(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有し、２極着磁されたマグネットに駆動アームが一体に組み付けられたローターマグネットと、
前記ローターマグネットに対してギャップを有して対向配置される円弧形状に形成された磁極部と、前記ローターマグネットの軸方向と直交する方向に延びるストレート部とを有するステーターヨークと、
前記ステーターヨークを励磁するものであって、前記ステーターヨークのストレート部がコイルの巻回中心に挿通されることで固定されるコイルボビンと、
前記ローターマグネットの一方の回転軸を回転可能に支持する軸受け部と、前記ステーターヨークと前記コイルボビンを固定する固定部とを有する第１の軸受け部材と、
前記ローターマグネットの他方の回転軸を軸支する軸受け部と、前記ステーターヨークを固定する固定部とを有する第２の軸受け部材とを備えたことを特徴とするマグネット駆動装置。
【請求項２】
前記駆動アームは、前記ローターマグネットと前記ステーターヨークの磁気作用によるディテントトルクによって、無通電時において前記第２の軸受け部材に設けられたストッパー部に当接保持されることを特徴とする請求項１に記載のマグネット駆動装置。
【請求項３】
前記駆動アームを回動可能範囲における任意の位置に停止させるために用いられ、前記ローターマグネットの回転位置を検出する磁気センサーを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のマグネット駆動装置。
【請求項４】
前記第２の軸受け部材は、前記磁気センサーを位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項３に記載のマグネット駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のマグネット駆動装置と、このマグネット駆動装置により駆動されて光通過用開口の面積を変化させる遮光部材とを有することを特徴とする光量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルが取り付けられる一対のステーターヨークを有するマグネット駆動装置、このマグネット駆動装置を駆動源とした光量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラ、スチルカメラ、デジタルカメラ等の光学機器の光量調節装置の駆動源として用いられるマグネット駆動装置としては、特開平10−32969号公報に提案されているものがある。このマグネット駆動装置は、駆動軸を有する２極着磁されたローターマグネットと、前記ローターマグネットを収容し、前記駆動軸を軸受け部で軸支する円筒状のケース内と、前記ケースの外周面に沿って対向配置され、両端部を磁極とする円弧形状の一対のステーターヨークと、前記角孔を有するコイルボビンに巻回した励磁コイルとを有し、前記一対のステーターヨークに形成された差し込み足が前記コイルボビンの角孔内の途中までそれぞれ差し込まれ、さらに該角孔内に金属製の結合片を前記互いに突き合う差し込み足に重なり合うように差し込むことにより、前記一対のステーターヨークと前記コイルボビンとを固定している。
【０００３】
そして、前記コイルに対して一方向に電流を流すと前記ローターマグネットが一方向に回転し、通電電流を大きくするに従って回転角度が増加するようになっており、また前記コイルに対して逆方向に電流を流すと前記ローターマグネットが逆方向に回転し、通電電流を大きくするに従って回転角度が増加するようになっている。
【０００４】
このようなマグネット駆動装置は、前記コイルに対する通電電流を制御することでローターマグネットが滑らかに回動するので、上記した光学機器の絞り羽根を開方向に移動させたり閉じ方向に移動させたりする光量調節装置の駆動源に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、前記ローターマグネットと前記ステータ−ヨークとのギャップが本体ケースのために広くなり、トルク効率が悪く、駆動部の外径も大きくなり小型化に適さない。
【０００６】
また、前記ステーターヨーク結合用金属片は部品点数の増加を招くことにもなる。
