CN1276566C - 电动机及光量调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的为提供一轴向长度短而且转矩大的电动机。为此目的，与本发明有关的电动机由大致为圆板形的转子、线圈、第一磁极部分和第二磁极部分构成，该转子至少有一个平面多处磁化，以便沿周向形成不同的极，该线圈具有与转子的外周表面相对的内周表面或与转子的内周表面相对的外周表面，该第一磁极部分沿转子的径向延伸同时与转子的一个平面相对并通过线圈被磁化，该第二磁极部分通过转子被磁化。

Description

电动机及光量调节装置

技术领域

本发明涉及电动机及光量调节装置，特别是使转子的转轴方向的长度小型化的电动机，以及用此电动机作为快门或光圈值的调节机构的叶片构件的驱动源的光量调节装置。

背景技术

有关数码相机的曝光的动作一般如下进行。

首先在摄影之前投入电源，摄像元件处于动作状态，快门叶片保持在打开位置上，被拍摄视场的光束处于到达摄像元件的状态。接受被拍摄视场的光束的摄像元件进行光电变换，反复进行蓄电、放电和转送电荷，图像监控器根据转送的信号显示被拍摄视场的图像。如果按下透镜按钮，就根据此时的摄像元件的输出确定光圈值与曝光时间，并根据所确定的光圈值驱动光圈叶片。接着，相对于已经放电的摄像元件开始蓄电，并且与此同时，以该蓄电开始信号为触发信号，起动曝光时间控制电路。经过给定的曝光时间之后，使快门叶片移动至关闭位置并保持，遮断到达摄像元件的被拍摄视场的光束。此后，转送所蓄的电荷，通过图像存储装置在记录媒体上记录画像信息。之所以在电荷转送中防止对摄像元件的曝光，则是为了防止在电荷转送中，由于过多的光而使电荷变化。

作为使这种快门叶片和光圈叶片动作的驱动装置，采用了小型电动机。适用于小型电动机的形式，有无电刷型，有作为无电刷型的电动机的图9所示类型的步进电动机。

它是在线轴101上同心地缠绕线圈105，而线轴101则用两个定子磁轭106沿轴向被夹持固定，而且在定子磁轭106上，在线轴101的内周侧，交互配置定子的齿106a和106b。在壳体103上，固定有与定子齿106a或106b成一体的定子磁轭106，构成定子102。在两组壳体103之一上，固定有法兰115和轴承108，而在另一个壳体103上，固定另一轴承108。转子109由转子轴110和固定在其上的转子磁铁111组成，在转子磁铁111与定子102的定子磁轭106a之间，有间隙。而且转子轴110用两个轴承108可旋转地支承。

但是，由于图9所示类型的电动机的输出轴设置在中间，不能是中空的结构。为此，在将此电动机用作驱动光圈叶片与快门或透镜的驱动源的场合，要将此电动机配置成在相机的镜筒内，在透镜的外侧，与光轴平行。因此，镜筒的半径的尺寸为在透镜的半径与光圈开口的半径的尺寸上加上电动机的直径的值。

为此，本申请人由美国专利No.5831356建议一种使电动机的直径方向小型化的电动机。这种电动机，由于使转子的直径方向的尺寸小型化，故即使将电动机的配置在透镜的外侧，也能使镜筒的直径做成非常小的。

另一方面，还建议将电动机做成形状中空的，构成被拍摄视场的光束能通过中空部分。由于被拍摄视场的光束通过电动机的中心部分，故与将电动机配置成与透镜平行的结构相比，更适用于镜筒的直径方向的小型化。而且，如果使电动机在转子的转轴方向的长度变短，则可以将透镜镜筒构造成紧凑的。

还有，在日本专利申请公报特开平7-213041号与特开2000-50601号中提出在转子的转轴方向的全长短的电动机。虽然上述两个公报中记载的电动机不是形状中空的，但是，设置环形的转子，并以此转子作为输出构件，并通过在壳体的中间部分也设置空穴，也可变型成为中空形状的电动机。

图10与图11示出上述公报中记载的电动机的经过简化的结构。它用多个线圈301、302和303和圆盘形的磁铁304构成，如图所示，线圈为薄的硬币形，线圈的卷轴配置成与磁铁的轴平行。圆盘形的磁铁沿其圆盘的轴向被磁化，磁铁的磁化面与线圈配置成相对。通过按顺序进行对多个线圈301～303的通电，产生磁通，使磁铁304旋转。由于线圈301～303与磁铁308同时都做成薄的，故可以使电动机的转轴方向的尺寸变小。

可是，在特开平7-213041号公报与特平2000～50601号等公报所提出的电动机中，如图11所示，在各自的线圈中产生的磁通不一定都有效地朝向磁铁304，也有朝着从磁铁溢出的方向的磁通。为此，按照电动机的整体尺寸比例，转矩并不大。

