WO2005002029A1

WO2005002029A1 - ステップモータ

Info

Publication number: WO2005002029A1
Application number: PCT/JP2004/009099
Authority: WO
Inventors: Hisashi Kawamoto; Seiichi Oishi
Original assignee: Seiko Precision Inc.
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2005-01-06
Also published as: JP2005027408A; JP4271514B2; CN1816960A; CN100495871C; KR100745729B1; KR20060024430A

Abstract

　４磁極を有するロータと、第１のコイルにより励磁される第１磁極と、第２のコイルにより励磁される第２磁極と、前記第１及び第２のコイルにより励磁される第３磁極とを含み、前記ロータの磁極と前記第１磁極及び前記第２磁極との間で磁気的吸引力が発生するように、前記第１磁極及び前記第２磁極と前記ロータとのギャップｄを設定し、前記第３磁極と前記ロータとのギャップＤは前記ギャップｄより大きく形成したステップモータである。このステップモータをカメラのシャッタ駆動部等に適用すると、無通電時でもシャッタ状態を確実に保持できる。

Description

明細書

ステップモータ技術分野

[0001] 本発明は、十分なディテントトルクを発生させることができる小型ステップモータに関する。また、このステップモータを採用したカメラ内部の駆動機構に関する。

背景技術

[0002] 近年、カメラは電子化されており、シャツタの駆動等をステップモータによって行なわれるようになつている。この種カメラでは、バッテリの消費を抑制できること、また、シャッタ羽根や絞り羽根を無通電時でも保持できる構成を備えていることが望ましい。そこで、例えば特許文献 1では、コイルの無通電時にロータが振れを生じることなく所定位置にくるようにロック力を与える磁性部材を設けたステップモータが提案されている。このようなステップモータであれば、モータ停止時にロータを正確な位置に停止させつつ電力消費を抑制できる。また、特許文献 2ではデジタルカメラのシャツタに関する発明が開示され、無通電でもシャツタの開放或いは閉鎖状態を保持可能として消費電力を抑制したシャツタ構造が提案されている。

特許文献 1 :特開 2001 - 61268号公報

特許文献 2 :特開 2003 - 21857号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力ながら、上記特許文献 1で開示するステップモータは、ロータにロック力を与えるために新たに磁性部材を配置している。また、上記特許文献 2で開示するシャツタに用いるモータは、マグネットの外周面に対向するように設けるステータの磁極が複雑な櫛歯形状に形成されている。よって、上記従来技術によるモータは、新たな部材を加えたり、複雑な加工を施したりするのでモータの構造が複雑化し、また製造コストが増加するという問題がある。

[0004] よって、本発明は、上記課題を解決し、簡易な構造で必要なディテントトルクを得ることができるステップモータを提供することを目的とする。また、このようなステップモータを含んでいるカメラの駆動機構を提供することも目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記目的は、 4磁極を有するロータと、第 1のコイルにより励磁される第 1磁極と、第 2のコイルにより励磁される第 2磁極と、前記第 1及び第 2のコイルにより励磁される第 3磁極とを含み、前記ロータの磁極と前記第 1磁極及び前記第 2磁極との間で磁気的吸引力が発生するように、前記第 1磁極及び前記第 2磁極と前記ロータとのギャップ d を設定し、前記第 3磁極と前記ロータとのギャップ Dは前記ギャップ dより大きく形成したステップモータにより達成される。

[0006] 本発明によると、第 1磁極及び第 2磁極とロータとの間に強い磁気的吸引力（磁気的結合力）が発生するので、コイルの無通電時に十分なディテントトルクを得ることができる。このディテントトルクは、ステータ側の 2つの磁極部分とロータ側の 2磁極とが、 2つセットなつた磁気的吸引力に基づくので大きなトルクとなる。よって、本発明のステツプモータをカメラのシャツタ駆動部等に適用すると、無通電時でもシャツタ状態を確実に保持できる。このようなステップモータは、構造が簡単で、確実に電力消費を抑制できるので、低コストかつ省エネ型のステップモータとして提供できる。

