(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の開口量を調整する複数の絞り羽根と、
前記絞り羽根を駆動する駆動部材と、
前記駆動部材により駆動される前記絞り羽根の前記開口部への進入量を規制するカム部材と、
前記駆動部材と前記絞り羽根とを間に挟んで前記カム部材に固定されている押え部材と、
前記駆動部材にギヤ連結されており、前記駆動部材に駆動力を伝達するモータ機構部と、を備え、
前記モータ機構部は、ロータ、ステータ、第１のコイル、及び第２のコイルを有し、
前記ロータは、円周方向に多分割されて異なる磁極が交互に形成されており、
前記ステータは、軟磁性材料からなり、且つ前記押え部材に一体に形成されていると共に、支持部、第１の磁極部、及び第２の磁極部を有し、
前記支持部は、前記ロータの回転軸を回転可能に支持しており、
前記第１の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、
前記第２の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、
前記第１のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第１の磁極部の延出端から前記第１の磁極部に挿入されており、
前記第２のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第２の磁極部の延出端から前記第２の磁極部に挿入されていることを特徴とする光量調整装置。
【請求項２】
開口部の開口量を調整する複数の絞り羽根と、
前記絞り羽根を駆動する駆動部材と、
前記駆動部材により駆動される前記絞り羽根の前記開口部への進入量を規制するカム部材と、
前記駆動部材と前記絞り羽根とを間に挟んで前記カム部材に固定されている押え部材と、
前記駆動部材にギヤ連結されており、前記駆動部材に駆動力を伝達するモータ機構部と、を備え、
前記モータ機構部は、ロータ、ステータ、第１のコイル、及び第２のコイルを有し、
前記ロータは、円周方向に多分割されて異なる磁極が交互に形成されており、
前記ステータは、軟磁性材料からなり、且つ前記カム部材に一体に形成されていると共に、支持部、第１の磁極部、及び第２の磁極部を有し、
前記支持部は、前記ロータの回転軸を回転可能に支持しており、
前記第１の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、
前記第２の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、
前記第１のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第１の磁極部の延出端から前記第１の磁極部に挿入されており、
前記第２のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第２の磁極部の延出端から前記第２の磁極部に挿入されていることを特徴とする光量調整装置。
【請求項３】
前記カム部材には、前記開口部と、前記絞り羽根の前記開口部への進入量を規制するカム溝とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光量調整装置。
【請求項４】
前記第１の磁極部及び第２の磁極部は、プレス加工によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等に設けられる光量調整装置に関し、特にモータ機構部を備える光量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光量調整装置の従来の駆動源としては、例えば図９及び図１０に示すステッピングモータが知られている（特許文献１）。図９は従来のステッピングモータの一例を模式的に示す縦断面図、図１０は図９に示すステッピングモータのステータから流れる磁束の状態を模式的に示す部分断面図である。
【０００３】
図９に示すステッピングモータは、ステータコイル１０５が同心状に巻回されたボビン１０１が、軸方向に並んで２つ配置され、これらの２つのボビン１０１は、それぞれ別のステータヨーク１０６に挟持固定されている。ステータヨーク１０６の内径面には、円周方向に沿って交互に配置されるステータ歯１０６ａ，１０６ｂが形成されている。ステータ歯１０６ａ又は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が、２つのケース１０３それぞれに固定されている。これにより、励磁用の２つのステータコイル１０５のそれぞれに対応する２つのステータ１０２が形成されている。
【０００４】