还有，由于线圈301～303和磁铁304沿电动机的转轴方向并排配置，故电动机的轴向长度最少是加上线圈的厚度和磁铁的厚度的长度。如果用此电动机作为快门叶片和光圈叶片的调节机构，则装置本身的全长不会变得那么短，将摄影透镜配置在光圈叶片或快门叶片的附近的结构就不那么合适。因此，为了使转轴方向的全长进一步变短，而且提供使转矩提高的电动机，最好对电动机进一步进行改进。

发明内容

按照本发明，提供一种电动机，它具有转子、线圈、第一磁极部分和第二磁极部分，该转子做成中空圆盘的形状，同时，至少圆盘的一侧的平面在周向按多个不同的极被磁化，该线圈配置在内周表面与前述转子的外周表面相对的位置上，或在外周表面与前述转子的内周表面相对的位置上，该第一磁极部分与前述转子的一侧的平面相对，通过沿前述转子的径向延伸的齿形成并通过前述线圈励磁，该第二磁极部分设置在前述转子的与前述第一磁极部分相反的一侧，并通过前述线圈励磁。

按照这种构造，可以提供一使电动机的转轴上的全长变短而且转矩大的电动机。

还有，第一磁极部分最好做成与相对的转子的面平行而延伸的板状。

按照本发明的其它侧面，提供一光量调节装置，它备有转子、线圈、第一磁极部分、第二磁极部分、底板构件和叶片构件，该转子做成中空圆盘的形状，同时，至少圆盘的一侧平面在周向按多个不同的极被磁化，该线圈配置在内周表面与前述转子的外周表面相对的位置上，或在外周表面与前述转子的内周表面相对的位置上，该第一磁极部分与前述转子的一侧的平面相对，通过沿前述转子的径向延伸的齿形成并通过前述线圈励磁，该第二磁极部分设置在前述转子的与前述第一磁极部分相反的一侧，并通过前述线圈励磁，该底板构件具有开口部分，该叶片构件与前述转子的回转联动，在前述开口部分的上面移动。

按照这种构造，可以提供一备有快门光圈值调节机构的轴向长度短的光量调节装置。

还有，最好是，光量调节装置进一步具有限制装置，它通过转子的旋转驱动杠杆构件，并通过设在杠杆构件上的开口部分或滤光器部分限制通过底板构件的开口部分的光量。

附图说明

图1为本发明的一个实施形式中的快门驱动装置的分解透视图。

图2为图1所示的快门驱动装置的装配完成状态的轴向剖面图。

图3为单向离合器的剖面图。

图4为图3所示的单向离合器的平面图。

图5A、5B、5C为用于说明图1中的快门驱动装置的磁铁的旋转动作的图。

图6为表示齿间转矩的情况的曲线图。

图7为另一实施形式中的快门驱动装置的分解透视图。

图8为又一实施形式中的快门驱动装置的装配完成状态的轴向剖面图。

图9为过去的步进电动机的剖面图。

图10为示出过去的扁平的无电刷电动机的一个例子的透视图。

图11为图10所示的电动机的转轴方向的剖面图。

具体实施方式

下面根据图示的实施形式说明本发明。

图1～图5A至5C为示出本发明的光量调节装置的一个实施形式中的快门驱动装置的图。图1为快门驱动装置的分解透视图，图2为快门驱动装置的装配完成状态中的轴向剖面图，图3为后面所说的单向离合器的剖面图，图4为表示后面所说的离合器构件14与输出构件13关系的平面图，图5A至5C为用于说明快门驱动装置的磁铁的旋转动作的图。

在从图1至图5A至5C中，1是作为转子的磁铁，做成中空圆盘的形状(环形)，以圆的中心为轴，保持成可旋转的，同时，至少相对于转轴的垂直面1a(即圆盘的一侧的平面)在沿周向分割成多个的不同的极上交替地被磁化。在本实施形式中，如图5A至5C所示，磁铁1的1e面以旋转的轴为中心，沿圆周方向分割成10个，S极与N极被交替磁化。与磁铁1的面1e相反的里面1f按与面1e相反的极性被分割磁化，或完全不磁化。或者是，磁铁1的面1e不磁化，而只是面1f被分割并被磁化。磁铁1为将塑性磁性材料挤出成形而形成。通过挤出成形，容易将磁铁1的圆筒形的厚度方向即轴向的有关长度做得非常短。

在磁铁1上，形成朝与转轴平行的方向突出的榫1b、1c、1d，中间的嵌合部分1a与后面所说的嵌合环6的嵌合部分6b嵌合，磁铁1可旋转地被支承。磁铁1由于是挤出塑性磁性材料而成形的，故即使是具有榫1b、1c、1d的形状，也容易制造，嵌合部分1a由于是与磁铁1一体地成形的，故磁铁部分相对于旋转中心的轴精度提高。

还有，挤出成形的磁铁由于在表面形成薄的树脂膜，故与压制磁铁比较，锈的产生大幅度减小，因此可废除涂层等防锈处理。再有，也没有压制磁铁中成问题的磁粉的附着与防锈涂层时容易产生的表面的鼓包。

