JPH1082957A - 光遮断装置 - Google Patents
光遮断装置Info
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- JPH1082957A JPH1082957A JP25749396A JP25749396A JPH1082957A JP H1082957 A JPH1082957 A JP H1082957A JP 25749396 A JP25749396 A JP 25749396A JP 25749396 A JP25749396 A JP 25749396A JP H1082957 A JPH1082957 A JP H1082957A
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- Japan
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- shutter
- arm
- light
- permanent magnet
- light blocking
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力が少なく、光検出部の誤動作の原因
となる温度上昇の小さい光遮断装置を提供する。 【解決手段】 入射光Ｈを検出する光検出部８と、入射
光Ｈを通過させるスリット部４１と入射光Ｈを遮断する
光遮断部４２とを有するシャッタ４と、シャッタ４を駆
動する駆動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動
部は、シャッタ４および光検出部８を収納する収納ケー
ス１と、収納ケース１の底面１２に垂直に、かつ回転自
在に支持された回動軸２と、回動軸２の回りに巻回され
た励磁コイル５と、シャッタ４の移動方向の両端に空隙
を介して対向し、かつ互いに対向する磁極が異極になる
ように収納ケース１の内側に固定された二つの永久磁石
７ａ，７ｂと、一方端を前記シャッタ４に固定し他方端
を回動軸２に固定したアーム３とを備えたものである。
となる温度上昇の小さい光遮断装置を提供する。 【解決手段】 入射光Ｈを検出する光検出部８と、入射
光Ｈを通過させるスリット部４１と入射光Ｈを遮断する
光遮断部４２とを有するシャッタ４と、シャッタ４を駆
動する駆動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動
部は、シャッタ４および光検出部８を収納する収納ケー
ス１と、収納ケース１の底面１２に垂直に、かつ回転自
在に支持された回動軸２と、回動軸２の回りに巻回され
た励磁コイル５と、シャッタ４の移動方向の両端に空隙
を介して対向し、かつ互いに対向する磁極が異極になる
ように収納ケース１の内側に固定された二つの永久磁石
７ａ，７ｂと、一方端を前記シャッタ４に固定し他方端
を回動軸２に固定したアーム３とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意の時間周期で
光を遮断する装置に関する。
光を遮断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、任意の時間周期で光を遮断する装
置は、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すものが開示され
ている。（例えば、特開平８−８６９６８号公報） 図において、１０は入射光Ｈを発生する光源、２０は入
射光Ｈを遮断するシャッタ、２１０はシャッタ２に設け
たスリット部、２２０はスリット部２１０と同じ幅を持
った入射光を遮断する遮断部、３０は入射光Ｈを検出す
る光検出部で、シャッタ２０が初期状態の時、スリット
部２１０を通過する入射光Ｈを検出するベース４０上の
位置に設けてある。５０Ａ，５０Ｂはシャッタ２０の移
動方向の両端部に固定した永久磁石、６０はシャッタ２
０を開閉駆動する電磁石、６１０はほぼＣ字状に形成し
た電磁石６０の鉄心部、６２０は電磁石６０の励磁コイ
ルである。鉄心部６１０の両方の端面６３０Ａ、６３０
Ｂは互いに対向させ、その間に非磁性金属やプラスチッ
クスなどの非磁性体からなるガイドレール６４０を設け
て、シャッタ２０を端面６３０Ａ，６３０Ｂを結ぶ方向
に移動し得るようにによって支持し、シャッタ２０に固
定した永久磁石５０Ａ、５０Ｂはそれぞれが端面６３０
Ａ，６３０Ｂに対向するようにしてある。端面６３０
Ａ，６３０Ｂにはシリコンゴムなどの衝撃吸収材６５０
を取りつけてあり、永久磁石５０Ａ、５０Ｂが端面６３
０Ａ，６３０Ｂに吸引された時の衝撃を低減するように
してある。端面６３０Ｂの近傍には端面６３０Ｂを囲む
ように巻回された検出コイル７０を設け、永久磁石５０
Ｂが移動する際に励磁コイル６２０と永久磁石５０Ｂと
によって誘起する電圧を検出し、シャッタの移動を確認
するようにしてある。初期状態では、図６（ｂ）に示す
ように、シャッタ２０は、永久磁石５０Ａと鉄心部７１
０の端面６３０Ａとの間の磁気吸引力で端面６３０Ａ側
に吸引固定されており、入射光Ｈはシャッタ２０のスリ
ット２１０を通過して光検出部３０によって検出され
る。励磁コイル６２０に励磁電流を印加して、鉄心部６
１０の端面６３０Ａの極性と永久磁石５０Ａの端面６３
０Ａに対向する面の極性が同極になり、端面６３０Ｂと
永久磁石５０Ｂの端面６３０Ｂに対向する面の極性が異
極になるようにすると、端面６３０Ａと永久磁石５０Ａ
との間に電磁石６による反発力が生じて磁気吸引力は弱
められ、逆に端面６３０Ｂと永久磁石５０Ｂの磁気吸引
力は強められる。その結果、図７（ａ），（ｂ）に示す
ように、シャッタ２０は端面６３０Ｂの方向に移動し、
