(57)【要約】【課題】  ロータの径方向に小型化することができ、かつ、形成される磁束の漏洩を低減することができるとともに、十分な回転トルクを得ることができる電磁アクチュエータおよびこれを備えた携帯機器を提供する。【解決手段】  回転軸１７にロータ１１およびバックヨーク１６を取り付ける。その一方で、中板１５のステータヨーク用貫通孔１５ａに、コイル１３ａ，１３ｂをそれぞれ巻回したステータヨーク１２ａ，１２ｂの対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを嵌合させる。また、中板１５の凹部１５ｂに補助ヨーク１４ａ，１４ｂを嵌合させる。回転軸１７の大径部１７ａ付近の一端１７ｂを中板１５の軸受用貫通孔１５ｃに軸支させる。外ケース１８の軸受用貫通孔１８ａに回転軸１７の大径部１７ａ付近の一端１７ｂと逆側の部分を軸支させるとともに、外ケース１８の一対の凸部１８ｂを中板１５の溝１５ｅに嵌める。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に交互に極性が異なり、かつ軸方向に着磁された複数の磁極を有するロータと、
コイルが巻回されるとともに、前記ロータに対しその軸方向に対向する複数の対向部を有するステータヨークと、
前記ステータヨークの複数の対向部間、かつ、前記ロータに対しその軸方向に対向して配置された補助ヨークと、
を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記ステータヨークの複数の対向部および補助ヨークを保持する保持部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記ロータに対しその軸方向に前記ステータヨークと逆側で対向する第２の補助ヨークを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータとロータに対向するステータヨークとを備えた電磁アクチュエータ及びこれを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器に搭載された小型のカメラのズーム駆動用などに用いられるステッピングモータは、平面サイズが小さいことが望まれる。また、携帯機器で用いられる場合には、駆動源が電池であることが多く、モータの効率が高く消費電力の低いものが望まれる。また、カメラのズーム駆動用のごとく位置精度の高い制御が望まれる場合には、ステッピングモータは、比較的高い回転位置精度を保証すべく、例えば、２０ステップ／回転程度の回転位置が指定可能なように、ロータが多極化される。小径のロータが多極化されると、該ロータの磁極に選択的に対面されるべきステータの幅が小さくなって飽和されやすくなり、磁束の漏洩が大きくなりやすい。
【０００３】
このようなステッピングモータとして、特願２００３−３０６２４０のように、周面に多数の磁極を備えたロータと、ロータの周面に対向する２つの磁極を備えた複数のステータとを有し、ステータの磁極間に、ロータの磁極の周方向の拡がり角度よりも大きい角度範囲にわたって周方向に延びた補助ヨークが設けられたものが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したステッピングモータでは、ロータの外周面に対向するようにステータが設けられているので、ロータの径方向に大きくなってしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、ロータの径方向に小型化することができ、かつ、形成される磁束の漏洩を低減することができるとともに、十分な回転トルクを得ることができる電磁アクチュエータ及びこれを備えた携帯機器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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電磁アクチュエータは、
周方向に交互に極性が異なり、かつ軸方向に着磁された複数の磁極を有するロータと、
コイルが巻回されるとともに、前記ロータに対しその軸方向に対向する複数の対向部を有するステータヨークと、
前記ステータヨークの複数の対向部間、かつ、前記ロータに対しその軸方向に対向して配置された補助ヨークと、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記ステータヨークの複数の対向部および補助ヨークを保持する保持部材を備えるようにしてもよい。
【０００８】
