JP4378326B2

JP4378326B2 - 駆動装置及び光量調節装置

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Description

本発明は、ロータヨークを回転させる構造の駆動装置及び該駆動装置を駆動源とする光量調節装置に関する。

従来、小型で薄型の駆動装置が各種提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。従来例に係る駆動装置として特許文献１記載の駆動装置を図８及び図９に示す。

図８は、従来例に係る駆動装置の一例を示す分解斜視図である。図９は、組み立て後の駆動装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。

図８及び図９において、駆動装置は、マグネット１０１、コイル１０２、ステータ１０４、地板１０５、マグネット押さえ１０６、シャッタ羽根１０７、カバー１０９を備えている。

マグネット１０１は、円筒形状を有すると共に回転可能に構成され、外周面が周方向にＮ分割され異なる極に着磁されており、回転規制ピン１０１ａ、出力ピン１０１ｂを備えている。コイル１０２は、マグネット１０１と同軸上に配置される。ステータ１０４は、軟磁性材料から形成されると共にコイル１０２により励磁され、櫛歯形状の外側磁極部１０４ａ、円筒形状の内側磁極部１０４ｂを備えている。ステータ１０４の外側磁極部１０４ａと内側磁極部１０４ｂは、それぞれ、マグネット１０１の外周面と内周面に対向している。

上記駆動装置は、コイル１０２に対する通電方向によって、ステータ１０４の外側磁極部１０４ａと内側磁極部１０４ｂの極性を切り替え、マグネット１０１を規制された範囲内で往復回転させるものである。

上記駆動装置では、コイル１０２に通電することで発生した磁束が、外側磁極部１０４ａから内側磁極部１０４ｂへ、またはその反対方向へ流れ、外側磁極部１０４ａと内側磁極部１０４ｂの間に位置するマグネット１０１に効果的に作用する。また、外側磁極部１０４ａと内側磁極部１０４ｂとの間の距離を、マグネット１０１の厚さ、マグネット１０１と外側磁極部１０４ａとの隙間、及び、マグネット１０１と内側磁極部１０４ｂとの隙間の合計分とすることができる。これにより、外側磁極部１０４ａと内側磁極部１０４ｂとで構成される磁気回路の抵抗を小さくすることができる。従って、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、効率の高い駆動装置とすることができる。
特開２００２−２７２０８２号公報特開２００２−０４９０７６号公報

上述した従来の駆動装置を、例えばカメラのシャッタや絞り機構等の光量調節装置の駆動源として用いることで、シャッタや絞り機構等の駆動を高速化したいという需要は大きい。しかし、従来の駆動装置は、ロータとして円筒形状のマグネットを利用しているため、慣性モーメントを低減するには限界があった。このため、駆動の高速化が困難であった。

また、駆動装置の回転トルクは、マグネットを厚くして磁力を強くすることで高めることが可能である。しかし、マグネットを厚くすることは、同時にロータの慣性モーメントも上がることにつながり、結果として駆動の高速化を達成できないという問題があった。

更に、従来の駆動装置では、マグネット１０１の回転規制ピン１０１ａや出力ピン１０１ｂをプラスチックマグネットにより形成することで、部品点数の削減を図っていた。しかし、プラスチックマグネットは金属や樹脂に比べて脆いため、衝撃によって上記ピンが折れてしまうことがあった。これを防止するためには、上記ピンにプラスチックマグネット以外の別の素材を用いることが必要となるが、別の素材を用いた場合は、部品点数の削減と出力ピンの剛性の向上が両立できなかった。

本発明の目的は、慣性モーメントを低減し、回転トルクを高めることを可能とした駆動装置及び光量調節装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、軟磁性材料で形成される円筒形状のステータヨークと、軟磁性材料で形成され、円筒形状の周面を切り欠くことで櫛歯状に形成される複数の磁極部を有するロータヨークと、前記ステータヨークを固定するとともに、前記ステータヨークの内側で前記ロータヨークを回転可能に支持する地板と、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記ステータヨークに固定されるコイルと、内周面を周方向に分割して異なる極性に交互に着磁される着磁部を有し、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記着磁部が前記ロータヨークの複数の磁極部と対向するように配置されるとともに、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記コイルと軸方向に並ぶように前記ステータヨークに固定される中空円筒形状のマグネットとを備え、前記地板に前記ロータヨークの回転量を制限する回転規制部を形成し、前記ロータヨークに前記回転規制部と係合する回転止め部を形成することを特徴とする。

