KR101118127B1 - 회전형의 전자 액추에이터 및 카메라용의 노광조건절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 박형화와 소형화가 가능하고 또한 큰 구동력을 발생할 수 있는 회전형의 전자 액추에이터를 제공하는 것으로서, 하우징10과, 영구자석120 및 출력 레버130을 구비하여 회전축(출력 레버 축)132를 중심으로 회전하도록 지지되는 가동자와, 여자용의 코일110을 포함하는 고정자를 구비한다. 가동자는, 회전평면과 평행하고 두께 방향으로 자화된 평판 모양의 영구자석의 판면의 중심에 회전축을 배치한 구성을 구비하고, 고정자의 코일은 영구자석의 판면과 대면하도록 평면 모양으로 감겨져 있다. 영구자석은 회전축의 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역으로 구획되어, 4개의 자기구역의 자화방향은 교대로 역극성이 되도록 설정되어 있다. 코일은, 서로 대략 평행하여 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부를 구비한 공심 코일이며, 상기 직선부를 주로 영구자석의 판면과 대면시키면서 회전축을 관통시켜 대향시키고 또한 인접하는 2개의 자기구역을 가로 지르는 방향을 향하여 배치되어 있다.

Description

회전형의 전자 액추에이터 및 카메라용의 노광조건 절환장치{ROTARY ELECTROMAGNETIC ACTUATOR AND SWITCHING APPARATUS OF EXPOSURE FOR THE CAMERA}

도1은, 본 발명의 회전형의 전자 액추에이터를 구동원으로서 결합한 실시예의 비디오 카메라용의 광학 필터 구동장치(노광조건 절환장치)의 분해 사시도이다.

도2는, 상기 전자 액추에이터의 주요부를 확대하여 나타내는 분해 사시도이다.

도3은 상기 광학 필터 구동장치의 조립상태를 나타내는 단면도이다.

도4는 도3의 하면도이다.

도5는 종래의 전자 액추에이터의 예를 나타내는 분해 사시도이다.

도6은 종래의 전자 액추에이터의 다른 예를 나타내는 구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)에 있어서의 화살표A 방향으로 본 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 하우징 12 노광용 개구부

20 레버 지지판 30 필터 본체(가동부재)

40 필터 50 커버

100 전자 액추에이터 110 코일

120 영구자석 121 중심구멍

130 출력 레버(출력부재) 132 출력 레버 축(회전축)

133 구동핀　 N1, N2, S1, S2 자기구역

본 발명은, 회전형의 전자 액추에이터(電磁ACTUATOR) 및 그 전자 액추에이터를 구동원(驅動源)으로서 구비한 카메라용의 노광조건 절환장치(露光條件切換裝置)(예를 들면 셔터 장치, 조리개 장치, 필터 장치 등)에 관한 것이다.

노트북이나 휴대전화 등에 소형의 카메라(스틸 카메라나 비디오 카메라)가 탑재되고 있고, 그들 카메라에 장착되는 셔터 장치나 조리개 장치 혹은 필터 장치 등의 노광조건 절환장치의 구동원으로서, 많은 경우에 회전형의 전자 액추에이터가 사용되고 있다.

이러한 종류의 용도에 사용되는 전자 액추에이터로서, 종래에는 소정의 각도 범위에서 회전하는 회전자 형식의 것이 알려져 있다. 이러한 타입의 액추에이터는, 원기둥 모양의 영구자석을 구비하고 또한 회전중심으로부터 편심(偏心)하는 위치에 구동핀을 구비하는 회전자와, 회전자를 회전하 도록 지지하는 몸체 부재와, 몸체 부재의 외측에 감겨진 여자용(勵磁用)의 코일과, 몸체 부재의 외주에 외부로부터 결합된 요크 등으로 구성되어 있다.

이러한 경우의 코일은, 회전자의 회전축을 포위하도록 감겨져 있는 것이 보통이며, 이 때문에 회전자의 회전축 방향에 있어서의 치수가 커지고, 그 결과로서 조리개 장치 등의 노광조건 절환장치의 두께가 두꺼워지고 마는 문제가 있었다. 조리개 장치 등의 노광조건 절환장치의 두께가 두꺼워지면, 그것을 탑재하는 카메라의 박형화 및 소형화에도 영향을 미친다.

이러한 이유로 인하여, 박형화가 가능한 전자 액추에이터가 개발되었고 그 한 예가 특허문헌1에 개시되어 있다.

