JP2550110B2 - Electromagnetic drive diaphragm device - Google Patents
Electromagnetic drive diaphragm deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ この発明はカメラ等の光学機器に搭載するための電磁
駆動絞り装置に関し、特に超小型カメラに好適な電磁駆
動絞り装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven diaphragm device for mounting on an optical device such as a camera, and more particularly to an electromagnetically driven diaphragm device suitable for a micro camera.
［発明の背景］ ビデオカメラは映画等の撮影用や一般の画像記録用に
用いられるほか、ロボット等の自動機器のための物体認
識センサーや防犯設備の監視センサーなどとして広く用
いられているが、従来のビデオカメラはかなり大型であ
るとともにかなり高価でもあるため、かなり普及したと
は言うものの、まだ各種の潜在需要を満すには至ってい
ない。BACKGROUND OF THE INVENTION Video cameras are used not only for filming movies and for recording general images, but also as object recognition sensors for automatic devices such as robots and surveillance sensors for crime prevention equipment. Conventional video cameras are quite large and expensive, and although they have been widely used, they have not yet met various potential demands.
ビデオカメラに関する市場調査によれば潜在需要は膨
大であり、低価格の超小型ビデオカメラが開発されれば
該カメラを種々の分野に適用することによってその膨大
な潜在需要を顕在化させることができると予想されてい
る。According to market research on video cameras, the potential demand is enormous, and if a low-priced microminiature video camera is developed, the huge demand can be realized by applying the camera to various fields. It is expected.
このような現状を考慮して現在、直径５〜15mm程度の
円柱形の超小型ビデオカメラの開発が企画されている
が、このような小径のビデオカメラ乃至スティルカメラ
に関する技術開発は過去には行われたことがないので、
このビデオカメラの実用化のためには解決しなければな
らぬ技術問題がかなりあり、たとえば絞り装置に関する
問題もその一つであった。この超小型カメラはその寸法
の面から、人が手で支持しつつ撮影するという使用形態
よりも他物体に支持させつつ無人状態且つ遠隔操作で使
用するという使用形態に適しているため、該カメラのシ
ャッターや絞り装置は電動型であることが必要である
が、該カメラは非常に小型であるためたとえば、レンズ
シャッターカメラに搭載されている公知の電磁駆動絞り
装置を利用することは不可能であった。また、公知の電
磁駆動絞り装置のモータ部分はコンパクトカメラのレン
ズ径を基準として設計されているので該モータ部分を単
に小型化しただけでは出力不足となって絞り羽根を駆動
できなくなることがわかっている。従って、前記の超小
型カメラを実現するためには、コンパクトカメラに搭載
されている公知の電磁駆動絞り装置とは異なる構造の新
規な電磁駆動絞り装置の開発が必要であった。Considering the current situation, the development of a cylindrical ultra-small video camera with a diameter of 5 to 15 mm is currently being planned, but technical development related to such a small-diameter video camera or still camera has not been carried out in the past. I've never been told,
There are many technical problems that must be solved for practical use of this video camera, and for example, a problem related to the diaphragm device was one of them. From the viewpoint of its size, this microminiature camera is more suitable for a usage pattern in which an object is supported by another object and used in an unmanned state and in remote operation than in a usage pattern in which a person supports while shooting with a hand. The shutter and the diaphragm device need to be of an electric type, but since the camera is very small, for example, it is impossible to use a known electromagnetically driven diaphragm device mounted on a lens shutter camera. there were. In addition, since the motor portion of the known electromagnetically driven aperture device is designed based on the lens diameter of the compact camera, it has been found that simply reducing the size of the motor portion results in insufficient output and cannot drive the aperture blades. I have. Therefore, in order to realize the above-mentioned ultra-small camera, it was necessary to develop a new electromagnetically driven diaphragm device having a structure different from the known electromagnetically driven diaphragm device mounted on the compact camera.