２つのケース１０３の一方のケースには、フランジ１１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には、軸受１０８が固定されている。ロータ１０９は、ロータ軸１１０にロータマグネット１１１が固定され、ロータマグネット１１１は、２つのステータ１０２のステータヨーク１０６と放射状の空隙部を形成している。
【０００５】
そして、ロータ軸１１０は、２つの軸受１０８によって回転可能に支持されている。ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は、図１０に示すように、主にステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１ とを通過する。
【０００６】
また、光量調整装置の従来の駆動源としては、例えば図１１及び図１２に示すステッピングモータが知られている（特許文献２）。図１１は従来のステッピングモータの分解斜視図であり、図１２は図１１に示すステッピングモータの組み立て状態での軸方向に沿う断面図である。
【０００７】
図１１及び図１２において、ロータ２１は、永久磁石からなる円筒形状のマグネット部と、マグネット部の両端部に設けられる軸部２１ｔ，２１ｓとを備える。マグネット部は、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に着磁され、軸部２１ｔ，２１ｓとマグネット部を成形あるいは接着等により一体的に形成することで径方向の寸法を短くしている。
【０００８】
ロータ２１の軸部２１ｔ，２１ｓは、それぞれステータ２２の嵌合穴２２ｈ及びカバー２５の嵌合穴２５ａに回転可能に嵌合される。ステータ２２は、軟磁性材料からなり、内部磁極部を成す円筒部２２ｇを有するとともに、内筒部２２ｇの外周側で内筒部２２ｇの軸線と平行に延びる櫛歯形状の第１の外側磁極部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び第２の外側磁極部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆを有する。
【０００９】
この第１及び第２の外側磁極部２２ａ〜２２ｃ，２２ｄ〜２２ｆには、それぞれ第１及び第２のコイル２３，２４が巻回され、該コイル２３，２４に通電することにより励磁されて発生する磁束がロータ２１のマグネット部に作用する。
【００１０】
更に、光量調整装置の従来の駆動源として、例えば図１３に示すステッピングモータが知られている（特許文献３）。図１３は、従来のステッピングモータの軸方向に沿う断面図である。
【００１１】
図１３に示すステッピングモータについても、上記特許文献２と同様、コイル３８がロータ３７の回転軸３６と平行に縦置きされ、更に非磁性部材３０が介されている。
【００１２】
更に、光量調整装置の従来の駆動源として、例えば図１４に示すステッピングモータが知られている（特許文献４）。図１４は、従来のステッピングモータの要部を示す斜視図である。
【００１３】
図１４において、ロータ４７は、回転軸４７ｅを回転中心として回転可能に鏡筒地板４１に取り付けられ、半径方向に２つの部分４７ａ，４７ｂに分割着磁されている。また、ロータ４７には、軸方向に２層に分けられた着磁層が設けられている。
【００１４】
第１ステータ４８は、磁極部４８ａ，４８ｂを有し、これらの磁極部４８ａ，４８ｂがロータ４７に隣接するように鏡筒地板４１に固定されている。第２ステータ４９も、磁極部４９ａ，４９ｂがロータ４７に隣接するようにかつ第１ステータ４８とは反対側位置で鏡筒地板４１に固定されている。また、両ステータ４８，４９には、それぞれの磁極部を励磁するためのコイル４５，４６が巻回されている。
【００１５】
図１５は、上記特許文献１〜４のステッピングモータを駆動源とした従来の光量調整装置の分解斜視図である（特許文献５）。
【００１６】
図１５において、絞り羽根５１〜５７は、合成樹脂等で形成されており、遮光性を有し開口量を調整する薄板状の第１基部５１ａ〜５７ａ、及び第２基部５１ｂ〜５７ｂを有する。第１基部５１ａ〜５７ａの一方の面には、第１軸部５１ｃ〜５７ｃが一体に形成され、他方の面には、第２軸部５１ｄ〜５７ｄ（一部不図示）が一体に形成されている。
【００１７】
回転部材５８は、絞り羽根５１〜５７を駆動する部材であり、中央に開口部５８ａを有するリング状に形成されている。回転部材５８には、穴部５８ｂ〜５８ｈ、回転嵌合突起部５８ｉ、ギヤ部５８ｊ、及び遮光部５８ｋが設けられている。
【００１８】
カム部材５９は、中央に開口部５９ａを有するリング状の部材であり、開口部９ａが絞り羽根５１〜５７により調整される開口量の最大開口量を規定する。また、カム部材５９には、カム溝部５９ｂ〜５９ｈが設けられている。
【００１９】
押え部材６０は、中央に開口部６０ａを有するリング状の押え部材であり、押え部材６０には、穴部６０ｂ及びモータ取付部６０ｃが設けられている。
【００２０】