また、本発明の光量調節装置は、光量調節部材と、開口部が形成され、前記開口部を前記光量調節部材が開閉するように前記光量調節部材を支持する地板と、軟磁性材料で形成され、前記地板に固定される円筒形状のステータヨークと、軟磁性材料で形成され、円筒形状の周面を切り欠くことで櫛歯状に形成される複数の磁極部を有し、前記ステータヨークの内側で前記地板に回転可能に支持されるロータヨークと、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記ステータヨークに固定されるコイルと、内周面を周方向に分割して異なる極性に交互に着磁される着磁部を有し、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記着磁部が前記ロータヨークの複数の磁極部と対向するように配置されるとともに、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記コイルと軸方向に並ぶように前記ステータヨークに固定される中空円筒形状のマグネットとを備え、前記地板に前記ロータヨークの回転量を制限する回転規制部を形成し、前記ロータヨークに前記回転規制部と係合する回転止め部を形成することを特徴とする。

本発明によれば、ロータを回転子として用いるため、従来のようにマグネットを回転子として用いた場合と比較し、慣性モーメントを低減することが可能となる。また、駆動装置の回転トルクを高めるためにマグネットを厚くしても、ロータの慣性モーメントに影響がなく、高い回転トルクと慣性モーメントの低減を両立することが可能となる。また、駆動装置を駆動源とした光量調節装置の駆動の高速化を達成することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。図２は、組み立て後の光量調節装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。図３は、光量調節装置を正面から見た図であり、（ａ）はシャッタ羽根を閉じた状態、（ｂ）はシャッタ羽根を開いた状態である。

図１乃至図３において、光量調節装置は、地板４、シャッタ羽根７を備えた光量調節機構と、マグネット１、コイル２、ステータヨーク３、ロータヨーク５を備えた駆動装置とから構成されている。

マグネット１は、中空円筒形状に形成されており、その内周表面が円周方向にＮ分割（本実施の形態ではＮ＝１６）されると共にＳ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部として構成されている（内径着磁方式）。マグネット１は、組み立て時にロータ５の外周側に配置される。

コイル２は、多数の導線が概略円筒状に巻回されたものであり、組み立て時にマグネット１と同軸上に配置される。コイル２の外径は、マグネット１の外径と略等しい寸法に設定され、コイル２の内径は、マグネット１の内径と略等しい寸法に設定されている。

ステータヨーク３は、軟磁性材料から形成されると共に概略円筒形状に形成されており、円筒部３１と、該円筒部３１の内周に沿って形成された天板部３２とから構成されている。円筒部３１の内径は、マグネット１の外径と略等しい寸法に設定されている。天板部３２の内径は、マグネット１の内径よりも僅かに小さい寸法に設定されている。ステータヨーク３の内周部には、マグネット１とコイル２が固定される。

地板４は、概略円盤形状に形成されており、中央に形成された開口部４１と、該開口部４１の外周側に形成されたロータ軸受け部４２と、該ロータ軸受け部４２の外周側に形成されたステータヨーク固定部４３とから構成されている。ステータヨーク固定部４３は、ステータヨーク３を固定するものであり、図３に示すように一部が切り欠かれることで回転規制部４４となっている。回転規制部４４の切り欠き部に対向する２つの端面により、ロータヨーク５の回転止めピン５４の動きを規制する。また、地板４におけるステータヨーク固定部４３の反対側（シャッタ羽根取付側）の面には、例えば３本のダボ（小突起）４５が配設されている。