なお、従来、コンパクトカメラ等に搭載するために提
案されている各種の電磁駆動絞り装置の中には、環状円
板形のステータと環状円板形のロータとを有したモータ
を具備するとともに該ロータに絞り羽根が枢着されてい
る構造のものがあるが、この型式の電磁駆動絞り装置を
小型化した場合、モータ出力が著るしく小さくなって絞
り羽根を駆動できなくなり、また、絞り羽根を駆動でき
るような出力を該モータから得られるように設計を行う
とモータの外径が大型化してしまう、という問題があっ
た。Incidentally, among various electromagnetically driven diaphragm devices that have been conventionally proposed to be mounted on a compact camera or the like, a motor having an annular disc-shaped stator and an annular disc-shaped rotor is provided and There is a structure in which the diaphragm blades are pivotally attached to the rotor, but when the electromagnetically driven diaphragm device of this type is downsized, the motor output becomes so small that it becomes impossible to drive the diaphragm blades. If the design is made so that an output capable of driving the motor can be obtained from the motor, there is a problem that the outer diameter of the motor becomes large.
一方、前記の如き超小型絞り装置を設計する場合、前
記の如きモータに関する問題とは別に絞り羽根に関する
次のような問題のあることも判明している。On the other hand, when designing such an ultra-small aperture device, it has also been found that there are the following problems relating to the aperture blades in addition to the problems relating to the motor as described above.
一般に絞り装置では、絞り全閉時には各絞り羽根の先
端が互いに重り合って相互接触した状態となるので各絞
り羽根はそれぞれの先端を押し曲げられてたわんだ状態
となるが、コンパクトカメラ等の絞り装置では各絞り羽
根の長さが比較的長いので絞り羽根のたわみ角が小さ
く、従って、絞り羽根のたわみが絞り羽根の回動に悪影
響を及ぼすことはなかった。Generally, in a diaphragm device, when the diaphragm is fully closed, the tips of the diaphragm blades are in contact with each other because they overlap each other. In the apparatus, since the length of each diaphragm blade is relatively long, the deflection angle of the diaphragm blade is small, and therefore the deflection of the diaphragm blade does not adversely affect the rotation of the diaphragm blade.
これに対し、前記の如き超小型の絞り装置では各絞り
羽根の長さが短いため、各絞り羽根のたわみ角が大き
く、従って、各絞り羽根が光軸に対する直交平面内で回
動できなくなって回動中に他の絞り羽根と衝突を起す危
険性があった。On the other hand, in the above-described ultra-compact diaphragm device, each diaphragm blade has a short length, so that each diaphragm blade has a large deflection angle, and therefore each diaphragm blade cannot rotate in a plane orthogonal to the optical axis. There was a risk of colliding with other diaphragm blades during rotation.
［発明の目的］ この発明の目的は、超小型カメラに好適な電磁駆動絞
り装置を提供することであり、従来公知の電磁駆動絞り
装置（もしくは直接電動式シャッター）とは異なる新規
な構造の電磁駆動絞り装置を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an electromagnetically driven diaphragm device suitable for a micro camera, and has a novel structure which is different from a conventionally known electromagnetically driven diaphragm device (or a direct electric shutter). It is to provide a drive diaphragm device.
［発明の概要］ 本発明による電磁駆動絞り装置は、円筒形のレンズ保
持部を有した本体と、該レンズ保持部と同心の円周に沿
つた形状に形成され、該円周面の内側および外側にそれ
ぞれ複数の磁極を有する永久磁石と、該レンズ保持部と
同心の内側円筒形部および外側円筒形部を有し、該内側
円筒形部に該永久磁石が配置され、該レンズ保持部の外
周に沿って回動しうるように構成されている磁性材製の
ロータと、光軸と直交する方向に巻回されるとともに該
永久磁石の円周に沿って湾曲形成されることによって円
弧状としたコイルと、該ロータの回動に応じて開閉する
絞り羽根とを有し、該永久磁石および該コイルは該内側
円筒部と該外側円筒部との間に挟まれる位置で互いに対
向して配置することを特徴とするものである。[Summary of the Invention] An electromagnetically driven diaphragm device according to the present invention is formed in a shape having a main body having a cylindrical lens holding portion and a circumference concentric with the lens holding portion. A permanent magnet having a plurality of magnetic poles on the outer side, and an inner cylindrical portion and an outer cylindrical portion concentric with the lens holding portion, the permanent magnet being arranged in the inner cylindrical portion, A rotor made of a magnetic material that is configured to be rotatable along the outer circumference, and an arc shape by being wound in a direction orthogonal to the optical axis and being curved along the circumference of the permanent magnet. And a diaphragm blade that opens and closes according to the rotation of the rotor, and the permanent magnet and the coil face each other at a position sandwiched between the inner cylindrical portion and the outer cylindrical portion. It is characterized by being arranged.