ステッピングモータ６１は、回転部材５８を駆動するためのものであり、押え部材６０のモータ取付部６０ｃに取り付けられる。その際、ステッピングモータ６１のモータ軸に固定されたピニオン６２は、押え部材６０の穴部６０ｂを貫通して回転部材５８のギヤ部５８ｊと噛み合う。ステッピングモータ６１は、一般的な２つのコイルを備える２相のＰＭ型ステッピングモータである。
【００２１】
つまり、ステッピングモータ６１のモータ軸に固定されたピニオン６２と回転部材５８のギヤ部５８ｊとが噛み合うことで回転部材５８とステッピングモータ６１がギヤ連結されている事になる。
【００２２】
初期位置センサ６３は、回転部材５８の遮光部５８ｋの初期位置センサ６３への挿入、退避状態を検知することで、回転部材５８が初期位置状態にあるか否かを検知する。
【００２３】
押え部材６０は、回転部材５８と絞り羽根５１〜５７を間に挟んでカム部材５９に固定され、回転部材５８と絞り羽根５１〜５７の光軸方向の抜け止めの役割を果たす。その際、回転部材５８の回転嵌合突起部５８ｉは、押え部材６０の開口部６０ａに嵌合して回転可能に支持される。また、絞り羽根５１〜５７の第１軸部５１ｃ〜５７ｃは、回転部材５８の穴部５８ｂ〜５８ｈにそれぞれ回動可能に嵌合しており、第２軸部５１ｄ〜５７ｄは、カム部材５９のカム溝部５９ｂ〜５９ｈにそれぞれ摺動可能に嵌合している。
【００２４】
絞り羽根５１〜５７は、光軸を中心に円周方向に均等配置されて、遮光性を有する第１基部５１ａ〜５７ａ及び第２基部５１ｂ〜５７ｂが重ね合わされることで絞り開口を制御可能となり、重ね合わせ面積が大きいほど絞り開口量は小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００５−１４３２０７号公報
【特許文献２】特開２００４−０６４８７６号公報
【特許文献３】特開２０００−０３２７２１号公報
【特許文献４】特開平０５−３３６７２９号公報
【特許文献５】特開２００９−１８０９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、図１６において、モータＭの直径をＤ１、光量調整装置３００の最大開口量を規定する開口部３０１の直径をＤ２とすると、光量調整装置３００の直径Ｄ３は、少なくとも（２×Ｄ１＋Ｄ２）になる。
【００２７】
しかし、上記特許文献１（ 図９）のステッピングプモータでは、ロータ１０９の外周側に、ケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５及びステータヨーク１０６が同心状に配置されているため、モータの外形寸法が大きくなってしまう。このため、光量調節装置３００の直径Ｄ３が大径になり、大型化を招いてしまう。
【００２８】
また、上記特許文献１のステッピングモータでは、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は、図１０に示すように、主にステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１ とを通過する。このため、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束がロータマグネット１１１に効果的に作用せず、モータ出力を高くすることが難しい。
【００２９】
上記特許文献２（図１１及び図１２）のステッピングモータでは、コイル２３，２４がロータ２１の回転軸と平行に縦置きされているため、径方向の寸法は小さくできるが、モータ出力を高くするには高さ方向（軸方向）の寸法が大きくなるという問題がある。
【００３０】
上記特許文献３（図１３）のステッピングモータでは、上記特許文献２と同様、コイル３８がロータ３７の回転軸３６と平行に縦置きされ、更に非磁性部材３０が介されているため、径方向の寸法は小さくできるが、高さ方向（軸方向）の寸法は大きくなる。
【００３１】
上記特許文献４（図１４）のステッピングモータでは、径方向の寸法は小さくなるが、ロータ４７を支持するための鏡筒地板４１、ステータ４８，４９、及びコイル４５，４６の高さが必要になる。このため、ステッピングモータの高さ方向（軸方向）の寸法が大きくなり、また、ステータ磁極により発生する磁束がロータ４７の永久磁石に有効に作用しないため、モータ出力を高くすることが難しい。
【００３２】