2为圆筒形的线圈，它缠绕在用绝缘材料做的线轴3上。线圈2在磁铁1的外侧上配置成同一个中心，线圈2的内周表面做成与磁铁1的外周表面相对。还有，线圈2的转轴方向的厚度与磁铁1的转轴方向的厚度(即磁铁1的厚度)做成大致相同。也就是，磁铁1与线圈2配置在垂直转轴的同一平面上，而且构成在转轴的方向在同一位置上。

4为用软磁材料做的定子，它具有通过向线圈2的通电而被励磁的第一磁极部分4a、4b、4c、4d、4e。此磁极部分4a～4e与圆盘形的磁铁1的面1e相对，具有规定的间隙，并且通过沿磁铁1的径向延伸的梳齿形状的齿构成。如果磁铁1的磁化分割数为n，则此延伸的梳齿的数目按n/2形成(在本实施形式中为5)。通过朝线圈的通电，磁极部分4a～4e全部相互按同极被励磁。

如果磁铁1的面1e的磁化分割数为n，则磁极部分4a～4e沿圆周方向，第个按720/n度(在本实施形式中为72度)以相等的角度分割而形成。此磁极部分4a～4e做成与相对的转子面平行而延伸的板状。这样构成的第一磁极部分可以将快门驱动装置的整个厚度变得更薄。假设将磁极部分做成与轴向平行而延伸的凹凸部分，则虽然定子的厚度仅仅以凹部与凸部的差部分增加，但是，做成像本实施例那样的梳齿形，可以形成省略此差部分的厚度的定子。

9为后面所述的叶片压板，它形成夹住磁铁1并配置在与磁板部分4a～4e相对的位置上的第二磁极部分，而且通过线圈2按与磁极部分4a～4e相反的极性被励磁。叶片压板9用软磁材料制造，在与磁极部分4a～4e不同的位置上与定子4磁性连接，用线圈2、定子4和叶片压板9构成磁性回路。在本实施形态中，如图2所示，在盖住线圈2的外径的位置上，与叶片压板9连接。

叶片压板9用与磁铁1的面1f平行的面构成，与面1f相对，具有给定的间隙。叶片压板9在本实施形式的场合虽然用单个的平板的形状构成，但是也可以用与定子4的磁极部分4a～4e的数目相同的梳齿形构成。但是，在用梳齿形构成叶片压板9的场合，叶片压板的各自的梳齿与定子4的梳齿4a～4e相对。在此场合，如果磁铁1的面1f按与面1e相反的极性分割磁化，则可以使转子的旋转输出更大。如果像本实施形式那样用单个的平板形构成叶片压板9，则通过线圈2产生的磁通通过定子4梳齿状的磁极部分4a～4e与将此磁极部分4a～4e的形状投影在叶片压板9的平面上的位置之间。因此，与定子4的磁极部分4a～4e相对的第二磁极部分的叶片压板9的形状可以仍然是简单的平板形。还有，也可以不将叶片压板9兼用为第二磁极部分，而是用其它构件(软磁材料)构成。在此场合，由于其它的构件实现了作为第二磁极部分的任务，故叶片压板9不需要用软磁材料。在本实施形态中，由于将叶片压板9兼用为与定子4的磁极部分4a～4e相对的极，故可以将快门的驱动装置做成更薄的。

线圈2和线轴3通过粘接固定在定子4与叶片压板9之间。线轴3的肋3b构造成限制磁铁1的面1e的位置，只按规定的量确保磁铁1与定子4的磁极部分4a～4e的间隔。

第一磁极部分的定子4的磁极4a～4e与第二磁极部分的叶片压板9的磁极设置成夹住磁铁1的磁化部分1e，并保持规定的间隙，通过向线圈2通电而产生的磁通穿过位于定子4的磁极4a～4e及叶片压板9的磁极之间的磁铁1。因此，磁通有效地作用在转子的磁铁1上，提高转子的输出。再有，磁铁1由于能如前述那样，在磁铁1的转轴方向的长度方向即磁铁1的厚度方向做成非常薄的，故定子4的磁极4a～4e和叶片压板9的磁极部分的间隔可以变得非常短。因此，通过线圈2与定子4及叶片压板9形成的磁性回路的磁性阻力可以做成小的。这样，可以用小的电流产生多的磁通，提供一种通达到转子的输出增大，电力消费低和线圈小型化的电动机。

5为中间形成开口部分5a的底板，沿与光轴平行的方向突出的榫5b和5c一体地被形成，同时，形成与磁铁1的榫1c、1d接触的长孔5d、5e。通过磁铁1的榫1c、1d与长孔5d、5e的接触，磁铁1的能旋转的角度受到限制。还有，此能旋转的角度为θ。再有，底板5的外周端形成具有比底板5的其它部分厚的外壁。

6为嵌合环，6a部分固定成嵌合在叶片压板9的嵌合孔9a中。嵌合环6嵌合成使其与磁铁1之滑动面的面6b能与磁铁1的内径部分1a可旋转地相嵌合，肋6c做成磁铁1的面1f的位置限制，并只按规定的量确保第二磁极部分的叶片压板9与磁铁1的间隔。