本発明の電磁駆動絞り装置では駆動コイルが永久磁石
の円周に沿って湾曲形成されることによって円弧状とし
た駆動コイルと永久磁石を有する円筒形のロータとが該
レンズ保持部の外側に同心円状に配置されているので直
径が小さく、しかも全長の短かいカメラに適した小型の
絞り装置を構成することができる。また、直径寸法にく
らべて駆動コイルを大きくすることができるので小径に
もかかわらず大きな駆動力を発生できるモータが構成さ
れており、従って、公知のレンズシャッターカメラの電
磁駆動絞り装置の構成では不可能であった小型の電磁駆
動絞り装置を実現することができる。In the electromagnetically driven diaphragm device of the present invention, the drive coil is curved along the circumference of the permanent magnet, so that the drive coil in the shape of an arc and the cylindrical rotor having the permanent magnet are concentric to the outside of the lens holding portion. Since they are arranged in a circle, it is possible to construct a small diaphragm device suitable for a camera having a small diameter and a short overall length. Further, since the drive coil can be made larger than the diameter dimension, a motor capable of generating a large driving force in spite of its small diameter is constructed. It is possible to realize the small-sized electromagnetically driven diaphragm device that was possible.
［発明の実施例］ 以下に図面を参照して本発明の一実施例を説明する。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明による絞り装置を内蔵した超小型カメ
ラの概略縦断面図であり、第１図では本発明の絞り装置
を除いた他の殆んどのカメラ構造部分については図示さ
れていない。第２図は本発明の絞り装置の要部分解斜視
図、第３図は、第１図におけるIII−III矢視断面図、第
４図は本発明の絞り装置を内蔵している超小型ビデオカ
メラの外観を示した斜視図、である。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a micro camera incorporating a diaphragm device according to the present invention. In FIG. 1, most of the camera structure other than the diaphragm device of the present invention is not shown. FIG. 2 is an exploded perspective view of an essential part of the diaphragm device of the present invention, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a micro video incorporating the diaphragm device of the present invention. It is a perspective view showing the appearance of a camera.
第１図において、１は該カメラのカメラボディであ
り、該カメラボディ１の先端部近傍には本発明による絞
り装置２と、レンズ前玉L1と、が内蔵されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a camera body of the camera, and a diaphragm device 2 according to the present invention and a lens front lens L 1 are built in the vicinity of the tip of the camera body 1.
本発明による絞り装置２は、カメラボディ１に固定さ
れる本体３と該本体３に対して回動可能なロータ４と、
該本体３に固定されたコイルユニット５と、該ロータ４
の前端面に枢着された複数の絞り羽根６〜８と、該ロー
タ４に固定された永久磁石９及び10と、該絞り羽根６〜
８の開閉動作を制御するカム溝を備えるとともに該本体
３に固定された前カバー11と、を具備している。An aperture device 2 according to the present invention includes a main body 3 fixed to the camera body 1, a rotor 4 rotatable with respect to the main body 3,
A coil unit 5 fixed to the main body 3;
A plurality of diaphragm blades 6 to 8 pivotally attached to the front end surface of the rotor, permanent magnets 9 and 10 fixed to the rotor 4,
A front cover 11 fixed to the main body 3 is provided with a cam groove for controlling the opening / closing operation of 8.