[0007] そして、前記ロータは円筒形状を有し、前記ロータの外周面に対向するように平面略コ字状のステータが配置され、該ステータの両端部の各々に前記第 1磁極及び前記第 2磁極が設定され、該ステータの中央部位置に前記第 3磁極が設定されている構造を一例として採用することができる。また、前記ステータの前記第 1磁極と第 3磁極との間に前記第 1のコイルが、前記第 2磁極と第 3磁極との間に前記第 2のコイルがそれぞれ配置され、前記ステータは前記第 1及び第 2のコイルの位置ずれ防止用の突部を備えていることが望ましい。このような形態であれば、第 1のコイル及び第 2のコイルを所定位置に確実に位置決めできる。

[0008] そして、上記構成を備えたステップモータと、前記ステップモータのロータに接続され所定範囲内で回動動作を行う係合ピンと、前記係合ピンが係合する係合穴を備え、前記係合ピンの回動動作に伴って、基板に形成した撮影用開口を閉じる位置と該撮影用開口を開く位置との間を、移動するセクタとを含んでカメラの駆動機構を形成できる。この駆動機構は前述した強レ、ディテントトルクを発生させることのできるステツプモータを含むので、無通電状態のきにセクタを所望の状態で保持することができる。前記セクタには、シャツタ羽根と絞り羽根とを含むことができる。これらの羽根を適宜に組合せることにより、シャツタ基板に形成した撮影用開口に全開、全閉、小絞り等の状態を設定でき、しかもそのシャツタ状態を無通電にて保持できる。

発明の効果

[0009] 本発明によれば、ステータ側の第 1磁極及び第 2磁極とロータとの間に強い磁気的吸引力が発生するので、コイルの無通電時にロータに十分なディテントトルクを発生させることができるステップモータを得ることができる。また、このようなステップモータは、構造が簡単で、確実に電力消費を抑制できるので低コストで省エネ型のステップモータとして提供できる。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図 1は実施形態に係るステップモータの主要部の構成を示した図である。本ステップモータ 1は、中央に配置した両方向に回転可能なロータ 2及びこのロータ 2の外側に対向するように配置したステータ 3を備えている。このロータ 2は断面円形で円筒形状を成している。ステータ 3は断面略コ字状で一体型に形成され、その内部空間にロータ 2を収納する状態で配置されている。なお、図 1ではステータ 3のコ字の開放側が上向きとなる状態でステップモータ 1を示している。

[0011] ロータ 2は、 N磁極及び S磁極をそれぞれ 2個ずつ備えた 4磁極構成である。この口ータ 2は、同一磁極が互いに対向する位置に着磁された永久磁石であり、軸 21回りに両方向へ回動自在に設定されている。上記コ字形状を有するステータ 3の両端は、ロータ 2の周面に対向するように形成されている。これらのそれぞれが第 1磁極 11、第 2磁極 12となる。そして、この第 1磁極 11及び第 2磁極 12の中間位置に第 3磁極 1 3が配置されている。

[0012] 上記第 1磁極 11と第 3磁極 13との間には第 1のコイル 4が、第 2磁極 12と第 3磁極 1 3との間には第 2のコイル 5力それぞれ卷回されている。第 1磁極 11は第 1のコイル 4が通電されたときに励磁され、第 2磁極 12は第 2のコイル 5が通電されたときに励磁される。これに対して、第 3磁極 13は第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5の両方によつて励磁される。よって、第 3磁極 13の励磁状態は、第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5 への通電状態を組み合わせた状態が見た目の状態として現れる。