また、前記ロータに対しその軸方向に前記ステータヨークと逆側で対向する第２の補助ヨークを備えるようにしてもよい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の携帯機器は、上述した電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ロータの径方向に小型化することができ、かつ、形成される磁束の漏洩を低減することができるとともに、十分な回転トルクを得ることができる電磁アクチュエータおよびこれを備えた携帯機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る電磁アクチュエータについて、以下図面を参照して説明する。電磁アクチュエータ１０は、永久磁石型(ＰＭ(Permanent Magnet)型)のステッピングモータであり、ロータ１１が回転運動することにより回転軸１７に取り付けた駆動対象を回転運動させるものである。
【００１２】
電磁アクチュエータ１０は、図１乃至図３に示すように、ロータ１１と、２組のステータヨーク１２（１２ａ，１２ｂ）と、一対のコイル１３（１３ａ，１３ｂ）と、一対の補助ヨーク（第１の補助ヨーク）１４（１４ａ，１４ｂ）と、２組のステータヨーク１２の対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂや一対の補助ヨーク１４が嵌合される中板（底板）１５と、バックヨーク（第２の補助ヨーク）１６と、ロータ１１の回転軸１７と、外ケース１８とを備えている。
【００１３】
ロータ１１は、ステータヨーク１２との間の磁力により発生する回転トルクによって、回転軸１７を中心にして回転運動をするものである。ロータ１１は、例えば希土類・鉄系等の磁石材料により形成され、小径の円筒状または円板状に形成されている。また、ロータ１１には、回転軸１７の後述する大径部１７ａに嵌着される回転軸用貫通孔１１ａが形成されている。なお、ロータ１１と回転軸１７とは一体的に形成するようにしてもよい。
【００１４】
ロータ１１は、図４に示すように、周方向に交互に極性が異なり、かつ軸方向に着磁された複数の磁極を有している。これらの磁極は、ロータ１１の周方向に等間隔に設けられている。図４において、ステータヨーク１２と対向するロータ１１の面（図１における下面）は、領域Ｎ１〜Ｎ５がＮ極に磁化されており、領域Ｓ１〜Ｓ５がＳ極に磁化されている。領域Ｎ１〜Ｎ５と、領域Ｓ１〜Ｓ５は交互に位置している。
【００１５】
ステータヨーク１２（１２ａ，１２ｂ）は、コイル１３の磁束をロータ１１の着磁された領域（Ｎ１〜Ｎ５，Ｓ１〜Ｓ５）へと導くためのものである。ステータヨーク１２は、例えば軟磁性材料から形成される。２組のステータヨーク１２ａ，１２ｂは、ロータ１１の着磁された領域（Ｎ１〜Ｎ５，Ｓ１〜Ｓ５）とロータ１１の軸方向に対向するように突設された一対の対向部１２１ａ，１２２ａおよび１２１ｂ，１２２ｂをそれぞれ備えている。対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂは、コイル１３により磁化されると磁極１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂになる。
【００１６】
コイル１３は、励磁されることによりステータヨーク１２の対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを磁化するものである。コイル１３には、後述の図６に図示する正極性または負極性の電流パルスが印加されることにより励磁される。コイル１３は、ステータヨーク１２のコア部（図示せず）に巻回されている。
【００１７】
補助ヨーク１４ａ，１４ｂは、ステータヨーク１２ａの一方の対向部１２１ａからロータ１１を介して他方の対向部１２２ａ、および、ステータヨーク１２ｂの一方の対向部１２１ｂからロータ１１を介して他方の対向部１２２ｂへ至る静磁路の一部をそれぞれ形成する。補助ヨーク１４は、例えば軟磁性材料から形成され、円弧状の曲面を有している。一対の補助ヨーク１４ａ，１４ｂは、ステータヨーク１２ａの一方の対向部１２１ａと他方の対向部１２２ａとの間、ステータヨーク１２ｂの一方の対向部１２１ｂと他方の対向部１２２ｂとの間にそれぞれ配置されている。また、補助ヨーク１４は、ロータ１１の着磁された領域（磁極）（Ｎ１〜Ｎ５，Ｓ１〜Ｓ５）とロータ１１の軸方向に対向するように配置されている。一対の補助ヨーク１４ａ，１４ｂは、ロータ１１の異なる種類の２つの磁極（例えば、Ｎ１とＳ１）とロータ１１の軸方向に同時に対向するようにそれぞれ配置されている。
【００１８】