本体３はその中心部に円筒形のレンズ保持部3aを具備
するとともに該レンズ保持部3aと同心の外側円筒部3bを
有した二重円筒形構造であり、該レンズ保持部3aの外周
面と外側円筒部3bの内周面との間に環状空間が形成され
ている。該レンズ保持部3aの内部にはレンズ後玉L2が収
容され、該レンズ保持部3aの先端部外周面にはロータ４
を回転可能に支持するための球体12の転動路として周方
向凹部3c（第２図参照）が形成されている。また、該本
体３の外周面には前カバー11の連結固定用のビスを挿入
するためのビス挿入孔3d（バカ孔）が貫設されている。The body 3 has a double cylindrical structure having a cylindrical lens holding portion 3a at the center thereof and an outer cylindrical portion 3b concentric with the lens holding portion 3a, and has an outer peripheral surface of the lens holding portion 3a. An annular space is formed between the outer cylindrical portion 3b and the inner peripheral surface. The interior of the lens holding part 3a lens after lens L 2 is accommodated, the rotor 4 to the distal end portion outer peripheral surface of the lens holding part 3a
A circumferential recess 3c (see FIG. 2) is formed as a rolling path of the spherical body 12 for rotatably supporting the spherical body 12. Further, a screw insertion hole 3d (a stupid hole) for inserting a screw for connecting and fixing the front cover 11 is formed through the outer peripheral surface of the main body 3.
本体３のレンズ保持部3aと外側円筒部3bとの間に形成
された環状空間には内側円筒部4aと外側円筒部4bとを具
備した二重円筒形のロータ４が挿入され、該ロータ４の
内側円筒部4aは本体３のレンズ保持部3aの外周面に該球
体12を介して回転可能に嵌装されている。該ロータ４の
内側円筒部4aの外周面の２ケ所には第３図に示すように
該ロータの中心に関して対称位置に円筒状の湾曲した一
対の永久磁石９及び10が固定されている。また、該ロー
タ４の前方端板部には第２図に示すように３枚の絞り羽
根６〜８を枢着するための３個のピン孔4c〜4eが形成さ
れ、各ピン孔4c〜4eには各絞り羽根６〜８の一面に突設
されている枢着用のピン6a〜8a（6aは図示されていな
い）が動可能に挿入されている。該ロータ４の外側円筒
部と前方端板部には該絞り装置の組立の際の位置決めの
ために第２図に示したように切欠き4fが形成されてお
り、該絞り装置の組立の際には該切欠きの位置に該本体
３のビス挿入孔3dと後述の前カバー11の突片とが位置決
めされるようになっている。A double cylindrical rotor 4 having an inner cylindrical portion 4a and an outer cylindrical portion 4b is inserted into an annular space formed between the lens holding portion 3a of the main body 3 and the outer cylindrical portion 3b. The inner cylindrical portion 4a is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the lens holding portion 3a of the main body 3 via the spherical body 12. As shown in FIG. 3, a pair of cylindrically curved permanent magnets 9 and 10 are fixed at symmetrical positions with respect to the center of the rotor at two locations on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 4a of the rotor 4. Further, as shown in FIG. 2, three pin holes 4c to 4e for pivotally connecting three diaphragm blades 6 to 8 are formed in the front end plate portion of the rotor 4, and each of the pin holes 4c to 4e is formed. A pivotally mounted pin 6a to 8a (6a not shown) projecting from one surface of each of the aperture blades 6 to 8 is movably inserted in 4e. A notch 4f is formed in the outer cylindrical portion and the front end plate portion of the rotor 4 for positioning at the time of assembling the expansion device, as shown in FIG. The screw insertion hole 3d of the main body 3 and a protruding piece of the front cover 11, which will be described later, are positioned at the notch.