도5에 특허문헌1에 기재된 액추에이터의 구성을 나타낸다. 이 액추에이터는, 영구자석401을 자유단 측의 도중에 탑재하고 또한 그 자유단 측의 선단부에 구동핀402를 구비하는 가동자400과, 보빈412에 감긴 여자용의 코일410 및 자로(磁路)를 형성하는 요크421을 포함하는 고정자420을 구비하고, 코일410에 통전함으로써 가동자400을 회전시켜서 구동핀402에 의하여 구동력을 얻는 형식의 액추에이터로서, 상기 가동자400의 회전지점(回轉支點)403을 코일412에 의하여 둘러싸이는 영역의 외측에 배치한 것이다.

이러한 구성에 의하면, 가동자400이, 코일410에 둘러싸이는 영역의 외측에 있는 회전지점403을 중심으로 하여 회전하기 때문에 가동자400에 있어서 코일410에 둘러싸이는 영역을 얇게 편평하게 형성할 수 있고, 코 일410도 얇고 폭넓게 감을 수 있다. 따라서 종래와 같은 회전자의 둘레에 코일을 감는 것에 비하여, 회전지점403의 축방향에 있어서 액추에이터의 박형화가 가능하다.

또한 별도의 회전형의 전자 액추에이터의 예로서, 특허문헌2에 개시된 것을 도6에 나타낸다.

이 전자 액추에이터는, 1쌍의 요크501, 501을 대향시켜 설치함과 아울러 이들 요크501, 501을 지주(支柱)502, 502로 지지한다. 그리고 일방의 요크501의 내면에 영구자석503을 고정하고, 영구자석503과 타방의 요크501의 사이에, 영구자석503의 표면과의 사이에 자기공극504을 확보한 상태에서, 회전 암505의 일단에 설치한 평면 모양의 가동 코일506을 삽입한 구조를 구비하고 있다. 회전 암505는, 영구자석503의 외측에 배치한 회전축507을 중심으로 회전하도록 되어 있고, 코일506에　통전을 하면, 회전축507을 중심으로 하는 구동력이 가동 코일506에 작용하여 회전 암505가 회전한다. 따라서 회전 암505의 타단측으로부터 회전력을 출력시킬 수 있다.

특허문헌1 일본국 공개특허공보 특개2002-165432호 공보

특허문헌2 일본국 특허제3271303호 공보

그런데 도5에 나타낸 전자 액추에이터는, 통모양체에 감은 코일410으로 둘러싸이는 영역의 외측에 회전지점403을 배치함으로써 회전축 방향의 코일410의 높이를 낮게 하여 박형화를 도모하고 있지만, 코일을 통모양체 에 감은 구성을 채용하고 있는 관계로 박형화에는 한계가 있었다.

또한 도6에 나타낸 전자 액추에이터는, 두께 방향으로 자화된 평판 모양의 영구자석503과, 평면 모양으로 감은 코일506을 대면시키는 구조로 하고 있으므로 박형화가 가능하지만, 회전축507을 영구자석503의 외측에 배치하고 있으므로 소형을 유지하면서 큰 구동력을 발생하는 것은 어렵다.

본 발명은, 상기 사정을 고려하여 박형화 및 소형화가 가능하고 또한 큰 구동력을 발생할 수 있는 회전형의 전자 액추에이터 및 그 전자 액추에이터를 구동원으로서 구비한 카메라용의 노광조건 절환장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항1의 회전형의 전자 액추에이터는, 하우징과, 영구자석 및 출력부재를 구비하여 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 하우징에 의하여 지지되는 가동자와, 상기 하우징에 고정된 여자용의 코일을 포함하는 고정자를 구비하고, 상기 코일에 통전(通電)함으로써 상기 가동자를 회전시켜서 상기 출력부재를 통하여 구동출력을 외부로 출력시키는 회전형의 전자 액추에이터로서, 상기 가동자는, 상기 가동자의 회전평면(回轉平面)에 평행하고 또한 두께 방향으로 자화(磁化)된 평판 모양의 상기 영구자석의 판면(板面)의 중심에 상기 회전축을 배치한 구성을 구비하고 있고, 상기 고정자의 코일은, 상기 영구자석의 판면과 대면(對面)하도록 평면 모양으로 권취(卷取)되는 것을 특징으로 한다.