ロータヨーク５は、軟磁性材料から形成されており、軸方向に切り欠くことで櫛歯形状に形成された複数の磁極部５１を備えている。磁極部５１の軸方向の長さは、マグネット１の軸方向の長さよりも長い寸法に設定され、磁極部５１の弧の長さ（歯幅）は、マグネット１の１極分の弧の長さよりも短い寸法に設定されている。磁極部５１の本数は、１本ないしＮ／２本（Ｎはマグネット１の磁極数）に設定されるが、本実施の形態では８本配設されている。

また、ロータヨーク５は、上記磁極部５１が形成されている軸方向とは反対側の軸方向に突出状態に配設された例えば３本のシャッタ駆動ピン５２と、土台部５３を備えている。シャッタ駆動ピン５２は、土台部５３を介してロータヨーク５に取り付けられている。更に、ロータヨーク５は、外径方向に突出状態に配設された例えば１本の回転止めピン５４を備えている。ここで、シャッタ駆動ピン５２及び回転止めピン５４は、軟磁性材料である純鉄やケイ素鋼等の鉄系の素材から形成されている。

シャッタ羽根７は、軽く且つ遮光性のある材料から形成されており、例えば３枚配設されている。各シャッタ羽根７は、地板４の開口部４１の開口量、即ち開口部４１を通る光の量を調節する光量調節部材であり、それぞれ、地板４のダボ４５が嵌合される丸穴７１、ロータヨーク５のシャッタ駆動ピン５２が嵌合される長穴７２を備えている。尚、本実施の形態ではシャッタ羽根７を３枚で構成しているが、それ以外の枚数で構成しても構わない。

シャッタ羽根７は、丸穴７１に地板４のダボ４５が嵌合することで地板４に回転可能に支持される。シャッタ羽根７は、長穴７２にロータヨーク５のシャッタ駆動ピン５２が摺動可能に嵌合することで、ロータヨーク５の回転に伴って丸穴７１を中心に回転することができる。シャッタ羽根７の回転によって、地板４の開口部４１を通る光の量を調節することができる。シャッタ羽根７の軸方向の位置は、裏蓋（不図示）を地板４に取り付けることによって規制される。

本実施の形態の光量調節装置では、地板４にステータヨーク３を固定し、ステータヨーク３の内周部にコイル２及びマグネット１を固定することにより、駆動装置の固定子を構成する。また、ロータヨーク５を固定子、即ちステータヨーク３に対して回転可能に支持することにより、駆動装置の回転子を構成する。この場合、ロータヨーク５の磁極部５１はマグネット１の着磁部に対向する位置にくるように設定されている。

尚、本実施の形態では、ロータヨーク５の内周部を地板４のロータ軸受け部４２により径方向の軸受けを行い、ロータヨーク５の土台部５３を地板４とステータヨーク３の天板部３２により挟み込むことで、軸方向の位置決めを行っているが、これに限定されるものではない。ロータヨーク５をステータヨーク３に対して回転可能に支持できればどのような方法でもよい。

駆動装置の回転子（ロータヨーク５）は、固定子（ステータヨーク３）に対してある角度範囲において回転可能となっており、回転可能な角度は３６０／Ｎ°以内である。その理由については後述する。本実施の形態では、図３（ａ）に示すように、ロータヨーク５の回転止めピン５４が地板４の回転規制部４４の端面に当接することにより、回転子（ロータヨーク５）の可動範囲（回転範囲）を規定している。

次に、上記構成を有する本実施の形態の光量調節装置において、駆動装置のコイル２に対する通電方向を切り替えることにより回転子（ロータヨーク５）を回転させる動作について、図４及び図５を参照しながら詳細に説明する。

コイル２へ通電することによって発生した磁束は、ステータヨーク３の円筒部３１、天板部３２、ロータヨーク５の磁極部５１、マグネット１と一周するループを形成する。この結果、ロータヨーク５の磁極部５１が励磁されるため、ロータヨーク５はマグネット１との磁気的な作用により回転トルクを受ける。マグネット１の着磁部とロータヨーク５の磁極部５１とは、僅かな空隙を隔てて対向しているので、その間に働く磁気的な力を大きくすることができる。

