(57)【要約】【課題】  大きさが小さく構成されるステッピングモータでありながら、ロータの回転トルクを大きくすることができるステッピングモータを提供する。【解決手段】  永久磁石からなるロータ１０と、前記ロータ１０を挟んで互いの内端同士を対向して対をなす磁極３１，４１，５１，６１を備えた２組の対をなす磁極片３０，４０，５０，６０、これら２組の対をなす前記磁極片３０，４０，５０，６０のそれぞれの外端同士を接続してなる２つのヨーク片３５，５５、及び２つの前記ヨーク片３５，５５のそれぞれに巻回されて形成された２つのコイル３７，５７によって構成される該ロータ１０を回転させるステータ２０とを備え、２つの前記コイル３７，５７が、それぞれ前記ロータ１０の回転軸方向と直交する方向に延在され、且つ互いに重畳する位置に配置された。【選択図】  図１
2006158023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石からなるロータと、該ロータを回転させるステータとを備え、
前記ステータが、前記ロータの外周に前記ロータとの間に間隔をあけて周方向に所定角度おきに配置され且つ前記ロータを挟んで互いの内端同士を対向して対をなす磁極を備えた２組の対をなす磁極片、これら２組の対をなす前記磁極片のそれぞれの外端同士を接続してなる２つのヨーク片、及び２つの前記ヨーク片のそれぞれに巻回されて形成された２つのコイルによって構成されるステッピングモータであって、
２つの前記コイルが、それぞれ前記ロータの回転軸方向と直交する方向に延在され、且つ、互いに重畳する位置に配置されたことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
２組の対をなす前記磁極片を挟んで、前記ロータの回転軸方向の一側方に一の前記ヨーク片が配置され、前記ロータの回転軸方向の他側方に、他の前記ヨーク片が配置されたことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
互いに隣接する前記磁極片同士が、薄肉部によって互いに連結されて一体とされたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記ロータの径方向の外周に対向された、複数の前記磁極片の内周に、前記ロータを挟んで互いに対向される凹部若しくは凸部が設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載のステッピングモータ。
【請求項５】
対をなす前記磁極片の一の磁極片が、異なる組の一の前記磁極片の軸線と同一軸線上に配置されると共に、この軸線と平行とされた軸線上に、異なる組の他の前記磁極片と、対をなす前記磁極片の他の磁極片が配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のステッピングモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のステッピングモータを備えるレンズ装置であって、
前記ステッピングモータに隣接して設けられたレンズと、
一端が前記ロータの回転軸と係合され且つ他端が前記レンズと係合されて該レンズを前後進退させる進退機構とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ及びレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、永久磁石からなるロータと、このロータを回転させるステータとを備えてなるステッピングモータが提供されている。このようなステッピングモータのステータは、一般的に、対をなす磁極が複数組形成されている。この磁極は、磁極片の一端によって構成され、ヨーク片によって、その対とされる磁極片の他端同士は接続されている。そして、そのヨーク片に導線が巻回され、コイルが形成される。
【０００３】
たとえば、特許文献１に示すものにあっては、ロータの周囲に３箇所の磁極片を設けると共にヨーク部を２つ設けて、これらのヨーク部に導線を巻回してコイルを形成してなるステータが提案されている。また、特許文献２に示すものにあっては、ロータの周囲に４箇所の磁極片を設けると共にヨーク部を２つ設けて、これらのヨーク部に導線を巻回してコイルを形成してなるステータが提案されている。
【特許文献１】特公平２−２３８２号公報