7与8为快门叶片，设在快门叶片7上的圆孔7a能旋转地嵌合在底板5的榫5c上，圆孔7b则可滑动地嵌合在磁铁1的榫1d上。还有，设在快门叶片8上的圆孔8a可旋转地嵌合在底板5的榫5b上，圆孔8b则可滑动地嵌合在磁铁1的榫1c上。

快门叶片压板9在中间形成规定最大开口量的最大开口部分9a。通过快门叶片压板9的外周部分与底板5的外壁连接，在快门压板9与底板5之间形成有规定宽度的间隙，快门叶片7和快门叶片8配置在此间隙中间。还有，快门压板9也成为防止快门叶片7和快门叶片8沿轴向脱落的支承构件。

如果线圈2通电，磁铁1旋转，则快门叶片7的圆孔7b由磁铁1的榫1c推压，快门叶片7以圆孔7a为中心旋转，快门叶片8的圆孔8b由磁铁的榫1d推压，快门叶片8以圆孔8a为中心旋转。通过使磁铁1在可旋转的角度内旋转，快门叶片7、8在盖住快门叶片压板9的最大开口部分9a和底板5的开口部分5b的遮光位置与允许光通过的曝光位置之间移动。也就是，与磁铁1的旋转联动，进行快门叶片7、8的开闭驱动。还有，此快门叶片7、8可以将其形状改变，作为光圈叶片来使用。

10为ND滤光板，其上的孔10a部分可旋转地嵌合在底板5的榫5f上。10b为光的透过率小的ND滤光器部分，通过ND滤光板10的旋转，在盖住快门叶片压板9的开口部分9a的位置与从开口部分9a退避的位置之间移动，调节通过开口部分9a的光量。

11为联动杠杆，孔11a可旋地安装在线轴3的榫3a上。槽11b可滑动地嵌合在磁铁1的榫1b上，如果磁铁1旋转，则联动杠杆11以孔11a为中心只按对应于磁铁1的旋转的角度旋转。

12为输入齿轮，齿部12a与联动杠杆11的齿部11c啮合，来自未图示的底板的销与12b部分可旋转地嵌合。此输入齿轮12与输出构件13、棘轮构件14一起构成单向离合器。

图3为单向离合器的剖面图，图4为平面图，它示出从输入齿轮12侧看去的棘轮构件14与输出构件13的关系。

13为单向离合器的输出构件，销13b与ND滤光板10的长孔10c可滑动地嵌合。ND滤光器10对应于输出构件13的旋转在盖住快门叶片压板9的开口部分9a的位置与从开口部分9a退避的位置之间移动。输出构件13如图4所示，用13c部分可旋转地安装在来自未图示的底板的销15上，在内径部分上，形成棘轮齿13d。

14为图4所示的棘轮构件，它有具有弹性的爪部14b，该爪部14b与输出构件13的棘轮齿13d接合。棘轮构件14可旋转地用来自未图示的底板的销15和14a部分嵌合。在棘轮构件14沿图4的箭头A的方向旋转的场合，虽然爪部14b挂在棘轮齿13d，输出构件13旋转，但是，在棘轮构件14沿与箭头A相反的方向旋转的场合，由于爪部14b弯曲而在棘轮齿13d上滑动，故输出构件13不能旋转。如图3所示，在棘轮构件14上设置销14c，由于此销14c嵌合在输入齿轮12的孔12c中，故棘轮构件14与输入齿轮12总是一体地旋转。

还有，联动杠杆11与输入齿轮12构造成使磁铁1旋转θ度，而输入齿轮12旋转180度。

图5A至5C为用于说明快门驱动装置的磁铁的旋转动作的图，它示出从图2的上方看快门驱动装置的图。图5A和5C为磁铁1的榫1c、1d与底板5的长孔5d、5e的端面接触，并限制逆时针方向的旋转的状态，图5B为磁铁1的榫1c、1d与底板5的长孔5d、5e的端面接触，并限制顺时针方向的旋转的状态。图5A和5C的磁铁1的旋转位置与图5B的磁铁1的旋转位置只是θ度不同。

在未在线圈2上进行通电时，磁铁1保持在图5A至5C的任一个旋转位置上。用图5A至5C和图6说明此情况。

图6为表示齿间转矩的情况的曲线图，它示出在未向线圈2进行通电的状态，磁铁1的旋转位置与磁铁1所受到的来自第一磁极部分4a～4c的吸引力的关系。

具体地说，纵轴表示磁铁1与定子之间产生的磁力，横轴表示磁铁1的旋转相位。在用E1点、E2点表示的点，如果使磁铁正转，则产生反的旋转力，回到原来的位置。也就是说，在磁铁1中产生齿间力，使之稳定地确定在E1点或E2点的任一个的位置上。还有，虽然磁铁1在位于F1点、F2点、F3点的任一个相位上时停止，但是，即使是很小的从这些位置的相位偏离，则作用有使之回转到前后的E1点或E2点的位置上的力。也就是说，F1点、F2点、F3点称为不稳定平衡状态的停止位置。

在本实施形式中，在未向线圈2进行通电时，当磁铁1的各个极的中心部分在E1点或E2点的位置时，虽然磁铁1稳定并停止，但是，改变第一磁极部分4a～4e形状，则当磁铁1的极的边界部分在E1点或E2点的位置时，磁铁1就稳定并停止。