中板（保持部材）１５は、ステータヨーク１２の対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂおよび補助ヨーク１４を嵌合させて、ロータ１１の着磁された領域（Ｎ１〜Ｎ５，Ｓ１〜Ｓ５）に、ステータヨーク１２の対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２および補助ヨーク１４を対向させるためのものである。中板１５は、例えばプラスチック材等から形成されたほぼ円板状の部材からなる。中板１５には、ステータヨーク１２の対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを嵌合するスタータヨーク用貫通孔１５ａと、補助ヨーク１４を嵌合させる凹部１５ｂと、回転軸１７を回転自在に軸支する軸受用貫通孔１５ｃと、コイル１３の巻線を巻回させる凸部１５ｄと、外ケース１８の後述する一対の凸部１８ｂが嵌められる溝１５ｅとが形成されている。
【００１９】
バックヨーク１６は、ロータ１１に対しその軸方向にステータヨーク１２側と逆側で対向するように配置され、ロータ１１から磁束が開放され、漏洩されるのを防止する。バックヨーク１６は、ロータ１１と接するように配置される。バックヨーク１６は、例えば軟磁性体等により形成され、円板状に形成されている。バックヨーク１６は、回転軸１７の後述する大径部１７ｂに嵌着される回転軸用貫通孔１６ａが形成されている。
【００２０】
回転軸１７は、ロータ１１を回転させるための軸である。回転軸１７は、例えば非磁性材料の金属（ＳＵＳ(Steel Use Stainless)等）により形成されている。回転軸１７は、径の大きい大径部１７ａがロータ１１の回転軸用貫通孔１１ａ及びバックヨーク１６の回転軸用貫通孔１６ａに嵌着される。
【００２１】
外ケース１８は、ロータ１１およびバックヨーク１６を収納して、ロータ１１等に塵、埃等が付着することを防止するものである。外ケース１８には、回転軸１７を回転自在に軸支する軸受用貫通孔１８ａと一対の凸部１８ｂとが形成されている。
【００２２】
次に、このように構成される電磁アクチュエータ１０を組み立てる方法について説明する。ロータ１１の回転軸用貫通孔１１ａおよびバックヨーク１６の回転軸用貫通孔１６ａに、回転軸１７の大径部１７ａを嵌着して、回転軸１７にロータ１１およびバックヨーク１６を取り付ける。この際、図２（Ｄ）に示すように、ロータ１１とバックヨーク１６とは接して配置される。
【００２３】
その一方で、中板１５のステータヨーク用貫通孔１５ａに、コイル１３ａ，１３ｂをそれぞれ巻回したステータヨーク１２ａ，１２ｂの対向部１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを嵌合させる。また、中板１５の凹部１５ｂに補助ヨーク１４ａ，１４ｂを嵌合させる。
【００２４】
回転軸１７の大径部１７ａ付近の一端（図２（Ｄ）において下端）１７ｂを中板１５の軸受用貫通孔１５ｃに軸支させる。外ケース１８の軸受用貫通孔１８ａに回転軸１７の大径部１７ａ付近の一端１７ｂと逆側の部分を軸支させるとともに、外ケース１８の一対の凸部１８ｂを中板１５の溝１５ｅに嵌める。これにより電磁アクチュエータ１０の組み立ては終了する。
【００２５】
ここで、この電磁アクチュエータ１０を制御するための制御回路について図５を用いて説明する。この電磁アクチュエータ１０は、携帯機器に搭載された小型カメラのズーム駆動に用いられる。電磁アクチュエータ１０は、円筒カム（図示せず）を駆動することによって、ズームレンズを保持するレンズホルダ３５を光軸方向に移動させて、小型カメラのズーム駆動を行う。制御部３０は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１とメモリ３２とモータドライバ３３とを備えている。ＣＰＵ３１は、電磁アクチュエータ１０全体の制御や演算処理を行うものである。メモリ３２には、電磁アクチュエータ１０を制御するためのプログラムや制御情報が格納されている。モータドライバ３３は、ＣＰＵ３１からの制御信号に応じて、コイル１３ａ，１３ｂに、後述の図６に図示する正極性又は負極性のパルス状の駆動電流を通電し、励磁する。ＣＰＵ３１には、操作ボタン３４が接続されている。
【００２６】
操作ボタン３４が押されると、ＣＰＵ３１は、電磁アクチュエータ１０を駆動するために正電流パルス又は負電流パルスの出力をモータドライバ３３に指示する。モータドライバ３３は、指示に従って、電磁アクチュエータ１０のコイル１３ａ，１３ｂに正電流パルスまたは負電流を通電する。このように電磁アクチュエータ１０のコイル１３ａ，１３ｂに通電制御することによって、レンズホルダ３５を光軸方向前後に移動させて、ズーム駆動が行われる。
【００２７】
