン1dに嵌合させ、同じく2箇所においてビス6によって基板1に取り付けられている。
【0012】
図2においてその一部を示しているように、鉄芯部材7は、基板1に載置され、その二つの磁極部7aが上地板5に設けられた二つのピン5bによって押さえ込まれている。この鉄芯部材7は図3及び図4から良く分かるように長い1枚の板材で形成され、その平面形状は中央部で湾曲している。そして、上記の二つの磁極部7aは、その中央部を挟んだ二つの位置から折り曲げて形成されている。また、磁極部7aを折り曲げて張り出している二つの位置の外側には、夫々ボビンに巻回されたコイル8が巻装されている。
【0013】
4極構成の永久磁石9aを有する回転子9が、基板1と上地板5に軸受けされており、その周面が鉄芯部材7の二つの磁極部7aに挟まれ、各磁極部7aの端面に所定の間隔で対向するようにして配置されている。また、回転子9には一体的に出力歯車10が形成されている。基板1の軸1e(図2)に回転可能に取り付けられている減速歯車11は大径歯部11aと小径歯部11bとを有しており、大径歯部11aは出力歯車10に噛合し、小径歯部11bは駆動リング4の歯部4cに噛合している。従って、図1において回転子9が時計方向へ回転すると駆動リング4も時計方向へ回転するようになっている。
【0014】
上記の説明から明白なように、本実施例のパルスモータは鉄芯部材7,コイル8,回転子9によって構成されている。このパルスモータにおいて磁極部7aと回転子9との関係を、図3を用いて更に詳しく説明する。図3は、コイル8に通電をしていない静止状態を示している。先ず、磁極部7aの端面と回転子9の周面との対向間隔は、鉄芯部材7の他の部分、例えば湾曲している中央部と回転子9の周面との間隔の3分の1以下となっている。その理由は、磁極部7aのほかに回転子9の近傍に他の磁性体が配置されていると、磁界に影響を及ぼし回転子9の回転がスムーズでなくなる(通常、ディテントトルクという)が、その磁性体が、回転子9と磁極部7aとの間隔の3倍以上離れると、その影響は殆ど無視し得るようになるからである。
【0015】
次に、回転子9は、回転軸に対して90度の角度範囲で、周面に四つの着磁領域を形成している。他方、磁極部7aの端面は、回転子9の周面との対向間隔を所定の間隔に保つように、円弧面に形成されているが、その円弧面は、回転子9の回転軸に対して90度より小さい角度範囲で形成されている。しかも、S極の角度範囲の中間位置と、該円弧面の角度範囲の中間位置とが一致せず、該円弧面の角度範囲の中間位置が、湾曲している鉄芯部材7の中央部方向にずれるように形成されている。従って、両S極には、共に該中央部方向への吸引力が作用し、回転子9を安定的に静止状態に保っている。
【0016】
そこで、図1及び図2に示した本実施例の作動を説明する前に、上記のパルスモータの作動を図5乃至図7を用いて説明する。尚、図5と図7(a)は回転子9が時計方向へ回転する場合を説明するためのものであり、図6と図7(b)は回転子9が反時計方向へ回転する場合を説明するためのものである。また、図5及び図6においては左側のコイルをAで示し、右側のコイルをBで示すと共に、図7においてはそれらの符号を用い、コイルA,Bに供給される正・逆方向の通電パルスを示してある。
【0017】
先ず、図5(a)には、図3に示した回転子9の静止状態が示されている。この状態で上記したようにカメラの電源スイッチを閉じると、図7(a)にイで示すようにコイルA,Bに正方向のパルスが供給され、図5(b)に示すように二つの磁極部7aにはN極が均等に現れ、回転子9を磁気的にしっかりと保持する。次に、図7(a)にロで示すようにコイルAのみに逆方向のパルスが供給され、図5(c)に示すように特に左側の磁極部7aにS極が強く現れると、上記したように磁極部7aの円弧面が90度以下であり、且つ回転子9のS極の角度範囲の中間位置と、該円弧面の角度範囲の中間位置とがずれているため、回転子9は時計方向へ反発され、回転される。そして、90度回転する直前の状態が図5(d)示されている。
【0018】