在未向线圈2进行通电的状态，磁铁1的磁极的中心部分由于振动和姿势的变化等而不停止在F1点、F2点、F3点的任一个的位置上，而是停在具有稳定性的E1点或E2点的位置上。

如果设磁化分割数为n，则像E1点、E2点那样的齿间稳定点按360/n度的周期存在，其中间位置为F1点、F2点、F3点那样的不稳定点。

在本实施形式中，E1点与E2点相当于第一磁极部分4a～4e的中心点，也就是说，在磁铁1的极的中心面对第一磁极部分4a～4e的中心点时，磁铁1稳定并停止。可是，由于磁铁1的极的中心处于面向第一磁极部分4a～4e的中心点的状态，故即使向线圈2进行通电，使磁极部分4a～4e励磁，在磁铁1中也不产生旋转力。因此，在本实施形式中，如图5A那样，设定为使榫1c、1d与长孔5d、5e的端面接触，在未向线圈2通电时，磁铁1的极中心与第一磁极部分4a～4e的中心所形成的角度为α度。由此，如果从图5A的状态向线圈2进行通电，使磁极部分4a～4e励磁，则在磁铁1中产生从E1点向E2点的旋转力，也就是顺时针旋转方向的力。还有，如果把图5A的状态当作图6来看，就在G点的位置。在此位置的齿间转矩(与作用在磁铁1上的定子4之间产生的吸力)为T2，它作为想回到E1点的负力(图5A至5C中的逆时针旋转方向的力)起作用。也就是说，磁铁1的榫1c、1d与底板5的长孔5d、5e接触的位置的保持力为T2。由此，在未向线圈2通电时，磁铁1通过保持力T2稳定地停止在图5A的位置上。

同样，关于磁铁1的顺时针旋转方向的旋转，如图5B那样，设定为使榫1c、1d与长孔5d、5e的端面接触，在未向线圈2通电时，磁铁1的极中心与第一磁极部分4a～4e的中心所形成的角度为β度。

也就是说，磁铁1通过底板5的长孔5d、5e来限制旋转，以使其旋转量比磁铁1的相邻的S极与N极的中心之间的距离小。

如果从图5A的状态向线圈2进行通电，使磁极部分4a～4e励磁，则在磁铁中产生从E2点向E1点的旋转力，也就是逆时针旋转方向的力。还有，如果把图5B的状态当作图6来看，就是H点的位置。在此位置的齿间转矩为T1，它作为想前进到E2点的正力(图5A至5C中的顺时针旋转方向的力)起作用。也就是说，磁铁1的榫1c、1d与底板5的长孔5d、5e接触的位置的保持力为T1。由此，在未向线圈2通电时，磁铁1通过保持力T1稳定地停止在图5B的位置上。磁铁1从图5所示的状态至成为图5B所示的状态的旋转角度为上述的θ度。

下面用图5至5C说明磁铁1与ND滤光板10的旋转动作的情况。

在未向线圈2进行通电时，磁铁1暂时在图5A的位置上稳定地停止。此时，通过输出构件13的销13b，ND滤光器部分10b保持在从快门叶片压板9的开口部分9a退避的位置上。此状态作为第一曝光状态。

如果从图5A的状态向线圈2进行通电，使定子4的磁极部分4a～4e励磁成S极，则磁铁1受到旋转方向的电磁力，作为转子的磁铁1开始沿顺时针方向平稳地旋转。然后，如果旋转角度为θ度(即图5B所示的状态)，就切断向线圈2的通电。由于图5B所示的状态为图6中的H点，故如上所述，磁铁1通过齿间力T1稳定地保持在此位置上。

随着磁铁1的顺时针方向的旋转，虽然输入齿轮12也顺时针方向旋转，但是，如图3、图4所说明那样，由于与输入齿轮12一体地旋转的棘轮构件14的爪部14b弯曲，并在棘爪齿13d上滑动，故输出构件13不旋转。因此，输出构件的销13b的位置不动，ND的滤光器部分10b仍然位于从快门叶片压板9的开口部分9a退避的位置上。

此处，如果沿与前面的情况相反的方向向线圈2进行通电，使定子4的磁极部分4a～4e励磁成N极，则转子的磁铁1开始沿逆时针方向平稳地旋转。然后，如果旋转角度为θ度(即图5C所示的状态)，就切断向线圈2的通电。由于图5C所示的状态与图5A相同，为图6中的G点，故如上所述，磁铁1通过齿间力T1稳定地保持在此位置上。

在图5A与图5C中，虽然磁铁1的旋转位置相同，但是，输出构件13的销13b的位置不同。如果磁铁1从图5B的位置逆时针方向旋转θ度，则输入齿轮12逆时针方向旋转180度(即半圈)。与输入齿轮12一体地旋转的棘轮构件14的爪部14b与输出构件13的棘轮齿13d啮合，使输出构件13逆时针方向旋转180度。与此相伴，ND滤光器部分10b通过输出构件的销13b回转至盖住快门叶片压板9的开口部分9b的位置。如果与图5A相比，通过此状态的开口部分9a的光量变小，此状态作为第二曝光状态。