光検出部４０に入射する入射光Ｈは光遮断部２２０に当
たり、シャッタ２０が閉じられた状態となって入射光Ｈ
を遮断する。
置は、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すものが開示され
ている。（例えば、特開平８−８６９６８号公報） 図において、１０は入射光Ｈを発生する光源、２０は入
射光Ｈを遮断するシャッタ、２１０はシャッタ２に設け
たスリット部、２２０はスリット部２１０と同じ幅を持
った入射光を遮断する遮断部、３０は入射光Ｈを検出す
る光検出部で、シャッタ２０が初期状態の時、スリット
部２１０を通過する入射光Ｈを検出するベース４０上の
位置に設けてある。５０Ａ，５０Ｂはシャッタ２０の移
動方向の両端部に固定した永久磁石、６０はシャッタ２
０を開閉駆動する電磁石、６１０はほぼＣ字状に形成し
た電磁石６０の鉄心部、６２０は電磁石６０の励磁コイ
ルである。鉄心部６１０の両方の端面６３０Ａ、６３０
Ｂは互いに対向させ、その間に非磁性金属やプラスチッ
クスなどの非磁性体からなるガイドレール６４０を設け
て、シャッタ２０を端面６３０Ａ，６３０Ｂを結ぶ方向
に移動し得るようにによって支持し、シャッタ２０に固
定した永久磁石５０Ａ、５０Ｂはそれぞれが端面６３０
Ａ，６３０Ｂに対向するようにしてある。端面６３０
Ａ，６３０Ｂにはシリコンゴムなどの衝撃吸収材６５０
を取りつけてあり、永久磁石５０Ａ、５０Ｂが端面６３
０Ａ，６３０Ｂに吸引された時の衝撃を低減するように
してある。端面６３０Ｂの近傍には端面６３０Ｂを囲む
ように巻回された検出コイル７０を設け、永久磁石５０
Ｂが移動する際に励磁コイル６２０と永久磁石５０Ｂと
によって誘起する電圧を検出し、シャッタの移動を確認
するようにしてある。初期状態では、図６（ｂ）に示す
ように、シャッタ２０は、永久磁石５０Ａと鉄心部７１
０の端面６３０Ａとの間の磁気吸引力で端面６３０Ａ側
に吸引固定されており、入射光Ｈはシャッタ２０のスリ
ット２１０を通過して光検出部３０によって検出され
る。励磁コイル６２０に励磁電流を印加して、鉄心部６
１０の端面６３０Ａの極性と永久磁石５０Ａの端面６３
０Ａに対向する面の極性が同極になり、端面６３０Ｂと
永久磁石５０Ｂの端面６３０Ｂに対向する面の極性が異
極になるようにすると、端面６３０Ａと永久磁石５０Ａ
との間に電磁石６による反発力が生じて磁気吸引力は弱
められ、逆に端面６３０Ｂと永久磁石５０Ｂの磁気吸引
力は強められる。その結果、図７（ａ），（ｂ）に示す
ように、シャッタ２０は端面６３０Ｂの方向に移動し、
光検出部４０に入射する入射光Ｈは光遮断部２２０に当
たり、シャッタ２０が閉じられた状態となって入射光Ｈ
を遮断する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、シャッタ２０の両端面に設けた永久磁石５０Ａ，５
０Ｂによる磁束は、電磁石６０による磁束を一方（例え
ば永久磁石５０Ａ側）で加え、他方（例えば永久磁石５
０Ｂ側）では減じることにより、シャッタ２０の両端面
に磁束の差を生じさせ、シャッタ２０を駆動させてい
る。そのため、この磁気回路では、ギャップ長Ｌg と、
永久磁石５０Ａ，５０Ｂの長さＬma，Ｌmbの和（Ｌma＝
Ｌmb＝Ｌm のとき、永久磁石Ｌm の長さの２倍）と、衝
撃吸収材６５０の厚さＬd の２倍の長さとの和が電磁石
６０の全磁気空隙長ＬT となる。すなわち、ＬT ＝Ｌg
＋２（Ｌm ＋Ｌd ） となる。したがって、磁気抵抗
が大きくなるので、大きな駆動電流を必要とし、その結
果、シャッタ駆動部の消費電力が大きくなるとともに、
装置の温度上昇を招き、とくに光検出部４０に赤外線検
出センサを利用するものでは、誤動作の要因になるとい
う問題があった。本発明は、消費電力が少なく、光検出
部の誤動作の原因となる温度上昇の小さい、光検出部と
シャッタを駆動するアクチュエータを一体化した小形の
光遮断装置を提供することを目的とするものである。
は、シャッタ２０の両端面に設けた永久磁石５０Ａ，５
０Ｂによる磁束は、電磁石６０による磁束を一方（例え
ば永久磁石５０Ａ側）で加え、他方（例えば永久磁石５
０Ｂ側）では減じることにより、シャッタ２０の両端面
に磁束の差を生じさせ、シャッタ２０を駆動させてい
る。そのため、この磁気回路では、ギャップ長Ｌg と、
永久磁石５０Ａ，５０Ｂの長さＬma，Ｌmbの和（Ｌma＝
Ｌmb＝Ｌm のとき、永久磁石Ｌm の長さの２倍）と、衝
撃吸収材６５０の厚さＬd の２倍の長さとの和が電磁石
６０の全磁気空隙長ＬT となる。すなわち、ＬT ＝Ｌg
＋２（Ｌm ＋Ｌd ） となる。したがって、磁気抵抗
が大きくなるので、大きな駆動電流を必要とし、その結
果、シャッタ駆動部の消費電力が大きくなるとともに、
装置の温度上昇を招き、とくに光検出部４０に赤外線検
出センサを利用するものでは、誤動作の要因になるとい
う問題があった。本発明は、消費電力が少なく、光検出
部の誤動作の原因となる温度上昇の小さい、光検出部と
シャッタを駆動するアクチュエータを一体化した小形の
光遮断装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリット部と前記入射光を遮断する光遮
断部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆
動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前
記シャッタおよび前記光検出部を収納する収納ケース
と、前記収納ケースの底面に垂直に、かつ回転自在に支
持された回動軸と、前記回動軸の回りに巻回された励磁