次に、電磁アクチュエータ１０のロータ１１の２相励磁した場合の回転動作について、図６を用いて説明する。図６において、ロータ１１は反時計回り方向に回転する。なお、図６は、図１において下側方向からロータ１１、ステータヨーク１２、コイル１３、および、補助ヨーク１４を表した図であり、電磁アクチュエータ１０の理解を容易にするために中板１５を省略し、かつ、ステータヨーク１２、コイル１３、および、補助ヨーク１４を二点鎖線で示している。
【００２８】
図６（Ａ）に示す状態は、コイル１３ａに例えば正極性の電流パルス（矢印Ｉ２方向の電流）を加えて励磁するとともに、コイル１３ｂに例えば正極性の電流パルス（矢印Ｉ１方向の電流）を加えて励磁した状態である。この励磁により、磁極１２１ａ，１２２ａは、それぞれＳ極、Ｎ極となり、磁極１２１ｂ，１２２ｂは、それぞれＮ極、Ｓ極となる。
【００２９】
この状態では、ロータ１１の磁極Ｎ１の反時計回り方向の後半部分とステータヨーク１２ａのＳ極に磁化した磁極１２１ａとが対向し、ロータ１１の磁極Ｓ２の反時計回り方向の後半部分とステータヨーク１２ａのＮ極に磁化した磁極１２２ａとが対向する。また、ロータ１１の磁極Ｓ５の反時計回り方向の前半部分とステータヨーク１２ｂのＳ極に磁化した磁極１２１ｂとが対向し、ロータ１１の磁極Ｎ４の反時計回り方向の前半部分とステータヨーク１２ｂのＮ極に磁化した磁極１２２ｂとが対向する。よって、ロータ１１の磁極Ｎ１とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａとの間，ロータ１１の磁極Ｓ２とステータヨーク１２ａとの磁極１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｓ５とステータヨーク１２ｂの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｎ４とステータヨーク１２ｂの１２２ｂとの間にそれぞれ吸引力が生じる。
【００３０】
また、この状態では、ロータ１１の磁極Ｎ２及び磁極Ｓ１の反時計回り方向の後半部分が補助ヨーク１４ａに対向する。よって、ロータ１１の磁極Ｎ２、磁極Ｓ１、および、補助ヨーク１４ａにより構成される磁気回路が形成される。したがって、ステータヨーク１２ａについて見た場合、Ｎ極１２２ａからロータ１１の磁極Ｓ２に入り、ロータ１１の磁極Ｎ１を通ってＳ極１２１ａに戻る閉磁気回路の磁束の相当部分が補助ヨーク１４ａによって与えられる。その結果、補助ヨーク１４ａがない場合と比べて、この閉磁気回路の磁気抵抗が大幅に低減される。
【００３１】
同様に、ロータ１１の磁極Ｓ４、磁極Ｎ５の反時計回り方向の前半部分、および、補助ヨーク１４ｂにより構成される磁気回路が形成され、ステータヨーク１２ｂについてみた場合、Ｎ極１２１ｂからロータ１１の磁極Ｓ５に入り、ロータ１１の磁極Ｎ４を通ってＳ極１２２ｂに戻る閉磁気回路の磁束の相当部分が補助ヨーク１４ｂによって与えられることになる。
【００３２】
また、バックヨーク１６により、Ｎ極１２２ａからロータ１１の磁極Ｓ２に入り、ロータ１１の磁極Ｎ１を通ってＳ極１２１ａに戻る閉磁気回路、および、Ｎ極１２１ｂからロータ１１の磁極Ｓ５に入り、ロータ１１の磁極Ｎ４を通ってＳ極１２２ｂに戻る閉磁気回路の磁束が漏洩されることを低減、防止できる。
【００３３】
従って、ロータ１１の磁極Ｎ１とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａとの間，ロータ１１の磁極Ｓ２とステータヨーク１２ａの磁極１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｓ５とステータヨーク１２ｂの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｎ４とステータヨーク１２ｂの磁極１２２ｂとの間にそれぞれ生じる吸引力は大きくなり、ロータ１１の停止状態を安定して維持することができる。
【００３４】
次に、図６（Ｂ）に示すように、コイル１３ａに負極性の電流パルス（矢印―Ｉ２方向の電流）を加えるとともに、コイル１３ｂに正極性の電流パルス（矢印Ｉ１方向の電流）を加えて励磁する。この励磁により、磁極１２１ａ，１２２ａは、それぞれＮ極、Ｓ極に反転する。
【００３５】
磁極１２１ａとロータ１１の磁極Ｓ１との間、および、磁極１２２ａとロータ１１の磁極Ｎ３との間に吸引力が生じ、ロータ１１には反時計回り方向に回転するように回転トルクが発生し、ロータ１１は反時計回り方向に１／２０だけ回転して、図６（Ｂ）に示す状態になる。
【００３６】