本体３のレンズ保持部3aと外側円筒部3bとの間に形成
されている環状空間には第２図に示したコイルユニット
５が配置され、該コイルユニット５に設けられた複数の
コイルがロータ４の外側円筒部4bと該永久磁石９及び10
とに対して各々所定の間隙を以って対向するように該環
状空間内に配置されている。該コイルユニット５は、本
体３の後方端板部に形成された環状溝に嵌合固定される
環状円板形のプリント配線板13と、該プリント配線板13
の周縁と平行な円弧に沿って配置されるとともに該プリ
ント配線板上に直立固定された４個の永久磁石９及び10
の円周に沿って円弧状に湾曲した板状のヨークレス状の
コイル14〜17と、によって構成されている。該プリント
配線板13には各コイルに接続される配線18が取付けられ
ており、該配線18は該ロータの切欠き4fの位置に配置さ
れている。各コイル14〜17は第２図に示されるようにプ
リント配線板13の中心に対して放射方向の軸線を中心と
して巻線が巻かれており、且つ、永久磁石９及び10の円
周に沿って円弧状に湾曲している。これらの４個のコイ
ルのうち、プリント配線板の軸心に関して対称位置に配
置された一対のコイル14及び15は該ロータ４を駆動する
電磁力を発生させるための駆動用コイルであり、他の一
対のコイル16及び17は該ロータ４の回動速度と回動方向
とを検出するための検出用コイルとなっている。A coil unit 5 shown in FIG. 2 is disposed in an annular space formed between the lens holding portion 3a and the outer cylindrical portion 3b of the main body 3, and a plurality of coils provided in the coil unit 5 are mounted on a rotor. 4 and the permanent magnets 9 and 10
Are disposed in the annular space so as to face each other with a predetermined gap. The coil unit 5 includes an annular disk-shaped printed wiring board 13 fitted and fixed in an annular groove formed in the rear end plate portion of the main body 3, and the printed wiring board 13
Four permanent magnets 9 and 10 which are arranged along an arc parallel to the peripheral edge of and are fixed upright on the printed wiring board.
Plate-shaped yokeless coils 14 to 17 that are curved in an arc shape along the circumference of the. Wiring 18 connected to each coil is attached to the printed wiring board 13, and the wiring 18 is arranged at the position of the notch 4f of the rotor. As shown in FIG. 2, each of the coils 14 to 17 is wound around the printed wiring board 13 with the radial axis as the center, and along the circumference of the permanent magnets 9 and 10. Is curved in an arc shape. Among these four coils, a pair of coils 14 and 15 arranged symmetrically with respect to the axis of the printed wiring board are driving coils for generating an electromagnetic force for driving the rotor 4, and other coils. The pair of coils 16 and 17 are detection coils for detecting the rotation speed and the rotation direction of the rotor 4.
プリント配線板13には第５図及び第６図に示すように
各コイルの下端部を嵌入固定するための円弧状の溝13a
が形成されており、各コイルは該溝13aの一つに嵌入さ
れて該プリント配線板13に固定される。該溝13aは各コ
イルを湾曲した形状に保持する機能、ほか、各コイルと
ロータの外側円筒部との間のギャップや各コイルと永久
磁石との間のギャップを一定に保つ機能を有しており、
該溝13aの深さｔはコイルが倒れたり変形したりしない
ようにかなり大きな値に設計されている。なお、該溝13
aの深さを所定値以上にするために該溝の配置されてい
る部分のみを肉厚に構成してもよい。As shown in FIGS. 5 and 6, the printed wiring board 13 has an arc-shaped groove 13a for fitting and fixing the lower end of each coil.
And each coil is fitted into one of the grooves 13a and fixed to the printed wiring board 13. The groove 13a has a function of holding each coil in a curved shape, and also a function of keeping a gap between each coil and the outer cylindrical portion of the rotor and a gap between each coil and the permanent magnet constant. Cage,
The depth t of the groove 13a is designed to be a considerably large value so that the coil does not fall or deform. The groove 13
In order to make the depth of a equal to or larger than a predetermined value, only the portion where the groove is arranged may be made thick.