コイルと、前記シャッタの移動方向の両端に空隙を介し
て対向し、かつ互いに対向する磁極が異極になるように
前記収納ケースの内側に固定された二つの永久磁石と、
一方端を前記シャッタに固定し他方端を前記回動軸に固
定したアームとを備えたものである。また、入射光を検
出する光検出部と、前記入射光を通過させるスリット部
と前記入射光を遮断する光遮断部とを有するシャッタ
と、前記シャッタを駆動する駆動部とを備えた光遮断装
置において、前記駆動部は、前記シャッタおよび前記光
検出部を収納する収納ケースと、前記収納ケースの底面
に垂直に、かつ回転自在に支持された回動軸と、前記回
動軸を回転駆動する電磁アクチュエータと、一方端に前
記シャッタを固定し他方端を前記回動軸に固定されたア
ームとを備えたものである。また、前記シャッタの移動
方向の両端に空隙を介して対向するように前記収納ケー
スの内側に固定された二つの永久磁石を備えたものであ
る。前記電磁アクチュエータは、前記収納ケースの底面
に垂直に設けられた中空状の磁性体からなるハウジング
と、前記ハウジングの内側に形成された電機子と、前記
電機子の内側に空隙を介して対向し、かつ前記回動軸の
外周に固定された界磁用永久磁石とからなるものであ
る。前記電機子は、前記ハウジングの内側に設けられた
鉄心と、前記鉄心の回りに巻回された電機子コイルとか
らなるものである。また、前記電磁アクチュエータは、
前記ハウジングの上端面に前記アームが挿入し得る切欠
き部を備えてあり、前記切欠き部の両端面の間隔は前記
アームの動作範囲の幅を備えているものである。また、
前記アームは、回動方向に着磁された永久磁石を形成し
てあるものである。また、前記アームは、軟質磁性体で
形成してあるものである。
め、本発明は、入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリット部と前記入射光を遮断する光遮
断部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆
動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前
記シャッタおよび前記光検出部を収納する収納ケース
と、前記収納ケースの底面に垂直に、かつ回転自在に支
持された回動軸と、前記回動軸の回りに巻回された励磁
コイルと、前記シャッタの移動方向の両端に空隙を介し
て対向し、かつ互いに対向する磁極が異極になるように
前記収納ケースの内側に固定された二つの永久磁石と、
一方端を前記シャッタに固定し他方端を前記回動軸に固
定したアームとを備えたものである。また、入射光を検
出する光検出部と、前記入射光を通過させるスリット部
と前記入射光を遮断する光遮断部とを有するシャッタ
と、前記シャッタを駆動する駆動部とを備えた光遮断装
置において、前記駆動部は、前記シャッタおよび前記光
検出部を収納する収納ケースと、前記収納ケースの底面
に垂直に、かつ回転自在に支持された回動軸と、前記回
動軸を回転駆動する電磁アクチュエータと、一方端に前
記シャッタを固定し他方端を前記回動軸に固定されたア
ームとを備えたものである。また、前記シャッタの移動
方向の両端に空隙を介して対向するように前記収納ケー
スの内側に固定された二つの永久磁石を備えたものであ
る。前記電磁アクチュエータは、前記収納ケースの底面
に垂直に設けられた中空状の磁性体からなるハウジング
と、前記ハウジングの内側に形成された電機子と、前記
電機子の内側に空隙を介して対向し、かつ前記回動軸の
外周に固定された界磁用永久磁石とからなるものであ
る。前記電機子は、前記ハウジングの内側に設けられた
鉄心と、前記鉄心の回りに巻回された電機子コイルとか
らなるものである。また、前記電磁アクチュエータは、
前記ハウジングの上端面に前記アームが挿入し得る切欠
き部を備えてあり、前記切欠き部の両端面の間隔は前記
アームの動作範囲の幅を備えているものである。また、
前記アームは、回動方向に着磁された永久磁石を形成し
てあるものである。また、前記アームは、軟質磁性体で
形成してあるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
ついて説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施例を
示す平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面に沿う正断面図、
（ｃ）はＢ−Ｂ断面に沿う側断面図である。図におい
て、１は磁性体からなる収納ケース、１１は長手方向が
光源１０からの入射光Ｈに平行で、収納ケース１の底面
１２に垂直に設けられた円筒状のハウジング、２はハウ
ジング１１の中に軸受１３、１４を介して回転自在に支
持された回動軸、３は一方端が回動軸２に固定され、底
面１２に平行に伸びるたアームである。４は入射光Ｈを
通すスリット部４１と入射光を遮断する光遮断部４２を
隣接して配置したシャッタで、アーム３の他方端に固定
してある。５は回動軸２の回りに巻回された励磁コイ
ル、６は回動軸２の回りに巻回された検出コイルで、回
動軸２を通る磁束の変化からアーム３の動作を検出する
ようにしてある。７ａ，７ｂはシャッタ４の移動方向の
両側に空隙を介して設けられた永久磁石で、互いに対向
する磁極面は異なる極性になるように着磁され、それぞ
れ収納ケース１の側面１５の内側に磁性部材７１を介し
て固定してある。７２は永久磁石７ａ，７ｂの磁極面に
固定されたゴムなどの緩衝部材である。８はシャッタ４
と対向するように収納ケース１内に設けられた光検出部
で、スリット部４１を通った入射光Ｈを検出するように
してある。