図４は、２位置切り替え方式におけるロータヨーク５に働く回転トルクを示す図である。

図４において、ロータヨーク５に働く回転トルクは、マグネット１とロータヨーク５の磁極部５１との間に発生する磁力によって生じる。縦軸はロータヨーク５に働く回転トルクを示し、横軸はロータヨーク５の角度位置を示す。２点鎖線で示す特性曲線はコイル２へ正方向に通電したときの回転トルクを示し、点線で示す特性曲線はコイル２へ逆方向に通電したときの回転トルクを示し、実線で示す特性曲線はコイル２への通電を断ったときの回転トルクを示す。図４では、説明の便宜上、地板４の回転規制部４４によって規制された可動範囲外での回転トルクも表示している。

回転トルクが正の値のときはロータヨーク５は右方向へ回転し、回転トルクが負の値のときはロータヨーク５は左方向へ回転する。マグネット１の極の中心と、ロータヨーク５の磁極部５１の中心が向かい合う点（図４に点Ｏとして示す）では、コイル２への正方向の通電時にも逆方向の通電時にも無通電時にも、ロータヨーク５に働く回転トルクが０になる。

上記中心が向かい合う点（位置）が可動範囲に含まれていると、ロータヨーク５がこの位置にきて停止した場合にロータヨーク５の動作を行うことができなくなる。マグネット１は内周表面が１周をＮ分割して着磁されているため、上記中心が向かい合う点は３６０／Ｎ°（Ｎはマグネットの磁極数。本実施の形態では２２．５°）おきに周期的に現れる。そこで、上記中心が向かい合う点を避けるために、ロータヨーク５の可動範囲を３６０／Ｎ°以内に設定する必要がある。

本実施の形態では、ロータヨーク５の可動範囲を図４に示すような範囲に設定することにより、コイル２への正方向の通電時には常に正回転方向の回転トルクを、コイル２への逆方向の通電時には常に逆回転方向の回転トルクを、ロータヨーク５に与えることができる。

コイル２へ正方向の通電を行うと、ロータヨーク５は右方向の回転トルクを受け、ロータヨーク５の回転止めピン５４が地板４の回転規制部４４の一方の端面に当たるまで回転する。この状態が図３（ｂ）であり、このときのロータヨーク５の角度位置は図４に（ｂ）として示している。この角度位置でコイル２への通電を切断しても、図４から分かるようにロータヨーク５には正の回転トルクが働く。これに伴い、ロータヨーク５は地板４の回転規制部４４へ押し付けられ、無通電状態でも位置を保持することができる。このとき、シャッタ羽根７は、ロータヨーク５のシャッタ駆動ピン５２により駆動され、開口部４１から退避した状態（開状態）となっている。

次に、コイル２へ逆方向の通電を行うと、ロータヨーク５は左方向のトルクを受け、ロータヨーク５の回転止めピン５４が地板４の回転規制部４４の他方の端面に当たるまで回転する。この状態が図３（ａ）であり、このときのロータヨーク５の角度位置は図４に（ａ）として示している。この角度位置でコイル２への通電を切断しても、上記同様に、ロータヨーク５は地板４の回転規制部４４へ押し付けられ、無通電状態でも位置を保持することができる。このとき、シャッタ羽根７は、ロータヨーク５のシャッタ駆動ピン５２により駆動され、開口部４１を覆う状態（閉状態）となっている。

以上では、コイル２に正方向の通電を行うことでロータヨーク５を図４の（ｂ）の位置に駆動し、コイル２に逆方向の通電を行うことでロータヨーク５を図４の（ａ）の位置に駆動し、無通電時にそれぞれの位置を保持するという、２位置切り替え方式の動作について説明した。しかし、ロータヨーク５の可能な動作は、２位置切り替え方式に限定されるものではない。ロータヨーク５の磁極部５１の歯幅や形状と、コイル２へ通電する電圧を適切なものに設定することで、ロータヨーク５に働く回転トルクの波形を図５に示すようにすることができる（３位置切り替え方式）。