청구항2의 발명은 제1항에 있어서, 상기 두께 방향으로 자화된 영구자석은, 상기 회전축의 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역(磁氣區域)으로 구획되고, 이들 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역의 자화방향이 교대로 역극성(逆極性)이 되도록 설정되어 있고, 상기 평면 모양으로 감겨진 코일은, 서로 대략 평행하여 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부를 구비한 공심 코일(空芯 coil)로서, 상기 직선부를, 주로 상기 영구자석의 판면과 대면시키면서 상기 회전축을 관통시켜 대향시키고 또한 상기 4개의 자기구역 중에 각각 원주방향으로 인접하는 2개의 자기구역을 가로 지르는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

청구항3의 발명은, 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력부재로서 회전단(回轉端)을 구비하는 출력 레버가 설치되고, 상기 회전축은, 상기 출력 레버에 출력 레버 축으로서 일체화되고, 그 출력 레버 축을 상기 영구자석의 중심구멍에 관통시킨 상태에서 상기 영구자석과 출력 레버가 고정되어 있고, 상기 출력 레버 축이 상기 하우징에 결합됨으로써 상기 가동자가 회전하도록 지지되는 것을 특징으로 한다.

청구항4의 발명은, 제3항에 있어서, 상기 영구자석에 있어서 상기 코일과 반대측의 판면에 자로(磁路)를 구성하기 위한 제1요크가 배치됨으로써 상기 제1요크와 상기 출력 레버와 영구자석으로 상기 가동자가 구성되고, 한편 상기 코일에 있어서 상기 영구자석과 반대측에 자로를 구성하기 위한 제2요크가 배치됨으로써 상기 제2요크와 코일로 상기 고정자가 구성 되는 것을 특징으로 한다.

청구항5의 발명은, 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 코일이, 상기 하우징의 부착면에 세워져 형성된 보스에 의하여 위치가 결정되는 것을 특징으로 한다.

청구항6의 발명은, 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징에, 상기 코일이 통전하지 않는 때에 상기 영구자석을 일정한 회전위치로 흡착하는 흡착편이 설치되는 것을 특징으로 한다.

청구항7의 발명은, 제6항에 있어서, 상기 흡착편은, 상기 영구자석을 일방의 회전단과 타방의 회전단에 선택적으로 위치를 결정할 수 있도록 2개 설치되어 있고, 상기 코일에 통전하지 않을 때의 회전위치에 가까운 측의 회전단에 상기 영구자석이 흡착되는 것을 특징으로 한다.

청구항8의 발명은, 노광용 개구부를 개폐하거나, 상기 개구부의 개도(開度)를 조절하거나 또는 상기 개구부에 필터 작용을 갖게 하는 가동부재와, 상기 가동부재를 구동하는 구동원(驅動源)을 구비한 카메라용의 노광조건 절환장치에 있어서, 상기 구동원으로서 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항의 회전형의 전자 액추에이터를 사용하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 본 발명 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 본 발명의 회전형의 전자 액추에이터를 구동원으로서 결합한 비디오 카메라용의 광학 필터 구동장치(노광조건 절환장치)의 분해 사시도이다. 도2는 상기 전자 액추에이터의 주요부를 확대하여 나타내는 분해 사시도, 도3은 상기 광학 필터 구동장치의 조립상태를 나타내는 전체 단면도, 도4는 도3의 하면도이다.

이러한 광학 필터 구동장치는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 필터 부착용의 기판부11을 구비하는 하우징10과, 하우징10의 일부를 포함하여 구성되는 회전형의 전자 액추에이터100(이하, 간단하게 액추에이터라고 한다)와, 하우징10의 기판부11 위에서 슬라이드 하도록 구비되고 광학 필터40을 구비하는 필터 본체(가동부재)30과, 필터 본체30을 세트한 뒤에 하우징10의 상면을 덮을 수 있는 커버50 등으로 구성되어 있고, 전자 액추에이터100은 필터 본체30을 이동시키기 위한 구동원으로서 장착되어 있다.

하우징10에는, 기판부11의 측방에 액추에이터 조립용의 오목부13이 형성되고, 그 오목부13의 저면(底面)의 중앙에는 하방으로 관통하는 축 구멍14와, 상방으로 돌출한 복수의 코일 위치 결정용의 보스15가 형성되어 있다. 또한 하우징10의 기판부11의 중앙에는 노광용의 원형의 개구부12가 형성되고, 그 주위의 기판부11 상에는 필터 본체30의 슬라이드 동작을 원활하게 하는 원호 모양의 리브11a가 설치되어 있다.