ついて説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施例を
示す平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面に沿う正断面図、
（ｃ）はＢ−Ｂ断面に沿う側断面図である。図におい
て、１は磁性体からなる収納ケース、１１は長手方向が
光源１０からの入射光Ｈに平行で、収納ケース１の底面
１２に垂直に設けられた円筒状のハウジング、２はハウ
ジング１１の中に軸受１３、１４を介して回転自在に支
持された回動軸、３は一方端が回動軸２に固定され、底
面１２に平行に伸びるたアームである。４は入射光Ｈを
通すスリット部４１と入射光を遮断する光遮断部４２を
隣接して配置したシャッタで、アーム３の他方端に固定
してある。５は回動軸２の回りに巻回された励磁コイ
ル、６は回動軸２の回りに巻回された検出コイルで、回
動軸２を通る磁束の変化からアーム３の動作を検出する
ようにしてある。７ａ，７ｂはシャッタ４の移動方向の
両側に空隙を介して設けられた永久磁石で、互いに対向
する磁極面は異なる極性になるように着磁され、それぞ
れ収納ケース１の側面１５の内側に磁性部材７１を介し
て固定してある。７２は永久磁石７ａ，７ｂの磁極面に
固定されたゴムなどの緩衝部材である。８はシャッタ４
と対向するように収納ケース１内に設けられた光検出部
で、スリット部４１を通った入射光Ｈを検出するように
してある。
【０００６】図１（ａ）は光検出状態を示しており、光
遮断部４２が永久磁石７ｂに吸引・保持され、図１（ｃ
に示すように、）入射光Ｈはシャッタ４のスリット部４
１を通過して光検出部８によって検出される。この状態
から、励磁コイル５に励磁電流を印加すると、励磁コイ
ル５が形成する磁束は、回動軸２から両側に別れて収納
ケース１の底面１２、側面１５、磁性部材７１を通り、
永久磁石７ａ、７ｂに至り、更にシャッタ４、アーム３
を通り回動軸２に戻る。このとき、図１（ａ），（ｂ）
に励磁コイル５による磁束密度Ｂc 実線で、永久磁石７
ａ，７ｂによる磁束密度Ｂa ，Ｂb を太破線で示すよう
に、永久磁石７ａには永久磁石７ａの磁束密度Ｂa の方
向と同方向の磁束密度Ｂc が発生し、永久磁石７ｂには
永久磁石７ｂの磁束密度Ｂb の方向と逆方向の磁束密度
Ｂc が発生する。したがって、永久磁石７ａにおける全
磁束密度ＢTaが永久磁石７ｂにおける全磁束密度ＢTbよ
り大きくなり、永久磁石７ａ側の吸引力が増えてシャッ
タ４が永久磁石７ａ側に移動する。これにより、図２
（ａ）に示すように、アーム３は回動軸２を支点として
回転し、図２（ｃ）に示すように、入射光Ｈはシャッタ
４の光遮断部４２によって遮断される。
遮断部４２が永久磁石７ｂに吸引・保持され、図１（ｃ
に示すように、）入射光Ｈはシャッタ４のスリット部４
１を通過して光検出部８によって検出される。この状態
から、励磁コイル５に励磁電流を印加すると、励磁コイ
ル５が形成する磁束は、回動軸２から両側に別れて収納
ケース１の底面１２、側面１５、磁性部材７１を通り、
永久磁石７ａ、７ｂに至り、更にシャッタ４、アーム３
を通り回動軸２に戻る。このとき、図１（ａ），（ｂ）
に励磁コイル５による磁束密度Ｂc 実線で、永久磁石７
ａ，７ｂによる磁束密度Ｂa ，Ｂb を太破線で示すよう
に、永久磁石７ａには永久磁石７ａの磁束密度Ｂa の方
向と同方向の磁束密度Ｂc が発生し、永久磁石７ｂには
永久磁石７ｂの磁束密度Ｂb の方向と逆方向の磁束密度
Ｂc が発生する。したがって、永久磁石７ａにおける全
磁束密度ＢTaが永久磁石７ｂにおける全磁束密度ＢTbよ
り大きくなり、永久磁石７ａ側の吸引力が増えてシャッ
タ４が永久磁石７ａ側に移動する。これにより、図２
（ａ）に示すように、アーム３は回動軸２を支点として
回転し、図２（ｃ）に示すように、入射光Ｈはシャッタ
４の光遮断部４２によって遮断される。
【０００７】次に、励磁コイル５に逆方向に励磁電流を
印加すると、図２（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁
石７ａには永久磁石７ａの磁束密度a の方向と逆方向の
磁束密度Ｂc が発生し、永久磁石７ｂには永久磁石７ｂ
の磁束密度Ｂb の方向と同方向の磁束密度Ｂc が発生す
る。したがって、永久磁石７ａにおける全磁束密度ＢTa
が永久磁石７ｂにおける全磁束密度ＢTbより小さくな
り、永久磁石７ｂ側の吸引力が増えてシャッタ４が永久
磁石７ｂ側に移動する。これにより、図１（ａ）に示す
ように、アーム３は回動軸２を支点として逆回転し、入
射光Ｈはシャッタ４のスリット部４１を通過して光検出
部８によって検出される。励磁コイル５に矩形波または
パルス状の電流を印加すると、シヤッタ４は周期的に開
閉動作をくり返す。この磁気回路では、永久磁石７ａ，
７ｂにおける全磁気空隙長ＬTa，ＬTbは、、ギャップ長
Ｌg と、各永久磁石７ａ，７ｂの長さＬma，Ｌmbと、衝
撃吸収材６５０の厚さＬd の和、すなわちＬma＝Ｌmb＝
Ｌm のとき、ＬTa＝ＬTb＝ＬT ＝Ｌg ＋Ｌm ＋Ｌd
となる。したがって、従来例で示した構成の全磁気空隙
長ＬT ＝Ｌg ＋２（Ｌm ＋Ｌd）よりよりも小さくな
り、磁気抵抗が小さくなるので、シャッタ駆動部の消費
電力を小さくすることができる。
印加すると、図２（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁
石７ａには永久磁石７ａの磁束密度a の方向と逆方向の
磁束密度Ｂc が発生し、永久磁石７ｂには永久磁石７ｂ
の磁束密度Ｂb の方向と同方向の磁束密度Ｂc が発生す
る。したがって、永久磁石７ａにおける全磁束密度ＢTa