【０００７】
そこで、本発明は、小型でトルク効率が良く、かつ組立性に優れたマグネット駆動装置、このマグネット駆動装置を駆動源とする光量調節装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のマグネット駆動装置は、回転軸を有し、２極着磁されたマグネットに駆動アームが一体に組み付けられたローターマグネットと、前記ローターマグネットに対してギャップを有して対向配置される円弧形状に形成された磁極部と、前記ローターマグネットの軸方向と直交する方向に延びるストレート部とを有するステーターヨークと、前記ステーターヨークを励磁するものであって、前記ステーターヨークのストレート部がコイルの巻回中心に挿通されることで固定されるコイルボビンと、前記ローターマグネットの一方の回転軸を回転可能に支持する軸受け部と、前記ステーターヨークと前記コイルボビンを固定する固定部とを有する第１の軸受け部材と、前記ローターマグネットの他方の回転軸を軸支する軸受け部と、前記ステーターヨークを固定する固定部とを有する第２の軸受け部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によりステーターヨークとマグネット間の距離が狭まり、外径の小型化が可能となる。またステーターヨークの結合に金属片を用いる必要が無くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１から図７は本発明の第１の実施の形態を示す。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態を示すマグネット駆動装置の正面図、図２は図１の底面図、図３は図１の上面図、図４は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図５は図１の分解斜視図、図６は作動図、図７は第１の実施の形態のステーターヨークとキャップの固定部の詳細図である。
【００１２】
図中、１は銅線が巻回されたコイルボビンで、中央に角孔１ａが形成されている。４は外周面が円弧形状の対向する支持部４ｇと４ｈの間にコイルボビン１が装着される軸受けであり、円板形状の基板４ｄに前記一対の支持部４ｇと４ｈが軸方向に沿って形成され、前記基板４ｄの軸心部に前記コイルボビン１の装着面とは反対面に突起部４ａが形成されている。軸受け４とコイルボビン１は、コイルボビン１のフランジ１ｃと支持部４ｈの支持面４ｆとが合うように、また他方のフランジ１ｂと他方の支持部４ｇの支持面４ｅが合うように組付けられる。
【００１３】
ステーターヨーク７とステーターヨーク２とにより一対のステータ−ヨークを構成しており、ステーターヨーク７とステーターヨーク２は同一形状のものをロータ軸と直交する直交軸を挟んで互いに向かい合うように配置されている。
【００１４】
一方のステーターヨーク７は、磁性材の板を曲げ加工により円弧部７ｃと前記直交軸と平行に延びるストレートな角柱状の差し込み部7ａとを軸方向に沿って上下に成形したもので、その差し込み部７ａは支持部４ｈの角孔４ｃをとおりコイルボビン１の角孔１ａに挿入される。
【００１５】
他方のステーターヨーク２も同様に、差し込み部２ａが支持部４ｇの角孔４ｂをとおり、他方からコイルボビン１の角孔１ａに挿入される。ここで、ステーターヨークのストレートな差し込み部７ａと２ａは重なり合った状態でコイルボビン１の角孔１ａに圧入嵌合されており、その際、ステーターヨーク７の円弧部７ｃとステーターヨーク２の円弧部２ｃは、軸受け４の基板４ｄの外周面に沿うように配置される。このため前記一対のステーターヨーク７と２は安定に位置決めされる。
【００１６】
３は二極に着磁された異径円筒形状の永久磁石で、軸心部に貫通孔３ａが形成されている。６は駆動アームであり、回転軸６ｃは永久磁石３の貫通孔３ａに小径部側から挿入固定されている。以下この状態をローターマグネットと呼ぶ。なお、回転軸６ｃの挿入先端部には軸穴６ｂが形成され、前記軸受け４の突起部４ａが回転可能に軸支されている。したがって、駆動アーム６は前記ローターマグネットと一体に前記軸受けに軸支されて回転可能となる。
【００１７】