再有，如果向线圈2进行通电，使定子4的磁极部分4a～4e励磁成S极，则作为转子的磁铁1开始顺时针方向旋转。磁铁1旋转θ度以后，如果使向线圈2的通电反向，将定子4的磁极部分4a～4e励磁成N极，并使磁铁1再次逆时针方向旋转，则返回至图5A所示的第一曝光状态。

这样，通过磁铁1的逆时针方向的运动，ND滤光器部分10b可在从快门叶片压板9的开口部分9a退避的位置与盖住开口部分9a的位置移动，切换上述第一曝光状态与第二曝光状态。

像上面那样，通过切换向线圈2的通电方向，使磁铁1旋转，就可能控制快门叶片7及快门叶片8的打开位置和关闭位置，控制快门叶片压板9的开口部分9a及底板5的开口部分5b的通光量。再有，在未向线圈2通电时，通过磁铁1与磁极部分4a～4e的吸力，保持在各自的位置上。因此，即使在未通电时，快门叶片7与快门叶片8的位置也不会通过振动而变化，可提高快门的可靠性，同时，节省能源。因此，本装置不论在打开的位置还是关闭的位置，都可以用作能在不通电时稳定地保持的快门装置。

图5A所示的ND滤光器部分10b的动作为，从由快门叶片压板9的开口部分9a退避的位置的第一曝光位置向线圈2通电，使定子4的磁极部分4a～4e励磁成S极并使磁铁1顺时针方向旋转θ度，到达用快门叶片7和快门叶片8盖住叶片压板9的最大开口部分9a和底板5的开口部分5b的遮光位置，图5C所示的ND滤光器部分10b的动作为，从盖住快门叶片压板的开口部分9a的位置的第二曝光位置向线圈2通电，使定子4的磁极部分4a～4e励磁成S极，并使磁铁1顺时针方向旋转θ度，到达用快门叶片7和快门叶片8盖住叶片压板9的最大开口部分9a及底板5的开口部分5b的遮光位置，这两个动作都进行快门的关闭动作。

也就是说，作为摄影透镜，可以做成保持两种F值的透镜，在被拍摄视场暗的时候，从第一曝光状态进行曝光，还有，在被摄界亮的时候，从第二曝光状态进行曝光。

还有，可以用一个快门驱动装置进行其驱动，而且不必为了保持最大开口继续通电。由于用ND滤光器的取出和放入进行透光量的调节，故不会引起光的折射现象。

转子的转轴方向的这种快门驱动装置的整体尺寸可以具有圆盘形的磁铁的厚度与面向此磁铁的定子的厚度。由于定子的厚度本身薄，故如果将磁铁与接纳在定子中的线圈做成薄的，则可以将快门驱动装置做成超小型的。再有，由于线圈可以只设置一个，故可以将通电的控制回路也做成简单的，使成本降低。

还有，将快门驱动装置的形状做成环形室的形状，就可在其内侧配置透镜，利用快门驱动装置的中间部分作为光路。

再有，磁铁1的材料中，采用将Nb-Fe-B系稀土类磁粉与聚酰氨等热塑性树脂粘结剂的混合物挤出成形面形成的塑料磁铁。由此，相对于压缩成形的磁铁的场合的弯曲强度为500kgf/cm²左右，则在例如用聚酰氨树脂作为粘结剂的场合，可以得到800kgf/cm²以上的弯曲强度，可以做成用压缩成形做不出来的壁厚薄的圆筒形。通过形成薄壁圆筒形，定子4的磁极部分与叶片压板9的磁极的间隔可以设置成短的，可以做出它们之间的磁阻小的磁性回路。由此，在向线圈2通电的场合，即使用小的起磁力也能产生多的磁通，提高制动器的性能。

图7为示出其它实施形式中的快门驱动装置的图，图1、2、5A至5C中所示的实施形式的ND滤光板10的改变中，做成取出和放入改变光圈口径的光圈口径板20。

底板的榫5f可旋转地嵌合在光圈口径板的孔20a上，榫13b则可滑动地与光圈12径板20的长孔20c嵌合。20b为开口部分，这做成口径比快门叶片压板9的开口部分9a小，开口部分9a以外，用遮光性材料做成。光圈口径板20对应于输出构件13的旋转进入快门叶片压板9的开口部分9a内，在使开口直径小的位置与从开口部分9a退避的位置之间移动，调节通过开口部分9a的光量。

此光圈口径板20的材质由于可用具有遮光性的塑料或金属构成，故可以比图1、2、5所示的实施形式中的ND滤光板更便宜地做成。

还有，在这些实施形式中，虽然做成通过磁铁旋转θ度而使输入齿轮12旋转180度，并与此对应，输出构件13的销13b在两个旋转位置之间移动，但是，如果做成例如通过磁铁旋转θ度而输入齿轮12旋转120度，则输出构件13的销13b在三个旋转位置之间移动。如果这样做，也可以设定三个左右的光圈值，并且可设定的光圈值的数目并不限制本发明。