が永久磁石７ｂにおける全磁束密度ＢTbより小さくな
り、永久磁石７ｂ側の吸引力が増えてシャッタ４が永久
磁石７ｂ側に移動する。これにより、図１（ａ）に示す
ように、アーム３は回動軸２を支点として逆回転し、入
射光Ｈはシャッタ４のスリット部４１を通過して光検出
部８によって検出される。励磁コイル５に矩形波または
パルス状の電流を印加すると、シヤッタ４は周期的に開
閉動作をくり返す。この磁気回路では、永久磁石７ａ，
７ｂにおける全磁気空隙長ＬTa，ＬTbは、、ギャップ長
Ｌg と、各永久磁石７ａ，７ｂの長さＬma，Ｌmbと、衝
撃吸収材６５０の厚さＬd の和、すなわちＬma＝Ｌmb＝
Ｌm のとき、ＬTa＝ＬTb＝ＬT ＝Ｌg ＋Ｌm ＋Ｌd
となる。したがって、従来例で示した構成の全磁気空隙
長ＬT ＝Ｌg ＋２（Ｌm ＋Ｌd）よりよりも小さくな
り、磁気抵抗が小さくなるので、シャッタ駆動部の消費
電力を小さくすることができる。
【０００８】図３は本発明の第２の実施例を示す平面図
である。上記第１の実施例の構成で、回動軸２の回りに
巻回された励磁コイル５と永久磁石７ａ，７ｂとによっ
て生じる全磁束密度ＢTa，ＢTbの差でアーム３を駆動す
るのに対し、この場合は、励磁コイル５の代わりにアー
ム３を往復揺動する電磁アクチュエータ９をハウジング
１１の内側に設けたものである。なお、この場合、永久
磁石７ａ，７ｂの極性の向きはどちらでもよい。電磁ア
クチュエータ９の構成は、回動軸２の外周に２極に着磁
された界磁用永久磁石９１を固定してある。円筒状のハ
ウジング１１の内側には界磁用永久磁石９１の外周に空
隙を介して対向する鉄心９２を設け、鉄心９２には電機
子コイル９３を巻回してある。すなわち、鉄心９２と電
機子コイル９３により固定子である電機子９０を形成し
てある。電磁アクチュエータ９は、電機子コイル９３を
励磁することにより、ハウジング１１をヨークとした磁
気回路を備えた回転モータとして動作し、界磁用永久磁
石９１と共に回動軸２を回動させ、アーム３とともにシ
ャッタ４を一方の永久磁石７ａの方向に移動させる。ま
た、電機子コイル９３を逆方向に励磁することにより、
アーム３を逆方向の永久磁石７ｂの方向に移動させるこ
とができる。さらに、電機子コイル９３に矩形波または
パルス状の電流を印加すると、シヤッタ４は周期的に開
閉動作をくり返す。
である。上記第１の実施例の構成で、回動軸２の回りに
巻回された励磁コイル５と永久磁石７ａ，７ｂとによっ
て生じる全磁束密度ＢTa，ＢTbの差でアーム３を駆動す
るのに対し、この場合は、励磁コイル５の代わりにアー
ム３を往復揺動する電磁アクチュエータ９をハウジング
１１の内側に設けたものである。なお、この場合、永久
磁石７ａ，７ｂの極性の向きはどちらでもよい。電磁ア
クチュエータ９の構成は、回動軸２の外周に２極に着磁
された界磁用永久磁石９１を固定してある。円筒状のハ
ウジング１１の内側には界磁用永久磁石９１の外周に空
隙を介して対向する鉄心９２を設け、鉄心９２には電機
子コイル９３を巻回してある。すなわち、鉄心９２と電
機子コイル９３により固定子である電機子９０を形成し
てある。電磁アクチュエータ９は、電機子コイル９３を
励磁することにより、ハウジング１１をヨークとした磁
気回路を備えた回転モータとして動作し、界磁用永久磁
石９１と共に回動軸２を回動させ、アーム３とともにシ
ャッタ４を一方の永久磁石７ａの方向に移動させる。ま
た、電機子コイル９３を逆方向に励磁することにより、
アーム３を逆方向の永久磁石７ｂの方向に移動させるこ
とができる。さらに、電機子コイル９３に矩形波または
パルス状の電流を印加すると、シヤッタ４は周期的に開
閉動作をくり返す。
【０００９】このような構成により、電機子コイル９３
によって生じる磁束は、シャッタ４永久磁石７ａ，７ｂ
には通らないので、光検出部に電磁ノイズを与えること
がなく、誤動作を防ぐことができる。また、永久磁石７
ａ，７ｂはシャッタ４を保持するためにのみに必要な磁
束密度を生じればよいので、小さな吸引力を持つ永久磁
石ですむ。なお、シャッタ駆動力は永久磁石の保磁力と
アンペアターンに比例するので、保磁力の大きい高性能
磁石を電磁アクチュエータ９の界磁用永久磁石９１に使
用することにより、電機子コイル９３に流す電流を少な
くすることができ、消費電力を低減し、コイルの発熱に
よる温度上昇を低く抑えることができる。また、電磁ア
クチュエータ９の鉄心９２を省略することにより、消費
電力は増えるが、ハウジング１１の内側に電機子コイル
９３を張り付けるだけでよく、マイクロマシンのように
極めて小さい装置においては、製造が容易となる。
によって生じる磁束は、シャッタ４永久磁石７ａ，７ｂ
には通らないので、光検出部に電磁ノイズを与えること
がなく、誤動作を防ぐことができる。また、永久磁石７
ａ，７ｂはシャッタ４を保持するためにのみに必要な磁
束密度を生じればよいので、小さな吸引力を持つ永久磁
石ですむ。なお、シャッタ駆動力は永久磁石の保磁力と
アンペアターンに比例するので、保磁力の大きい高性能
磁石を電磁アクチュエータ９の界磁用永久磁石９１に使
用することにより、電機子コイル９３に流す電流を少な
くすることができ、消費電力を低減し、コイルの発熱に
よる温度上昇を低く抑えることができる。また、電磁ア
クチュエータ９の鉄心９２を省略することにより、消費
電力は増えるが、ハウジング１１の内側に電機子コイル
９３を張り付けるだけでよく、マイクロマシンのように
極めて小さい装置においては、製造が容易となる。
【００１０】図４は本発明の第３の実施例を示す（ａ）
平面図（ｂ）側断面図および（ｃ）要部を示す斜視図で
ある。この場合、第２の実施例で示した構成の永久磁石
７ａ，７ｂの代わりに、アーム３に保持用永久磁石３Ａ