この状態では、ロータ１１の磁極Ｎ２及び磁極Ｓ２の一部が補助ヨーク１４ａに対向する。よって、ロータ１１の磁極Ｎ２、磁極Ｓ２の一部、および、補助ヨーク１４ａにより構成される磁気回路が形成される。したがって、ステータヨーク１２ａについてみた場合、Ｎ極１２１ａからロータ１１の磁極Ｓ１に入り、ロータ１１の磁極Ｎ３を通ってＳ極１２２ａに戻る閉磁気回路の磁束の相当部分が補助ヨーク１４ａによって与えられる。その結果、補助ヨーク１４ａがない場合と比べて、この閉磁気回路の磁気抵抗が大幅に低減される。
【００３７】
同様に、ロータ１１の磁極Ｓ４の一部、磁極Ｎ５、および、補助ヨーク１４ｂにより構成される磁気回路が形成されるので、ステータヨーク１２ｂについてみた場合、Ｎ極１２１ｂからロータ１１の磁極Ｓ５に入り、ロータ１１の磁極Ｎ４を通ってＳ極１２２ｂに戻る閉磁気回路の磁束の相当部分が補助ヨーク１４ｂによって与えられることになる。
【００３８】
また、バックヨーク１６により、Ｎ極１２１ａからロータ１１の磁極Ｓ１に入り、ロータ１１の磁極Ｎ３を通ってＳ極１２２ａに戻る閉磁気回路、および、Ｎ極１２１ｂからロータ１１の磁極Ｓ５に入り、ロータ１１の磁極Ｎ４を通ってＳ極１２２ｂに戻る閉磁気回路の磁束が漏洩されることを低減、防止できる。
【００３９】
従って、ロータ１１の磁極Ｓ１とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａ，ロータ１１の磁極Ｎ３とステータヨーク１２ａの１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｓ５とステータヨーク１２ｂの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｎ４とステータヨーク１２ｂの磁極１２２ｂとの間にそれぞれ生じる吸引力は大きくなり、ロータ１１の反時計回り方向に回転する回転トルクは大きくなる。また、ロータ１１のディテントトルク（無通電時の静止トルク）を十分に得ることができ、停止状態を安定して維持することができる。
【００４０】
次に、図６（Ｃ）に示すように、コイル１３ａに正極性の電流パルス（矢印Ｉ２方向の電流）を加えるとともに、コイル１３ｂに負極性の電流パルス（矢印―Ｉ１方向の電流）を加えて励磁する。この励磁により、磁極１２１ｂ，１２２ｂは、それぞれＳ極、Ｎ極に反転する。
【００４１】
磁極１２１ｂとロータ１１の磁極Ｎ１との間、および、磁極１２２ｂとロータ１１の磁極Ｓ４との間に吸引力が生じ、ロータ１１には反時計回り方向に回転するように回転トルクが発生し、ロータ１１は反時計回り方向にさらに１／２０だけ回転して、図６（Ｃ）に示す状態になる。
【００４２】
この状態では、ロータ１１の磁極Ｓ２及び磁極Ｎ２の一部が補助ヨーク１４ａに対向する。よって、ロータ１１の磁極Ｎ２の一部、磁極Ｓ２、および、補助ヨーク１４ａにより構成される磁気回路が形成される。また、ロータ１１の磁極Ｓ５の一部、磁極Ｎ５、および、補助ヨーク１４ｂにより構成される磁気回路が形成される。
【００４３】
また、バックヨーク１６により、Ｎ極１２１ａからロータ１１の磁極Ｓ１に入り、ロータ１１の磁極Ｎ３を通ってＳ極１２２ａに戻る閉磁気回路、および、Ｎ極１２２ｂからロータ１１の磁極Ｓ４に入り、ロータ１１の磁極Ｎ１を通ってＳ極１２１ｂに戻る閉磁気回路の磁束が漏洩されることを低減、防止できる。
【００４４】
従って、図６（Ｂ）で説明したのと同様に、ロータ１１の磁極Ｓ１とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａとの間，ロータ１１の磁極Ｎ３とステータヨーク１２ａの磁極１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｎ１とステータヨーク１２ｂの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｓ４とステータヨーク１２ｂの磁極１２２ｂとの間にそれぞれ生じる吸引力は大きくなり、ロータ１１の反時計回り方向に回転する回転トルクは大きくなる。また、ロータ１１のディテントトルクを十分に得ることができ、停止状態を安定して維持することができる。
【００４５】
次に、図６（Ｄ）に示すように、コイル１３ａに正極性の電流パルス（矢印Ｉ２方向の電流）を加えるとともに、コイル１３ｂに負極性の電流パルス（矢印―Ｉ１方向の電流）を加えて励磁する。この励磁により、磁極１２１ａ，１２２ａは、それぞれＳ極、Ｎ極に反転する。
【００４６】
磁極１２１ａとロータ１１の磁極Ｎ２との間、および、磁極１２２ａとロータ１１の磁極Ｓ３との間に吸引力が生じ、ロータ１１には反時計回り方向に回転するように回転トルクが発生し、ロータ１１は反時計回り方向にさらに１／２０だけ回転して、図６（Ｄ）に示す状態になる。
【００４７】