在上述实施形式中，虽然将线圈配置在磁铁的外侧，但是，也可以将线圈配置在磁铁的内侧。在此场合，也可以使线圈2的旋转轴向的厚度与磁铁1的旋转轴向的厚度(即磁铁1的厚度)做成大致相同的尺寸。此时的快门驱动装置的剖面图在图8中示出。此处，以与图1、2、5A至5C所示的实施形式不同的构造为中心进行说明。

在图8中，51为转子的磁铁，它做成中空圆盘的形状(环形)，以圆的中心为轴，保持成可旋转的，同时，至少相对于转达轴的垂直方向的面51e沿周向被分割，按不同的极交替地被磁化。与图1、2、5A至5C所示的磁铁1相同，在本实施形式中，磁铁51的面51e以旋转的轴为中心，沿周向分割成10个，S极与N极被交替磁化。与磁铁51的面51e相反的里面51f按与面51e相反的极性被分割磁化，或者是，完全不磁化。或者是，磁铁51的面51e不磁化，而只是面51f被分割磁化。磁铁51为将塑性磁性材料挤出成形而形成。还有，在磁铁51中，形成朝与转轴平行的方向突出的榫51b、51c、51d和中间部分的嵌合部分51a，此嵌合部分51a与后面所述的嵌合环56的嵌合部分56b嵌合，支承成可以旋转的。

52为圆筒形的线圈，它缠绕在用绝缘材料做的线轴53上。线圈52在磁铁51的内侧配置，线圈52的外周表面做成与磁铁51的内周表面相对。还有，线圈52的转轴方向的厚度与磁铁51的转轴方向的厚度(即磁铁51的厚度)做成大致相同的尺寸。

54为用软磁材料做的定子，它与图1、2、5A至5C所示的实施形式相同，具有通过向线圈52的通电而被励磁的第一磁极部分54a、54b、54c、54d、54e。此磁极部分54a～54e与圆盘形的磁铁51的面51e相对，具有规定的间隙，并且通过沿磁铁51的径向延伸的梳齿形状的齿构成。如果磁铁51的磁化分割数为n，则此延伸的梳齿的数目按n/2形成(在本实施形态中为5)。通过朝线圈的通电，磁极部分54a～54e全部相互按同极被磁化。

磁极部分54a～54e沿圆周方向每个按720/n度(在本实施形式中为72度)等角度地分割而形成。此磁极部分54a～54e做成与相对的转子的面平行而延伸的板状。

59为叶片压板，它夹住磁铁51并配置在与磁极部分54a～54e相对的位置上，而且通过线圈52按与磁极部分54a～54e相反的极性被励磁，形成第二磁极部分。叶片压板59用软磁材料制造，在与磁极部分54a～54e不同的位置上与定子54磁性连接，用线圈52、定子54和叶片压板59构成磁性回路。在本实施形态中，如图8所示，在盖住线圈52的内径的位置(比线圈内周更向内的一侧)上与叶片压板59连接。

叶片压板59与和磁铁51的面51e相反的面51f平行，与面51f相对，具有给定的间隙。叶片压板59也可以用简单的平板形构成，用与定子54的磁极部分54a～54e的数目相同的梳齿形状构成也可。但是，在用梳齿形构成叶片压板59的场合，使叶片压板的梳齿与定子54的梳齿54a～54e相对。在此场合，如果磁铁51的面51f按与面51e相反的极性分割磁化，则可以使转子的旋转输出更大。

线圈52和线轴53通过粘接固定在定子54与叶片压板59之间。线轴53的肋53b构造成限制磁铁51的面51e的位置，只按规定的量确保磁铁51与定子54的磁极部分54a～54e的间隔。

第一磁极部分的定子54的磁极54a～54e与第二磁极部分的叶片压板59的磁极部分设置成夹住磁铁51的磁化部分51e，并保持规定的间隙，通过向线圈52通电而产生的磁通穿过位于磁极54a～54e及叶片压板59的磁极部分之间的磁铁51。由此，可以用小的电流产生多的磁通，提供一种能达到转子的输出增大、电力消费小和线圈小型化的电动机。

55为在中间形成开口部分55a的底板，沿与光轴平行的方向突出的榫55b和55c一体地被形成，同时，形成与磁铁51的榫51c、51d接触的长孔55d、55e。通过磁铁51的榫51c、51d与长孔55d、55e的接触，磁铁51的能旋转的角度受到限制。还有，令此能旋转的角度为θ。再有，底板55的外周端形成具有比底板55的其它部分厚的外壁。

56为嵌合环，56a部分固定成嵌合在叶片压板59的嵌合孔59a中。嵌合环56嵌合成使之与磁铁51之滑动面的面56b能与磁铁51的内径部分51a可旋转地嵌合，肋56c做成磁铁51的面51f的位置限制，并只按规定的量确保第二磁极部分的叶片压板59与磁铁51的间隔。