또한 하우징10의 기판부11과 오목부13의 경계 부근에는, 후술하는 출력 레버130의 회전범위를 제한하기 위한 회전 제한 오목부17이 형성됨과 아울러 그 근방에 필터 본체30의 회전 지점용(回轉 支點用)의 핀18이 돌출하도 록 형성되어 있다.

필터 본체30에는, 그 개구부31을 덮도록 광학 필터40이 부착됨과 아울러 기단부에 하우징10의 회전 지점용의 핀18이 삽입되는 핀 구멍32와, 전자 액추에이터100의 출력 레버130의 구동핀133이 삽입되는 장공33이 형성되어 있다. 또한 커버50에는, 필터 본체30의 개구부31과 핀 구멍32와 장공33에 각각 대응되어 개구부51과 핀 구멍52와 대피 구멍53이 형성되어 있다. 또한 커버50의 하면에는 필터 본체30과의 접촉면을 감소시켜서 필터 본체30을 움직이기 쉽게 하기 위한 원호 모양의 리브54가 형성되어 있다.

액추에이터100은, 하우징10의 액추에이터 조립용의 오목부13의 저면에 수용되는 여자용의 코일110과, 코일110의 상측에 설치되는 평판 모양의 영구자석120과, 영구자석120의 상측에 설치되는 출력 레버130과, 영구자석120의 상면에 설치되는 평판 모양의 제1요크140과, 코일110을 수용하는 하우징10의 하면에 설치되는 2장의 띠 모양의 제2요크150과, 제1요크140의 상측을 덮는 레버 지지판20 등에 의하여 구성되어 있다.

이러한 경우에 전자 액추에이터100의 가동자는 영구자석120과 출력 레버130과 제1요크140에 의하여 구성되고, 고정자는 코일110과 제2요크150에 의하여 구성되어 있다. 그리고 전자 액추에이터100은, 코일110에 통전함으로써 가동자를 회전시켜 출력부재인 출력 레버130을 통하여 필터 본체30에 회전을 위한 구동력을 전달하게 되어 있다.

출력 레버130은, 도2에 나타나 있는 바와 같이 암131의 기단부에, 가동자의 회전평면에 수직인 회전축으로서의 출력 레버 축132를 형성하고, 암131의 선단부인 회전단에 가동자의 회전평면에 수직인 구동핀133을 세워서 형성한 것으로서, 암131의 도중에는 영구자석120의 측면에 접촉함으로써 영구자석120의 위치를 결정을 하는 위치 결정편134가 형성되어 있다. 출력 레버 축132는, 하단 축부132a와 상단 축부132b를 암131의 상하로 돌출시킨 것이다.

영구자석120은, 4개의 모서리를 적당한 각도로 베벨링 하고 평면에서 볼 때에 대략 직사각형 모양의 것으로서, 판면의 중앙에 중심구멍121(도1 참조)을 구비한 얇은 평판 모양을 하고, 두께 방향으로 자화되어 있다. 그리고 중심구멍121에 출력 레버 축132의 하단 축부132a를 관통시켜 상면에 출력 레버130의 암131을 싣고, 측부에 출력 레버130의 위치결정편134을 접촉시킨 상태에서 영구자석120과 출력 레버130이 접착제 등으로 서로 고정되어 있다. 또한 제1요크140은 영구자석120과 같은 평면 형상을 이루는 평판으로서, 홈141에 출력 레버130을 수용한 상태에서 영구자석120의 상면에 접착제 등으로 고정 되어 있고, 이에 따라 영구자석120과 출력 레버130과 제1요크140으로 이루어지는 가동자가 일체로 구성되어 있다.

두께 방향으로 자화된 영구자석120은, 출력 레버 축132의 원주방향을 따라 배열되어 있는 같은 모양, 같은 크기의 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2로 구획되어 있고, 이들 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2의 자화방향은 교대로 역극성이 되도록 설정되어 있다. 즉, 대 략 직사각형 모양의 영구자석120은, 중심구멍121을 지나는 세로 변의 이등분선과 가로 변의 이등분선으로 4등분된 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2로 구획되어 있다. 그리고 중심구멍121을 사이에 두고 대각위치에 있는 자기구역N1, N2는, 일방의 판면(상면) 측이 N극이 되고 반대의 판면(하면) 측이 S극이 되도록 자화되고, 다른 한 조의 대각위치에 있는 자기구역S1, S2는, 일방의 판면(상면) 측이 S극이 되고 반대의 판면(하면) 측이 N극이 되도록 자화되어 있다.