５はキャップである。キャップ５は、前記ローターマグネットの軸部６ａを軸支することにより前記ローターマグネットを回動可能に支持するための軸受け孔５ａと、磁気センサー９を位置決め固定するための溝５ｃを軸方向に有し、さらに前記一対のステーターヨーク７と２を固定するための径方向外方に延びるストッパー５ｂと５ｎを備えている。
【００１８】
キャップ５の構成を図６を用いて更に説明する。
【００１９】
図６は、駆動アーム６と磁気センサー９とキャップ５との関係を示した図である。キャップ５に設けられた溝５ｃは磁気センサー９の形状に合うよう形成され、回路基板８に半田付けされた磁気センサー９は溝５ｃに落とし込むように取り付けられる。そして、ステーターヨークとキャップが組み合わされた状態では、磁気センサーはいかなる方向にも動かないよう精度良く固定される。
【００２０】
駆動アーム６の腕部６ｄと６ｅは、キャップ５の溝５ｋと５ｌに落とし込まれる（破線の状態）。キャップ５の側面には駆動アーム６の腕部６ｄと６ｅをそれぞれ逃げるように開口部（腕部６ｄと６ｅが装着されるための軸方向の溝と、該溝の下端に繋がり、該腕部６ｄと６ｅとが周方向に回動可能とする周溝）が設けられているため、該周溝の周方向両端に位置する壁面からなるストッパー５ｄと５ｅ間の回動を可能にしている。
【００２１】
この状態、すなわちキャップ５と磁気センサー９と前記ローターマグネットが結合した状態のものに、前述したステーターヨーク２、７とコイルボビン１、軸受け４が結合した状態のものを組み合わせる。一対のステーターヨーク２と７は前記キャップ５に対して軸方向に嵌め込み、さらに周方向に回動することで係合爪（フック部２ｂ，７ｂ）が係合部（ストッパー５ｂ，５ｎ）に係合して一体化する結合方式により固定されるようになっている。
【００２２】
すなわち、図５、図６において、他方のステーターヨーク２のフック形状をした突起部２ｄはキャップの軸方向溝部５ｆに落とし込まれ、一方のステーターヨークの突起部７ｄも同様にキャップ５の軸方向溝部５ｍに落とし込まれる。この時、駆動アーム６の軸受け部をなす穴部６ｂと軸受け４の突起部４ａは回動可能に嵌合している。
【００２３】
次に、キャップ５のステータヨークストッパー（以下ヨークストッパー）５ｂと５ｎを乗り越えて止まるようにステーターヨーク２と７のフック部２ｂと７ｂを回転させる。この時、ステーターヨーク２、７の円弧部２ｃ、７ｃの内周はキャップ５の円弧側面５ｏ、５ｐ、５ｑに沿って位置する。
【００２４】
図７はフック部２ｂとヨークストッパー（斜線部）に注目した図で、ヨークストッパー５ｂとフック部２ｂの係合した状態を示している。
【００２５】
ヨークストッパー５ｂにフック部２ｂが掛かるように前記ステーターヨークを図７の矢印方向に回転させると、フック部２ｂのスロープ部２ｂ−１がヨークストッパー５ｂのスロープ部５ｂ−１に乗り上げ、さらに回転するとフック部２ｂの爪２ｅがヨークストッパー５ｂに掛かる。この時ステータヨークはヨークストッパーによって回転軸方向とスラスト方向の両方向を拘束される。さらに、ステーターヨークの円弧部内周は軸受け４とキャップ５の円周側面に沿って配置されているため、ステーターヨークが外れることはない。またマグネットとステーターヨークのマグネット対向部の距離は高精度に保たれトルク出力が安定する。
【００２６】
次に、このように構成されたマグネット駆動部の作動について説明する。
【００２７】
コイルに正通電が行われると、磁気的に安定な方向（図６では反時計方向）に前記ローターマグネットは回転し、アーム６の腕部６ｄがキャップ５に設けられたストッパー５ｅに当接して付勢される。この時通電を止めてもマグネットとステーターヨーク間に発生するディテントトルクによって付勢された状態が保たれる（図６の正通電）。
【００２８】
次に、逆通電を行なうと前記ローターマグネットは時計方向に回転し、キャップ５のストッパー５ｄに駆動アームの腕部６ｄは当接して付勢される。この時も正通電の時と同様に通電を止めても付勢状態は保たれる。
【００２９】
これは上記のような作動をおこなうようマグネット磁極の位置に対する駆動アーム６の腕部の位置（位相角）を決めているからであり、ステーターヨークの形状によって位相角は変化する。以上は２ヶ所で停止付勢される場合に付いて述べた。