【特許文献２】特許第３３３３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に示すようにステッピングモータを構成した場合、その磁極片の一部が連結されていることによって、平面サイズの点では、ステータを小さく構成することができる。つまり、ステッピングモータ全体として小さくすることができるが、これとともに、設けられたコイルの体積も小さくしか構成できない。従って、コイルを形成する導線の巻回量も少ないものとなってしまうため、着磁された磁極の磁力が小さくなってしまう不具合があった。
【０００５】
一方、特許文献２に示すようにステッピングモータを構成した場合、コイルの体積を大きくして構成することができる。しかしながら、ステータの平面サイズも、大きく構成されることとなって、ステッピングモータ全体としても大きくなってしまう不具合があった。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、大きさが小さく構成されながらもロータの回転トルクを大きくすることができるステッピングモータ、そして、大きさが小さく構成されながらも素早く好適にレンズを移動させることができるレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するために以下の手段のステッピングモータ及びレンズ装置を提供する。
本発明に係るステッピングモータは、永久磁石からなるロータと、該ロータを回転させるステータとを備え、前記ステータが、前記ロータの外周に前記ロータとの間に間隔をあけて周方向に所定角度おきに配置され且つ前記ロータを挟んで互いの内端同士を対向して対をなす磁極を備えた２組の対をなす磁極片、これら２組の対をなす前記磁極片のそれぞれの外端同士を接続してなる２つのヨーク片、及び２つの前記ヨーク片のそれぞれに巻回されて形成された２つのコイルによって構成されるステッピングモータであって、２つの前記コイルが、それぞれ前記ロータの回転軸方向と直交する方向に延在され、且つ、互いに重畳する位置に配置されたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るステッピングモータにあっては、磁極片の磁極を着磁させる２つのコイルが、それぞれ前記ロータの回転軸方向と直交する方向に延在され、且つ、互いに重畳する位置に配置されているので、磁極片と、ヨーク片と、さらにそのヨーク片に巻回されて形成されるコイルとが、磁極片によって構成される面に対して階層が構成されるかのようにステータが構成される。従って、ステータは、その嵩張りが抑えられて構成されることとなり、これによって、ステッピングモータとしての大きさも小さく構成できる。そして、階層式に構成されたことによって、同時にヨーク片に設けられたコイルの体積を、従来に比して大きく構成することが可能となる。つまり、コイルの体積にも繋がる導線巻回量を増加させることができるので、ロータの回転トルクも増加させることができることとなる。
【０００９】
本発明に係るステッピングモータは、２組の対をなす前記磁極片を挟んで、前記ロータの回転軸方向の一側方に一の前記ヨーク片が配置され、前記ロータの回転軸方向の他側方に、他の前記ヨーク片が配置されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るステッピングモータにあっては、２組の対をなす磁極片を挟んで、ロータの回転軸方向の両側方に、それぞれヨーク片が配置されることとなる。言い換えれば、２組の対をなす磁極片を中央の層として、その上に一のヨーク片と、その下に他のヨーク片とした層とされた三層構造を構成することとなる。そして、これら２つのヨーク片には、それぞれ、導線が巻回されてコイルが形成されている。これらコイルは、互いに重畳された場合であっても、その間に２組の対をなす磁極片が介装されているので、その磁極片の厚み分に及ぶまでコイルの体積（径）を大きくして構成することができる。これによって、ロータの回転トルクを増加させることを目的とした導線巻回量を増加させることも可能となる。従って、ステータの嵩張りが抑えられて、ステッピングモータとしての大きさとしても小さく構成できることとなる。つまり、コイルの体積にも繋がる導線巻回量を増加させることができるので、ロータの回転トルクも増加させることができることとなる。
【００１１】
本発明に係るステッピングモータは、互いに隣接する前記磁極片同士が、薄肉部によって互いに連結されて一体とされたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るステッピングモータにあっては、互いに隣接する前記磁極片同士が、磁極の近傍に設けられた薄肉部によって互いに連結されて一体とされているので、ステッピングモータ全体としての剛性も高めることができる上、着磁された磁力は、その薄肉によって隣接する磁極に影響を与え難いものとされる。従って、ロータが好ましく回転可能なステッピングモータを得ることができる。