そこで、本発明は、径方向及び軸方向の寸法を小さくして小型化を図ることができると共に、モータ出力を高くすることができる光量調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するために、本発明の光量調整装置は、開口部の開口量を調整する複数の絞り羽根と、前記絞り羽根を駆動する駆動部材と、前記駆動部材により駆動される前記絞り羽根の前記開口部への進入量を規制するカム部材と、前記駆動部材と前記絞り羽根とを間に挟んで前記カム部材に固定されている押え部材と、前記駆動部材にギヤ連結されており、前記駆動部材に駆動力を伝達するモータ機構部と、を備え、前記モータ機構部は、ロータ、ステータ、第１のコイル、及び第２のコイルを有し、前記ロータは、円周方向に多分割されて異なる磁極が交互に形成されており、前記ステータは、軟磁性材料からなり、且つ前記押え部材に一体に形成されていると共に、支持部、第１の磁極部、及び第２の磁極部を有し、前記支持部は、前記ロータの回転軸を回転可能に支持しており、前記第１の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、前記第２の磁極部は、前記ロータの回転軸線の方向に前記支持部の位置と異なった位置に形成されていると共に、前記ロータの外周部に向かって延出しており、前記第１のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第１の磁極部の延出端から前記第１の磁極部に挿入されており、前記第２のコイルは、筒状に巻回された内周部が、前記第２の磁極部の延出端から前記第２の磁極部に挿入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、径方向及び軸方向の寸法を小さくして小型化を図ることができると共に、モータ出力を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態の一例である光量調整装置を説明するための分解斜視図である。
【図２】モータ機構部の分解斜視図である。
【図３】モータ機構部の組立後の斜視図である。
【図４】モータ機構部の軸方向に沿う断面図である。
【図５】モータ機構部の動作例を説明するための平面図である。
【図６】図１の光量調整装置における回転部材Ｈの回転位置と絞り開口面積との関係を示すグラフ図である。
【図７】回転部材とピニオンとの噛合状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態である光量調整装置を説明するための分解斜視図である。
【図９】従来のステッピングモータの一例を模式的に示す縦断面図である。
【図１０】図９に示すステッピングモータのステータから流れる磁束の状態を模式的に示す部分断面図である。
【図１１】従来の他のステッピングモータを示す分解斜視図である。
【図１２】図１１に示すステッピングモータの組み立て状態での軸方向に沿う断面図である。
【図１３】従来の他のステッピングモータの軸方向に沿う断面図である。
【図１４】従来の他のステッピングモータの要部を示す斜視図である。
【図１５】従来の光量調整装置の分解斜視図である。
【図１６】モータの直径と光量調整装置の直径との関係を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施形態の一例である光量調整装置を説明するための分解斜視図である。
【００３８】
図１において、絞り羽根Ａ〜Ｇは、遮光性を有し開口量を調整する第１基部Ａ１〜Ｇ１及び第２基部Ａ２〜Ｇ２からなる薄板状の羽根基部を有する。また、絞り羽根Ａ〜Ｇは、第１基部Ａ１〜Ｇ１の一方の面に設けられる第１軸部Ａ３〜Ｇ３と、他方の面に設けられる第２軸部Ａ４〜Ｇ４（一部不図示）とを有する。羽根基部、第１軸部Ａ３〜Ｇ３、及び第２軸部Ａ４〜Ｇ４は、合成樹脂により一体成形される。
【００３９】
回転部材Ｈは、絞り羽根Ａ〜Ｇの駆動部材であり、中央に開口部Ｈ１を有するリング状に形成されている。回転部材Ｈには、穴部Ｈ２〜Ｈ７、突起部Ｈ８、円弧状のギヤ部Ｈ９、及び遮光部Ｈ１０が設けられている。
【００４０】
カム部材Ｉは、中央に開口部Ｉ１を有するリング状の部材であり、カム部材Ｉの基板Ｉ９には、回転部材Ｈにより駆動される絞り羽根Ａ〜Ｇの開口部１１への進入量を規制するカム溝部Ｉ２〜Ｉ８が設けられている。
【００４１】
この開口部Ｉ１が絞り羽根Ａ〜Ｇにより調整される開口量の最大開口量を規定しており、従って、カム部材Ｉは、最大開口量を規定する開口地板（基部）も兼ねている。なお、カム部材Ｉとは別の部材で絞り羽根Ａ〜Ｇにより調整される開口量の最大開口量を規定しても良い。
【００４２】
押え部材Ｊは、中央に開口部Ｊ１を有するリング状の部材である。押え部材Ｊの一部には、軟磁性材料から成るモータ取付部が設けられ、後述するモータ機構部１１のステータ１として兼用される。このため、ステータ１には、ロータ６の回転軸８を回転可能に支持する支持穴が形成された支持部１ａ、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃが設けられている。
【００４３】
モータ機構部１１は、回転部材Ｈを駆動するためのもので、ステッピングモータで構成されて、押え部材Ｊのモータ取付部に取り付けられる。モータ機構部１１が押え部材Ｊに取り付けられた状態で、ロータ６の回転軸８（図２参照）に固定されたピニオン１２は、押え部材Ｊの穴部（不図示）を貫通して回転部材Ｈのギヤ部Ｈ９に噛み合う。これにより、回転部材Ｈとモータ機構部１１とがギヤ連結されて、回転部材Ｈにモータ機構部１１の駆動力が伝達される。なお、モータ機構部１１の詳細については、図２〜図５を用いて後述する。
