TWI467894B - 電磁致動器及曝光條件切換裝置 - Google Patents

Description

電磁致動器及曝光條件切換裝置

本發明係有關於搖動型電磁致動器及以該電磁致動器作為驅動源的曝光條件切換裝置。

在筆記型個人電腦、行動電話終端或車上，可裝載小型相機(靜態相機、攝影機、監視相機等)。

作為其等相機所配備的快門裝置、光圈裝置或濾光器裝置等的曝光條件切換裝置的驅動源而言，多數情況係使用轉動於既定之角度範圍的轉子形式之構成。

此類型的致動器係由以下的構件等所構成，包括：轉子，係具有圓柱狀永久磁鐵，且在從旋轉中心偏心的位置具有驅動銷；框構件，係將轉子可轉動自如地支持；激磁用線圈，係捲繞於框構件的外側；以及軛，係嵌入框構件的外周。

該構成中，激磁用線圈捲繞於框構件的外側，一般係捲繞成包圍轉子的轉軸。因此，轉子之轉軸方向的尺寸會變大，結果，導致光圈裝置等曝光條件切換裝置之厚度尺寸變厚。

若曝光條件切換裝置之厚度尺寸變厚，搭載曝光條件切換裝置的相機將難以薄型化或小型化。

作為和已達成薄型化之電磁致動器相關的發明，有專利文獻1所揭示的「電磁致動器及相機用快門裝置」。專利文獻1所揭示的發明是輸出驅動力形式的致動器，其具 備：可動子400，係將永久磁鐵401裝載於自由端側的中途，並在該自由端的前端側具有驅動銷402；激磁用線圈410，係捲繞於捲線軸412；以及定子420，係包含位於形成磁路之激磁用線圈之厚度方向外側的軛42，並且，藉由對激磁用線圈410通電使可動子400搖動，藉由驅動銷402輸出驅動力。專利文獻1的發明中，可動子400的搖動支點403係配置於由激磁用線圈410所圍繞之區域的外側。

藉由作成此構成，可動子400以位於由激磁用線圈410所所圍繞之區域外側的搖動支點403為中心搖動，所以可使可動子400之由激磁用線圈410所圍繞的區域形成為較薄且扁平。因此，與將線圈捲繞於轉子周圍的構造相比，可薄型化。

[專利文獻1]特開2002-165432號公報

因為第13圖所示的電磁致動器係將激磁用線圈410呈筒狀地捲繞於捲線軸412，且將軛配置於厚度方向的外側，並將可動子的搖動軸承配置於軛，所以在薄型化上有其限制。

本發明係有鑑於此問題而開發者，其目的在於提供一種可薄型化、小型化，並可產生大的驅動力之電磁致動器及具備有該電磁致動器的曝光條件切換裝置。

為了達成該目的，本發明作為第1形態，係提供一種 搖動型電磁致動器，其具備外殼與上蓋、可搖動自如地支持於該外殼與上蓋的可動子、以及固定於外殼之激磁用線圈與磁路形成用的軛，且可動子係藉由對激磁用線圈的通電而搖動，該搖動型電磁致動器的特徵為：可動子具備第1曝光部和第2曝光部，並以設置於由激磁用線圈所包圍之區域外側的外殼與上蓋的軸及軸承孔為支點而搖動；激磁用線圈係包圍可動子的永久磁鐵，並與該永久磁鐵搖動的平面交叉，同時捲繞成大致沿著該平面。

又，為了達成該目的，本發明作為第2形態，提供一種曝光條件切換裝置，其特徵為：具有該本發明之第1形態的搖動型電磁致動器，且藉由使可動子搖動，而切換形成於外殼及上蓋之曝光用開口部的曝光條件。

