(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第１のマグネットと、前記第１のマグネットに一体的に設けられる第１の歯車と、前記第１のマグネットの軸方向に重ねて配置された第１のコイルと、前記第１のマグネットの外周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第１のステータと、前記第１のマグネットの内周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの内径よりも大きな外径を有する内側磁極部が形成される第１の補助ステータと、からなる第１の駆動手段と、
少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第２のマグネットと、前記第２のマグネットに一体的に設けられ前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、前記第２のマグネットの軸方向に重ねて配置された第２のコイルと、前記第２のマグネットの外周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第２のステータと、前記第２のマグネットの内周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの内径よりも大きな外径を有する内側磁極部が形成される第２の補助ステータと、からなる第２の駆動手段と、
前記第２の歯車に噛み合うことなく、前記第１の歯車と噛み合う第３の歯車と、
を備え、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車の特定の歯の位相を噛み合わせることで、前記第１のマグネットの着磁位相と前記第１のステータの外側磁極部との関係は前記第２のマグネットの着磁位相と前記第２のステータの外側磁極部との関係に対して（１８０／ｎ）度ずれた位置となるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段が配置されることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動伝達装置において、前記第３の歯車に連結され、前記第３の歯車の回転によって開閉動作を行う絞り羽根を備えることを特徴とする絞り羽根駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超小型に構成したモータとそれを用いる光量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型円筒形状のステップモータとしては図１０に示すものがある。図１０において、ボビン１０１にステータコイル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１は２個のステータヨーク１０６で軸方向から挟持固定されており、かつステータヨーク１０６にはボビン１０１の内径面円周方向にステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配置され、ケース１０３にはステータ歯１０６ａ又は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が固定されて、ステータ１０２が構成されている。
【０００３】
２組のケース１０３の一方にはフランジ１１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には他の軸受１０８が固定されている。ロータ１０９はロータ軸１１０に固定されたロータ磁石１１１から成り、ロータ磁石１１１はステータ１０２のステータヨーク１０６ａと放射状の空隙部を形成している。そして、ロータ軸１１０は２個の軸受１０８の間に回転可能に支持されている。また、１個のコイルで駆動するステップモータとしては、時計で多く用いられている図１２に示すものがある。図１２において、２０１は永久磁石から成るロータ、２０２、２０３はステータ、２０４はコイルである。
【０００４】
しかしながら、図１０に示す上記従来の小型のステップモータは、ロータ１０９の外周にケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、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という不都合がある。また、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は、図１１に示すように主としてステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１とを通過するため、ロータ磁石１１１に効果的に作用しないので、モータの出力が高くならないという不都合もある。図１２に示すものに関しても、ステータ２０３とステータ２０４のギャップが小さいところにコイルへの通電で発生する磁束が集中し、効果的にマグネットに作用しないという不都合がある。
【０００５】
このような問題を解決したモータが特開平０９−３３１６６６号公報にて提案されている。上記モータは、円周方向に等分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石から成るロータを円筒形状に形成し、該ロータの軸方向に第１のコイル、ロータ及び第２のコイルを順に配置し、第１のコイルにより励磁される第１の外側磁極及び第１の内側磁極をそれぞれロータの外周面及び内周面に対向させ、第２のコイルにより励磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極をそれぞれロータの外周面及び内周面に対向させるように構成したものであり、ロータ軸である回転軸が円筒形状の永久磁石から取り出されている。