【００４４】
初期位置センサＬは、モータ機構部１１に取り付けられ、回転部材Ｈの遮光部Ｈ１０の初期位置センサＬに対する挿入状態や退避状態を検知することで、回転部材Ｈが初期位置にあるか否かを判定する。
【００４５】
押え部材Ｊは、回転部材Ｈと絞り羽根Ａ〜Ｇを間に挟んでカム部材Ｉに固定され、これにより、回転部材Ｈと絞り羽根Ａ〜Ｇの光軸方向の抜け止めの役割を果たしている。ここで、回転部材Ｈの突起部Ｈ８は、押え部材Ｊの開口部Ｊ１に回転可能に嵌合する。また、絞り羽根Ａ〜Ｇの第１軸部Ａ３〜Ｇ３は、回転部材Ｈの穴部８ｂ〜８ｈにそれぞれ回動可能に嵌合し、第２軸部Ａ４〜Ｇ４は、カム部材Ｉのカム溝部Ｉ２〜Ｉ８にそれぞれ摺動可能に嵌合する。
【００４６】
絞り羽根Ａ〜Ｇは、光軸を中心に円周方向に均等に配置され、遮光性を有する第１基部Ａ１〜Ｇ１及び第２基部Ａ２〜Ｇ２が重ね合わされることで、絞り開口面積が可変となり、重ね合わせ面積が大きいほど絞り開口面積は小さくなる。
【００４７】
［モータ機構部］
次に、図２〜図５を参照して、モータ機構部１１について詳述する。図２はモータ機構部１１の分解斜視図、図３はモータ機構部１１の組立後の斜視図、図４はモータ機構部１１の軸方向に沿う断面図、図５はモータ機構部１１の動作例を説明するための平面図である。
【００４８】
図２〜図５において、ロータ６は、磁性体からなる回転軸８、コア９、及び永久磁石７を備える。回転軸８は、コア９の内周部に圧入若しくは接着等により嵌合され、コア９は、永久磁石７の内周部に圧入もしくは接着等により嵌合されている。なお、永久磁石７を樹脂成形品として、回転軸８とコア９を一体成形しても構わない。
【００４９】
ステータ１は、押え部材Ｊの一部を軟磁性材料で形成することで、押え部材Ｊと一体に形成されている。ステータ１は、中央部位に嵌合穴が形成された支持部１ａと、支持部１ａと一体若しくは磁気的に連結され、コイル３が巻回された第１の磁極部１ｂと、支持部１ａと一体若しくは磁気的に連結され、コイル４が巻回された第２の磁極部１ｃとを備える。支持部１ａの嵌合穴には、磁性体からなる軸受２が圧入される。ここで、コイル３は、本発明の第１のコイルの一例に相当し、コイル４は、本発明の第２のコイルの一例に相当する。
【００５０】
ロータ６の回転軸８の下端８ｂは、軸受２の穴２ａに、上端８ａは、カバー１０の軸穴１０ａにそれぞれ回転可能に支持される。軸受２とロータ６のコア９との間には、磁気吸引力が発生して回転負荷が大きくなるのを避けるため、非磁性体からなるワッシャ５が介在する。カバー１０は、ステータ１に固定され、これにより、モータ機構部１１が構成される。
【００５１】
次に、上述のモータ機構部１１の構成部品について詳述する。
【００５２】
［ステータ］
ステータ１（ヨーク）は、押え部材Ｊの一部を軟磁性材料の板材（例えば、板厚ｔ＝０．５ｍｍ±０．０３ｍｍ）で形成することで、押え部材Ｊと一体に形成される。ステータ１は、中央部位に嵌合穴が形成された支持部１ａと、支持部１ａと一体若しくは磁気的に連結され、コイル３が巻回された第１の磁極部１ｂと、支持部１ａと一体若しくは磁気的に連結され、コイル４が巻回された第２の磁極部１ｃとを備える。本実施形態では、支持部１ａの嵌合穴、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃをプレス加工により形成している。
【００５３】
第１の磁極部１ｂは、ロータ６の回転軸線に対して直交する方向にロータ６の外周部に向かって延出し、延出端からコイル３の内周部が延出方向に沿って挿入される。かかる挿入状態では、第１の磁極部１ｂの延出端は、コイル３から突出して永久磁石７の外周部に接近して対向配置される。
【００５４】
第２の磁極部１ｃも同様に、ロータ６の回転軸線に対して直交する方向にロータ６の外周部に向かって延出し、延出端からコイル４の内周部が延出方向に沿って挿入される。かかる挿入状態では、第２の磁極部１ｃの延出端は、コイル４から突出して永久磁石７の外周部に接近して対向配置される。
【００５５】
ここで、本実施形態では、第１の磁極部１ｂの延出方向に延びる線と第２の磁極部１ｃの延出方向に延びる線とが互いに交差するように、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃを配置している。
【００５６】
具体的には、図５に示すように、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃは、ロータ６の回転軸線に対してθ＝（１８０／ＮＡ＋Ａ×３６０／ＮＡ）°、すなわち（３０＋６０×Ａ）°の角度をもって周方向に互いに離間配置されている。式中のＡは整数であり、本実施形態では、ＮＡ＝６、Ａ＝２とし、θ＝１５０°としている。
【００５７】
［軸受］
軸受２は、磁性体からなり、回転軸８の下端８ｂが貫通する嵌合穴２ａを有する。