依據本發明，可提供一種可薄型化、小型化，並可產生大的驅動力之電磁致動器及具備有該電磁致動器的曝光條件切換裝置。

說明本發明之適合的實施形態。

第1圖表示本實施形態之曝光條件切換裝置的構成。此曝光條件切換裝置是攝影機用，其具備有搖動型電磁致動器作為驅動源。又，第2圖係曝光條件切換裝置之組裝狀態的整體圖，第3圖係組裝狀態的剖面側視圖。

如第1圖所示，可動子100成為保持部110a、110b夾著搖動軸112而對向之構成。曝光條件切換構件119及虛 擬濾光器120係藉由壓板121安裝於保持部110a側。又，永久磁鐵114安裝於保持部110b側。

又，可動子100被安裝於設置在外殼10的搖動承軸13。在呈圓形地設置於外殼10的中央部之曝光用開口部11的周圍形成有肋14，可使安裝於搖動承軸13的可動子100順暢地滑動。

又，藉由將激磁用線圈210及構成磁路的軛220安裝於外殼10而構成定子200，並以可動子100和定子200構成驅動部300。作為激磁用線圈210而言，藉由使用以熱等使電線熔接所固接形成的空芯線圈，可不需要捲繞用框，可使定子200變薄。而永久磁鐵114作成可在激磁用線圈210內搖動，藉由構成磁路的軛220亦配置於可動子100之搖動方向之激磁用線圈210的外側，亦可使定子200變薄，而可使驅動部300整體變薄。此外，因為捲繞用的框不存在，所以可動子100之永久磁鐵114與和激磁用線圈210的距離變短，永久磁鐵114對激磁用線圈210的磁力強大地作用，而使驅動力提高。因此，可構成薄型且具有強驅動力的驅動部300。

又，將曝光條件切換裝置連接至電源之通電用附連接器的導線51和驅動電路板50，係藉由螺絲52固定在外殼10的背面。

在上蓋20，設置有用來支持可動子100之搖動軸112的搖動軸承孔22。又，在上蓋20的中央部，曝光用開口部21係設成圓形，在其周圍之未圖示之側，設置有用以使 可動子100順暢地滑動之肋24。

此外，在上蓋20，設置有安裝於外殼10時用以供插入外殼10之定位導銷15a、15b的導孔25a、25b，並設計成可實現上蓋20之曝光用開口部21及搖動軸承孔22對外殼10的曝光用開口部11及搖動承軸13的位置精度。

上蓋20和外殼10係藉由將螺絲23a~23c穿過設置於上蓋20的螺絲通孔26a~26c而螺定於外殼10的螺絲孔16a~16c而固定。

如第2圖所示，在將可動子100安裝於外殼10的搖動承軸13後，使激磁用線圈210滑動而插入外殼10所形成的搖動用線圈安裝部12a、12b，並推入至激磁用線圈抵住用止動器17a、17b而安裝。

接著，將在構成磁路的軛220所形成之突起221、222插入在外殼10所形成的軛插入凹部27a、27b而安裝。藉此，構成定子200。

此外，在激磁用線圈抵住用止動器17a、17b的背側形成有凸部19a、19b，該凸部19a、19b是供保持部110a碰抵而限制可動子100之搖動的止動器，藉由僅將可動子100安裝於外殼10的搖動承軸13，可限制可動子100朝向箭號fa及箭號fb方向的搖動。

如第2圖、第3圖所示，在比搖動軸112更靠近外殼10之曝光用開口部11側之保持部110a側的曝光用孔111a，安裝曝光條件切換構件119，且在曝光用孔111b側安裝虛擬濾光器120。

因為藉由將相機的曝光條件切換構件119直接安裝於位於外殼10之曝光用開口部11的保持部110a，可以一個構件的形式安裝於外殼的搖動承軸，所以可簡化組裝作業，並降低成本。

在可見光的光和近紅外光中，折射率因波長區域的不同而相異。因而，於白天在可見光域使用相機的情況時和於夜間在近紅外光域使用相機的情況，因光學的關係而會發生焦點的移動，為了加以修正，需有修正焦點之移動的虛擬濾光器。