한편 고정자의 코일110은, 영구자석120의 판면과 대면(對面)하도록 평면 모양으로 사각형의 루프를 구성하도록 감겨져 있다. 코일110은, 서로 대략 평행하여 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부115, 116을 구비한 공심 코일(空芯coil)로서 형성되어 있고, 직선부115, 116 만을 영구자석120의 판면과 대면시키면서 출력 레버 축132를 관통시켜 서로 대향하고 있다. 또한 직선부115, 116은, 영구자석120 측의 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2 중에 각각 원주방향에서 인접하는 2개의 자기구역S2, N1과 S1, N2를 가로 지르는 방향을 향하고 있다. 따라서 코일110의 직선부115, 116에는, 영구자석120의 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2에 각각 대면하는 4개의 영역N1’, S1’, N2’, S2’가 확보되어 있다.

이러한 전자 액추에이터100을 조립하는 경우에는, 우선 하우징10의 액추에이터 조립용의 오목부13의 저면(바닥면)에 코일110을 세트한다. 그 때에 코일110의 중앙개구111을 하우징의 보스15에 끼워 위치를 결정하고, 그 상태에서 코일110을 접착제 등으로 하우징10에 고정한다.

한편 영구자석120의 중심구멍121에 상면 측으로부터 출력 레버 축132의 하단 축부132a를 삽입하고, 출력 레버132와 영구자석120의 서로의 위치를 결정하여 접착제 등으로 고정하고, 그 후에 요크140을 영구자석120의 상면에 접착제 등으로 고정하여 가동자를 구성한다.

다음에 그 가동자의 출력 레버 축132의 하단 축부132a를 하우징10의 축 구멍14에 결합시켜 가동자를 오목부13 내에 넣음으로써 영구자석120을 코일110의 상면에 대면시킨다. 이 상태에서 영구자석120은 가동자의 회전평면과 평행하게 배치된다. 그리고 가동자를 세트하면, 도1에 나타나 있는 바와 같이 레버 지지판20을 그 위에 씌운다. 그 때에 레버 지지판20의 축 구멍21에 출력 레버 축132의 상단 축부132b가 삽입하도록 세트한다. 그리고 레버 지지판20을 나사301, 302로 하우징에 고정한다. 이렇게 함으로써 가동자(출력 레버130, 영구자석120, 제1요크140)이 화살표f1a 방향 및 f1b방향으로 회전하도록 하우징10에 지지된다. 이 때에 출력 레버130의 암131의 선단이 회전 제한 오목부17에 위치됨으로써 가동자의 회전범위가 제한된다.

다음에 도3에 나타나 있는 바와 같이 코일110을 수용한 하우징10의 하면(밑면)의 오목부19e에 제2요크150을 배치하여 접착제 등으로 고정한다. 이에 따라 코일110과 제2요크150에 의하여 고정자가 구성되어, 코일110을 사이에 두고 영구자석120, 제1요크140 및 제2요크150에 의하여 자로가 형성된다. 또 제2요크150은 2장 사용하더라도 좋고, 1장만 사용하더라도 좋 다.

또한 하우징10의 측부의 홈19a에, 코일110에 통전하지 않을 때에 영구자석120(즉 가동자)을 일정한 회전위치로 흡착하여 지지하는 흡착편180을 설치하여 접착제 등으로 고정한다. 흡착편180은 자성재료로 이루어지는 띠 모양의 것으로서, 도면에 나타나 있는 예에서는 1장만 설치하고 있지만 2장을 하우징10의 측부의 홈19b에 설치하더라도 좋다. 그렇게 하면, 영구자석120에 대하여 일방의 회전단과 타방의 회전단으로 선택적으로 위치를 결정할 수 있으므로 코일110에 통전하지 않을 때의 회전위치에 가까운 측의 회전단에 영구자석120을 흡착하여 지지할 수 있게 된다. 이렇게 영구자석120을 지지하고 있는 사이에는 코일110에　통전하지 않아도 좋기 때문에 전력의 절감을 도모할 수 있다.

상기한 부재 이외에, 구동회로판62이나 커넥터를 구비하는 리드선61을 코일110의 단자112a, 112b에 접속함으로써 가동자와 고정자를 구비한 전자 액추에이터100이 구성된다.

다음에 전자 액추에이터100을 조립한 후에는, 하우징10의 기판부11 위에 필터 본체30을 얹는다. 그리고 필터 본체30의 핀 구멍32를 하우징10의 핀18에 끼우고 필터 본체30의 장공33을 전자 액추에이터100의 출력 레버130의 구동핀133에 결합시킨다. 이렇게 함으로써 필터 본체30을 화살표f2a, f2b 방향으로 회전시킬 수 있다.