図５は、３位置切り替え方式におけるロータヨーク５に働く回転トルクを示す図である。

図５において、コイル２に正方向の通電を行うと、ロータヨーク５には正方向の回転トルクが働き、ロータヨーク５は図５の（ｂ）の位置へ移動する。コイル２に逆方向の通電を行うと、ロータヨーク５には負方向の回転トルクが働き、ロータヨーク５は図５の（ａ）の位置へ移動する。コイル２への通電を切断すると、ロータヨーク５は無通電時の安定位置である図５の（ｃ）の位置へ移動する。このように、ロータヨーク５に３位置切り替え方式の動作を行わせることも可能である。

更に、上記の２位置切り替え方式や３位置切り替え方式とは別に、回転子即ちロータヨーク５をばねによって回転方向に押し付け、コイル２へ印加する電圧を増減することで、ロータヨーク５の角度を無段階に切り替えるようにすることも可能である（無段階切り替え方式）。

無段階切り替え方式の場合は、コイル２へ最大電圧を印加したときにロータヨーク５は図５の（ｂ）の位置へ移動し、電圧を徐々に下げていくとばねと電磁力の釣り合いの位置が少しずつ変わり、ロータヨーク５は図５の（ａ）の位置へ少しずつ近づいていく。そして、コイル２への通電を切断したときにロータヨーク５は図５の（ａ）の位置へ移動する、という動作となる。この動作を利用して、地板４の開口部４１を通る光量を無段階に調節することも可能である。

次に、本実施の形態の駆動装置を備えた光量調節装置における作用効果について説明する。光量調節装置に組み込まれる駆動装置は、円筒形状を軸方向に切り欠くことで形成した磁極部５１を有するロータヨーク５により回転子を構成する。これにより、上記特許文献１記載の従来の駆動装置に比べて、慣性モーメントの小さい回転子とすることができる。以下その理由を説明する。

薄い円筒形状の物体の中心軸回りの慣性モーメントは、（円周率）×（密度）×（厚さ）×（高さ）×（平均半径）＾３と表すことができる。中空円筒形状のマグネット１の慣性モーメントと、磁極部５１を有するロータヨーク５の慣性モーメントを、マグネット１及びロータヨーク５それぞれの密度、厚さ、高さ、形状を対比することで、比較する。

まず、密度については、マグネット１に用いられる材料は、ネオジウム焼結磁石で７．４ｇ／ｃｍ^３、サマリウムコバルト磁石で８．３ｇ／ｃｍ^３、ネオジウムボンド磁石で６．０ｇ／ｃｍ^３となっている。これに対し、ロータヨーク５に用いられる純鉄の密度は７．０ｇ／ｃｍ^３であり、マグネット１の比重の８０〜１２０％と、略同程度になっている。

次に、厚さについては、マグネット１の最小厚さは０．３〜０．６ｍｍ程度である。これより薄くすると、強度が減少する、十分に磁化されない、という問題が生じる。これに対し、ロータヨーク５の最小厚さは０．１５〜０．３ｍｍであり、マグネット１の約半分である。

次に、高さについては、ロータヨーク５の高さは（マグネット１の高さ）＋（コイル２の高さ）程度となる。従って、ロータヨーク５の高さはマグネット１の高さの約２倍である。

次に、形状については、マグネット１は完全な円筒形状であるのに対し、ロータヨーク５は円筒形状を軸方向に切り欠くことで形成した磁極部５１を有する構造である。磁極部５１の歯幅は、マグネット１の１極あたりの弧の長さよりも短く、本数は最大でマグネット１の極数の半分である。従って、ロータヨーク５は合計で円周の５０％以上の切り欠きを有することになる。

以上の点をまとめると、本実施の形態のように、マグネット１の平均半径とロータヨーク５の平均半径が等しい場合、切り欠きを有するロータヨーク５を回転子として用いることにより、慣性モーメントを５０％以上低減することができる。これにより、駆動装置によりシャッタ羽根７を高速で開閉することが可能となるため、シャッタの高速化を達成することができる。