【００３０】
さらに、磁気センサー９によってマグネットの位置を検出し、サーボ駆動を行なえば回動可能な範囲において任意の位置に停止が可能である。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態を示す。
【００３２】
図８は光量調節装置の分解斜視図を示す。
【００３３】
図において、１２は地板、１０はＡ絞り羽根、１１はＢ絞り羽根である。Ａ絞り羽根１０の孔１０ａは駆動アーム６のピン６ｇと係合し、Ｂ絞り羽根１１の孔１１ａはピン６ｆと係合している。
【００３４】
Ａ絞り羽根１０は地板のピン１２ａ、１２ｂ、１２ｃによってスライド可能に支持されている。一方、Ｂ絞り羽根１１は地板のピン１２ａ、１２ｃ、１２ｄによってスライド可能に支持されている。前述したコイル（不図示）に通電すると前記ステーターヨークが励磁され駆動アーム６は回動する。この時Ａ絞り羽根１０、Ｂ絞り羽根１１は地板１２に設けられた光開口部１２ｅを通過する光量を変化させる。通電が正逆通電とＯＮ、ＯＦＦのみの制御の場合にとりうる通過光量の値は２通りであり、前記磁気センサーを用いたサーボ駆動で任意の位置に駆動アーム６を停止した場合は、停止位置に応じた各々値を設定可能である。
【００３５】
尚、本駆動部の地板１２への取付けは、図９に示すように、キャップ５に軸対称にフランジを設け、該一対のフランジにそれぞれ形成した貫通孔５ｒ、５ｓと共にビスで固定する方法等が考えられる。
【００３６】
また、キャップ５を地板１２にプラスチック等を用いて一体に射出成形することも可能である。
【００３７】
なお、上記した第２の実施の形態の光量調節装置は、不図示のビデオカメラ、スチルカメラ、デジタルカメラ等の光学機器に装備される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のマグネット駆動装置によれば、２つのステーターヨークのストレート部はコイルボビン内で圧入されて磁気回路を形成するため金属片等の部材を用いなくてもよく、安価に出来る。またこの時、同時に軸受けも固定されるので組み立て工数が削減出来る。
【００３９】
ステーターヨークのマグネット対向磁極部は軸受けの円周側面に沿って配置されるため、マグネットとステーターヨークとのギャップ幅が高精度に組立られるため出力トルクが安定する。
【００４０】
第２の軸受け部材には磁気センサーを取り付ける溝があり、またステーターヨークに設けられたフック等の係合部を利用して第２の軸受け部材との結合をおこなうため駆動部の外径が大きくならずに済む。
【００４１】
以上により各部材の取付け関して少ないスペースでかつ簡便に精度良く組立が可能なマグネット駆動部を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すマグネット駆動装置の正面図。
【図２】図１の底面図。
【図３】図１の上面図。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図
【図５】図１の分解斜視図。
【図６】本発明の実施の形態の作動図。
【図７】第１の実施の形態のステーターヨークとキャップの固定部の詳細図。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す光量調節装置の分解斜視図。
【図９】図８の駆動部を取り付けるためのキャップフランジの平面図。
【符号の説明】
１…コイルボビン
２…ステーターヨーク
３…マグネット
４…軸受け
５…キャップ
６…駆動アーム
７…ステーターヨーク
８…回路基板
９…磁気センサー
１０…Ａ絞り羽根
１１…Ｂ絞り羽根
１２…地板
【図１】
0005000815.tif 000002
【図２】
0005000815.tif 000003
【図３】
0005000815.tif 000004
【図４】
0005000815.tif 000005
【図５】
0005000815.tif 000006
【図６】
0005000815.tif 000007
【図７】
0005000815.tif 000008
【図８】
0005000815.tif 000009
【図９】
0005000815.tif 000010