다음에 필터 본체30의 조립이 끝나면, 커버50을 하우징10의 상면에 씌우고 나사303?305로 하우징10에 고정한다. 그 때에 커버50의 핀 구멍52를 하우징10의 핀18에 끼우고, 커버50의 대피 구멍53을 전자 액추에이터100의 구동핀133의 위치에 맞춘다.

이상의 조립에 의하여 필터 구동장치가 완성된다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

도2에 화살표로 나타내는 바와 같이 영구자석120에 의하여 발생하는 자력선B는 코일110을 통하고 상하로 향하므로 코일110에 전류i가 흐르면, 영구자석120의 4개의 자기구역N1, S1, N2, S2와 그것에 대향하는 코일110의 4개의 영역N1’, S1’, N2’, S2’의 사이에서 플레밍의 왼손의 법칙을 따르는 힘이 발생한다. 즉 N1과 N1’의 사이에서는 코일110에 대하여 화살표F1 방향의 힘이 작용하고, S1과 S1’의 사이에서는 코일110에 대하여 화살표F2 방향으로 힘이 작용하고, N2와 N2’의 사이에서는 코일110에 대하여 화살표F3 방향으로 힘이 작용하고, S2와 S2’의 사이에서는 코일110에 대하여 화살표F4 방향으로 힘이 작용한다.

이러한 경우에, 코일110이 고정되고 영구자석120이 가동(可動)이기 때문에, 영구자석120에는 화살표F1?F4와는 반대방향의 힘이 작용한다. 이들의 각 힘은, 출력 레버 축(회전축)132를 중심으로 한 동일한 방향의 모멘트로서 작용하기 때문에 가동자는 강한 힘에 의하여 화살표Fb 방향으로 회전한다. 그리고 가동자의 회전이, 출력 레버130의 구동핀133을 통하여 필터 본체30에 전해짐으로써 필터 본체30이 한 방향으로 회전한다. 또한 코일110 의 통전방향을 절환함으로써 가동자는 화살표Fa 방향으로 회전하여 필터 본체30이 타 방향으로 회전한다. 이에 따라 노광용 개구부12에 대한 필터40의 삽탈(揷脫; 삽입과 제거)이 이루어진다.

이러한 필터 구동장치의 전자 액추에이터100에서는, 회전 가능한 가동자의 영구자석으로서 두께 방향으로 자화된 평판 모양의 영구자석120을 사용하고, 고정자의 코일110을 영구자석120의 판면에 대면하도록 평면 모양으로 감고있으므로, 코일110을 평면모양으로 구성한 만큼 도5에 나타낸 영구자석을 둘러싸도록 코일을 통모양체에 감은 종래의 전자 액추에이터와 비교하여, 회전축 방향을 박형으로 할 수 있다. 또한 영구자석120의 판면의 중심에 회전축(출력 레버 축132)을 배치하고 있으므로, 도6에 나타낸 회전축을 영구자석의 외측에 배치한 종래의 전자 액추에이터와 비교하여, 회전축(출력 레버 축132)을 관통시키고 양측의 위치에서 대칭으로 영구자석120과 코일110을 대면시킬 수 있는 만큼 회전축(출력 레버 축132)을 중심으로 하는 균형이 잡힌 강한 구동력을 발생시킬 수 있다. 따라서 박형화와 소형화를 도모하면서 높은 구동력을 얻을 수 있다. 또한 전자 액추에이터100의 박형화와 소형화에 따라 필터 구동장치 전체의 박형화와 소형화도 가능하게 된다.

또한 가동자의 영구자석120을, 회전축(출력 레버 축132)의 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역S1, N1, S2, N2으로 구획하여 그들 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역S1, N1, S2, N2의 자화방향을 교대로 역극성이 되도록 설정하고 또한 평면 모양으로 감은 코일110을 서로 대략 평행하게 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부115, 116을 구비한 공심 코일로 구성하고, 상기 직선부115, 116을 영구자석120의 판면과 대면시키면서 회전축(출력 레버 축132)을 관통시켜 대향시키고 또한 4개의 자기구역S1, N1, S2, N2 중에서 각각 원주방향으로 인접하는 2개의 자기구역S1, N1 및 S2, N2를 가로 지르는 방향을 향하여 배치함으로써 각 자기구역S1, N1, S2, N2 마다 회전방향의 회전력을 효율적으로 발생시킬 수 있다. 따라서 작은 코일110이나 영구자석120을 사용하면서도 효율적으로 강한 구동력을 발생시킬 수 있어 한층 더 박형화와 소형화를 도모할 수 있다.