【００１３】
本発明に係るステッピングモータは、前記ロータの径方向の外周に対向された、複数の前記磁極片の内周に、前記ロータを挟んで互いに対向される凹部若しくは凸部が設けられたことを特徴とする。
【００１４】
たとえば、ロータの外周に対向するステータの内周が円弧状に形成されている場合のような、ロータの外周とステータの内周との間隔が一定の場合であって、磁極が着磁されていない場合には、ロータは安定的に静止することができない。
このような場合に、本発明に係るステッピングモータにあっては、たとえば、ステータの一部を構成する磁極片の内周に凹部が形成された場合には、その凹部は、この内周のうち、ロータから最も離間された離間部位とされる。これによって、磁極が着磁されていない場合にあっては、ロータの磁極は、その離間部位から離れるように、つまり、この離間部位とは異なる他の部位に接近するようにロータは回転されて、その位置でロータは安定して静止することとなる。従って、磁極が着磁されていない場合には、ロータは、その静止位置で安定的に静止することができる。
【００１５】
これに対し、ステータの一部を構成する磁極片の内周に凸部が形成された場合には、その凸部は、この内周のうち、ロータから最も近接された近接部位とされる。これによって、磁極が着磁されていない場合にあっては、ロータの磁極は、その近接部位に接近するように、つまり、この近接部位とは異なる他の部位から離れるようにロータは回転し、そして、その位置でロータは安定して静止することとなる。従って、磁極が着磁されていない場合には、ロータは、その静止位置で安定的に静止することができる。
【００１６】
本発明に係るステッピングモータは、対をなす前記磁極片の一の磁極片が、異なる組の一の前記磁極片の軸線と同一軸線上に配置されると共に、この軸線と平行とされた軸線上に、異なる組の他の前記磁極片と、対をなす前記磁極片の他の磁極片が配置されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るステッピングモータにあっては、互いに異なる組の磁極片同士が、新たな組同士として、平行に配置された２つの軸線上に、それぞれ配置されることとなる。従って、ステータを構成する磁極片は、ロータの周囲に嵩張ることなく配置されることとなってステータの大きさを小さく構成することができる。そして、これによって、ステッピングモータとしての大きさも小さく構成できる。
【００１８】
本発明に係るレンズ装置は、上記発明に係るステッピングモータを備えるレンズ装置であって、前記ステッピングモータに隣接して設けられたレンズと、一端が前記ロータの回転軸と係合され且つ他端が前記レンズと係合されて該レンズを前後進退させる進退機構とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るレンズ装置にあっては、大きさが小さく構成されながらもロータの回転トルクを大きくされたステッピングモータによってレンズを前後進退させるので、大きさを小さく構成されながら、好適にレンズを前後進退させることが可能なレンズ装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るステッピングモータによれば、大きさが小さく構成されながらもロータの回転トルクを大きくすることができる。また、本発明に係るレンズ装置によれば、大きさが小さく構成されながらも素早く好適にレンズを移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るステッピングモータ、及び、そのステッピングモータを備えたレンズ装置の最良の実施形態について、図１から図５を参照しながら説明する。なお、図１は本発明に係るステッピングモータの斜視図、図２（ａ）は図１のステッピングモータの上面図、図２（ｂ）は薄肉部の拡大上面図、図３は図２の側面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５はロータの回転を示す図である。
【００２２】
図１に示すステッピングモータ１は、大きく分けて、ロータ１０とステータ２０とから構成される。そのロータ１０とステータ２０のうち、まず、ロータ１０について説明すると、このロータ１０は、図２（ａ）にも示すように、円柱状に形成された永久磁石からなるものであって、その円柱の断面円の中心を回転軸１１とされ、その回転軸１１方向に直交する断面円の径方向の外周面１２に、１８０度ずつにＮ極とＳ極とされた磁極１３，１４が設けられるものである。なお、この回転軸１１の軸線Ｚが、このロータ１０の回転軸線とされている。