[0013] 図 1では、ステップモータ 1の第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5に接続される電流制御回路 25が点線で示されている。本実施形態では、この電流制御回路 25から第 1 のコイル 4及び第 2のコイル 5を励磁する電流が供給される。この電流供給には、 2つのパターンが設定されている。第 1のパターンでは、電流制御回路 25から第 1のコィル 4及び第 2のコイル 5の両コイルを励磁する電流が供給され、その電流供給方向をコイル毎に切換えることによりロータ 2の駆動状態が制御される。この第 1パターンでは、第 1磁極 11及び第 2磁極 12が、共に同じ磁極に励磁される状態と、互いに異なる磁極に励磁される状態とが存在する。このとき第 3磁極 13に結果として現れる磁界は、第 1磁極 11及び第 2磁極 12が共に同じ磁極に励磁された場合には、これらよりも強力なものとなる。その逆に、第 1磁極 11及び第 2磁極 12が互いに異なる磁極に励磁された場合には、第 3磁極 13での磁化は相殺されて無磁化状態となる。

[0014] 第 2のパターンでは、電流制御回路 25から第 1のコイル 4又は第 2のコイル 5のいずれか一方を励磁する電流が供給され、その電流供給方向を切換えることによりロータ 2の駆動状態が制御される。この第 2のパターンの場合には、第 1磁極 11側又は第 2 磁極 12側のみが励磁され、電流供給方向を変更することにより反対の磁極に切換えられる。この第 2のパターンでの第 3磁 13は、励磁された第 1磁極 11又は第 2磁極 12 の対極を成す磁極に励磁される。

[0015] 第 1のパターンでは、第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5を励磁する 2相励磁の状態でロータ 2の駆動が制御される。また、第 2のパターンでは、第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5の内でいずれか一方のみが励磁される 1相励磁の状態でロータ 2の駆動が制御される。これら第 1のパターンは及び第 2のパターンによるロータ 2の回動状態については、後に図を参照してより詳細に説明する。

[0016] ところで、本ステップモータ 1はロータ 2が 4磁極構成であり、特に上記第 1のコイル 4 及び第 2のコイル 5への通電を行わない無通電状態で、十分なディテントトルクを得られる構造を備えている。この点について説明する。本ステップモータ 1では、ロータ 2 の周表面と第 1磁極 11及び第 2磁極 12との間の間隔は、同じギャップ dとされている。このギャップ dは、ロータ 2側の磁極との間で十分な磁気的吸引力が得られる狭い距離を持って設定されている。これに対し、ロータ 2の周表面と第 3磁極 13との間のギャップ Dは、このギャップ dよりも大きく設定されている。このギャップ Dは、第 3磁極 1 3とロータ 2との間で発生する磁気的吸引力力第 1磁極 11及び第 2磁極 12とロータ 2との間で発生する磁気的吸引力に影響を及ぼさない十分な距離を持って設定される。例えば、ギャップ Dは、ギャップ dの 1. 3倍程度にされる。

[0017] 上記構成では、第 1磁極 11及び第 2磁極 12と、ロータ 2側の 2磁極とがそれぞれ磁気的に強く吸引し、第 3磁極 13がこの磁気的関係の障害とならない構造が実現される。よって、無通電状態では、図 1でその状態を例示するように、ロータ 2側の 2極が第 1磁極 11及び第 2磁極 12のそれぞれにちょうど対向した位置で安定する。本ステップモータ 1では、無通電時に互いに磁気的吸引する場所が 2箇所（2セット）存在するので、強力なディテントトルクを得ることができる。よって、本ステップモータ 1は無通電状態でロータを所定位置に安定保持できるので、例えばカメラのシャツタ駆動部等に好適に採用され、シャツタ等を所望の状態に安定保持できる。

[0018] 以下、図 2—図 4を参照して、本ステップモータ 1のロータ 2が回転する際の様子をより詳細に説明する。図 2は、前述した第 1の電流供給パターンの場合であり、第 1のコイル 4及び第 2のコイル 5を励磁する 2相励磁によりロータ 2を回転させた場合について示している。また、図 3及び図 4は、前述した第 2のパターンであり、第 1のコイル 4 及び第 2のコイル 5の内、一方のみを励磁する 1相励磁でロータ 2を回転させた場合について示している。そして、特に図 3は第 1のコイル 4を励磁した場合、図 4は第 1のコイル 5を励磁した場合について示している。図 2—図 4に示す各コイル 4、 5への電流供給は、図 1に示した電流制御回路 25により行なわれる力これらの図では図示を省略している。また、図 3及び図 4では、理解を容易とするために通電されたコイルのみを図示している。