또한 출력 레버 축132를 영구자석120의 중심구멍121에 삽입하고, 영구자석120과 출력 레버130을 일체로 고정하고, 그 상태에서 출력 레버 축132의 하단 축부132a 및 상단 축부132B를 하우징10의 축 구멍14 및 레버 지지판20의 축 구멍21에 결합시키는 것 만으로 영구자석120, 출력 레버130, 제1요크140으로 이루어지는 가동자를 하우징10에 회전 가능하게 조립할 수 있기 때문에 용이한 조립이 가능하다.

또한 영구자석120과 코일110의 외측에 자로를 구성하기 위한 제1, 제2요크140, 150을 배치하고 있으므로, 강한 자력을 코일110에 작용시킬 수 있고, 결과적으로 강한 구동출력을 발생시킬 수 있다. 또한 제1요크140을 영구자석120의 판면에 배치하여 가동자의 구성요소의 하나로 하고 있으므로 요크140에 의하여 영구자석120의 강도 상승을 도모할 수 있다.

또한 코일110에 대하여, 하우징10의 액추에이터 조립용 오목부13의 저면(바닥면; 부착면)에 세워서 형성한 보스부15에 의하여 위치를 결정하기 때문에 코일110의 설치가 간단하고 또한 정확하게 할 수 있다.

또한 통전을 하지 않을 때에는 흡착편180의 기능에 의하여 영구자석120, 즉 가동자를 정위치에서 지지하기 때문에 절전을 도모할 수 있다.

상기 실시예에서는 전자 액추에이터100을 필터 구동장치의 구동원으로서 적용했을 경우를 나타냈지만, 전자 액추에이터100은, 노광용 개구부를 날개로 개폐하는 셔터 장치나, 노광용 개구부의 개도를 날개로 조절하는 조리개 장치 등의 구동원으로서도 조립할 수 있다.

청구항1의 발명에 의하면, 회전 가능한 가동자의 영구자석으로서 가동자의 회전평면과 평행하고 두께 방향으로 자화된 평판 모양의 영구자석을 사용하고, 한편 고정자의 코일을, 상기 평판 모양의 영구자석의 판면에 대면하도록 평면 모양으로 감고 있으므로, 코일을 평면모양으로 구성한 만큼 영구자석을 둘러싸도록 코일을 통모양체에 감은 종래의 전자 액추에이터와 비교하여, 회전축 방향의 치수를 작게 할 수 있다. 또한 영구자석의 판면의 중심에 회전축을 배치하고 있으므로, 회전축을 영구자석의 외측에 배치한 종래의 전자 액추에이터와 비교하여, 회전축을 관통시키고 양측의 위치에서 대칭으로 영구자석과 코일과를 대면시킬 수 있으므로 회전축 을 중심으로 하는 균형이 잡힌 강한 구동력을 발생시킬 수 있다. 따라서 박형화와 소형화를 도모하면서 높은 구동력을 얻을 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 가동자의 영구자석을 회전축의 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역으로 구획하고, 이들 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역의 자화방향을 교대로 역극성이 되도록 설정하고 또한 평면 모양으로 감은 코일을 서로 대략 평행하게 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부를 구비한 공심 코일로 구성하고, 상기 직선부를 주로 영구자석의 판면과 대면시키면서 회전축을 관통시키고 또한 4개의 자기구역 중에 각각 원주방향으로 인접하는 2개의 자기구역을 가로 지르는 방향을 향하여 배치함으로써 각 자기구역 마다 회전방향의 회전력을 효율적으로 발생시킬 수 있다. 따라서 작은 코일이나 영구자석을 사용하면서도 효율적으로 강한 구동력을 발생시킬 수 있고, 더한층 박형화와 소형화를 도모할 수 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 출력 레버 축을 영구자석의 중심구멍에 삽입하여 영구자석과 출력 레버를 일체로 고정하고, 그 상태에서 출력 레버 축을 하우징에 결합시키는 것 만으로 가동자를 용이하게 하우징에 회전 가능하게 조립할 수 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 영구자석과 코일의 외측에 자로를 구성하기 위한 제1, 제2요크를 배치하고 있으므로, 보다 강한 구동력을 발생시킬 수 있다. 또한 제1요크는 영구자석의 판면에 배치하여 가동자의 구성요소 의 하나로 하고 있으므로, 요크에 의하여 영구자석의 강도 상승을 도모할 수 있다.