因此，藉由將曝光條件切換構件119安裝於保持部110a的曝光用孔111a側，並將虛擬濾光器120安裝於曝光用孔111b側，可進行晝夜攝像。

藉由將可見光用曝光條件切換構件119一體地安裝於位於外殼10之曝光用開口部11側的保持部110a，並將近紅外光用虛擬濾光器一體地安裝於保持部110b，可以一體的構件進行使用曝光條件切換構件119與虛擬濾光器120之任一者的切換。又，藉由將可動子100安裝於在外殼10所形成的搖動承軸13，可簡化組裝作業，並可降低成本。

在位於激磁用線圈210側之可動子100的保持部110b側，在包含可動子100之搖動方向的平面，安裝有在搖動方向已充磁的永久磁鐵114，而可在激磁用線圈210內搖動。

因為永久磁鐵114搖動的激磁用線圈210是空芯，且在永久磁鐵114和激磁用線圈210之內側的距離較短，所 以永久磁鐵114對激磁用線圈210的磁力會增加，驅動力會提高。

又，在保持部110b，設置有插入永久磁鐵114而安裝的肋118，以保持部110b的肋118插入永久磁鐵114後，可變成不會脫離。

安裝於可動子100搖動之方向之激磁用線圈210的外側之形成磁路的軛220形成與永久磁鐵114的磁路，可將可動子100保持於被軛220吸引並切斷對激磁用線圈210之通電時的搖動位置。因此，即使不對激磁用線圈210進行通電亦可保持可動子100，而在此期間可節省電力。

又，被安裝於比可動子100的搖動軸112更接近保持部110b側的激磁用線圈210，係包圍永久磁鐵114，並使其搖動。

如第4圖所示，曝光條件切換構件119係藉由朝箭號Ya方向滑動而插入保持部110a的掛鉤115a~115d，而安裝於保持部110a。

又，如第5圖所示，虛擬濾光器120係藉由朝箭號Yb方向滑動而插入於保持部110a的掛鉤116a~116d而安裝。

為了避免插入保持部110a而安裝的曝光條件切換構件119和虛擬濾光器120脫離，將彈性材料的壓板121一面彎曲一面插入向保持部110a的掛鉤117a、117b而安裝。如第6圖所示，彈性材料的壓板121插入掛鉤117a、117b後會藉由彈力彈回，而與掛鉤117a、117b嵌合。

依此方式，曝光條件切換構件119和虛擬濾光器120 可在未使用黏結劑的情況下安裝，所以可減少安裝作業時的工時。

如第7圖所示，將導通銷18a、18b和附連接器的導線51焊接，接著將附連接器的導線51鉤掛在形成於外殼10之導線鉤掛用的掛鉤30。藉此，即使附連接器的導線51被粗暴地拉引，亦可加以保護，以避免焊接於驅動電路板50之附連接器的導線51斷線。亦即，可防止因所焊接的導線朝各方向被拉引而致使，接合位置疲乏而斷裂。

又，在外殼10形成有：可供插入安裝於未圖示之相機基板的光接收元件的插入用凹部28、及將所完成之曝光條件切換裝置安裝於未圖示之相機基板的凹孔29a、29b。

如第8圖所示，在激磁用線圈210被安裝於外殼10後，藉由使激磁用的線圈端部211、212纒繞(捲繞)於導通銷18a、18b並焊接，藉此，可確保激磁用線圈210對外部的導通可靠性。

利用上述的組裝步驟完成搖動型電磁致動器。

因為該曝光條件切換裝置係將曝光條件切換構件119和虛擬濾光器120直接安裝於保持部110a，所以可簡化組裝作業，並降低成本。

根據攝影機之功能的不同，亦有不須修正因曝光條件切換構件119所引起之焦點偏移者，在使用於此種攝影機的濾光器裝置中，亦可省略虛擬濾光器120。

上述實施形態中，係說明曝光條件切換裝置構成濾光器裝置的例子，但是曝光條件切換裝置未限定為切換2個 光學濾光器的濾光器裝置，亦可構成切換光之透過．遮蔽的快門裝置或切換光圈之大小的光圈裝置。