[0019] 図 2を参照して、本ステップモータ 1のロータ 2が回転する際の様子を説明する。この図 2は、前述した第 1のパターンについて示しており、第 1のコイル 4及び第 2のコィノレ 5を励磁して、ステップ角 45° でロータ 2を時計方向（右回転方向）に回転する場合を示している。図 2 (a)はコイル 4、 5が無通電である状態を示している。図 2 (b)から (e)では、コイル 4、 5へ供給する電流を制御してロータ 2を時計方向に回転させる場合を時系列で示している。図 2 (a)は、コイル 4、 5に通電されておらず第 1磁極 11及び第 2磁極 12は励磁されないが、前述したようにロータ 2の N、 S磁極のそれぞれは、強いディテントトルクで第 1、第 2磁極 11、 12の対向位置に保持される。

[0020] 図 2 (b)は、図 2 (a)の状態から第 1及び第 2のコイル 4、 5に通電され、第 1磁極 11 及び第 2磁極 12が共に S極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13では N極が倍化して励磁される。つぎに示す、図 2 (c)では、図 2 (b)の状態から第 1磁極 11の励磁状態が S極に維持され、第 2磁極 12が逆の N極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13には N極と S極が励磁されるので相殺し合って無磁化状態となる。以下同様に、図 2 (d)では、図 2 (c)の状態から第 1磁極 11及び第 2磁極 12が共に N極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13では S極が倍化して励磁される。次に、図 2 (e)では、図 2 (d)の状態から第 1磁極 11の励磁状態が N極に維持され、第 2磁極 12が逆の S極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13 には N極と S極が励磁されるので相殺し合って無磁化状態となる。

[0021] 上記のように、ステータ 3側の各磁極 11一 13の磁化状態が順次変化するのに伴つて、図示するようにロータ 2が時計回転方向に 45° ずつ回転する。なお、図 2の各図では第 1、第 2のコイル 4、 5に通電が行なわれ、 45° の回転が完了した位置にある口ータ 2を示している。この図 2において、特に注目すべき点は無通電状態を示した図 2 (a)である。本ステップモータ 1では、第 1磁極 11及び第 2磁極 12とロータ 2のギヤップ dを狭く形成してレ、るので、第 1磁極 11及び第 2磁極 12とロータ 2側の 2磁極との間で強い磁気吸引力が生じているので、無通電であってもディテントトルクにより図 2 (a )の状態は確実に保持される。

[0022] また、図 2 (c)及び図 2 (e)で示す状態は、第 1磁極 11及び第 2磁極 12が励磁されているが、ロータ 2側の 2磁界が第 1磁極 11及び第 2磁極 12のそれぞれにちょうど対向しているので、仮にコイル 4、 5への通電を遮断しても図 2 (a)の場合と同様にディテントトルクによりその時の状態が保持できる。なお、図 2 (e)のロータ 2の位置は図 2 (a )と同じであるから、図 2 (e)の状態からコイル 4、 5への通電を遮断すると、図 2 (a)の状態となる。 [0023] 図 3は、前述した第 2の電流供給パターンの場合であり、第 1のコイル 4のみを励磁する 1相励磁でロータ 2を時計方向にステップ角 90° 回転させる場合を示している。図 3 (a)はコイル 4、 5が無通電である状態を示している。図 3 (b)から（e)では、コイル 4に供給する電流を制御してロータ 2を 90° ずつ時計方向に回転させる場合を時系列で示している。図 3の場合には、第 1のコイル 4に供給する電流を逆向きに切換えることで第 1磁極 11に発生させる磁極を反転させている。このとき第 3磁極 13に発生する磁極は、第 1磁極とは反対の磁極となる。また、第 2磁極 12はコイルから励磁を受けないので、第 3磁極 13と一体の磁極となる。