청구항5의 발명에 의하면, 코일에 대하여 하우징의 부착면에 세워서 형성한 보스에 의하여 위치를 결정하기 때문에 코일의 설치가 간단하고 또한 정확하게 할 수 있다.

청구항6의 발명에 의하면, 통전하지 않을 때에 흡착편에 의하여 영구자석, 따라서 가동자를 정위치에서 지지할 수 있다.

청구항7의 발명에 의하면, 가동자의 통전을 중단했을 때의 위치에서 지지할 수 있다.

청구항8의 발명에 의하면, 박형 및 소형의 카메라용의 노광조건 절환장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 하우징과,

   영구자석 및 출력부재를 구비하여 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 하우징에 의하여 지지되는 가동자와,

   상기 하우징에 고정된 여자용의 코일을 포함하는 고정자를

   구비하고,

   상기 코일에 통전(通電)함으로써 상기 가동자를 회전시켜서 상기 출력부재를 통하여 구동출력을 외부로 출력시키는 회전형의 전자 액추에이터로서,

   상기 가동자는, 상기 가동자의 회전평면(回轉平面)에 평행하고 또한 두께 방향으로 자화(磁化)된 평판 모양의 상기 영구자석의 판면(板面)의 중심에 상기 회전축을 배치한 구성을 구비하고 있고,

   상기 고정자의 코일은, 상기 영구자석의 판면과 대면(對面)하도록 평면 모양으로 권취(卷取)되고,

   상기 두께 방향으로 자화된 영구자석은, 상기 회전축의 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역(磁氣區域)으로 구획되고, 이들 원주방향을 따라 배열되는 4개의 자기구역의 자화방향이 교대로 역극성(逆極性)이 되도록 설정되어 있고,

   상기 평면 모양으로 감겨진 코일은, 서로 평행하여 역방향으로 전류가 흐르는 2개의 직선부를 구비한 공심 코일(空芯 coil)로서, 상기 직선부를, 상기 영구자석의 판면과 대면시키면서 상기 회전축을 관통시켜 대향시키고 또한 상기 4개의 자기구역 중에 각각 원주방향으로 인접하는 2개의 자기구역을 가로 지르는 방향으로 배치되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터(電磁ACTUATOR).
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 출력부재로서 회전단(回轉端)을 구비하는 출력 레버가 설치되고,

   상기 회전축은, 상기 출력 레버에 출력 레버 축으로서 일체화되고,

   그 출력 레버 축을 상기 영구자석의 중심구멍에 관통시킨 상태에서 상기 영구자석과 출력 레버가 고정되어 있고,

   상기 출력 레버 축이 상기 하우징에 결합됨으로써 상기 가동자가 회전하도록 지지되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터.
4. 제3항에 있어서,

   상기 영구자석에 있어서 상기 코일과 반대측의 판면에 자로(磁路)를 구성하기 위한 제1요크가 배치됨으로써 상기 제1요크와 상기 출력 레버와 영구자석으로 상기 가동자가 구성되고,

   한편 상기 코일에 있어서 상기 영구자석과 반대측에 자로를 구성하기 위한 제2요크가 배치됨으로써 상기 제2요크와 코일로 상기 고정자가 구성되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터.
5. 제1항에 있어서,

   상기 코일이, 상기 하우징의 부착면에 세워져 형성된 보스에 의하여 위치가 결정되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터.
6. 제1항에 있어서,

   상기 하우징에, 상기 코일이 통전하지 않는 때에 상기 영구자석을 일정한 회전위치로 흡착하는 흡착편이 설치되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 흡착편은, 상기 영구자석을 일방의 회전단과 타방의 회전단에 선택적으로 위치를 결정할 수 있도록 2개 설치되어 있고, 상기 코일에 통전하지 않을 때의 회전위치에 가까운 측의 회전단에 상기 영구자석이 흡착되는 것을

   특징으로 하는 회전형의 전자 액추에이터.
8. 노광용 개구부를 개폐하거나, 상기 개구부의 개도(開度)를 조절하거나 또는 상기 개구부에 필터 작용을 갖게 하는 가동부재와,

   상기 가동부재를 구동하는 구동원(驅動源)을

   구비한 카메라용의 노광조건 절환장치에 있어서,

   상기 구동원으로서 제1항의 회전형의 전자 액추에이터를 사용하는 것을

   특징으로 하는 카메라용의 노광조건 절환장치.

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