構成快門裝置時，只要作成如第1圖~第8圖所示的曝光條件切換裝置中，省略曝光條件切換構件119及虛擬濾光器120，同時如第9圖所示般，僅保持部110a的插入部102a及插入部102b的一方具有貫穿孔之構成即可。只要作成插入部102a具有曝光用孔111a，而插入部102b未具有貫穿孔之構成即可。本例中，用以補償2個插入部102a、102b之重量差的重物122被設置於插入部102a。

構成光圈裝置時，只要構成為如第1圖~第8圖所示的曝光條件切換裝置中，省略曝光條件切換構件119及虛擬濾光器120，同時曝光用孔111a和曝光用孔111b的直徑彼此相異即可。例如，如第10圖所示，只要可構成為曝光用孔111a的直徑比曝光用孔111b的直徑小即可。本例中，用以補償2個插入部102a、102b之重量差的重物122被設置於插入部102b，該插入部102b具有直徑比曝光用孔111a的直徑大的曝光用孔111b。

具備有此光圈裝置的相機中，直徑較小的曝光用孔111a被配置於曝光用開口部11、21之間的情況，與直徑較大的曝光用孔111b被配置於曝光用開口部11、21之間的情況相比，前者的被拍攝物深度變深。即，可切換被拍攝物深度。

被拍攝物深度的切換可因應例如至被拍攝物之距離的遠近而進行。在被拍攝物較遠的情況，直徑較大的曝光用 孔111b被配置於曝光用開口部11、21之間，而在被拍攝物較近的情況，直徑較小的曝光用孔111a被配置於曝光用開口部11、21之間。藉此構成，可因應被拍攝物的遠近而進行良好的攝影。

再者，亦可構成將光圈裝置和濾光器裝置組合的裝置。構成這種裝置時，在如第1圖~第8圖所示的曝光條件切換裝置中，只要構成為僅使曝光用孔111a和曝光用孔111b的直徑彼此相異即可。例如，如第11圖所示，只要作成曝光用孔111a之直徑比曝光用孔111b之直徑小的構成即可。本例中，用以補償2個插入部102a、102b之重量差的重物122被設置於插入部102b，而該插入部102b具有直徑比曝光用孔111a之直徑大的曝光用孔111b。然而，亦可因應曝光條件切換構件119和虛擬濾光器120的重量，將重物122設置於插入部102a。

第11圖中，係將曝光條件切換構件119設置於具有直徑較小之曝光用孔111a的插入部102a，並將虛擬濾光器120設置於具有直徑較大之曝光用孔111b的插入部102b，但是亦可與此相反，如第12圖所示般，形成將虛擬濾光器120設置於具有直徑較小之曝光用孔111a的插入部102a，並將曝光條件切換構件119設置於具有直徑較大之曝光用孔111b的插入部102b之構成。

曝光條件切換構件119可列舉例如ND濾光器、IR截止濾光器或組合有上述兩者的構成。但，並非限定為此等構成。

虛擬濾光器120亦可為例如補償因曝光條件切換構件119所引起之焦點偏移的濾光器。虛擬濾光器120亦可施加防反射塗層。又，虛擬濾光器亦可依需要而省略。

如上所述，藉由組合曝光條件切換構件119和光圈的大小，可因應各種攝影環境。依此，在具備有此光圈、濾光器組合裝置的相機中，可在各種的攝影環境下以良好的條件進行攝影。

如上所述，因為本實施形態的搖動型電磁致動器之可動子的搖動軸係設置於被激磁用線圈圍繞之區域的外側，所以可動子的安裝簡單，且因為安裝於可動子之激磁用線圈，係被捲繞成大致沿著被安裝於可動子之永久磁鐵搖動的方向，所以可動子可在激磁用線圈內搖動。因此，可薄型化、小型化，且可產生大的驅動力。