[0024] まず、図 3 (a)は、第 1磁極 11及び第 2磁極 12は励磁されおらず、図 2 (a)と同様であり、ロータ 2の N、 S磁極のそれぞれは、強いディテントトルクで第 1、第 2磁極 11、 1 2の対向位置に保持される。次の図 3 (b)は、図 3 (a)の状態から第 1のコイル 4に通電がされ、第 1磁極 11が S極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13及び第 2磁極は N極に励磁される。次に示す図 3 (c)では、図 3 (b)の状態から第 1磁極 11の励磁状態が N極に切換えられ、第 3磁極 13及び第 2磁極 12が逆の S極に励磁された場合を示している。以下同様に、図 3 (d)では、図 3 (c)の状態から第 1磁極 11 が共に S極に励磁された場合を示している。このとき第 3磁極 13及び第 2磁極 12が N 極に励磁される。次に、図 3 (e)では、図 3 (d)の状態から第 1磁極 11が N極に切換えられ、第 3磁極 13及び第 2磁極 12が逆の S極に励磁される。

[0025] 上記のように、ステータ 3側の各磁極 11一 13の磁化状態が順次変化するのに伴つて、図示するようにロータ 2が時計回転方向に 90° ずつ回転する。なお、図 3の各図では第 1のコイル 4に通電が行なわれ、 90° の回転が完了した位置にあるロータ 2を示している。この図 3で示す目励磁の場合は、図 3 (a)—（e)で示す全ての状態で、ロータ 2側の 2磁界が第 1磁極 11及び第 2磁極 12のそれぞれにちょうど対向している。よって、図 3 (b)—（e)で仮にコイル 4への通電を遮断しても図 3 (a)の場合と同様にディテントトルクによりその時の状態が保持される。なお、この図 3で示す例では、第 2 のコイル 5を休ませた状態でロータ 2を時計方向に 90° ずつ回転させることができるという顕著なメリットもある。

[0026] さらに、図 4は、前述した第 2の電流供給パターンの場合であり、第 2のコイル 5のみを励磁する 1相励磁でロータ 2を反時計方向にステップ角 90° 回転させる場合を示している。この図 4は、図 3の場合とはちょうど逆の動作を示している。この図 4で示す場合も、ステータ 3側の各磁極 11一 13の磁化状態が順次変化するのに伴って、図示するようにロータ 2が反時計回転方向に 90° ずつ回転する。そして、この図 4で示す場合も、図 4 (a) （e)の全ての状態で、ロータ 2の 2磁界が第 1磁極 11及び第 2磁極 12のそれぞれにちょうど対向している。よって、コイル 5への通電を遮断してもディテントトルクによりその時の状態が保持できる。

上記のように本ステップモータ 1は、第 1磁極及び第 2磁極とロータとの間に強い磁気的吸引力を発生させた構造に基づいて、コイル 4、 5への無通電時に強いディテントトルクが得られる構造を備えている。また、上記に記載したように、 2相励磁でステツプ角を 45° とした場合、目励磁でステップ角を 90° とした場合のどちらでも同様に

[0028] 図 5は、本ステップモータ 1で用いるのに好ましい形状を備えたステータについて示した図である。この図 5では、図 1及び図 2で示した部位と対応する部位に同一の符号を付している。ステータ 3の第 1磁極 11及び第 2磁極 12は、図示を省略している口一タの周面に対向し、かつロータの長手方向での長さに対応するように縦長に形成されている。ステータ 3は両側にアーム部 31、 32を備え、このアーム部 31、 32が基部 35に接続されている。基部 35の中央部には第 3磁極 13が形成されている。この第 3磁極 13も上記第 1磁極 11及び第 2磁極 12と同様の縦長形状に形成されている。

[0029] 本ステータ 3は、上記アーム部 31、 32に第 1一第 3磁極を励磁するためのコイル 4、 5が卷回される。これらコイル 4、 5を位置決めするため、各アーム部の後端には突部 33、 34が形成されている。このように突部 33、 34を設けることにより、各アーム部 31 、 32に卷回したコイル 4、 5を確実に位置決めできる構造が実現される。なお、各磁極 11一 13の上部には凹部 37 39が形成されている。本実施形態で示すステップモータ 1は、その上下にケースがセットされてモジュール化される。これら凹部 37 3 9はケースをセットする際の位置決めに用いられる。