【０００６】
このような構成のモータは、出力が高くモータの外形寸法を小さいものとすることができるが、ロータ軸と永久磁石との接合の容易化が望まれる。さらに、上記構成では、マグネットを薄くすることにより第１の外側磁極と第１の内側磁極の間の距離及び第２の外側磁極と第２の内側磁極の間の距離を結果的に小さくでき、磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。これによれば、第１のコイル及び第２のコイルに流す電流は、少ない電流で多くの磁束を発生させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開平０９−３３１６６６号等で記載されているタイプのモータは、軸方向の長さが長くなり、カメラや鏡筒内で光軸と平行となるように配置して、絞り羽根やシャッタ、レンズ等を駆動するために用いようとした場合、他のレンズの配置の邪魔になったり、他の構造物を切り欠かなければならなかったりするという不都合があった。
【０００８】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、軸方向の長さ及び直径方向の寸法を小さくすることができ、かつ出力を向上させることができる小型の駆動伝達装置を提供することにある。また、他の本発明の目的は、絞り羽根を駆動するアクチュエータとして、光軸と平行方向の長さを小さくすることができ、他のレンズや構造物に対して邪魔にならず、安価でかつ出力を向上させることができる小型の駆動伝達装置を備えた絞り羽根駆動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る駆動伝達装置は、上記目的を達成するため、少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第１のマグネットと、前記第１のマグネットに一体的に設けられる第１の歯車と、前記第１のマグネットの軸方向に重ねて配置された第１のコイルと、前記第１のマグネットの外周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第１のステータと、前記第１のマグネットの内周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの内径よりも大きな外径を有する内側磁極部が形成される第１の補助ステータと、からなる第１の駆動手段と、少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第２のマグネットと、前記第２のマグネットに一体的に設けられ前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、前記第２のマグネットの軸方向に重ねて配置された第２のコイルと、前記第２のマグネットの外周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第２のステータと、前記第２のマグネットの内周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの内径よりも大きな外径を有する内側磁極部が形成される第２の補助ステータと、からなる第２の駆動手段と、前記第２の歯車に噛み合うことなく、前記第１の歯車と噛み合う第３の歯車と、を備え、前記第１の歯車及び前記第２の歯車の特定の歯の位相を噛み合わせることで、前記第１のマグネットの着磁位相と前記第１のステータの外側磁極部との関係は前記第２のマグネットの着磁位相と前記第２のステータの外側磁極部との関係に対して（１８０／ｎ）度ずれた位置となるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段が配置されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。図１〜図９は本発明の実施例を示す図であり、図１は光量制御装置の分解斜視図であり、図２は第１の駆動手段の分解斜視図であり、図３は第２の駆動手段の分解斜視図であり、図４は第１の駆動手段及び第２の駆動手段の連結状態を示す断面図であり、図５は第１の駆動手段を含む光量制御装置の部分断面図であり、図６〜図９は第１の駆動手段と第２の駆動手段とから成るモータと駆動伝達手段（駆動伝達リング）との関係を各動作段階で示す断面図である。
【００１４】
図１〜図９において、１は第１の駆動手段の円筒形状のマグネットであり、図６〜図９に示すように、該マグネット１は、その外周表面及び内周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部を有する。該マグネット１は、例えば射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により形成することができる。これにより、円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くしたマグネットを構成することができる。また、該マグネット１には、軸心部に回転軸１ａ及び回転軸１ｂが設けられるとともに、ギア部１ｃが一体的に形成されている。前記回転軸１ａは補助ステータ５の内径部５ｆによって回転可能に支持され、前記回転軸１ｂは地板２１の軸穴２１ｂによって回転可能に支持されている。
【００１５】