將該本發明之搖動型電磁致動器作為驅動源使用的曝光條件切換裝置，可薄型化、小型化，且組裝係容易。而且，因為搖動型電磁致動器具有大的驅動力，所以所應用之曝光條件切換構件或虛擬濾光器不易受到限制。

此外，該實施形態係本發明之適合的實施例，本發明未限定於如，亦可進行各種的變形。

10‧‧‧外殼

11‧‧‧曝光用開口部

12a、12b‧‧‧安裝部

13‧‧‧搖動承軸

14、24、118‧‧‧肋

15a、15b‧‧‧導銷

16a、16b、16c‧‧‧螺絲孔

17a、17b‧‧‧激磁用線圈抵住用止動器

18a、18b‧‧‧導通銷

19a、19b‧‧‧凸部

20‧‧‧上蓋

21‧‧‧曝光用開口部

22‧‧‧搖動軸承孔

23a、23b、23c、52‧‧‧螺絲

25a、25b‧‧‧導孔

26a、26b、26c‧‧‧螺絲通孔

27a、27b‧‧‧軛插入凹部

28‧‧‧插入用凹部

29a、29b‧‧‧凹孔

30、115a、115b、115c、115d、116a、116b、116c、116d、117a、117b‧‧‧掛鉤

50‧‧‧驅動電路板

51‧‧‧附連接器的導線

100、400‧‧‧可動子

110a、110b‧‧‧保持部

111a、111b‧‧‧曝光用孔

112‧‧‧搖動軸

114、401‧‧‧永久磁鐵

119‧‧‧曝光條件切換構件

120‧‧‧虛擬濾光器

121‧‧‧壓板

122‧‧‧重物

210、410‧‧‧激磁用線圈

211、212‧‧‧線圈端部

220、421‧‧‧軛

221、222‧‧‧突起

300‧‧‧驅動部

402‧‧‧驅動銷

403‧‧‧搖動支點

412‧‧‧捲線軸

420‧‧‧定子

第1圖係表示本發明之適合的實施形態之曝光條件切換裝置的構成圖。

第2圖係表示本發明之適合的實施形態之曝光條件切換裝置的構成圖。

第3圖係表示本發明之適合的實施形態之曝光條件切換裝置的構成圖。

第4圖係表示曝光條件切換構件之安裝方法圖。

第5圖係表示虛擬濾光器之安裝方法圖。

第6圖係表示以壓板保持曝光條件切換構件及虛擬濾光器之狀態圖。

第7圖係表示將附連接器的導線鉤掛在形成於外殼之導線鉤掛用的掛鉤之狀態圖。

第8圖係表示使激磁用線圈端部纒繞在導通銷並焊接之狀態圖。

第9圖係表示僅插入部之一方具有貫穿孔的構成圖。

第10圖係表示一方之插入部之貫穿孔的直徑比另一方之插入部的貫穿孔的直徑小的構成圖。

第11圖係表示虛擬濾光器被設置於具有小直徑之貫穿孔的插入部，而曝光條件切換構件被設置於具有大直徑之貫穿孔的插入部之構成圖。

第12圖係表示虛擬濾光器被設置於具有小直徑之貫穿孔的插入部，而曝光條件切換構件被設置於具有大直徑之貫穿孔的插入部之構成圖。

第13圖係表示習知之搖動型電磁致動器的構成圖。

20‧‧‧上蓋

21‧‧‧曝光用開口部

22‧‧‧搖動軸承孔

23a、23b、23c‧‧‧螺絲

24‧‧‧肋

25a、25b‧‧‧導孔

26a、26b、26c‧‧‧螺絲通孔

100‧‧‧可動子

110a、110b‧‧‧保持部

111a、111b‧‧‧曝光用孔

112‧‧‧搖動軸

114‧‧‧永久磁鐵

115a、115b、115c、115d、116a、116b、116c、116d、117a、117b‧‧‧掛鉤

119‧‧‧曝光條件切換構件