[0030] 図 6は前述したステップモータ 1の主要部構造を含みモジュール化した場合のステップモータの外観を示した斜視図である。なお、この図 6でも図 1及び図 2で示した部位と対応する部位に同一の符号を付している。図 6は主要部構成の上下それぞれに、上部ケース 7及び下部ケース 8をセットして一体化したモジュールを示している。このようにモジュールィ匕したステップモータを例えばカメラのシャツタ駆動部に採用すると、無通電時に強いディテントトルクが作用するので、シャツタを所定状態に安定保持できる。よって、シャツタの状態を保持するためにコイルへの通電を維持する必要がないので、消費エネルギを図ったステップモータとして提供することができる。また、口一タとステータの磁極との配置間隔を変更した簡単な構造であるから、低コストで実現できる。

[0031] さらに、以下において図 7から図 10を参照して、上記ステップモータ 1をカメラのシャッタ駆動部に採用して駆動機構を構成した一例を説明する。図 7 (A)は、シャツタ基板 50に対してステップモータ 1を配置した様子を平面視で模式的に示した図である。シャツタ基板 50は、後述するように撮影用のレンズ開口 51を備えている。シャツタ基板 50の前面側には 3枚のセクタ 60、 65、 70が基板面に沿うように配置されている。これらのセクタは、シャツタ基板 50側力ら第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65、絞り羽根 70である。シャツタ基板 50の背面側にはステップモータ 1が配置されている。

[0032] この図 7 (A)では穴の位置は確認できないが、第 1シャツタ羽根 60は基板 50に設けた突起 61に係合する穴、及びロータ 2から延びた係合ピン 27に係合する穴を備えている。同様に、第 2シャツタ羽根 65は基板 50に設けた突起 66に嵌合する穴、及びロータ 2から延びた係合ピン 27に係合する穴を備えている。また、絞り羽根 70は基板 50に設けた突起 71に係合する穴、及びロータ 2から延びた係合ピン 27に係合する穴を備えている。これら第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65及び絞り羽根 70は、後述する係合ピン 27の回動動作に伴って、それぞれが独自の軌跡を描いて揺動する。これらの羽根 60、 65、 70に設けられた穴の位置や、これらの動作はこの後に示す図 8から図 10で明らかにする。

[0033] 基板 50背面側に配置しているステップモータ 1のロータ 2には、半径方向に延出したアーム部 26が接続されている。このアーム部 26の端部からはシャツタ基板 50側に設けた開口 55を通り反対側まで延在した係合ピン 27が接続されている。前面側に出たこの係合ピン 27に、前記第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65及び絞り羽根 70 のそれぞれに設けた穴が係合している。よって、ステップモータ 1のロータ 2が回動したときには、係合ピン 27がこれに連動して回動し、さらに前記第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65及び絞り羽根 70が所定の軌跡で揺動する。

[0034] なお、図 7 (B)は、上記係合ピン 27の移動軌跡 CRについて示した図である。係合ピン 27はロータ 2回転に伴い 360° の回転が可能である力基板 50に形成された開口 55は扇型であり、また、アーム 26の移動を規制する部材 29が配置されている。よつて、本例では係合ピン 27は所定範囲 RE内を回動するように設定されている。この範囲 REは例えば中心角約 120° に設定される。

[0035] 上記のような構成を有するシャツタ部の駆動機構を、動作させた場合を図 8から図 1 0を参照して説明する。これらの各図では、シャツタ基板 50の前面側から見て、第 1シャッタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65及び絞り羽根 70の位置が変化する様子が示されている。なお、これら各図の上部には、ロータ 2の回転状態が確認できるようにステツプモータ 1を示している。