各コイルは第１図及び第３図に示すように永久磁石９
及び10の外周面とロータの外側円筒部4bの内周面とに対
して所定の間隙をおいて対向配置されているが、各コイ
ルは第３図に示すように各永久磁石９及び10の周方向の
中心から片側へ寄った位置に配置されている。Each coil has a permanent magnet 9 as shown in FIGS.
, 10 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 4b of the rotor are arranged so as to face each other with a predetermined gap, and each coil is arranged in the permanent magnets 9 and 10 as shown in FIG. It is arranged at a position closer to one side from the center in the circumferential direction.
第７図は永久磁石と各コイルとの位置関係を更に詳細
に示すとともにロータ休止位置における磁束分布の状況
を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the permanent magnets and the coils in more detail and showing the state of the magnetic flux distribution at the rotor rest position.
各永久磁石９及び10は第７図に示すように（第７図で
は絞り装置の半部のみを示す）周方向に沿って一端側か
ら他端側へ向ってS,N,Sとなるように分極されており、
駆動コイル14の中心と検出コイル16の中心とはそれぞれ
永久磁石のＳ極とＮ極との境界位置に配置されている。
従って、駆動コイル14と検出コイル16は第７図の如く光
軸と直交する面内においてそれぞれの一半部が永久磁石
９のＮ極もしくはＳ極に対向し、他の一半部が永久磁石
９のＳ極もしくはＮ極に対向している。なお、ロータに
駆動トルクを与えるコイル部分は駆動用コイルの光軸方
向部分（第７図で紙面に直交する方向の巻線部分）であ
り、２つの光軸方向部分のうち、一方は永久磁石９のＮ
極に対向し、他方はＳ極に対向している。As shown in FIG. 7, each of the permanent magnets 9 and 10 is S, N, S from one end to the other end along the circumferential direction (only half of the diaphragm device is shown in FIG. 7). Is polarized to
The center of the drive coil 14 and the center of the detection coil 16 are arranged at the boundary positions of the S pole and the N pole of the permanent magnet, respectively.
Therefore, one half of each of the drive coil 14 and the detection coil 16 faces the north pole or south pole of the permanent magnet 9 in the plane orthogonal to the optical axis as shown in FIG. It faces the south pole or the north pole. The coil portion that applies the drive torque to the rotor is the optical axis direction portion of the drive coil (the winding portion in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 7), and one of the two optical axis direction portions is a permanent magnet. N of 9
It faces the pole and the other faces the south pole.
永久磁石９から発生する磁束の分布は図示のようにな
り、この状態で駆動コイル14に図示の方向の電流が流さ
れると、フレミングの左手の法則によって駆動コイル14
の２つの光軸方向部分にはそれぞれ図示矢印T1及びT2の
トルクが作用するが、該駆動コイル14は本体３に固定さ
れているため、ロータ４が該駆動コイル14に対して矢印
Ａの向きに動かされることになる。ロータ４が第７図の
位置から矢印Ａの向きに回動されて駆動コイル14の２つ
の光軸方向部分が共に永久磁石９のＮ極領域に対向する
位置に相対移動すると、駆動コイルの一方の光軸方向部
分（第７図において下側の部分）に対して作用する電磁
力の向きが逆になるためロータ４は停止する。The distribution of the magnetic flux generated from the permanent magnet 9 is as shown in the figure. When a current in the direction shown in the figure is applied to the drive coil 14 in this state, the drive coil 14 is driven by Fleming's left-hand rule.
The torques indicated by arrows T 1 and T 2 act on the two optical axis portions of the rotor, respectively. However, since the drive coil 14 is fixed to the main body 3, the rotor 4 moves toward the arrow A with respect to the drive coil 14. Will be moved in the direction of. When the rotor 4 is rotated from the position shown in FIG. 7 in the direction of arrow A and the two optical axis portions of the drive coil 14 are relatively moved to a position facing the N pole region of the permanent magnet 9, one of the drive coils The direction of the electromagnetic force acting on the optical axis direction portion (the lower portion in FIG. 7) is reversed, so that the rotor 4 stops.