前記マグネット１は、射出成形で成形されるプラスチックマグネットで構成することで、圧入による組み立てでも割れが発生することがなく、前記回転軸１ａ、１ｂや前記ギア部１ｃを有する複雑な形状でも容易に製造することが可能となる。２は円筒形状のコイルであり、該コイル２はボビン３に巻き付けられている。該コイル２及び該ボビン３はその外径が前記マグネット１の外径とほぼ同じ寸法となっている。４は軟磁性材料から成るステータであり、該ステータ４は外筒及び内軸で構成されている。該ステータ４の外筒はその先端部が外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを形成している。５は補助ステータであり、該補助ステータ５の内径部５ｆが前記ステータ４の内軸４ｆに嵌合して固着されている。また、該補助ステータ５の外径部には、前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに対向した位相で対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅが形成されている。
【００１６】
前記補助ステータ５の対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、それぞれ前記マグネット１の着磁に関して同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度づつずれて形成されており、同じく前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅは、それぞれが前記マグネット１の着磁に関して同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度づつずれて形成されている。前記コイル２及び前記ボビン３は、前記マグネット１と同心位置になるように、前記補助ステータ５との間で挟持される形で前記ステータ４に固定されている。該ステータ４の内軸４ｆと該補助ステータ５とで内側磁極を構成している。以上のようなマグネット１、コイル２、ボビン３、ステータ４、補助ステータ５により第１の駆動手段が構成されている。
【００１７】
同様に、図１〜図９において、１１は第２の駆動手段の円筒形状のマグネットであり、図６〜図９に示すように、該マグネット１１は、その外周表面及び内周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部を有する。該マグネット１１も、射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により形成することができ、これにより円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄く形成することができる。また、前記マグネット１１には、軸心部に回転軸１１ａ及び回転軸１１ｂが設けられ、ギア部１１ｃが一体的に形成されている。前記回転軸１１ａは補助ステータ１５の内径部１５ｆに回転可能に支持され、前記回転軸１１ｂは地板２１の軸穴２１ｃに回転可能に支持されている。
【００１８】
前記マグネット１１は、射出成形により成形されるプラスチックマグネットとすることにより、圧入による組み立てでも割れが発生することがなく、前記回転軸１１ａ、１１ｂや前記ギア部１１ｃを有する複雑な形状でも容易に製造することが可能なものとすることができる。１２は第２の駆動手段の円筒形状のコイルであり、該コイル１２はボビン１３に巻き付けられている。該コイル１２及び該ボビン１３はその外径が前記マグネット１１の外径とほぼ同じ寸法となっている。１４は軟磁性材料から成るステータであり、該ステータ１４は外筒及び内軸で構成される。該ステータ１４の外筒の先端部は外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを形成している。１５は補助ステータであり、該補助ステータ１５の内径部１５ｆが前記ステータ１４の内軸１４ｆに嵌合して固着されている。また、該補助ステータ１５の外径部には前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅに対向した位相で対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが形成されている。
【００１９】
前記対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅは、それぞれマグネット１１の着磁に関して同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）度すなわち７２度づつずれて形成されている。また、前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅは、それぞれが前記マグネット１１の着磁に関して同位相になるように、円周方向に３６０／（ｎ／２）度すなわち７２度づつずれて形成されている。前記コイル１２及び前記ボビン１３は、前記マグネット１１と同心位置になるように、前記補助ステータ１５との間で挟持される形でステータ１４に固定されている。該ステータ１４の内軸１４ｆと該補助ステータ１５とで内側磁極を構成している。以上のようなマグネット１１、コイル１２、ボビン１３、ステータ１４、補助ステータ１５により第２の駆動手段が構成されている。
【００２０】
２１は中央に開口部２１ａが形成されたドーナツ形状の地板であり、２２は該地板２１の開口部２１ａに嵌合部２２ｂが嵌合して回転可能に取り付けられる駆動伝達手段（駆動伝達リング）である。前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段は、それぞれ、前記ステータ４及び前記ステータ１４を公知の方法（例えば接着やビス止め等）により該地板２１に取り付けることにより固定される。その際、前記第１の駆動手段のマグネット１の回転軸１ｂを前記地板２１の軸穴２１ｂに嵌合し、前記第２の駆動手段のマグネット１１の回転軸１１ｂを該地板２１の軸穴２１ｃに嵌合することにより、両マグネット１、１１は回転可能に保持されている。
【００２１】