[0036] 図 8は、基板 50に設けた撮影用のレンズ開口 51を全開とした状態が示されている。

図 8中の符号 CRは図 7 (B)と対応している。このときステップモータ 1のロータ 2は、回転角 0° で、例えば図 2 (a)より若干図 2 (b)寄りの位置に規制部材 29により停止している。ロータ 2の N、 S磁極のそれぞれは、ディテントトルクにより第 1、第 2磁極 11、 12 に対向する位置に移動しょうとして規制部材 29により規制された状態で保持される。よって、図 8に示す状態でコイル 4、 5への通電を行なわなくとも、このシャツタの状態を保持できる。このディテントトルクに基づいた状態保持力は、十分に大きいのでカメラに少々の衝撃が加わった場合でもシャツタ状態を確実に保持できる。なお、この図 8では、第 1シャツタ羽根 60の突起 61に係合する穴 62、第 2シャツタ羽根 65の突起 6 6に嵌合する穴 67、及び絞り羽根 70の突起 71に係合する穴 72が示されている。また、係合ピン 27に係合する係合穴は、手前側にある絞り羽根 70の係合穴 73が確認できる。

[0037] ところで、図 8の上部に示すステップモータ 1のロータ 2の位置は、図 2 (a)で示した無通電状態のロータ 2の位置より僅かに (本実施の形態では 25° 程度）時計回転方向へずれた状態となっている。本駆動機構では、このように位置のずれが発生するように、係合ピン 27と前記規制部材 29 (図 7 (B)参照）との位置関係が設定されている。このように設定すると、ロータ 2の各磁極が常に第 1、第 2磁極 11、 12に対向する位置に移動しょうとするので定常的にディテントトルクが発生した状態とすることができる。よって、ディテントトルクにより各羽根 60、 65、 70を所定位置に安定保持できる。

[0038] 図 9は、基板 50に設けた撮影用のレンズ開口 51を全閉とした状態が示されている。

この図 9は、図 8の状態からロータ 2が約 65° 時計方向に回転した状態であり、係合ピン 27がこれに連動して回動する。この係合ピン 27の回動に伴って第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65、絞り羽根 70が所定の軌跡を描いて揺動し、第 1シャツタ羽根 60及び第 2シャツタ羽根 65によりレンズ開口 51が閉じられる。このときステップモータ 1のロータ 2は、時計方向に回転して、例えば図 2 (c)の状態に相当している。この図 9の場合は、ロータ 2の N、 S磁極それぞれが、ちょうど第 1、第 2磁極 11、 12に対向した位置でディテントトルクにより保持される。よって、図 9で示した場合もこの状態でコイル 4、 5への通電が遮断されても、シャツタをこの閉状態にて保持できる。この状態保持力は十分大きいのでカメラに少々の衝撃が加わった場合でも確実に保持する。

[0039] 図 10は、基板 50に設けた撮影用のレンズ開口 51に絞り羽根を位置させて小絞りとした状態を示した図である。この図 10は図 9の状態からロータ 2がさらに時計方向に回転した状態であり、図 2 (d)の次に図 2 (e)の 2度の通電を行なっている。係合ピン 2 7がこれに連動して回動する。この係合ピン 27の回動に伴って第 1シャツタ羽根 60、第 2シャツタ羽根 65、絞り羽根 70が所定の軌跡を描いて揺動し、第 1シャツタ羽根 60 及び第 2シャツタ羽根 65はレンズ開口 51を開く位置まで遠ざかり、その代わりに絞り羽根 70がレンズ開口 51を閉じる位置にくる。この絞り羽根 70は絞り開口 75を備えているので、レンズ開口 51を小絞りとした状態を実現する。このときステップモータ 1のロータ 2は、時計方向に回転して、例えば図 2 (e)より若干図 2 (d)寄りの位置に規制部材 29により停止している。この図 10の場合は、図 8の場合と同様で無通電状態のロータ 2の位置が僅かに反時計回転方向へずれた状態となっている。この図 10で示す場合もコイル 4、 5への通電を遮断しても、各羽根の位置が保持されるので小絞り状態を保持できる。図 10の状態から図 9の状態に戻すには、図 2 (c)の通電を 1度行なえばよい。図 8又は図 10の状態から図 9の状態に移動させるのは図 2 (c)の通電を 1度行なえばいいが、図 9の状態から図 8の状態に移動する際には、図 2 (b)の次に図 2 (a)の 2度の通電を、図 9の状態から図 10の状態に移動するには上述したように図 2 (d)の次に図 2 (e)の 2度の通電を行なう。