【００２３】
そして、前記ロータ１０の径方向の外周面１２の外方には、このロータ１０と非接触に適宜間隔が空けられて、このロータ１０を取り囲むように、磁極３１，４１，５１，６１を備える磁極片３０，４０，５０，６０を備えてステータ２０が構成される。この磁極片３０，４０，５０，６０は、軟磁性材料からなり、図２（ａ）に示すように、矩形状に構成されている。また、前記磁極片３０，４０，５０，６０は、後に説明する薄肉部３３，４３，５３，６３を介して、前記ロータ１０の周囲３６０度を９０度ずつに分割された位置に配置されたものとなっている。
【００２４】
前記４つの磁極３１，４１，５１，６１は、前記磁極片３０，４０，５０，６０の内端によって構成されるものであって、詳しくは、前記ロータ１０の径方向の外周面１２に対向する内周面２１とされている。そして、その４つの磁極３１，４１，５１，６１は、後に説明するヨーク片３５，５５に設けられたコイル３７，５７によって着磁される。なお、前記磁極片３０，４０，５０，６０の内端と反対側の端とされる外端は、後に説明するヨーク片３５，５５と接続する接続端３２，４２，５２，６２とされている。
【００２５】
次に、磁極片３０，４０，５０，６０の配置位置について説明すると、第１磁極片３０の矩形長手方向に延びた中心軸線と、第３磁極片５０の矩形長手方向に延びた中心軸線とが、同一の軸線となる第１軸線Ｘ上に配置されている。また、第２磁極片４０の矩形長手方向に延びた中心軸線と、第４磁極片６０の矩形長手方向に延びた中心軸線とが、同一の軸線となる第２軸線Ｙ上に配置されている。そして、この第１軸線Ｘと第２軸線Ｙとは、互いに平行となるように構成されている。つまり、第１磁極片３０及び第３磁極片５０は、第２磁極片４０及び第４磁極片６０と、平行となるように配置されて構成されている。
【００２６】
次に、これら磁極片３０，４０，５０，６０の形状等について説明すると、前記磁極片３０，４０，５０，６０のそれぞれは、図１及び図２（ａ）に示すように、断面が正方形形状とされる略四角柱で構成されるものであって、それらの磁極片３０，４０，５０，６０は、同一平面上に設けられている。すなわち、第１軸線Ｘ上に配置される第１磁極片３０及び第３磁極片５０のそれぞれの長さ（軸線Ｘ方向の長さ）は、互いに同等の長さで形成されるものであって、第２軸線Ｙ上に配置される第２磁極片４０及び第４磁極片６０のそれぞれの長さ（軸線Ｙ方向の長さ）に比して、略半分の長さで構成されたものとなっている。言い換えれば、第２軸線Ｙ上に配置される第２磁極片４０及び第４磁極片６０の長さ（軸線Ｙ方向の長さ）は、第１軸線Ｘ上に配置される第１磁極片３０及び第３磁極片５０の長さ（軸線Ｘ方向の長さ）の約２倍の長さで構成されている。
【００２７】
また、前記磁極３１，４１，５１，６１の近傍には、前記内周面２１の一部を構成すると共に互いに隣接された磁極片３０，４０，５０，６０同士を連結する、薄肉状に形成された薄肉部３３，４３，５３，６３が設けられている。つまり、前記第１磁極片３０は薄肉部３３を介して第４磁極片６０と連結され、前記第４磁極片６０は薄肉部６３を介して第２磁極片４０と連結され、前記第２磁極片４０は薄肉部４３を介して第３磁極片５０と連結され、前記第３磁極片５０は薄肉部５３を介して第１磁極片３０と連結されて構成されている。これによって、互いに隣接された磁極片３０，４０，５０，６０同士が連結され、同一平面状に構成されるように一体となっている。
【００２８】
次に、この薄肉部３３，４３，５３，６３の構成の詳細について説明する。なお、この４つの薄肉部３３，４３，５３，６３は、前記ステータ２０の内周面２１（磁極３１，４１，５１，６１）を９０度ずつ分割するように形成されるものであって、それぞれは、同様な構成とされる。従って、薄肉部３３のみを取りあげて説明する。
【００２９】
この薄肉部３３は、図２（ｂ）に示すように、前記磁極片３０等を外方から切り欠かれたような切り欠き部３３ａと、内方から切り欠かれたような離間部３３ｂとによって構成されている。この切り欠き部３３ａは、外方から前記内周面２１に向かって、その先端の断面形状が半円とされた溝とされて構成されている。そして、離間部３３ｂは、前記内周面２１から外方に向かって、その先端の断面形状が半円とされた溝とされて構成されている。同様に、他の薄肉部４３，５３，６３にあっても、外方から切り欠かれたような切り欠き部４３ａ，５３ａ，６３ａと、前記内周面２１が切り欠かれたような離間部４３ｂ，５３ｂ，６３ｂとによって構成されている。なお、この離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂは、この発明（請求項４記載）における前記ロータ１０を挟んで互いに対向される凹部に相当するものである。そして、前記薄肉部３３，４３，５３，６３が設けられることによって、前記磁極片３０，４０，５０，６０を、互いに連結して一体なものとすると共に、前記磁極３１，４１，５１，６１を好適に分割する役割も担う。