前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段はそれらの軸方向が平行の状態で前記地板２１の円周方向に並べて配置されており、該第１の駆動手段のマグネット１に一体的に形成されたギア部１ｃは該第２の駆動手段のマグネット１１に一体的に形成されたギア部１１ｃと噛み合っている。また、前記駆動伝達手段（駆動伝達リング）２２はギア部２２ａを有し、該ギア部２２ａは前記第１の駆動手段のマグネット１のギア部１ｃと噛み合っている。これにより、前記第１の駆動手段のマグネット１と前記第２の駆動手段のマグネット１１とはお互いに連動して駆動されるように連結されている。この時、前記マグネット１の着磁位相と前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの関係は、前記マグネット１１の着磁位相と前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅの関係に対して１８０／ｎ度すなわち１８度ずれて配置される。前記駆動伝達リング２２は、連動して駆動される該第１の駆動手段及び該第２の駆動手段とによって回転駆動される。その様子は後述する。
【００２２】
図１中の２３、２４、２５、２６、２７は絞り羽根であり、これらの羽根には図１中で下面側に突出するダボ２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａが形成されており、これらのダボはカム板２８に形成されたカム溝２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅにそれぞれ摺動可能に嵌合している。また、前記絞り羽根２３、２４、２５、２６、２７には図１中で上側に突出するダボ２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、２７ｂが形成されており、これらのダボは前記駆動伝達リング２２に形成された穴２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇに回転可能に嵌合している。前記駆動伝達手段（駆動伝達リング）２２の回転により前記絞り羽根２３、２４、２５、２６、２７を光軸回りに回動させることにより、図１に示す光量制御装置における通過光量を変化させるように構成されている。
【００２３】
前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅは軸と平行方向に延出する歯により構成されている。これによりモータの直径を最小限にし得る磁極の構成が可能となる。つまり、外側磁極を半径方向に延びる凹凸で形成するとその分モータの直径が大きくなってしまうが、本実施例では、軸と平行方向に延出する歯により外側磁極を構成しているので、前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段の直径Ｄ（図５参照）を最小限に抑えることができる。また、前記開口部２１ａを遮らぬように第１の駆動手段及び第２の駆動手段が配置されているが、それらの直径Ｄを最小限に抑えることで、該開口部２１ａを除いた部分の幅Ｗ（図５参照）を小さく抑えることができ、それによって光量制御装置そのものの直径も小さく抑えることが可能となる。
【００２４】
前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段とも、軸方向の長さはマグネットの長さとコイルの長さを加えただけの長さでほぼ決まるため、軸方向の高さＨ（図５参照）が非常に低いアクチエータとして構成することができる。また、前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段は軸方向に平行に並べて配置してあるので、絞り羽根２３を駆動するアクチエータとして光軸と平行方向の寸法を短く構成することができ、従って、図１のように光量制御装置のアクチュエータとして用いる場合に、他のレンズや構造物に対して邪魔にならない構成を実現することができる。
【００２５】
前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び内側磁極の一部を構成する前記補助ステータ５の外径部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、前記マグネット１の一端側の外周面及び内周面に対向して該マグネット１の一端側を挟み込むように設けられる。同様に前記ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び内側磁極の一部を構成する前記補助ステータ１５の外径部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅは、前記マグネット１１の一端側の外周面及び内周面に対向して該マグネット１１の一端側を挟み込むように設けられる。
【００２６】
前記ステータ４の外側磁極及び前記補助ステータ５の間にコイル２及びボビン３が設けられ、該コイル２に通電されることにより該ステータ４及び該補助ステータ５が励磁される。同様に前記ステータ１４の外側磁極及び前記補助ステータ１５の間にコイル１２及びボビン１３が設けられ、該コイル１２に通電されることにより該ステータ１４及び該補助ステータ１５が励磁される。したがって、前記コイル２により発生する磁束は前記外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び内側磁極の一部を構成する前記対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅとの間に配置されるマグネット１を横切るので、該マグネット１に効果的に作用する。また、前記コイル１２により発生する磁束は前記外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び内側磁極の一部を構成する前記対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅとの間に配置されるマグネット１１を横切るので、該マグネット１１に効果的に作用する。こうして、第１駆動手段及び第２の駆動手段から成るモータ（アクチュエータ）の出力を高めることができる。