を形成するとともに、ハウジング１１に切欠き部１１Ａ
を設けて、切欠き部１１Ａの両端面にアームを保持させ
るものである。すなわち、切欠き部１１Ａは、ハウジン
グ１１の上端面から切欠き、切欠き部１１Ａにアーム３
を挿入したときに、ハウジング１１の上面がアーム３の
上面より高くなるようにし、切欠き部１１Ａの両端面の
間隔がアーム３の動作範囲の幅を持っている。アーム３
は磁石材で作製するか、アーム３に保持用永久磁石３Ａ
を取り付けて、アーム３の回動方向にＮ，Ｓ極が向くよ
うに着磁し、Ｎ，Ｓのいずれかの磁極がそれぞれ切欠き
部１１Ａの両端面１１１、１１２に対向するようにし
て、アーム３を切欠き部１１Ａの中に挿入してある。ア
ーム３が電磁アクチュエータ９によって回動して、入射
光Ｈがスリット部４１を通り、光検出部８によって検出
される位置に来たとき、アーム３の一方の磁極（例えば
Ｎ極）がハウジング１１の一方の端面１１１に接近し、
吸着されて保持される。アーム３が入射光Ｈを遮断する
位置に来たとき、アーム３の他方の磁極（例えばＳ極）
がハウジング１１の他方の端面１１２に接近し、吸着さ
れて保持される。アーム３が保持される位置は、シャッ
タ４の位置より回動軸２に近いため、第２の実施例のよ
うにシャッタ４を永久磁石７ａ，７ｂで保持するときに
比べて、保持トルクは小さくなるので、保持を解除する
ために必要な電機子コイル９３の電流値は少なくて済
む。
平面図（ｂ）側断面図および（ｃ）要部を示す斜視図で
ある。この場合、第２の実施例で示した構成の永久磁石
７ａ，７ｂの代わりに、アーム３に保持用永久磁石３Ａ
を形成するとともに、ハウジング１１に切欠き部１１Ａ
を設けて、切欠き部１１Ａの両端面にアームを保持させ
るものである。すなわち、切欠き部１１Ａは、ハウジン
グ１１の上端面から切欠き、切欠き部１１Ａにアーム３
を挿入したときに、ハウジング１１の上面がアーム３の
上面より高くなるようにし、切欠き部１１Ａの両端面の
間隔がアーム３の動作範囲の幅を持っている。アーム３
は磁石材で作製するか、アーム３に保持用永久磁石３Ａ
を取り付けて、アーム３の回動方向にＮ，Ｓ極が向くよ
うに着磁し、Ｎ，Ｓのいずれかの磁極がそれぞれ切欠き
部１１Ａの両端面１１１、１１２に対向するようにし
て、アーム３を切欠き部１１Ａの中に挿入してある。ア
ーム３が電磁アクチュエータ９によって回動して、入射
光Ｈがスリット部４１を通り、光検出部８によって検出
される位置に来たとき、アーム３の一方の磁極（例えば
Ｎ極）がハウジング１１の一方の端面１１１に接近し、
吸着されて保持される。アーム３が入射光Ｈを遮断する
位置に来たとき、アーム３の他方の磁極（例えばＳ極）
がハウジング１１の他方の端面１１２に接近し、吸着さ
れて保持される。アーム３が保持される位置は、シャッ
タ４の位置より回動軸２に近いため、第２の実施例のよ
うにシャッタ４を永久磁石７ａ，７ｂで保持するときに
比べて、保持トルクは小さくなるので、保持を解除する
ために必要な電機子コイル９３の電流値は少なくて済
む。
【００１１】図５は本発明の第４の実施例を示す（ａ）
平面図、（ｂ）要部を示す斜視図である。この場合、第
３の実施例でアーム３に形成した保持用永久磁石３Ａを
省略し、アーム３を軟質磁性体で形成したもので、ヨー
クの役割を果たすハウジング１１に設けた切欠き部１１
Ａに生じる漏洩磁束ΦL を、アーム３の光検出状態およ
び光遮断状態の位置の保持に利用するものである。すな
わち、ハウジング１１には、電磁アクチュエータ９の界
磁用永久磁石９１によって磁束Φ（点線）で示すように
磁気回路を形成するが、その磁気回路の途中に切欠き部
１１Ａを設けてあるので、切欠き部１１Ａには界磁用永
久磁石９１によって生じる漏洩磁束ΦL （実線）が常に
発生する。切欠き部１１Ａの中に挿入されたアーム３
は、電磁アクチュエータ９によって回動され、アーム３
が切欠き部１１Ａの一方の端面１１１に近づいたとき、
漏洩磁束ΦL によってアーム３が端面１１１に吸着・保
持される。アーム３が電磁アクチュエータ９によって切
欠き部１１Ａの他方の端面１１２に近づいたときも同様
に、漏洩磁束ΦL によってアーム３が端面１１２に吸着
・保持される。したがって、保持用永久磁石をアーム３
に形成する必要がないので、製作コストを低減すること
ができる。なお、ヨークの役割を果たすハウジング１１
の端面１１１、１１２付近の厚さを薄くし、アーム３を
Ｎｉメッキした鉄板で形成することにより、切欠き部１
１Ａに生じる漏洩磁束ΦL が効果的にアーム３に作用
し、アーム３の吸着・保持能力を増やすことができ、ア
ーム３に固定されたシャッタ４の動作を安定させること
ができる。
平面図、（ｂ）要部を示す斜視図である。この場合、第
３の実施例でアーム３に形成した保持用永久磁石３Ａを
省略し、アーム３を軟質磁性体で形成したもので、ヨー
クの役割を果たすハウジング１１に設けた切欠き部１１
Ａに生じる漏洩磁束ΦL を、アーム３の光検出状態およ
び光遮断状態の位置の保持に利用するものである。すな
わち、ハウジング１１には、電磁アクチュエータ９の界
磁用永久磁石９１によって磁束Φ（点線）で示すように
磁気回路を形成するが、その磁気回路の途中に切欠き部
１１Ａを設けてあるので、切欠き部１１Ａには界磁用永
久磁石９１によって生じる漏洩磁束ΦL （実線）が常に
発生する。切欠き部１１Ａの中に挿入されたアーム３
は、電磁アクチュエータ９によって回動され、アーム３
が切欠き部１１Ａの一方の端面１１１に近づいたとき、
漏洩磁束ΦL によってアーム３が端面１１１に吸着・保
持される。アーム３が電磁アクチュエータ９によって切
欠き部１１Ａの他方の端面１１２に近づいたときも同様
に、漏洩磁束ΦL によってアーム３が端面１１２に吸着