【００３０】
次に、前記磁極片３０，４０，５０，６０の接続端３２，４２，５２，６２に接続されるヨーク片３５，５５について説明する。すなわち、前記ヨーク片３５，５５は、２つの接続端３２，４２，５２，６２同士を接続するものであって、具体的には、前記第１磁極片３０の第１接続端３２と前記第２磁極片４０の第２接続端４２とを接続する第１ヨーク片３５と、前記第３磁極片５０の第３接続端５２と、前記第４磁極片６０の第４接続端６２とを接続する第２ヨーク片５５とから構成されている。なお、前記第１ヨーク片３５にあっては、上述した４つの磁極片３０，４０，５０，６０に対して、前記ロータ１０の回転軸方向の上方に設けられ、前記第２ヨーク片５５にあっては、上述した４つの磁極片３０，４０，５０，６０に対して、前記ロータ１０の回転軸方向の下方に設けられる。つまり、第１ヨーク片３５と第２ヨーク片５５とは、上述したように、対をなす前記磁極片３０，４０，５０，６０の上面側と下面側とに設けられる。
【００３１】
このヨーク片３５，５５のうち、まず、前記第１ヨーク片３５の詳細ついて説明すると、前記第１ヨーク片３５は、図２（ａ）に示すように、前記第１磁極片３０及び前記第２磁極片４０から、前記軸線Ｘ，Ｙと直交するように、前記接続端３２，４２に接続される２つの介設部３６ａ，３６ｂと、それら介設部３６ａ，３６ｂを接続するヨーク部３６ｃとから構成されている。
【００３２】
その介設部３６ａ，３６ｂについて説明すると、前記第１磁極片３０の第１接続端３２の上面に、一端部が固着されて、前記第１軸線Ｘ及び前記第２軸線Ｙに直交する方向に、第１介設部３６ａが設けられている。また、前記第２磁極片４０にあっても、第２接続端４２の上面に、その一端部が固着されて、前記第１軸線Ｘ及び前記第２軸線Ｙに直交する方向に、第２介設部３６ｂが設けられている。前記第１介設部３６ａ及び第２介設部３６ｂは、両者の他端部に取り付けられる第１ヨーク部３６ｃが、前記第１軸線Ｘ及び前記第２軸線Ｙと平行となるように、その長さが調節されている。具体的には、前記第２介設部３６ｂは、前記第１軸線Ｘと前記第２軸線Ｙとの差分だけ、前記第１介設部３６ａより長く形成されている。そして、この第１介設部３６ａの他端部と、第２介設部３６ｂの他端部とを接続し、前記第１軸線Ｘ及び前記第２軸線Ｙと平行となる方向に延び、さらにヨークとして機能する、第１ヨーク部３６ｃが設けられたものとなっている。従って、前記ステータ２０は、前記第１ヨーク片３５、磁極片３０等、第２ヨーク片５５が高さ方向に互いにずれた三層構造となって構成されることとなる。
【００３３】
次に、前記磁極片３０等の磁極３１等を着磁させるコイルについて説明する。すなわち、前記第１ヨーク部３６ｃには、図３の側面図及び図４の断面図に示すように、導線が巻回されてなる第１コイル３７が設けられている。第１コイル３７は、図４に示すように、断面が略四角形とされるように、導線が前記第１ヨーク部３６ｃに巻回されており、この巻回されてなるコイルの巻回量は、前記磁極片３０，４０，５０，６０側方には、その磁極片３０，４０，５０，６０の厚さ（ロータ１０の回転軸方向の長さ）の半分近くにまで及ぶほどに巻回されて構成されている。
【００３４】
また、前記磁極片３０，４０，５０，６０の下面にあっても、上述の上面に形成されたコイル３７が設けられたヨーク片３５と同様に、コイル５７が設けられたヨーク片５５が設けられる。つまり、このヨーク片５５にあっても、上述と同様に、介設部５６ａ，５６ｂとヨーク部５６ｃとから構成され、これらの介設部５６ａ，５６ｂは、第１接続端５２及び第２接続端６２に一端部が固着され、そして双方の他端部にヨーク部５６ｃが接続されている。そして、そのヨーク部５６ｃには、導線が巻回されてなる第２コイル５７が設けられたものとなっている。第２コイル５７にあっても、図４に示すように、断面が略四角形とされるように、導線が前記第２ヨーク部５６ｃに巻回されており、この巻回されてなるコイルの巻回量は、前記磁極片３０，４０，５０，６０側方には、その磁極片３０，４０，５０，６０の厚さ（ロータ１０の回転軸方向の長さ）の半分に及ぶまで巻回されて構成されている。つまり、前記第１コイル３７と前記第２コイル５７とは重畳されるように構成されている。
【００３５】
上述のように構成されたステータ２０は、次のように前記ロータ１０を回転させる。