【００２７】
前記第１の駆動手段の内側磁極は前記コイル２の内径よりも大きな外径を有し、前記第２の駆動手段の内側磁極は前記コイル１２の内径よりも大きな外径を有していることで、コイルの内径を小さくしてコイルの占有する体積を大きくしても、該第１の駆動手段の外側磁極と内側磁極との距離及び該第２の駆動手段の外側磁極と内側磁極との距離を小さく構成することが可能になる。これによりコイル側から見た磁気抵抗が小さくなるので、小さな電力によっても多くの磁束を発生させることが可能となり、モータの出力を向上させることができる。
【００２８】
図６〜図９は前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段から成るモータと前記駆動伝達手段（駆動伝達リング）２２との関係を示す断面図である。図６〜図９において、第１の駆動手段のマグネット１の着磁位相とステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅとの関係は、第２の駆動手段のマグネット１１の着磁位相とステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅとの関係に対して、１８０／ｎ度すなわち１８度ずれて配置されている。これはマグネット１のギア部１ｃ及びマグネット１１のギア部１１ｃの特定の歯の位相を合わせることで１８０／ｎ度ずれて配置される構成となっている。
【００２９】
次に前記駆動伝達リング２２が前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段によって駆動される様子を説明する。図６の状態は、第２の駆動手段のコイル１２のみに通電することにより、第２の駆動手段のステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅをＮ極とし、内側磁極の一部を構成する補助ステータ１５の対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅをＳ極とした場合を示す。前記マグネット１１の外周表面のＳ極に着磁された着磁部が前記ステータ１４の外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１１の内周表面のＮ極に着磁された着磁部が前記補助ステータ１５の対向部の中心に位置出しされる。
【００３０】
図６の状態から前記コイル１２の通電を切り、第１の駆動手段のコイル２に通電することにより、前記ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅをＳ極とし、内側磁極の一部を構成する前記補助ステータ５の対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅをＮ極に励磁すると、該第１の駆動手段のマグネット１の外周表面のＮ極に着磁された着磁部がステータ４の外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１の内周表面のＳ極に着磁された着磁部が該補助ステータ５の対向部の中心に位置出しされる。この時、前記ギア部１ｃと前記ギア部１１ｃとによって連結されているマグネット１及びマグネット１１はそれぞれ反時計方向及び時計方向に１８度回転し、該マグネット１のギア部１ｃと噛み合っている駆動伝達リング２２は時計方向に回転して、図７に示す状態となる。
【００３１】
次に前記コイル２への通電を切り、前記コイル１２への通電を図６に示す状態に対し反転させ、ステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅをＳ極とし、内側磁極の一部を構成する補助ステータ１５の対向部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅをＮ極に励磁すると、マグネット１１の外周表面のＮ極に着磁された着磁部が前記ステータ１４の外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１１の内周表面のＳ極に着磁された着磁部が該補助ステータ１５の対向部の中心に位置出しされる。この時、前記ギア部１ｃと前記ギア部１１ｃとによって連結されているマグネット１及びマグネット１１はそれぞれ反時計方向及び時計方向に１８度回転し、該マグネット１のギア部１ｃと噛み合っている該駆動伝達リング２２は時計方向に回転して、図８に示す状態となる。
【００３２】
次に上記コイル１２への通電を切り、コイル２への通電を図７に示す状態に対し反転させ、ステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅをＮ極とし、内側磁極の一部を構成する補助ステータ５の対向部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅをＳ極に励磁すると、マグネット１の外周表面のＳ極に着磁された着磁部が該ステータ４の外側磁極の中心に位置出しされ、該マグネット１の内周表面のＮ極に着磁された着磁部が該補助ステータ５の対向部の中心に位置出しされる。この時、前記ギア部１ｃと前記ギア部１１ｃとによって連結されているマグネット１及びマグネット１１はそれぞれ反時計方向及び時計方向に１８度回転し、該マグネット１のギア部１ｃと噛み合っている該駆動伝達リング２２は時計方向に回転して、図９に示す状態となる。以降、上記のようにコイル２及びコイル１２への通電方向を順次切り換えていくことにより、マグネット１、マグネット１１、及び駆動伝達リング２２も同時に回転し、通電位相に応じた位置へと順次回転することになる。