この状態では、ロータ１１の磁極Ｎ３の一部、磁極Ｓ２、および、補助ヨーク１４ａにより構成される磁気回路が形成される。また、ロータ１１の磁極Ｓ５、磁極Ｎ５の一部、および、補助ヨーク１４ｂにより構成される磁気回路が形成される。
【００４８】
また、バックヨーク１６により、Ｎ極１２２ａからロータ１１の磁極Ｓ３に入り、ロータ１１の磁極Ｎ２を通ってＳ極１２１ａに戻る閉磁気回路、および、Ｎ極１２２ｂからロータ１１の磁極Ｓ４に入り、ロータ１１の磁極Ｎ１を通ってＳ極１２１ｂに戻る閉磁気回路の磁束が漏洩されることを低減、防止できる。
【００４９】
従って、図６（Ｂ）で説明したのと同様に、ロータ１１の磁極Ｎ２とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａとの間，ロータ１１の磁極Ｓ３とステータヨーク１２ａの磁極１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｎ１とステータヨーク１２ｂとの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｓ４とステータヨーク１２ｂの磁極１２２ｂとの間にそれぞれ生じる吸引力は大きくなり、ロータ１１の反時計回り方向に回転する回転トルクは大きくなる。また、ロータ１１のディテントトルクを十分に得ることができ、停止状態を安定して維持することができる。
【００５０】
次に、図６（Ａ）に示すように、コイル１３ａに正極性の電流パルス（矢印Ｉ２方向の電流）を加えるとともに、コイル１３ｂに正極性の電流パルス（矢印Ｉ１方向の電流）を加えて励磁する。この励磁により、磁極１２１ｂ，１２２ｂは、それぞれＮ極、Ｓ極に反転する。
【００５１】
磁極１２１ｂとロータ１１の磁極Ｓ１との間、および、磁極１２２ｂとロータ１１の磁極Ｎ５との間に吸引力が生じ、ロータ１１には反時計回り方向に回転するように回転トルクが発生し、図６(Ｄ)に示す状態から、ロータ１１は反時計回り方向にさらに１／２０だけ回転する。
【００５２】
この状態では、ロータ１１の磁極Ｎ３、磁極Ｓ２の一部、および、補助ヨーク１４ａにより構成される磁気回路が形成される。また、ロータ１１の磁極Ｓ５、磁極Ｎ１の一部、および、補助ヨーク１４ｂにより構成される磁気回路が形成される。
【００５３】
また、バックヨーク１６により、Ｎ極１２２ａからロータ１１の磁極Ｓ３に入り、ロータ１１の磁極Ｎ２を通ってＳ極１２１ａに戻る閉磁気回路、および、Ｎ極１２１ｂからロータ１１の磁極Ｓ１に入り、ロータ１１の磁極Ｎ５を通ってＳ極１２２ｂに戻る閉磁気回路の磁束が漏洩されることを低減、防止できる。
【００５４】
従って、図６（Ｂ）で説明したのと同様に、ロータ１１の磁極Ｎ２とステータヨーク１２ａの磁極１２１ａとの間，ロータ１１の磁極Ｓ３とステータヨーク１２ａの磁極１２２ａとの間、ロータ１１の磁極Ｓ１とステータヨーク１２ｂの磁極１２１ｂとの間，及び、ロータ１１の磁極Ｎ５とステータヨーク１２ｂの磁極１２２ｂとの間にそれぞれ生じる吸引力は大きくなり、ロータ１１の反時計回り方向に回転する回転トルクは大きくなる。また、ロータ１１のディテントトルクを十分に得ることができ、停止状態を安定して維持することができる。
【００５５】
そして、図６（Ａ）から図６（Ｄ）までの動作を繰り返すと、ロータ１１は反時計回り方向に回転し続ける。
【００５６】
補助ヨーク１４及びバックヨーク１６を備えない場合、補助ヨーク１４のみを備えた場合、および、補助ヨーク１４及びバックヨーク１６を備えた場合の電磁アクチュエータについて、発生する回転トルクおよびディテントトルクの計測結果を表したグラフを図７に示す。
【００５７】
同相励磁をした場合、異相励磁をした場合、いずれの場合の回転トルクも、補助ヨーク１４を備えた電磁アクチュエータのほうが補助ヨーク１４を備えない電磁アクチュエータに比べて、大きいことが確認され、また、補助ヨーク１４のみを備えた電磁アクチュエータよりも、バックヨーク１６をさらに備えた電磁アクチュエータのほうがさらに大きいことが確認された。
【００５８】
また、ディテントトルクについては、補助ヨーク１４を備えない電磁アクチュエータよりも、補助ヨーク１４を備えた電磁アクチュエータ、バックヨーク１６を備えたアクチュエータのほうが大きいことが確認された。
【００５９】
このように本実施の形態の電磁アクチュエータでは、ロータ１１の外周面ではなく、下面に対向するようにステータヨーク１２およびコイル１３を設けるようにしたので、ロータ１１を径方向に小型化することができる。よって、携帯機器に搭載された小型のカメラのズーム駆動用などに利用することが好ましい電磁アクチュエータ１０を提供することができる。
【００６０】