まず、正回転方向の回転について図５に示して説明する。図５（ａ）は、ロータ１０の静止状態を示す。すなわち、前記磁極３１，４１，５１，６１の何れもが着磁されていない場合には、上述したようにロータ１０は、径方向に設けられた磁極１３，１４が、磁極片３０，４０，５０，６０の連結部分に設けられた離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂを避けるような位置で静止する。つまり、このロータ１０は、磁極（Ｓ極）１４が、最も金属（磁性体）に接近可能なように前記離間部３３ｂと前記離間部６３ｂとの間を向くこととなり、磁極（Ｎ極）１３が最も金属（磁性体）に接近するように前記離間部４３ｂと前記離間部５３ｂとの間を向くこととなって、静止されている。つまり、前記離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂが、前記磁極片３０，４０，５０，６０の連結部分に設けられることによって、前記ロータ１０の安定静止位置が確保されることとなる。
【００３６】
そして、上述の第１ヨーク部３６ｃに設けられた第１コイル３７が通電されると、図５（ｂ）に示すように、前記第１磁極片３０の磁極３１がＳ極に着磁され、前記第２磁極片４０の磁極４１がＮ極に着磁される。この場合には、前記ロータ１０は、図示するように、ロータ１０の磁極（Ｎ極）１３がＳ極に着磁された磁極３１に接近するように、さらにロータ１０の磁極（Ｓ極）１４がＮ極に着磁された磁極４１に接近するように、回転される。なお、前記第３磁極片５０の磁極５１及び前記第４磁極片６０の磁極６１については、着磁されていない。
【００３７】
次いで、上述の第２ヨーク部５６ｃに設けられた第２コイル５７が通電されると、図５（ｃ）に示すように、前記第３磁極片５０の磁極５１がＮ極に着磁され、前記第４磁極片６０の磁極６１がＳ極に着磁される。この場合には、前記ロータ１０は、図示するように、ロータ１０の磁極（Ｎ極）１３がＳ極に着磁された磁極６１に接近するように、さらにロータ１０の磁極（Ｓ極）１４がＮ極に着磁された磁極５１に接近するように、回転される。なお、前記第１磁極片３０の磁極３１及び前記第２磁極片４０の磁極４１については、着磁されていない。
【００３８】
そして、また、上述の第１ヨーク部３６ｃに設けられた第１コイル３７が、上述した図（ｂ）とは逆方向に通電されると、図５（ｄ）に示すように、前記第１磁極片３０の磁極３１がＮ極に着磁され、前記第２磁極片４０の磁極４１がＳ極に着磁される。この場合には、前記ロータ１０は、図示するように、ロータ１０の磁極（Ｎ極）１３がＳ極に着磁された磁極４１に接近するように、さらにロータ１０の磁極（Ｓ極）１４がＮ極に着磁された磁極３１に接近するように、回転される。なお、前記第３磁極片５０の磁極５１及び前記第４磁極片６０の磁極６１については、着磁されていない。
【００３９】
そして、上述の第２ヨーク部５６ｃに設けられた第２コイル５７が、上述した図（ｂ）とは逆方向に通電されると、図５（ｅ）に示すように、前記第３磁極片５０の磁極５１がＳ極に着磁され、前記第４磁極片６０の磁極６１がＮ極に着磁される。この場合には、前記ロータ１０は、図示するように、ロータ１０の磁極（Ｎ極）１３がＳ極に着磁された磁極５１に接近するように、さらにロータ１０の磁極（Ｓ極）１４がＳ極に着磁された磁極６１に接近するように、回転される。なお、前記第１磁極片３０の磁極３１及び前記第２磁極片４０の磁極４１については、着磁されていない。
【００４０】
上述のステッピングモータ１は、前記ロータ１０を正回転させる場合には、上述のように第１及び第２コイル３７，５７を通電して、前記磁極片３０，４０，５０，６０に備えられる磁極３１，４１，５１，６１を着磁し、これらの磁極３１，４１，５１，６１によってロータ１０を回転させていたが、前記ロータ１０を逆回転させる場合にあっても、上述の手順が逆に行われることによって、好適にロータ１０を回転させる。
【００４１】
このように、その４つの磁極片３０，４０，５０，６０と、ヨーク片３５，５５と、さらにそのヨーク片３５のヨーク部３６ｃ，５６ｃに巻回されて形成されるコイル３７，５７とが、階層を構成するかのようにステータ２０が構成されているので、ステータ２０は、その嵩張りが抑えられて構成されることとなり、これによって、ステッピングモータ１としての大きさも小さく構成できる。同時に、ステッピングモータ１として嵩張りが抑えられるように構成されているので、ロータ１０の回転トルクを増加させることを目的として導線巻回量を増加させることも可能となる。つまり、ヨーク片３５，５５に設けられたコイル３７，５７の体積を、従来に比して大きく構成することが可能となる。
【００４２】