【００３３】
ここで、このような構成のアクチュエータが超小型化になる上で最適な構成であることにいて説明する。本実施例のアクチュエータの基本構成について述べると、第１に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段のマグネットを中空の円筒形状に形成していること、第２に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段のマグネットの外周面及び内周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁していること、第３に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段ともに軸方向にコイルとマグネットを順に配置していること、第４に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段ともにコイルにより励磁されるステータの外側磁極及び内側磁極をそれぞれマグネットの外周面及び内周面に対向させていること、第５に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の外側磁極を軸と平行方向に延出する歯により構成していること、第６に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段を平行に並べて配置していること、第７に、第１の駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマグネットを直接連結していることである。
【００３４】
この第１の駆動手段及び第２の駆動手段の径はマグネットの径にステータの磁極を対向させるだけの大きさがあればよく、また、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の長さはマグネットの長さにコイルの長さを加えた程度の長さがあれば良いことになる。このため第１の駆動手段及び第２の駆動手段の大きさは、マグネット及びコイルの径と長さによって決まるもので、マグネット及びコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすれば第１の駆動手段及び第２の駆動手段を超小型にすることができるものである。この時、マグネット及びコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすると、第１の駆動手段及び第２の駆動手段としての精度を維持することが難しくなるが、これはマグネットを中空の円筒形状に形成し、この中空の円筒形状に形成されたマグネットの外周面及び内周面にステータの外側磁極及び内側磁極を対向させるという単純な構造により、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の精度の問題を解決している。
【００３５】
また、前記開口部２１ａを遮らぬように第１の駆動手段及び第２の駆動手段を配置してあるが、それらの直径を最小限に抑えることができることで、光量制御装置そのものの直径も小さく抑えることができる。さらに、第１の駆動手段及び第２の駆動手段を平行に並べて配置していることで、絞り羽根を駆動するアクチュエータとして光軸と平行方向に関して短く、他のレンズや構造物に対して邪魔にならないように構成できる。また、第１の駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマグネットを直接連結していることで、双方向の回転が可能なモータとしてユニット化が可能となる。
【００３６】
前述したように、マグネット１の着磁位相とステータ４の外側磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅとの関係は、マグネット１１の着磁位相とステータ１４の外側磁極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅとの関係に対して１８０／ｎ度、すなわち１８度ずれて配置する必要がある。そこで、前記マグネット１のギア部１ｃと前記マグネット１１のギア部１１ｃとの特定の歯の位相を合わせるだけで、１８０／ｎ度ずれて配置されるように構成した。これによりマグネットの着磁位相をギアの歯の位置を見ることで目視可能になるので、組み立て時に該第１の駆動手段のマグネット１と該第２の駆動手段のマグネット１１との相対的回転位置を所定の位置で組み立てやすくなり、組み立て作業効率が高まる。
【００３７】
次に発明と実施の形態との対応について説明する。上記実施の形態において、図１、図２及び図４乃至図９のマグネット１が本発明の第１の駆動手段のマグネットに相当し、図１、図２、図４、図５のコイル２が本発明の第１の駆動手段のコイルに相当し、図１、図２及び図４乃至図９のステータ４及び補助ステータ５が本発明の第１の駆動手段のステータに相当し、図１、図３、図４及び図６乃至図９のマグネット１１が本発明の第２の駆動手段のマグネットに相当し、図１、図３、図４のコイル１２が本発明の第２の駆動手段のコイルに相当し、図１、図３、図４及び図６乃至図９のステータ１４及び補助ステータ１５が本発明の第２の駆動手段のステータに相当し、図１及び図５乃至図９の駆動伝達リング２２が本発明の駆動伝達手段に相当し、図１の絞り羽根２３、２４、２５、２６、２７及び図５の絞り羽根２３が本発明の絞り羽根に相当する。以上が実施の形態の各構成と本発明の各構成の対応関係であるが、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても良いことは言うまでもない。
【００３８】