・保持される。したがって、保持用永久磁石をアーム３
に形成する必要がないので、製作コストを低減すること
ができる。なお、ヨークの役割を果たすハウジング１１
の端面１１１、１１２付近の厚さを薄くし、アーム３を
Ｎｉメッキした鉄板で形成することにより、切欠き部１
１Ａに生じる漏洩磁束ΦL が効果的にアーム３に作用
し、アーム３の吸着・保持能力を増やすことができ、ア
ーム３に固定されたシャッタ４の動作を安定させること
ができる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果がある。 （１）シャッタおよび光検出部は電磁石とはアームを介
して離れた位置に配置されているので、光検出部に対す
る電磁石の損失熱の影響は小さく、光検出部の誤動作の
原因となる温度上昇を低く抑えることができる。 （２）アームを介してシャッタを動作させる駆動部に電
磁アクチュエータを用いた場合は、電力消費量が小さ
く、コンパクトで温度上昇や電磁ノイズの小さい光遮断
装置を提供できる。 （３）アームに保持用永久磁石を形成し、回動軸からシ
ャッタの位置までの距離より近い位置にあるハウジング
に切欠き部を設け、切欠き部の端面にアームを吸着・保
持させる場合は、アームの保持を解除するための消費電
力を小さくすることができる。 （４）アームを軟質磁性体で形成し、ハウジングに設け
た切欠き部における漏洩磁束をアームの吸着・保持に利
用する場合は、保持用永久磁石をアーム３に形成する必
要がないので、製作コストを低減することができる。
のような効果がある。 （１）シャッタおよび光検出部は電磁石とはアームを介
して離れた位置に配置されているので、光検出部に対す
る電磁石の損失熱の影響は小さく、光検出部の誤動作の
原因となる温度上昇を低く抑えることができる。 （２）アームを介してシャッタを動作させる駆動部に電
磁アクチュエータを用いた場合は、電力消費量が小さ
く、コンパクトで温度上昇や電磁ノイズの小さい光遮断
装置を提供できる。 （３）アームに保持用永久磁石を形成し、回動軸からシ
ャッタの位置までの距離より近い位置にあるハウジング
に切欠き部を設け、切欠き部の端面にアームを吸着・保
持させる場合は、アームの保持を解除するための消費電
力を小さくすることができる。 （４）アームを軟質磁性体で形成し、ハウジングに設け
た切欠き部における漏洩磁束をアームの吸着・保持に利
用する場合は、保持用永久磁石をアーム３に形成する必
要がないので、製作コストを低減することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例の入射光を検出する状
態を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面に沿う正断面
図、（ｃ）Ｂ−Ｂ断面に沿う側断面図である。
態を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面に沿う正断面
図、（ｃ）Ｂ−Ｂ断面に沿う側断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施例の入射光を遮断する状
態を示す（ａ）平面図、（ｂ）正断面図、（ｃ）側断面
図である。
態を示す（ａ）平面図、（ｂ）正断面図、（ｃ）側断面
図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す（ａ）平面図、
（ｂ）正断面図、（ｃ）側断面図である。
（ｂ）正断面図、（ｃ）側断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施例を示す（ａ）平面図、
（ｂ）側断面図、（ｃ）要部斜視図である。
（ｂ）側断面図、（ｃ）要部斜視図である。
【図５】 本発明の第４の実施例を示す（ａ）平面図、
（ｂ）要部斜視図である。
（ｂ）要部斜視図である。
【図６】 従来例の光検出状態を示す（ａ）平面図、
（ｂ）側断面図である。
（ｂ）側断面図である。
【図７】 従来例の光遮断状態を示す（ａ）平面図、
（ｂ）側断面図である。
（ｂ）側断面図である。
１：収納ケース、１０：光源、１１：ハウジング、１１
Ａ：切欠き部、１１１、１１２：端面、１２：底面、１
３、１４：軸受、１５：側面、２：回動軸、３：アー
ム、３Ａ：保持用永久磁石、４：シャッタ、４１：スリ
ット部、４２：光遮断部、５：励磁コイル、６：検出コ
イル、７ａ，７ｂ：永久磁石、８：光検出部、９：電磁
アクチュエータ、９０：電機子、９１：界磁用永久磁
石、９２：鉄心、９３：電機子コイル
Ａ：切欠き部、１１１、１１２：端面、１２：底面、１
３、１４：軸受、１５：側面、２：回動軸、３：アー
ム、３Ａ：保持用永久磁石、４：シャッタ、４１：スリ
ット部、４２：光遮断部、５：励磁コイル、６：検出コ
イル、７ａ，７ｂ：永久磁石、８：光検出部、９：電磁
アクチュエータ、９０：電機子、９１：界磁用永久磁
石、９２：鉄心、９３：電機子コイル
Claims (8)
- 【請求項１】 入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリット部と前記入射光を遮断する光遮
断部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆
動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前
記シャッタおよび前記光検出部を収納する収納ケース
と、前記収納ケースの底面に垂直に、かつ回転自在に支
持された回動軸と、前記回動軸の回りに巻回された励磁
コイルと、前記シャッタの移動方向の両端に空隙を介し
て対向し、かつ互いに対向する磁極が異極になるように