また、前記磁極片３０，４０，５０，６０が、前記薄肉部３３，４３，５３，６３によって互いに連結されて一体とされるように構成されているので、その磁極片３０，４０，５０，６０の位置が決められるばかりか、ステッピングモータ１全体としての剛性も高まることとなる。加えて、前記磁極３１，４１，５１，６１の何れかが着磁された場合、この薄肉部３３，４３，５３，６３によって、隣接された他の磁極３１，４１，５１，６１を着磁されないこととなる。従って、ロータ１０が好ましく回転可能なステッピングモータを得ることができる。
【００４３】
また、上述したように、ステータ２０の一部を構成する磁極片３０，４０，５０，６０の内周の離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂは、このステータ２０の内周２１のうち、ロータ１０から最も離間された離間部位とされることとなる。これによって、磁極片３０，４０，５０，６０が着磁されていない場合にあっては、ロータ１０の磁極１３，１４は、その離間部位から離反されるように、つまり、この離間部位とは異なる他の部位にロータ１０の磁極１３，１４が接近するように、ロータ１０は回転して、その位置でロータ１０は安定して静止する。従って、磁極片３０，４０，５０，６０が着磁されない場合には、ロータ１０は、その静止位置で安定的に静止することができる。また、このように薄肉部３３，４３，５３，６３が構成されることによって、前記磁極片の３０，４０，５０，６０に備えられる磁極３１，４１，５１，６１の磁力は、他の磁極片３０，４０，５０，６０に及ばないものとなっている。
【００４４】
さらに、本発明に係るステッピングモータ１にあっては、矩形状に形成された、第１磁極片３０、第２磁極片４０、第３磁極片５０第４磁極片６０とが、第１磁極片３０の中心軸線と第３磁極片５０の中心軸線とが同一の軸線となる第１軸線Ｘ上に、さらに、第２磁極片４０の中心軸線と第４磁極片６０の中心軸線とが同一の軸線となる第２軸線Ｙ上に、配置されている。従って、それら磁極片３０，４０，５０，６０は嵩張ることなく、ロータの周囲に配置されることとなる。これによって、このステッピングモータ１を小さく構成することができ、コイルを構成する導線の巻回量が確保できて、好適に磁極を着磁させることが可能となる。
以上をもって、このステッピングモータ１によれば、その大きさが小さく構成される上、ロータ１０の回転トルクを大きくすることができる。
【００４５】
次に、上述のように構成されたステッピングモータ１を備えたレンズ装置１００について、図６及び図７に示して説明する。なお、図６は図１のステッピングモータを用いたレンズ装置の上面図、図７は図６のレンズ装置の模式側断面図である。
レンズ装置１００は、上述したステップモータ１に隣接する位置にレンズ鏡筒１１０を装置させると共に、前記ロータ１０と係合して前後進退させる進退機構が内蔵されている。すなわち、前記レンズ鏡筒１１０は、図７の模式側断面図に示すように、レンズ１１３，１１４が互いに固定されているレンズユニット１１１が、レンズユニット枠部材１１２に組み込まれて構成されている。そして、そのレンズユニット１１１は、前記レンズユニット枠部材１１２内で、上下に移動可能にされている。そして、レンズ鏡筒１１０と前記ステータ２０とは、図７に示すように、ガイドシャフト１１５，１１６によって、このレンズ装置１００の外壁に固定して取り付けられている。このガイドシャフト１１５，１１６は、ステータ２０によって発生する磁場を好ましいものとするために、非磁性体で構成されている。なお、前記第１レンズ１１３を挟んで第２レンズと対向位置には、集光された光を撮像する撮像素子１２１が固定して設けられている。
【００４６】
そして、レンズ装置１００には、一端が前記ロータ１０と歯合されると共に、他端が前記レンズユニット１１１と係合された進退機構が設けられている。この進退機構の詳細について説明すると、前記ロータ１０には、その断面円中心にロータ軸１５が嵌入されて設けられる。また、そのロータ軸１５には、そのロータ軸１５に沿って回転されるロータギヤ１６が、そのロータ軸１５に圧入して設けられている。なお、ロータ軸１５の両端は、前記ロータ軸１５が回動可能とされるように固定保持されている。また、前記ロータギヤ１６の隣には、該ロータギヤ１６と歯合する駆動ギヤ１７が設けられている。また、前記駆動ギヤ１７には、その中心に固着されると共に前記駆動ギヤ１７の回転中心軸線上に延びた送りネジ１８が設けられている。なお、前記送りネジ１８の両端も、前記送りネジ１８が回動可能とされるように固定保持されている。
【００４７】