次に本発明の実施の形態の変形例について説明する。上記の実施の形態においては、マグネット１とマグネット１１との連結をギア部１ｃとギア部１１ｃとで行ったが、その他の連結方法でもよい。例えばマグネット１にピンを設け、マグネット１１にそれに嵌合する溝を設ける。マグネット１、マグネット１１の回転量が少ない場合はこのような構成に置き換えることも可能である。また、マグネットには回転軸を一体的に形成しているが、回転軸を別体にしてマグネットに固定してもよい。また、マグネットにギア部を一体的に形成しているが、ギア部を別体としてマグネットに固定してもよい。
【００３９】
また、第１の駆動手段と第２の駆動手段とを絞り羽根が回動する地板に直接組み付け固定しているが、第１の駆動手段及び第２の駆動手段が噛み合った状態で所定のケースに固定してユニット化し、これを地板に組み付けてもよい。また、第１の駆動手段及び第２の駆動手段によって構成するモータは絞り羽根を駆動するためのアクチュエータとして用いたが、他の用途、例えばレンズ駆動のためのカム筒等を回転させる等にも使用可能であり、高出力で直径が小さく且つ軸方向の長さも短いという利点を持ったモータとして有用なものとなる。
【００４０】
以上説明した実施例によれば、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の径はマグネットの外周面に対向する外側磁極で決めることができ、また、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の軸方向の長さはマグネットの長さにコイルの長さを加えた程度の長さがあればよいことになり、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の直径方向及び軸方向の寸法を小さくすることでモータの非常な小型化を実現することができる。
また、コイルにより発生する磁束は外側磁極と内側磁極との間にあるマグネットを横切るので効果的に作用し、小さな直径寸法でも出力の高い駆動装置とすることができる。
さらに、第１の駆動手段のマグネットと第２の駆動手段のマグネットとが直接連結することでユニット化が可能となり、第１の駆動手段と第２の駆動手段を軸方向が平行になるよう配置してあるので、軸方向の長さが短いモータとして構成することができる。
【００４１】
さらに、第１の駆動手段及び第２の駆動手段から成るモータを絞り羽根を駆動するアクチュエータとして使用する場合には、装置の光軸と平行方向の寸法及び装置の直径方向の寸法を小さくすることができ、他のレンズや構造物に対して邪魔にならず、小型でありながら高出力を発揮することができ、かつ安価に製造することができる小型のモータを備えた光量制御装置が得られる。
つまり、地板の開口部を遮らぬように第１の駆動手段及び第２の駆動手段を配置する場合にその直径を最小限に抑えることができ、光量制御装置そのものの直径も小さく抑えることが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明に係る駆動伝達装置によれば、平行に配置される各駆動手段の軸方向長さはマグネットの長さにコイルの長さを加えた程度にできることから、軸方向の長さを小さくすることができ、各駆動手段の径はマグネットの径にステータの磁極を対向させるだけの大きさがあればよいことから、直径方向の寸法を小さくすることができ、さらに、コイルにより発生する磁束は外側磁極と内側磁極との間にあるマグネットを横切って効果的に作用することから、小さな直径でも高い出力が得られるように出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光量制御装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る第１の駆動手段の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る第２の駆動手段の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の駆動手段及び第２の駆動手段の断面図である。
【図５】本発明の第１の駆動手段を含む光量制御装置の断面図である。
【図６】本発明の第１の駆動手段と第２の駆動手段とから成るモータと駆動伝達リングの関係を示す断面図である。
【図７】図６の状態からコイル通電を切り換えて各マグネットを１８度回転させた状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態からコイル通電を切り換えて各マグネットをさらに１８度回転させた状態を示す断面図である。
【図９】図８の状態からコイル通電を切り換えて各マグネットをさらに１８度回転させた状態を示す断面図である。
【図１０】従来のステップモータの一例を示す縦断面図である。
【図１１】図１０のステップモータのステータを通過する磁束の状態を示す断面図である。
【図１２】従来のステップモータの別の例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１、１１        マグネット
１ｃ、１１ｃ    ギア部
２、１２        コイル
３、１３        ボビン
４、１４        ステータ
５、１５        補助ステータ
２１            地板
２１ａ          開口部（地板）
２２            駆動伝達手段（駆動伝達リング）
２２ａ          ギア部
２３〜２７      絞り羽根
２８          カム板
【図１】
0004250312.tif 000002
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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