57与58为快门叶片，该在快门叶片57上的圆孔57a能旋转地嵌合在底板55的榫55c上，圆孔57b则可滑动地嵌合在磁铁51的榫51d上。还有，该在快门叶片58上的圆孔58a可旋转地嵌合在底板55的榫55b上，圆孔58b则可滑动地嵌合在磁铁51的榫51c上。

快门叶片压板59在中间形成规定最大开口量的最大开口部分59a。通过快门叶片压板59的外周部分与底板55的外壁连接，在快门压板59与底板55之间形成有规定宽度的间隙，快门叶片57和快门叶片58配置在此间隙中。还有，快门叶片压板59也成为防止快门叶片57和快门叶片58沿轴向脱开的支承构件。

如果线圈51通电，磁铁51旋转，则快门叶片57的圆孔57b由磁铁51的榫51c推压，快门叶片57以圆孔57a为中心旋转，快门叶片58的圆孔58b由磁铁51的榫51d推压，快门叶片58以圆孔58a为中心旋转。通过磁铁51在可旋转的角度内旋转，快门叶片57、58在盖住快门叶片压板59的最大开口部分59a和底板55的开口部分55a的遮光位置与允许光通过的曝光位置之间移动。也就是，与磁铁51的旋转联动，进行快门叶片57、58的打开驱动。还有，此快门叶片57、58可以将其形状改变，作为光圈叶片来使用。

还有，虽然在上述实施形式中，用作快门驱动装置的磁铁做成中空的圆盘形，但是在仅仅作为极扁平的电动机使用的场合，磁铁只是做成圆盘形也可。但是，由于不是中空的形状，不能像图8所示的实施形式那样，将线圈配置成面向磁铁的内周，而是不用说，必须如图1、2、5所示的实施形式那样，将线圈配置成面向磁铁的外周。

还有，即使转矩下降，在磁铁上设置各一个N极和S极，在定子中也只有一个第一磁极，也可以与上述实施形式相同地驱动快门叶片。在此场合，由于可以在磁铁的圆周上只配置两个磁极，故可自由设定磁铁的可能旋转的角度θ。

Claims (11)

1.电动机，它具有：

转子，它做成中空圆盘的形状，同时，至少圆盘的一侧的平面在周向按多个不同的极被磁化；

线圈，它配置在内周表面与前述转子的外周表面相对的位置上，或在外周表面与前述转子的内周表面相对的位置上；

第一磁极部分，它与前述转子的一侧的平面相对，通过沿前述转子的径向延伸的齿形成并通过前述线圈励磁；

第二磁极部分，它设置在前述转子的与前述第一磁极部分相反的一侧，并通过前述线圈励磁。

2.如权利要求1的电动机，其中，前述第一磁极部分做成与相对的转子的面平行的延伸的板状。

3.电动机，它具有：

转子，它做成圆盘的形状，同时，至少圆盘的一侧的平面在周向按多个不同的极被磁化；

线圈，它配置在内周表面与前述转子的外周表面相对的位置；

第一磁极部分，它与上述转子的一侧的平面相对，通过沿前述转子的径向延伸的齿形成并通过前述线圈励磁；

第二磁极部分，它设置在前述转子的与前述第一磁极部分相反的一侧，并通过前述线圈励磁。

4.如权利要求3的电动机，其中，前述第一磁极部分做成与相对的转子的面平行而延伸的板状。

5.光量调节装置，它具有：

转子，它成中空圆盘的形状，同时，至少圆盘的一侧的平面在周向按多个不同的极被磁化；

线圈，它配置在内周表面与前述转子的外周表面相对的位置上，或在外周表面与前述转子的内周表面相对的位置上；

第一磁极部分，它与前述转子的一侧的平面相对，通过沿前述转子的径向延伸的齿形成并通过前述线圈励磁；

第二磁极部分，它设置在前述转子的与前述第一磁极部分相反的一侧，并通过前述线圈励磁；

具有开口部分的底板构件；

叶片构件，它与前述转子的旋转联动，在前述开口部分的上面移动。

6.如权利要求5的光量调节装置，其中，前述叶片构件为快门叶片或光圈叶片。

7.如权利要求5的光量调节装置，它进一步具有限制装置，该限制装置通过转子的旋转驱动杠杆构件，并通过设在杠杆构件上的开口部分限制通过底板构件的开口部分的光量。

8.如权利要求7的光量调节装置，其中，前述限制装置备有与前述转子共同旋转，并驱动前述杠杆构件的齿轮构件，前述齿轮构件只在转子按给定方向旋转时驱动杠杆构件。

9.如权利要求5的光量调节装置，它进一步具有限制装置，该限制装置通过转子的旋转驱动杠杆构件，并通过设在前述杠杆构件上的滤光构件限制通过底板构件的开口部分的光量。

10.如权利要求9的光量调节装置，其中，前述限制装置备有与前述转子共同旋转，并驱动前述杠杆构件的齿轮构件，前述齿轮构件只在转子按给定方向旋转时驱动杠杆构件。

11.如权利要求5的光量调节装置，其中，前述转子的旋转受到限制，以使其旋转量比转子的相邻的两个极的中心之间的距离小。

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