【００５８】
［コイル］
コイル３は、筒状に巻回され、内周部が第１の磁極部１ｂの延出端から挿入されて、中心軸がロータ６の回転軸線に対して直交して配置される。コイル４は、筒状に巻回され、内周部が第２の磁極部１ｃの延出端から挿入されて、中心軸がロータ６の回転軸線に対して直交して配置される。
【００５９】
［ワッシャ］
ワッシャ５は、非磁性材料からなり、ステータ１の支持部１ａとロータ６との間に配置されている。これにより、支持部１ａとロータ６との間に僅かな磁性ギヤップを形成して、ステータ１とロータ６との軸方向の磁気力による吸着を防ぐ。
【００６０】
［永久磁石］
永久磁石７は、円周方向に多分割（本実施形態では、６分割：図５参照）されて、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されている。永久磁石７は、プラスチックマグネット材料を射出成形等して形成することで、径方向の厚さを非常に薄くすることができる。
【００６１】
永久磁石７の内周面は、外周面に比べて弱い着磁分布を持つか、あるいは全く着磁されていないか、あるいは外周面と逆の極、すなわち外周面がＳ極の場合はその範囲の内周面はＮ極に着磁されているもののいずれかである。
【００６２】
［回転軸］
回転軸８は、軟磁性材料からなり、永久磁石７の内周部に固着される。回転軸８の上端８ａは、カバー１０の軸穴１０ａに回転可能に嵌合され、下端８ｂは、ステータ１の支持部１ａの嵌合穴に嵌合された軸受２の嵌合穴２ａに回転可能に嵌合される。軸受２の嵌合穴２ａから突出する回転軸８の下端８ｂには、ピニオン１２が固定される。
【００６３】
［コア］
コア９は、軟磁性材料からなり、ステータ１の第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃにより構成される外ヨークに対し、内ヨークを構成して、第１の磁極部１ｂと第２の磁極部１ｃと共に磁気回路を形成する。
【００６４】
［カバー］
カバー１０は、ステータ１に例えば接着やビス止め等により固定されて、ロータ６を覆う。
【００６５】
［モータ機構部の動作］
次に、図５を参照して、モータ機構部１１の動作例について説明する。
【００６６】
図５において、コイル４に通電が行われると、ステータ１の第２の磁極部１ｃが励磁され、ロータ６の永久磁石７の円周方向に多分割された磁極のうちの一つの磁極が第２の磁極部１ｃに対向する位置でロータ６が静止する（イニシャル通電）。
【００６７】
例えば、コイル４に正方向の通電が行われると、第２の磁極部１ｃがＳ極に励磁され、永久磁石７のＮ極が第２の磁極部１ｃに対向する位置でロータ６が静止する。
【００６８】
磁路としては、コイル４への通電により発生した磁束は、ステータ１の第２の磁極部１ｃ、第２の磁極部１ｃと永久磁石７との間のエアギヤップ、永久磁石７、及びコア９を通って支持部１ａに至る。
【００６９】
コイル４に正方向通電した状態でコイル３に正方向通電をすると、第１の磁極部１ｂもＳ極に励磁され、ロータ６は、回転軸８中心に図５の時計回り方向に回転し、第１及び第２の磁極部１ｂ，１ｃのそれぞれに永久磁石７のＮ極が均等に対向する位置に移動する。
【００７０】
このように、コイル４に正方向通電→コイル３に正方向通電→コイル３の通電を絶つ、というように１相励磁と２相励磁を繰り返すことで、一定角度ずつロータ６を回転させることができる（１−２相励磁によるステッピングモータの駆動）。
【００７１】
［回転部材とピニオンとの関係］
図６は図１の光量調整装置における回転部材Ｈの回転位置と絞り開口面積との関係を示すグラフ図、図７は回転部材Ｈとピニオン１２との噛合状態を示す斜視図である。
【００７２】
図６において、初期位置センサＬが回転部材Ｈの遮光部Ｈ１０の挿入状態を検知しているとき、絞り羽根Ａ〜Ｇは、カム部材Ｉのカム溝部Ｉ２〜Ｉ８に沿って開口部Ｉ１より外側に退避し、最大開口を遮蔽しない退避位置にある。
【００７３】
この退避位置からモータ機構部１１が所定ステップ（本例では、３ステップ）だけピニオン１２を図７の矢印ＣＣＷ方向に駆動し、回転部材Ｈを矢印ＣＷ方向に駆動する。回転部材Ｈが矢印ＣＷ方向に駆動されると、絞り羽根Ａ〜Ｇは、カム部材Ｉのカム溝部Ｉ２〜Ｉ８に沿って開口部Ｉ１を遮蔽して所定の開口面積を形成する（遮蔽位置）。
【００７４】
ここで、第１のカム領域とは、初期位置センサＬが回転部材Ｈの遮光部Ｈ１０の挿入状態を検知している初期位置から３ステップ以内であって、絞り羽根Ａ〜Ｇが上記退避位置にある範囲を意味する。また、第２のカム領域とは、上記初期位置から３ステップを超えた絞り羽根Ａ〜Ｇが上記遮蔽位置にある範囲を意味する。
【００７５】
図７において、回転部材Ｈのギヤ部Ｈ９は、軸方向の厚さが異なる（その他の歯数やピッチ等は同一）第１ギヤ部Ｈ９−１及び第２ギヤ部Ｈ９−２を有する。軸方向厚さが薄い方の第１ギヤ部（以下、薄ギヤ部という）Ｈ９−１は、絞り羽根Ａ〜Ｇが第１のカム領域にあるときにピニオン１２と噛み合う。一方、軸方向厚さが厚い方の第２ギヤ部（以下、厚ギヤ部という）Ｈ９−２は、絞り羽根Ａ〜Ｇが第２のカム領域にあるときにピニオン１２と噛み合う。