また、駆動装置の寸法が同じである場合、上記特許文献１記載の中空円筒形状の駆動装置のように回転子としてのマグネットを径方向中央付近に配置するよりも、本実施の形態の駆動装置のようにロータヨーク５を最内周部に配置した方が、慣性モーメントを大幅に低減することができる。

上述したように、従来の駆動装置ではマグネットを回転子に用いているため、マグネットを厚くして磁力を強くし回転トルクを高めようとすると慣性モーメントも上がってしまい、シャッタスピードが上がらないという問題点があった。

これに対し、本実施の形態の駆動装置は、ロータヨーク５で回転子を構成しているため、マグネット１を厚くしても慣性モーメントは大きくならない。このため、厚みを増して磁力を強くしたマグネット１を用いることができる。即ち、マグネット１を形成する材料である磁石の厚さを変えることで、ロータヨーク５に働く磁力を大きくすることができる。従って、回転トルクが高く且つ慣性モーメントの低い駆動装置とすることができる。即ち、シャッタの高速駆動を実現することができる。

また、本実施の形態の駆動装置は、ロータヨーク５のシャッタ駆動ピン５２及び回転止めピン５４を軟磁性材料である純鉄やケイ素鋼等の鉄系の素材により形成している。これにより、従来のプラスチックマグネットよりも強度の高いピンを構成することができ、ピンの小型化も容易である。即ち、部品点数を増やすことなしに十分な強度を持つシャッタ駆動ピン５２及び回転止めピン５４を備えたロータヨーク５を実現することができる。

また、本実施の形態の駆動装置では、コイル２に通電することによって形成される磁束は、ステータヨーク３の円筒部３１からロータヨーク５の磁極部５１へ、またはその反対方向へ流れ、ロータヨーク５の磁極部５１とステータヨーク３の円筒部３１の間に位置するマグネット１に効果的に作用する。

この場合、ステータヨーク３の円筒部３１とロータヨーク５の磁極部５１との距離を、（マグネットの厚さ）＋（マグネットとロータヨークの磁極部の間の空隙）とすることができる。これにより、上記特許文献１記載の従来の駆動装置に比べて、前記距離を狭くすることができ、磁気抵抗を下げることができる。従って、より少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、駆動装置の効率を高めることができる。

また、本実施の形態の駆動装置は、薄い中空円筒形状に形成しているため、大径のマグネットを用いることが可能となるため、駆動装置の回転トルクを大きくすることが可能となる。更に、駆動装置の開口部を光路として利用することが可能となるため、駆動装置を組み込んだ光量調節装置の小型化を図ることが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、回転子として用いるロータヨーク５に切り欠きを形成した構造であるため、ロータヨーク５の慣性モーメントを低減した駆動装置を提供することが可能となる。

また、ロータヨーク５で回転子を構成しているため、マグネット１を形成する材料である磁石を厚くしてもロータヨーク５の慣性モーメントに影響がなく、高い回転トルクと慣性モーメントの低減を両立した駆動装置を提供することが可能となる。

また、部品点数を増やさずに小型で十分な強度を有するロータヨーク５を備えた駆動装置を提供することが可能となる。

また、駆動装置を駆動源とした光量調節機構の駆動の高速化を達成できる光量調節装置を提供することが可能となる。

［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動装置の構成部品を示す分解斜視図である。図７は、組み立て後の駆動装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。

図６及び図７において、駆動装置は、マグネット１１、コイル１２、ステータヨーク１３、ロータヨーク１５、ロータピン１６を備えている。

マグネット１１は、中空円筒形状に形成されており、その外周表面が円周方向にＮ分割（本実施の形態ではＮ＝４）されると共にＳ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部として構成されている（外径着磁方式）。マグネット１１は、組み立て時にロータ１５の内周側に配置される。

コイル１２は、多数の導線が概略円筒状に巻回されたものであり、組み立て時にマグネット１１と同軸上に配置される。コイル１２の外径は、マグネット１１の外径と略等しい寸法に設定され、コイル１２の内径は、マグネット１１の内径と略等しい寸法に設定されている。

