JP4897474B2 - アクチュエータ、それを備えたカメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータ、それを備えたカメラ用羽根駆動装置に関する。

従来からカメラの羽根の駆動に用いられるアクチュエータとしては、ロータと、ステータと、ステータを励磁するためのコイルと、ロータの回動を羽根に伝達するための出力部材とを備えたものが知られている。特許文献１には、このロータと出力部材とがインサート成形によって形成されているものが開示されている。

特開２００４−１９１７５０号公報

しかしながら、ロータと出力部材とがインサート成形によって形成されている場合には、ロータに対する出力部材の角度位置を精度よく成形することが困難であった。
また、ロータと出力部材とを溶着により接合する方法もあるが、溶着の位置によってはロータの磁気特性が劣化する恐れがあった。

そこで、本発明は、磁気特性の劣化を抑制し、ロータに対する出力部材の位置精度が向上したアクチュエータ、それを備えたカメラ用羽根駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的は、励磁用コイルと、前記コイルへの通電によって異なる極性に励磁されるステータと、周方向に異なる極性に着磁されると共に前記ステータとの間で磁力が作用することにより回動するロータとを備え、前記ロータと一体に回転して該ロータの回動を他の部材に出力する出力部材を有し、前記ロータ及び出力部材は、溶着により接合されており、前記ロータの溶着箇所は、該ロータの磁極の境界である、ことを特徴とするアクチュエータによって達成できる。
この構成により、ロータの溶着箇所は磁極の境界であるので、ロータの磁気特性の劣化を抑制しつつ、ロータに対する出力部材の位置精度が向上したアクチュエータを提供できる。

また上記構成において、前記出力部材は、該出力部材に形成された嵌合孔に前記ロータが圧入されている、構成を採用できる。
この構成により、溶着と共に圧入によっても出力部材とロータとは接合されているので、出力部材とロータとの接合をより強固なものとすることができる。

また上記目的は、開口を有する基板と、前記開口を開閉する羽根と、前記羽根を駆動するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、励磁用コイルと、前記コイルへの通電によって異なる極性に励磁されるステータと、周方向に異なる極性に着磁されると共に前記ステータとの間で磁力が作用することにより回動するロータと、前記ロータと一体に回転して該ロータの回動を前記羽根に出力する出力部材とを有し、前記ロータ及び出力部材は、溶着により接合されており、前記ロータの溶着箇所は、該ロータの磁極の境界である、ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置によっても達成できる。
この構成により、ロータの磁気特性の劣化を抑制しつつ、ロータに対する出力部材の位置精度が向上し、性能の優れたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。

また上記構成において、前記出力部材は、該出力部材に形成された嵌合孔に前記ロータが圧入されている、構成を採用できる。
この構成により、溶着と共に圧入によっても出力部材とロータとは接合されているので、出力部材とロータとの接合をより強固なものとすることができる。従って、シャッタースピードが速い場合など、出力部材への負荷が大きい場合にも対応できる。

本発明によれば、磁気特性の劣化を抑制し、ロータに対する出力部材の位置精度が向上したアクチュエータ、それを備えたカメラ用羽根駆動装置を提供できる。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施例に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。
電磁アクチュエータ１は、ステータ１０、ロータ２０、コイル４０等から構成される。
電磁アクチュエータ１は、Ｕ字状に形成されてその両端部に第１磁極部１１、第２磁極部１２を有するステータ１０、周方向に異なる２極に着磁され円筒形状を成すロータ２０、コイルボビン４１に巻回され通電により互いに異なる極性を第１磁極部１１及び第２磁極部１２に生じさせるコイル４０などを備えている。
また、ロータ２０の被写体側には（図４参照）、ロータ２０の回動を外部へ出力する出力部材３０が取り付けられている。これにより、出力部材３０はロータ２０と一体的に所定角度範囲を回動する。

ロータ２０はプラスチックマグネットにより形成されている。詳細には、ＳｍＦｅＮ磁石粉末にポリアミド樹脂を混合して成形されている。出力部材３０は、レーザ光を透過するポリアセタール樹脂により成形されている。尚、ロータの材質は上記以外でもよく、例えば、磁性粉としてＮｄＦｅＢなどを用い、バインダ樹脂として熱可塑性のポリフェニレンスルフィド樹脂や、ポリエステル−ポリブチレンテレフタレート樹脂などを用いてもよい。また、出力部材の材質についても上記以外でもよく、一般的なプラスチック材料である熱可塑性の、ポリエステル−ポリブチレンテレフタレート樹脂や、液晶ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂などでもよい。しかし、色についてはレーザ光が透過する色である。