【００７６】
ここで、ピニオン１２は先端側に向けて小径となる円錐形状のため、ピニオン１２が薄ギヤ部Ｈ９−１と噛み合う場合には、先端部の小径部位での噛み合いとなり、バックラッシが大きくなる。一方、ピニオン１２が厚ギヤ部Ｈ９−２と噛み合う場合には、根元の大径部位での噛み合いとなり、小径部位での噛み合いに比べてバックラッシが小さくなる。即ち、ピニオン１２が薄ギヤ部Ｈ９−１と噛み合う場合のバックラッシ量をＹ１、厚ギヤ部Ｈ９−２と噛み合う場合のバックラッシ量をＹ２とすると、Ｙ１＞Ｙ２となるように構成されている。
【００７７】
［光量調整動作］
次に、本実施形態の光量調整装置をデジタルカメラに適用した場合の動作例について説明する。
【００７８】
以下の説明では、初期位置センサＬが回転部材Ｈの遮光部Ｈ１０の挿入を検知している状態を初期位置とする。
【００７９】
静止画撮影の場合、この初期位置が常にスタート位置として設定される。この初期位置から所定の絞り値になるように任意の絞り位置までモータ機構部１１を駆動する。モータ機構部１１を図１の反時計方向（図７のＣＣＷ方向）に回転させることでピニオン１２が回転し、ピニオン１２は回転部材Ｈのギヤ部Ｈ９に噛み合っているので回転部材Ｈは図１の時計方向（図７のＣＷ方向）に回転する。
【００８０】
従って、絞り羽根Ａ〜Ｇが退避位置であってカム部材Ｉの第１のカム領域にあるとき、ピニオン１２の先端部の小径部位が回転部材Ｈの薄ギヤ部Ｈ９−１部と噛み合うのでバックラッシが大きくなる。これにより、各部品の部品形状精度にバラツキがあっても駆動負荷が増大することがなく、スムーズな起動が行え、それ以降の所定の絞り値まで高速に絞込み動作を行うことができる。
【００８１】
尚、本実施形態では、ピニオン１２が初期位置から３ステップ以内においてピニオン１２が回転部材Ｈの薄ギヤ部Ｈ９−１と噛み合うように設定しているが、３ステップに限定する必要はなく、例えば２ステップでも良い。また、第１のカム領域の全域においてバックラッシを大きくする必要はない。即ち、少なくとも動き出しの範囲（初期位置近傍の所定範囲のみ）において大きいバックラッシを確保すればスムーズな起動が行え、それ以降の所定の絞り値まで高速な絞込み動作を行うことができる。
【００８２】
そして、スムーズに起動を行った後、更にモータ機構部１１を同方向に駆動して回転部材Ｈを図１の時計方向（図７のＣＷ方向）に回転させていく。すると、回転部材Ｈの穴部Ｈ２〜Ｈ７には、絞り羽根Ａ〜Ｇの第１軸部Ａ３〜Ｇ３が嵌合しているので、絞り羽根Ａ〜Ｇは、それぞれ第１軸部Ａ３〜Ｇ３の作動に伴い、第２軸部Ａ４〜Ｇ４がカム部材Ｉのカム溝部Ｉ２〜Ｉ８に沿って移動して遮蔽位置に移動する。これが所定の開口値を形成する第２のカム領域での動きとなる。
【００８３】
第２のカム領域では、ピニオン１２の軸方向の根元の大径部位が回転部材Ｈの厚ギヤ部Ｈ９−２と噛み合い、小径部位での噛み合いに比べてラジアル方向への押圧力が大きくなるためバックラッシが小さくなる。バックラッシが小さいと各部品の部品形状精度にバラツキがある場合には、駆動負荷が増大することが考えられるが、第２のカム領域では既に回転部材Ｈの回転は十分に加速されているので問題とはならない。この結果、静止画撮影時には、レリーズタイムラグが少ない高速な絞込み動作を行うことができる。
【００８４】
静止画撮影終了後、絞り羽根Ａ〜Ｇを初期位置に戻す場合には、モータ機構部１１の回転量を制御する不図示の制御部により、モータ機構部１１を絞り方向（遮蔽位置）とは反対方向に駆動する。この場合には、第２のカム領域から駆動開始となるが、撮影終了後であるので高速での駆動は不要である。このため、ピニオン１２の大径部位と回転部材Ｈの厚ギヤ部Ｈ９−２とのバックラッシが小さく、仮に各部品の部品形状精度にバラツキがあって駆動負荷が増大していても、高速駆動は行わないので、動作が不安定になることはない。
【００８５】
次に、動画撮影時には、常に第２のカム領域での駆動となり、刻々と変化していく被写界輝度に応じて連続で絞り開口値を変化させる必要がある。被写界輝度が急激に変化することは稀であるため、絞り値の変更に高速性は望まれないものの絞り値の高精度化及び微細化は必要となる。ここで、第２のカム領域では、ピニオン１２は回転部材Ｈの厚ギヤ部Ｈ９−２と噛み合うためバックラッシが小さくなる。よって、高精度で微細な絞り調整動作が可能となる。
【００８６】
また、回転部材Ｈのギヤ部Ｈ９に軸方向の厚さが異なる第１ギヤ部Ｈ９−１と第２ギヤ部Ｈ９−２とを形成することで、第１のカム領域におけるバックラッシ量Ａ１＞第２のカム領域におけるバックラッシ量Ａ２となるように構成している。
【００８７】