ステータヨーク１３は、軟磁性材料から形成されており、シャフト部１３１と、円盤状の磁束伝達部１３２とから構成されている。シャフト部１３１の外径は、マグネット１１の内径と略等しい寸法に設定されている。磁束伝達部１３２の外径は、マグネット１１の外径よりも僅かに大きい寸法に設定されている。

ロータヨーク１５は、軟磁性材料から形成されており、軸方向に切り欠くことで櫛歯形状に形成された磁極部１５１を備えている。磁極部１５１の軸方向の長さは、マグネット１１の軸方向の長さよりも長い寸法に設定され、磁極部１５１の弧の長さ（歯幅）は、マグネット１１の１極分の弧の長さよりも短い寸法に設定されている。磁極部１５１の本数は、１本ないしＮ／２本（Ｎはマグネット１１の磁極数）に設定されるが、本実施の形態では２本配設されている。

ロータピン１６は、比重が小さく且つ摺動性が良いプラスチック材料から形成されると共に概略円盤形状に形成されている。ロータピン１６は、軸方向に突出状態に配設された例えば１本のシャッタ駆動ピン１６１を備えている。

本実施の形態の駆動装置では、ステータヨーク１３のシャフト部１３１の外周にマグネット１１及びコイル１２を嵌合させて固定することで、固定子を構成する。また、ロータピン１６とロータヨーク１５を同軸に固定することで、回転子を構成する。回転子は、回転規制機構（不図示）により固定子に対して３６０／Ｎ°以下の範囲で回転可能に構成されている。この場合、ロータヨーク１５の磁極部１５１はマグネット１１の着磁部に対向するように設定されている。

コイル１２へ通電することによって発生した磁束は、ステータヨーク１３のシャフト部１３１、磁束伝達部１３２、ロータヨーク１５の磁極部１５１、マグネット１１と一周するループを形成する。この結果、ロータヨーク１５の磁極部１５１が励磁されるため、ロータヨーク１５はマグネット１１との磁気的な作用により回転トルクを受ける。

これにより、本実施の形態の駆動装置においても、上述した第１の実施の形態と同様に、コイル１２に対する通電を切り替えることでロータヨーク１５を上記回転規制機構により規制される回転範囲内で回転させることができる。駆動装置は、上述した第１の実施の形態と同様に、光量調節装置に利用できるほか、レンズ駆動装置や各種スイッチ等に利用することができる。

また、本実施の形態の駆動装置は、中実形状に形成しているため、駆動装置の小径化を実現することが可能となる。駆動装置と光量調節機構（シャッタ羽根、地板）から光量調節装置を構成した場合、上述した第１の実施の形態のような中空円筒形状の駆動装置を用いた場合に比べ、駆動装置が小径であるため光量調節機構以外の部品（レンズ支持バー、フォーカスモータ等）との干渉を起こしにくい、寸法が異なる別の光量調節機構にも駆動装置の転用が容易である、といった効果がある。

また、本実施の形態の駆動装置は、マグネットの外周面を着磁部とする外径着磁方式としている。ロータの慣性モーメントを低減するためには、上述した第１の実施の形態のようにマグネットの内周面を着磁部とする内径着磁方式とし、ロータヨークを駆動装置の最内周部に位置させたほうが効果的である。しかし、マグネットを小径化していくと、内周面を着磁するのは困難になり、強く着磁することができない、或いはマグネットを２つ設けるなどの対策をとる必要が生まれ、高コスト化を招いてしまう。

これに対し、本実施の形態のように外径着磁方式としたマグネットを用いた場合は、駆動装置を小型化しても強力なマグネットを用いることができる、マグネットのコストを下げることができる、という利点がある。

以上説明したように、本実施の形態によれば、回転子として用いるロータヨーク１５に切り欠きを形成した構造であるため、ロータヨーク１５の慣性モーメントを低減した駆動装置を提供することが可能となる。