図5(d)の位置まで回転したとき、図7(a)にハで示すようにコイルBにも逆方向のパルスを供給すると、図5(e)に示すように二つの磁極部7aにはS極が均等に現れ、回転子9は停止する。その後、図7(a)にニで示すようにコイルAのみに正方向のパルスを供給すると、図5(f)に示すように左側の磁極部7aにN極が強く現れ、回転子9は更に時計方向へ反発され、回転される。そして、図5(g)に示すように図5(f)の位置から90度回転される直前の状態になると、図7(a)のイと同様にコイルA,Bに正方向のパルスが供給され、回転子9は図5(h)に示すように磁気的に停止される。この状態は図5(b)の状態と全く同じであるから、以後はこのサイクルで回転を制御される。
【0019】
次に、図6及び図7(b)を用いて、回転子9を反時計方向へ回転させる場合を説明するが、この場合には上記した時計方向へ回転させる場合と対称的に制御するだけなので簡単に説明する。図6(a),図6(b)については図7(b)のホからも分かるように上記の場合と同じである。次に、図7(b)にヘで示すようにコイルBのみに逆方向のパルスを供給し、図6(c)に示すように右側の磁極部7aにS極が強く現れると、回転子9は反時計方向へ回転される。
【0020】
図6(d)の位置で、図7(b)にトで示すようにコイルAにも逆方向のパルスを供給すると、図6(e)に示すように二つの磁極部7aにはS極が均等に現れ、回転子9は停止する。その後、図7(b)にチで示すようにコイルBのみに正方向のパルスを供給すると、図6(f)に示すように右側の磁極部7aにN極が強く現れ、回転子9は更に反時計方向へ回転される。そして、図6(g)の状態になると、図7(b)のホと同様にコイルA,Bに正方向のパルスが供給され、回転子9は図6(h)に示すように磁気的に停止される。この状態は図6(b)の状態と同じであり、以後はこのようなサイクルで回転を制御される。
【0021】
次に、上記のようなパルスモータを有する本実施例の作動を説明する。既に述べたように、本実施例は一眼レフカメラの自動絞り装置である。このような絞り装置の場合、カメラの不使用時には、フォーカルプレーンシャッタからの漏光防止対策として、絞り羽根3を絞り込むようにしておくのが普通である。図1には図面を分かり易くするため、1枚の絞り羽根3についてだけ、開口部1aを完全に閉じている状態が、一点鎖線で示されている。この閉鎖状態から、撮影に先立って電源スイッチを閉じると、二つのコイル8に通電され、回転子9が反時計方向へ回転する。その回転は出力歯車10から減速歯車11を介して駆動リング4に伝えられる。そのため、駆動リング4が反時計方向へ回転し、絞り羽根3が開口部1aを全開させ停止した状態が図1に示されている。
【0022】
図1に示すように全開状態になると、ミラーによってファインダに導かれる被写体光が最大となるので、被写体像が見やすくなる。被写体像を捕らえシャッタをレリーズすると、シャッタの開閉作動が行われる前に、ミラーのはね上げと相前後して二つのコイル8に通電され、回転子9が時計方向へ回転する。その回転は出力歯車10から減速歯車11を介して駆動リング4に伝えられ、駆動リング4を時計方向へ回転させる。そのため、3枚の絞り羽根3はピン4bによって徐々に開口部1aの開口面積を絞り込み、所定の絞り開口位置で停止する。
【0023】
このときの絞り開口の大きさは、予め撮影者が選択する場合もあるし、自動的に決定される場合もある。その後、シャッタが開閉されるが、その作動が終了すると、ミラーが原位置へ復帰すると共にコイル8に通電され、回転子9は反時計方向へ回転される。そのため、絞り羽根は駆動リング4によって開口作動を行わされ、図1の全開状態に達して停止する。従って、次の撮影が可能となる。このような撮影待機状態を解除する場合には、カメラの電源スイッチを開くと回転子9が時計方向へ回転し、絞り羽根3が開口部1aを完全に閉じた位置(一点鎖線で示した位置)で停止する。
【0024】
上記の実施例においては、パルスモータを光軸の周りに略円弧状に配置させるために、鉄芯部材7を中央部で湾曲させている。しかし、カメラによってはシャッタ羽根や絞り羽根を2枚構成にし、駆動時にその2枚の羽根を直線的に相反する方向へ作動させるようにしたものがある。そのようなタイプのものに適用させる場合には、鉄芯部材7の中央部を湾曲させず、直線状にした方が機能的にも、スペース的にも好都合な場合がある。そのような場合に実施される一例が図8に示されている。構成的には図3に示したものと大きく異なるわけではないので、図3の場合と同じ符号を付け詳細な説明は省略するが、この場合にも磁極部7aの端面と回転子9の周面との対向間隔は、鉄芯部材7の中央部と回転子9の周面との間隔の3分の1以下となっている。