前記収納ケースの内側に固定された二つの永久磁石と、
一方端を前記シャッタに固定し他方端を前記回動軸に固
定したアームとを備えたことを特徴とする光遮断装置。 - 【請求項２】 入射光を検出する光検出部と、前記入射
光を通過させるスリット部と前記入射光を遮断する光遮
断部とを有するシャッタと、前記シャッタを駆動する駆
動部とを備えた光遮断装置において、前記駆動部は、前
記シャッタおよび前記光検出部を収納する収納ケース
と、前記収納ケースの底面に垂直に、かつ回転自在に支
持された回動軸と、前記回動軸を回転駆動する電磁アク
チュエータと、一方端に前記シャッタを固定し他方端を
前記回動軸に固定されたアームとを備えたことを特徴と
する光遮断装置。 - 【請求項３】 前記駆動部は、前記シャッタの移動方向
の両端に空隙を介して対向するように前記収納ケースの
内側に固定された二つの永久磁石を備えた請求項２記載
の光遮断装置。 - 【請求項４】 前記電磁アクチュエータは、前記収納ケ
ースの底面に垂直に設けられた中空状の磁性体からなる
ハウジングと、前記ハウジングの内側に形成された電機
子と、前記電機子の内側に空隙を介して対向し、かつ前
記回動軸の外周に固定された界磁用永久磁石とからなる
請求項２または３記載の光遮断装置。 - 【請求項５】 前記電磁アクチュエータは、前記ハウジ
ングの上端面に前記アームが挿入し得る切欠き部を備え
てあり、前記切欠き部の両端面の間隔は前記アームの動
作範囲の幅を備えている請求項２から４までのいずれか
１項に記載の光遮断装置。 - 【請求項６】 前記電機子は、前記ハウジングの内側に
設けられた鉄心と、前記鉄心の回りに巻回された電機子
コイルとからなる請求項２から５までのいずれか１項に
記載の光遮断装置。 - 【請求項７】 前記アームは、前記切欠き部の両端面に
対向する部分に回動方向に着磁された永久磁石を形成し
てある請求項５または６に記載の光遮断装置。 - 【請求項８】 前記アームは、軟質磁性体で形成してあ
る請求項５または６に記載の光遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25749396A JPH1082957A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 光遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25749396A JPH1082957A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 光遮断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082957A true JPH1082957A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17307060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25749396A Pending JPH1082957A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 光遮断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105358040A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| JP2016524177A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-08-12 | スキャンソニック エムアイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＳｃａｎｓｏｎｉｃ ＭＩ ＧｍｂＨ | スキャナ装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP25749396A patent/JPH1082957A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016524177A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-08-12 | スキャンソニック エムアイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＳｃａｎｓｏｎｉｃ ＭＩ ＧｍｂＨ | スキャナ装置 |
| CN105358040A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| EP3017747A1 (en) * | 2013-07-04 | 2016-05-11 | Olympus Corporation | Endoscope |
| JPWO2015001852A1 (ja) * | 2013-07-04 | 2017-02-23 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| EP3017747A4 (en) * | 2013-07-04 | 2017-04-05 | Olympus Corporation | Endoscope |
| US9967442B2 (en) | 2013-07-04 | 2018-05-08 | Olympus Corporation | Endoscope apparatus |
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