120‧‧‧虛擬濾光器

121‧‧‧壓板

200‧‧‧定子

300‧‧‧驅動部

10‧‧‧外殼

11‧‧‧曝光用開口部

12a、12b‧‧‧安裝部

13‧‧‧搖動承軸

14‧‧‧肋

15a、15b‧‧‧導銷

16a、16b、16c‧‧‧螺絲孔

17a、17b‧‧‧激磁用線圈抵住用止動器

18a、18b‧‧‧導通銷

50‧‧‧驅動電路板

51‧‧‧附連接器的導線

52‧‧‧螺絲

210‧‧‧激磁用線圈

211、212‧‧‧線圈端部

220‧‧‧軛

221、222‧‧‧突起

Claims (13)

1. 一種搖動型電磁致動器，其具備外殼與上蓋、具備搖動軸之可搖動自如支持於該外殼與該上蓋的可動子、以及固定於該外殼之激磁用線圈與磁路形成用的軛，並且該可動子係藉由對該激磁用線圈的通電而搖動，該搖動型電磁致動器的特徵為：該可動子係具備第1曝光部和第2曝光部且具備用以將該等一體設置的夾著該搖動軸對向設置之保持部，並以設置於由該激磁用線圈所包圍之區域之外側的該外殼及該上蓋的搖動承軸及支持該搖動軸之搖動軸承孔為支點而搖動，該激磁用線圈係包圍該可動子的永久磁鐵，並與該永久磁鐵搖動的平面交叉，同時捲繞成大致沿著該平面。
2. 如申請專利範圍第1項之搖動型電磁致動器，其中該可動子的永久磁鐵在與該可動子之搖動平面平行的平面，在搖動方向被充磁，該激磁用線圈是無捲繞用框的空芯線圈，該軛在該可動子的搖動方向，被配置於該空芯線圈的外側，且被安裝於外殼。
3. 如申請專利範圍第1項之搖動型電磁致動器，其中在該第1曝光部，係可一體地安裝曝光條件切換構件。
4. 如申請專利範圍第2項之搖動型電磁致動器，其中在該第1曝光部，係可一體地安裝曝光條件切換構件。
5. 如申請專利範圍第3項之搖動型電磁致動器，其中該曝 光條件切換構件係藉由將薄板狀的壓構件安裝於該可動子之輸出部所形成的掛鉤，而被固定於該第1曝光部。
6. 如申請專利範圍第4項之搖動型電磁致動器，其中該曝光條件切換構件係藉由將薄板狀的壓構件安裝於該可動子之輸出部所形成的掛鉤，而被固定於該第1曝光部。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之搖動型電磁致動器，其中在該第1曝光部和該第2曝光部，使光透過之孔徑相異。
8. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之搖動型電磁致動器，其中在該第2曝光部可安裝虛擬濾光器。
9. 如申請專利範圍第7項之搖動型電磁致動器，其中在該第2曝光部可安裝虛擬濾光器。
10. 如申請專利範圍第8項之搖動型電磁致動器，其中該虛擬濾光器係藉由將薄板狀的壓構件安裝於形成於該可動子之輸出部的掛鉤而被固定於該保持部。
11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之搖動型電磁致動器，其中僅在該第1曝光部形成有使光透過之孔徑，而該第2曝光部遮蔽光。
12. 如申請專利範圍第11項之電磁致動器，其中在該外殼形成有保護用掛鉤，其防止拉力作用於和外殼內部所收容之電路板接合的導線與該電路板的接合處。
13. 一種曝光條件切換裝置，其特徵為：具有如申請專利範圍第1至12項中任一項之搖動型 電磁致動器，藉由使該可動子搖動，而切換形成於該外殼及上蓋之曝光用開口部的曝光條件。