【0025】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、一つの鉄芯部材に、回転子を挟むようにして配置される二つの磁極部を形成し、それらの外側に各々コイルを巻装させるようにしたものであるから、従来のように鉄芯部材を二つ必要とするものよりも部品点数が少なく且つ組立作業が容易となり、特に各鉄芯部材と回転子の位置調整、特に鉄芯部材の磁極部と回転子との対向間隔の調整が容易となり、精密機械に適した低コストの駆動装置用パルスモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】絞り全開状態を示す実施例の平面図である。
【図2】図1の要部を一部展開状態にして断面した説明図である。
【図3】実施例に用いられているパルスモータの構成を示す平面図である。
【図4】図3の下面図である。
【図5】図(a)乃至(h)はパルスモータの時計方向の回転作動を説明するための平面図である。
【図6】図(a)乃至(h)はパルスモータの反時計方向の回転作動を説明するための平面図である。
【図7】パルスモータを制御する駆動パルスのシーケンスを示す図であり、図(a)は時計方向へ回転させる場合、図(b)は反時計方向へ回転させる場合を示している。
【図8】パルスモータの他の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 カバー板
3 絞り羽根
4 駆動リング
5 上地板
6 ビス
7 鉄芯部材
7a 磁極部
8 コイル
9 回転子
9a 永久磁石
10 出力歯車
11 減速歯車
Claims (4)
- 周面に所定の角度範囲で複数の着磁領域を形成した永久磁石を有する回転子と、前記回転子の回転中心軸と略直交するようにして前記回転子の周面から離れて配置されている一つの長い部材からなりその中央部近傍において該中央部を挟む二つの位置から前記回転子を挟んで該回転子の周面に所定の角度範囲で所定の対向間隔を有するように張り出した二つの磁極部を形成している鉄芯部材と、前記二つの位置の各外側において前記鉄芯部材に巻装された二つのコイルとを備えていることを特徴とするカメラの駆動装置用パルスモータ。
- 前記磁極部と前記回転子との対向間隔が、前記鉄芯部材の他の部分と該回転子との間隔の3分の1以下であるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のカメラの駆動装置用パルスモータ。
- 前記鉄芯部材が、前記中央部近傍において前記回転子の周面に沿って湾曲していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカメラの駆動装置用パルスモータ。
- 前記回転子の周面に対向している前記磁極部の角度範囲と該回転子の個々の着磁領域の角度範囲が異なり、且つ該回転子の静止状態において該回転子は前記両角度範囲の中間位置がずれた状態で平衡しているように構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のカメラの駆動装置用パルスモータ。
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JP21171095A JP3573537B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | カメラの駆動装置用パルスモータ |
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JP21171095A JP3573537B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | カメラの駆動装置用パルスモータ |
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JPH0961886A JPH0961886A (ja) | 1997-03-07 |
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