また、ロータヨーク１５で回転子を構成しているため、マグネット１１を形成する材料である磁石を厚くしてもロータヨーク１５の慣性モーメントに影響がなく、高い回転トルクと慣性モーメントの低減を両立した駆動装置を提供することが可能となる。

また、部品点数を増やさずに小型で十分な強度を有するロータヨーク１５を備えた駆動装置を提供することが可能となる。

［他の実施の形態］
上記第１の実施の形態では駆動装置を中空形状とし、上記第２の実施の形態では駆動装置を中実形状としたが、本発明は、特定の形状に限定されるものではなく、中空形状と中実形状のいずれでも構わない。

上記第１の実施の形態ではマグネットの内周面に着磁部を配設し（内径着磁方式）、上記第２の実施の形態ではマグネットの外周面に着磁部を配設したが（外径着磁方式）、本発明は、特定の着磁方式に限定されるものではなく、内径着磁方式と外径着磁方式のいずれでも構わない。

上記第１の実施の形態では、ロータヨーク５に磁極部５１を８本形成した場合を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、１〜Ｎ／２本（Ｎ：マグネットの磁極数）の範囲内であればよい。

上記第２の実施の形態では、ロータヨーク１５に磁極部１５１を２本形成した場合を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、１〜Ｎ／２本（Ｎ：マグネットの磁極数）の範囲内であればよい。

本発明の第１の実施の形態に係る光量調節装置の構成部品を示す分解斜視図である。組み立て後の光量調節装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。光量調節装置を正面から見た図であり、（ａ）はシャッタ羽根を閉じた状態、（ｂ）はシャッタ羽根を開いた状態である。２位置切り替え方式におけるロータヨークに働く回転トルクを示す図である。３位置切り替え方式におけるロータヨークに働く回転トルクを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る駆動装置の構成部品を示す分解斜視図である。組み立て後の駆動装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。従来例に係る駆動装置の一例を示す分解斜視図である。組み立て後の駆動装置の軸方向に沿った構造を示す断面図である。

符号の説明

１、１１マグネット
２、１２コイル
３、１３ステータヨーク（ステータ）
４地板（固定部材）
５、１５ロータヨーク（ロータ）
７シャッタ羽根（光量調節部材）
４１開口部
４４回転規制部
５１磁極部

Claims

軟磁性材料で形成される円筒形状のステータヨークと、
軟磁性材料で形成され、円筒形状の周面を切り欠くことで櫛歯状に形成される複数の磁極部を有するロータヨークと、
前記ステータヨークを固定するとともに、前記ステータヨークの内側で前記ロータヨークを回転可能に支持する地板と、
前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記ステータヨークに固定されるコイルと、
内周面を周方向に分割して異なる極性に交互に着磁される着磁部を有し、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記着磁部が前記ロータヨークの複数の磁極部と対向するように配置されるとともに、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記コイルと軸方向に並ぶように前記ステータヨークに固定される中空円筒形状のマグネットとを備え、
前記地板に前記ロータヨークの回転量を制限する回転規制部を形成し、前記ロータヨークに前記回転規制部と係合する回転止め部を形成することを特徴とする駆動装置。
光量調節部材と、
開口部が形成され、前記開口部を前記光量調節部材が開閉するように前記光量調節部材を支持する地板と、
軟磁性材料で形成され、前記地板に固定される円筒形状のステータヨークと、
軟磁性材料で形成され、円筒形状の周面を切り欠くことで櫛歯状に形成される複数の磁極部を有し、前記ステータヨークの内側で前記地板に回転可能に支持されるロータヨークと、
前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記ステータヨークに固定されるコイルと、
内周面を周方向に分割して異なる極性に交互に着磁される着磁部を有し、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記着磁部が前記ロータヨークの複数の磁極部と対向するように配置されるとともに、前記ステータヨークと前記ロータヨークとの間で、前記コイルと軸方向に並ぶように前記ステータヨークに固定される中空円筒形状のマグネットとを備え、
前記地板に前記ロータヨークの回転量を制限する回転規制部を形成し、前記ロータヨークに前記回転規制部と係合する回転止め部を形成することを特徴とする光量調節装置。