[0040] 以上説明したように、上記ステップモータ 1を採用した本シャツタ駆動機構では、図 8から図 10に示した全開、前閉及び小絞りの状態を無通電の状態でも保持できるので、省電力化を測った機構として提供できる。上記で示したシャツタ駆動機構の例では、 2枚のシャツタ羽根と 1枚の絞り羽根をステップモータで駆動する例を示したがこの態様に限定するものではなぐシャツタ羽根と絞り羽根の枚数は必要により適宜変更すればよい。

[0041] 以上本発明の好ましい一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ぐ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、種々の変形 ·変更が可能である。

図面の簡単な説明

[0042] [図 1]実施形態に係るステップモータの主要部の構成を示した図である。

[図 2]実施形態に係るステップモータのロータが 2相励磁で回転される場合について示した図である。

[図 3]実施形態に係るステップモータのロータ力 S1相励磁で時計方向に回転される場合にっレ、て示した図である。

[図 4]実施形態に係るステップモータのロータ力 S1相励磁で反時計方向に回転される場合にっレ、て示した図である。

[図 5]ステップモータで用いるのに好ましい形状を備えたステータについて示した図である。

[図 6]ステップモータの構造を含みモジュールィ匕した場合の外観を示した斜視図である。

[図 7] (A)はシャツタ基板に対して図 1のステップモータを配置した様子を平面視で模式的に示した図、（B)は係合ピンの移動軌跡について示した図である。

[図 8]基板に設けた撮影用のレンズ開口を全開とした状態について示した図である。園 9]基板に設けた撮影用のレンズ開口を全閉とした状態について示した図である。園 10]基板に設けた撮影用のレンズ開口を小絞りとした状態について示した図である。

Claims

請求の範囲

[1] 4磁極を有するロータと、第 1のコイルにより励磁される第 1磁極と、第 2のコイルにより励磁される第 2磁極と、前記第 1及び第 2のコイルにより励磁される第 3磁極とを含み前記ロータの磁極と前記第 1磁極及び前記第 2磁極との間で磁気的吸引力が発生するように、前記第 1磁極及び前記第 2磁極と前記ロータとのギャップ dを設定し、前記第 3磁極と前記ロータとのギャップ Dは前記ギャップ dより大きく形成したことを特徴とするステップモータ。

[2] 前記ロータは円筒形状を有し、前記ロータの外周面に対向するように平面略コ字状のステータが配置され、該ステータの両端部の各々に前記第 1磁極及び前記第 2磁極が設定され、該ステータの中央部位置に前記第 3磁極が設定されていることを特徴とする請求項 1記載のステップモータ。

[3] 前記ステータの前記第 1磁極と第 3磁極との間に前記第 1のコイルが、前記第 2磁極と第 3磁極との間に前記第 2のコイルがそれぞれ配置され、前記ステータは前記第 1 及び第 2のコイルの位置ずれ防止用の突部を備えることを特徴とする請求項 2に記載のステップモータ。

[4] 請求項 1乃至 3いずれか一項に記載のステップモータと、

前記ステップモータのロータに接続され所定範囲内で回動動作を行う係合ピンと、前記係合ピンが係合する係合穴を備え、前記係合ピンの回動動作に伴って、基板に形成した撮影用開口を閉じる位置と該撮影用開口を開く位置との間を、移動するセクタとを含むことを特徴とするカメラの駆動機構。

[5] 前記セクタはシャツタ羽根と絞り羽根とを含むことを特徴とする請求項 4に記載のカメラの駆動機構。