また、本実施の形態の電磁アクチュエータでは、ロータ１１、ステータヨーク１２、および、補助ヨーク１４により磁束がロータ１１の軸方向に形成されるとともに、バックヨーク１６により磁束の漏洩を低減、防止することができるので、ロータ１１の回転トルクおよびディテントトルクを大きくすることができ、電磁アクチュエータ１０の性能は向上する。
【００６１】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本実施形態では、２つの補助ヨーク１４ａ，１４ｂを設ける例について説明したが、１つの補助ヨークを用いてもよいし、３つ以上の補助ヨークを設けるようにしてもよい。また、補助ヨーク１４ａ，１４ｂそれぞれの拡がり角について任意に設定することが可能である。
【００６２】
また、本実施形態では、ロータ１１が１０極に着磁された例について説明したが、ロータ１１の極数は１０個より多くても、少なくてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、２つのステータヨーク１２ａ，１２ｂを備えた例について説明したが、１つのステータヨークであっても、３つ以上のステータヨークを備えるものであってもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、ロータ１１の下面（図１において）に対向するようにステータヨーク１２を設ける例について説明したが、上面に対向するようにステータヨーク１２を設けるようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ１０のロータ１１を２相励磁した場合について説明したが、１−２相励磁を行うことも可能である。
【００６６】
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ１０がステッピングモータである例について説明したが、ステッピングモータに限らず、ステータヨーク１２およびロータ１１を備える電磁アクチュエータに適用することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ１０を携帯機器に搭載された小型カメラのズーム駆動に用いる例について説明したが、これに限らず、例えば、カメラのシャッタ装置、絞り装置や携帯電話の振動発生装置等に用いることも可能であり、コピー機、ファクシミリ、プリンタ等に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータの構成を表す斜視分解図である。
【図２】（Ａ）は図１に示した電磁アクチュエータの側面図、（Ｂ）は図１に示した電磁アクチュエータの平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線での矢視断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ‘線での矢視断面図、（Ｅ）は図１に示した電磁アクチュエータの底面図である。
【図３】（Ａ）は図１に示した電磁アクチュエータの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）と異なる角度からの斜視図である。
【図４】図１に示した電磁アクチュエータの備えたロータの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータを制御するための制御回路のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータにおけるロータの回転原理を説明するための説明図である。
【図７】補助ヨーク及びバックヨークを備えない場合、補助ヨークのみを備えた場合、および、補助ヨーク及びバックヨークを備えた場合の電磁アクチュエータについて、発生する回転トルク及びディテントトルクの計測結果を表すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１０      電磁アクチュエータ
１１      ロータ
１２（１２ａ，１２ｂ）ステータヨーク
１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂ  対向部（磁極）
１３（１３ａ，１３ｂ）  コイル
１４（１４ａ，１４ｂ）  補助ヨーク
１５      中板
１６      バックヨーク
１７      回転軸
１８      外ケース
【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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