他に、第２のカム領域にあるときの回転部材Ｈのギヤ部Ｈ９の軸方向の厚さを一定にしつつ、ギヤ部Ｈ９の転位量を変えてバックラッシ量を可変とすることも考えられる。つまり、［第１のカム領域にあるときの回転部材Ｈのギヤ部の転位量］＜［第２のカム領域にあるときの回転部材Ｈのギヤ部の転位量］とすることによっても実現可能である。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態では、光量調整装置を構成する押え部材Ｊの一部にモータ機構部１１のステータ１を形成し、ステータ１の第１及び第２の磁極部１ｂ，１ｃにコイル３，４をその中心軸がロータ６の回転軸線に対して直交するように取り付けている。このため、大きなトルクが必要な場合に、モータ機構部１１の軸方向寸法を大きくすることなく、コイルスペースを増やすことができる。これにより、モータ機構部１１を含む光量調整装置の軸方向寸法を小さくすることができると共に、モータ機構部１１のモータ出力を高くすることができる。
【００８９】
また、本実施形態では、ステータ１を押え部材の一部で形成しているので、モータ機構部１１を含む光量調整装置の軸方向寸法をより小さくすることができるとともに、低コストを実現することができる。
【００９０】
更に、本実施形態では、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃは、単一のステータ１に形成されているため、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃの位置精度を高めることができる。
【００９１】
更に、本実施形態では、第１の磁極部１ｂ及び第２の磁極部１ｃは、ロータ６の回転軸線に対してθ＝（３０＋６０×Ａ）°の角度をもって配置されているので、第１の磁極部１ｂと第２の磁極部１ｃとを同一平面内に配置することができる。このため、ロータ６は軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００９２】
更に、コイル３及びコイル４はコイル３の中心軸及びコイル４の中心軸がロータ６の回転軸線に対してそれぞれ直交するように配置されるので、ロータ６の軸方向にモータを小型化することが可能となる。
【００９３】
更に、本実施形態では、第１の磁極部１ｂと第２の磁極部１ｃとが、ロータ６の回転軸線に直交する同一の平面上に配置されている。従って、２つの磁極部１ｂ，１ｃが回転するロータ６の永久磁石７の同じ箇所に対して磁束を作用させるので、着磁のバラツキなどによる悪影響を受けず、安定した回転を確保することができる。
【００９４】
更に、本実施形態では、コイル４への通電により発生した磁束が、ステータ１の第２の磁極部１ｃ、第２の磁極部１ｃと永久磁石７との間のエアギヤップ、永久磁石７、及びコア９を通って支持部１ａに至るように磁路を形成している。これにより、コイル励磁による磁束を効率よく永久磁石７に作用させることができ、モータ機構部１１のモータ出力を高くすることができる。
【００９５】
また、本実施形態では、モータ機構部１１の最大径を決定するのが永久磁石７のマグネット径であるので、同じ永久磁石７の径であれば馬蹄形ヨークタイプに比べてモータ機構部１１の径方向の寸法を小さくすることができる。尚、永久磁石７のマグネット径は、トルク確保の大きな要因であり、基本的には永久磁石７のマグネット径の二乗にトルクは比例すると考えられる（円周面積、半径の２つの要因）。
【００９６】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００９７】
例えば、上記実施形態では、押え部材Ｊの一部にステータ１を形成した場合を例示したが、これに代えて、図８に示すように、カム部材Ｉの基板Ｉ９の一部にステータ１を形成して、モータ機構部１１を取り付けてもよい。
【００９８】
この場合、基板Ｉ９に、支持部１ａ、第１の磁極部１ｂ、第２の磁極部１ｃ、開口部Ｉ１及びカム溝部Ｉ２〜Ｉ８をプレス加工で同時に形成することで、複数の絞り羽根Ａ〜Ｇで規制する絞り開口の開口精度が向上する。
【符号の説明】
【００９９】
１  ステータ
１ｂ  第１の磁極部
１ｃ  第２の磁極部
３，４  コイル
６  ロータ
１１  モータ機構部
Ａ〜Ｇ  絞り羽根
Ｈ  回転部材
Ｉ  カム部材
Ｊ  押え部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005631673.tif 000010
【図１０】
0005631673.tif 000011
【図１１】
0005631673.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005631673.tif 000014
【図１４】
0005631673.tif 000015
【図１５】
0005631673.tif 000016
【図１６】
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