そして、前記送りネジ１８には、その送りネジ１８の径方向外方に突出するナット部材１９が取り付けられている。前記ナット部材１９は、前記レンズ鏡筒１１０のレンズユニット１１１の径方向外方に突出して設けられる係合板部１１７と係合されている。具体的には、前記係合板部１１７は、上面１１８及び下面１１９を有した板状に形成され、その上面１１８は前記ナット部材１９の下面１９ａと当接し、その下面１１９は内周を前記ガイドシャフト１１６に嵌挿されたコイルバネ１２０の上端部と当接している。従って、前記コイルバネ１２０は、前記係合板部１１７を可動レンズ１１４側方（図６では上方）に付勢して、前記ナット部材１９と該係合板部１１７とを好適に係合保持されたものとなっている。なお、このレンズ装置１００にあっては、このレンズユニット１１１と撮像素子１２１との距離を把握することを目的に、前記レンズ鏡筒１１０の隣接された位置にフォトセンサ１２２が設けられている。
【００４８】
このように構成されたレンズ装置１００は、被撮像体を撮像するに際して、前記ステッピングモータ１を駆動させ、その駆動力によって前記レンズユニット１１１をレンズユニット枠部材１１２内で上下に移動させ、被撮像体を好適に撮像する。また、このステッピングモータ１は、大きさが小さく構成されているので、このレンズ装置１００自体も、その大きさが小さく構成されたものになっている。また、コイル３７，５７の導線の巻回量も増加させて構成できるので、これによって、ロータ１０の回転トルクを向上させるもできる。つまり、前記レンズユニット１１１を、前記レンズユニット枠部材１１２内で、素早く好適に上下（前後）進退移動させることができることとなる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲において適宜の選択が可能である。
例えば、上述の実施の形態にあっては、磁極３１，４１，５１，６１の何れもが着磁されていない場合には、ロータ１０が安定位置で静止されるように、この発明（請求項４記載）における前記ロータ１０を挟んで互いに対向される凹部として、ステータ２０の内周２１に離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂが設けられていた。しかしながら、この離間部３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，６３ｂに代えて、次のように構成してもよい。すなわち、ステータ２０の内周２１に、周方向９０度ずつに突出する凸部を形成してもよい。この凸部が形成された場合、前記磁極３１，４１，５１，６１の何れもが着磁されていない場合には、上述したようにロータ１０は、径方向に設けられた磁極１３，１４が、この金属（磁性体）からなる凸部に接近するように向いて、安定的に静止することとなる。
【００５０】
また、上記の実施の形態にあっては、９０度ずつで磁極が配置された、２組の対をなす磁極片によって構成されたステッピングモータ１について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、６０度ずつで３組の対をなす磁極が配置されるように磁極片を設けてステッピングモータを構成してもよい。この場合には、上記の実施の形態のように、互いに平行な３つの共通軸線上にそれらの磁極片が配置して構成されれば、全体として小さく構成することができる。なお、このような例にあっては、前記薄肉部３３等（切り欠き部３３ａ等及び離間部３３ｂ等）は、その隣接した磁極片の連結部分に設けられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るステッピングモータの斜視図である。
【図２】図１のステッピングモータの上面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】ロータの回転を示す図である。
【図６】図１のステッピングモータを用いたレンズ装置の上面図である。
【図７】図６のレンズ装置の模式側断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    ステッピングモータ
１０    ロータ
２０    ステータ
３０，４０，５０，６０    磁極片
３１，４１，５１，６１    磁極
３５，５５    ヨーク片
３７，５７    コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006158023.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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