図２及び図３は、このような電磁アクチュエータを駆動源として採用したカメラ用羽根駆動装置９０の透視図である。図２は、全開状態でのカメラ用羽根駆動装置９０の透視図であり、図３は、全閉状態でのカメラ用羽根駆動装置９０の透視図である。
電磁アクチュエータ１を採用したカメラ用羽根駆動装置９０は、基板５０、第１羽根６０、第２羽根７０などから構成される。基板５０は、撮影用の開口５１を有し、図中において基板５０よりも手前側に配置された第１羽根６０及び第２羽根７０の駆動により開口５１を全閉又は全開状態にする。また、電磁アクチュエータ１は、第１羽根６０及び第２羽根７０が配置された側の基板５０の裏側に配置されている。従って、図２及び図３の電磁アクチュエータ１は、図１と左右対称に示されている。

基板５０には、出力部材３０の回動を逃がすために逃げ孔５２が円弧状に形成されている。出力部材３０は逃げ孔５２に貫通して所定範囲の回動が許容される。即ち、逃げ孔５２は、出力部材３０の回動範囲を規制することにより、ロータ２０の回動範囲を規制する機能を有している。

第１羽根６０及び第２羽根７０は、それぞれに形成された長孔６１及び長孔７１に出力部材３０が係合して、基板５０に形成された軸部５３、軸部５４を中心に所定の範囲揺動する。これにより、ロータ２０の回動が出力部材３０を介して第１羽根６０及び第２羽根７０に伝達され、第１羽根６０及び第２羽根７０はシャッタ動作を行う。

図４は、カメラ用羽根駆動装置９０の構成を示した断面図である。
基板５０よりも撮像素子側には電磁アクチュエータ１を基板５０との間で保持する押え板８０が配置され、基板５０よりも被写体側には第１羽根６０及び第２羽根７０を基板５０との間で保持する羽根押え板１００が配置されている。
基板５０には、光軸方向の撮像素子側に向けて延伸した支軸５５が形成され、ロータ２０は支軸５５によって回動自在に支持される。

ロータ２０は、径の大きさが相違する大径部２１及び小径部２２を有している。大径部２１は、小径部２２よりも撮像素子側に形成されており、第１磁極部１１及び第２磁極部１２と対向する。従って、ロータ２０は、大径部２１と第１磁極部１１及び第２磁極部１２との間で作用する磁力を主として回動される。

小径部２２には、出力部材３０の円筒部３１が圧入固定される。円筒部３１には、小径部２２よりも若干径の小さい嵌合用孔部が形成されている。

出力部材３０は、円筒部３１から径方向外側に延伸したアーム部３２と、アーム部３２の先端から光軸方向の被写体側に折れ曲がって形成されたピン部３３を有する。ピン部３３は、長孔６１及び長孔７１と係合する。尚、羽根押え板１００には、ピン部３３の揺動を逃がすための逃げ孔１０１が形成されている。

次に、ロータ２０と出力部材３０との接合方法について詳細に説明する。
図５は、ロータと出力部材との溶着箇所を示した説明図である。
まず、ロータ圧入治具を用い出力部材３０の外形状の一部をガイドすることにより出力部材３０を所定の位置に固定する。次にロータ圧入治具に取り付けられた永久磁石と前記治具に挿入されたロータ２０とに働く吸着力とにより、出力部材３０に対して所望のロータ位置となるように位置決めされたロータ２０を出力部材３０に形成された嵌合用孔部に圧入する。圧入後、図４及び５に示した溶着箇所Ａに向けてレーザを照射して出力部材３０とロータ２０とを接合する。

ここで溶着箇所Ａは、図５に示すように、ロータ２０の磁極の境界である。ロータ２０の磁極の境界位置はロータ２０が等方性磁石であれば着磁時に、異方性磁石であれば異方化時に決定され、各工程時に境界位置にマーキングをする。ロータ２０の磁極の境界位置はその他、表面磁束密度測定器を用いロータ２０の境界位置を検出し、その位置にマーキングをしてもよい。またロータ２０の磁極に対して所望の角度となるように圧入された出力部材３０の外形状からロータ２０の磁極の境界位置を判断してもよい。

レーザ溶着時には、ロータ２０のレーザが照射された部位とその近傍の出力部材３０がレーザの熱により溶解され、ロータ２０と出力部材３０とが溶着される。よってレーザ溶着時におけるロータ２０のレーザの熱による熱衝撃、溶解することによる形状変形がロータ２０の磁気特性を劣化させる場合があるが、上述したようにロータ２０の磁極の境界にレーザを照射することにより、ロータ２０の磁極部が溶解されることがないので溶着によるロータ２０の磁気特性の劣化を抑制できる。尚、溶着箇所Ａに向けて照射するレーザは、ロータ２０及び出力部材３０の径方向外側から、出力部材３０を透過させてロータ２０の磁極の境界に向けて照射してもよい。また、図４に示すように、ロータ２０の軸方向から出力部材３０を透過させてロータ２０の溶着箇所Ｂに向けて照射してもよい。

この構成により、ロータ２０の溶着箇所は磁極の境界であるので、ロータ２０の磁気特性の劣化を抑制しつつ、ロータ２０に対する出力部材３０の位置精度が向上する。

また、出力部材３０とロータ２０とは、溶着と共に圧入によっても接合されているので、出力部材３０とロータ２０との接合をより強固なものとすることができる。従って、シャッタースピードが速い場合など、出力部材３０への負荷が大きい場合にも対応できる。

次に、ロータと出力部材との接合方法の変形例について説明する。
図６は、変形例に係るロータと出力部材との溶着箇所を示した説明図である。
図６に示すように、ロータ２０ａは周方向に４極に着磁されており、レーザは、磁極の境界である４箇所の溶着箇所Ａに向けて照射される。このような場合には、溶着箇所が前述の場合よりも増えているため、出力部材３０とロータ２０ａとをより強固に接合することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

上記実施例において、２極に着磁されたロータ２０の場合に溶着箇所が２箇所の例や、４極に着磁されたロータ２０ａの場合に溶着箇所が４箇所の例をあげたが、少なくとも１箇所が溶着されていればよい。

本実施例に係る電磁アクチュエータの主要部の構成を示した図である。 全開状態でのカメラ用羽根駆動装置の透視図である。 全閉状態でのカメラ用羽根駆動装置の透視図である。 カメラ用羽根駆動装置の構成を示した断面図である。 ロータと出力部材との溶着箇所を示した説明図である。 変形例に係るロータと出力部材との溶着箇所を示した説明図である。

符号の説明

１ 電磁アクチュエータ
１０ ステータ
１１ 第１磁極部
１２ 第２磁極部
２０ ロータ
２１ 大径部
２２ 小径部
３０ 出力部材
３１ 円筒部
３２ アーム部
３３ ピン部
４０ コイル
４１ コイルボビン
５０ 基板
５１ 開口
５２ 逃げ孔
６０ 第１羽根
７０ 第２羽根
９０ カメラ用羽根駆動装置

Claims (4)

1. 励磁用コイルと、前記コイルへの通電によって異なる極性に励磁されるステータと、周方向に異なる極性に着磁されると共に前記ステータとの間で磁力が作用することにより回動するロータとを備え、
   前記ロータと一体に回転して該ロータの回動を他の部材に出力する出力部材を有し、
   前記ロータ及び出力部材は、溶着により接合されており、
   前記ロータの溶着箇所は、該ロータの磁極の境界である、ことを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記出力部材は、該出力部材に形成された嵌合孔に前記ロータが圧入されている、ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 開口を有する基板と、前記開口を開閉する羽根と、前記羽根を駆動するアクチュエータとを備え、
   前記アクチュエータは、励磁用コイルと、前記コイルへの通電によって異なる極性に励磁されるステータと、周方向に異なる極性に着磁されると共に前記ステータとの間で磁力が作用することにより回動するロータと、前記ロータと一体に回転して該ロータの回動を前記羽根に出力する出力部材とを有し、
   前記ロータ及び出力部材は、溶着により接合されており、
   前記ロータの溶着箇所は、該ロータの磁極の境界である、ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
4. 前記出力部材は、該出力部材に形成された嵌合孔に前記ロータが圧入されている、ことを特徴とする請求項３に記載のカメラ用羽根駆動装置。

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