一方、ロータ４が第７図の位置から矢印Ａ方向に回動
されると、永久磁石９のＮ極領域が検出コイル16から遠
去かり代ってＳ領域（第７図では上方のＳ極領域）が検
出コイルの中心部に向って移動してくるので、検出コイ
ル16の二つの巻線部分と鎖交する磁束数が変化するた
め、その鎖交磁束変化を補償する方向の誘導電流が該検
出コイル16に生じ、該検出コイル16に接続されている不
図示の制御回路においてロータ４の回動速度（すなわち
絞り羽根の開閉速度、絞り変化率）と回動方向とが検出
される。On the other hand, when the rotor 4 is rotated in the direction of arrow A from the position shown in FIG. 7, the N pole region of the permanent magnet 9 moves away from the detection coil 16 and the S region (the upper S pole in FIG. 7) is replaced. Region) moves toward the center of the detection coil, the number of magnetic fluxes that interlink with the two winding portions of the detection coil 16 changes, so the induced current in the direction that compensates for the interlinkage magnetic flux changes. A control circuit (not shown) connected to the detection coil 16 detects the rotational speed of the rotor 4 (that is, the opening / closing speed of the diaphragm blades, the aperture change rate) and the rotational direction.
該制御回路は該絞り装置を通る光量を一定に制御する
機能を有し、検出コイル16及び17により検出された絞り
羽根開閉速度と他の光量検出子により検出された光量と
に応じて実際の光量を算出し、設定光量と実際の光量と
の差を零にするように駆動コイル14,15に対する供給電
流を変化させる。The control circuit has a function of controlling the amount of light passing through the diaphragm device to be constant, and the actual amount of light is detected according to the aperture blade opening / closing speed detected by the detection coils 16 and 17 and the amount of light detected by another light amount detector. The light quantity is calculated, and the supply currents to the drive coils 14 and 15 are changed so that the difference between the set light quantity and the actual light quantity becomes zero.
なお、駆動コイルに供給する電流の方向を第７図の状
態とは逆向きにすれば、ロータ４に作用するトルクの向
きは第７図とは逆になってロータ４は矢印Ａとは逆向き
に駆動される。If the direction of the current supplied to the drive coil is opposite to that in the state shown in FIG. 7, the direction of the torque acting on the rotor 4 is opposite to that in FIG. 7, and the rotor 4 is opposite to the arrow A. Driven in the direction.
第８図はロータ４の縦断面における磁束分布を示した
ものであり、永久磁石９の外周面のＮ極領域から生じた
磁束は図示のようにロータ４の外側円筒部4bとロータの
前方端板部とを通って永久磁石９の内周面のＳ極領域に
戻る磁気回路を構成する。この磁気回路によって生じる
電磁力はロータ４を第８図において下向きに（絞り装置
の前方から後方へ向って）付勢する力となり、従って、
ロータ４に前向きの軸方向移動を生じさせぬようにする
効果がある。FIG. 8 shows the magnetic flux distribution in the longitudinal section of the rotor 4. The magnetic flux generated from the N pole region on the outer peripheral surface of the permanent magnet 9 is, as shown in the figure, the outer cylindrical portion 4b of the rotor 4 and the front end of the rotor. The magnetic circuit returns to the S pole region on the inner peripheral surface of the permanent magnet 9 through the plate portion. The electromagnetic force generated by this magnetic circuit urges the rotor 4 downward in FIG. 8 (from the front to the rear of the expansion device), and
This has the effect of preventing the forward movement of the rotor 4 in the axial direction.
本実施例の絞り装置ではロータ４が二重円筒形のいわ
ゆるダブルロータ構造となっているので永久磁石から生
じた磁束の殆んどが駆動コイルと鎖交した後にロータを
通って該永久磁石に戻り、従って漏れ磁束が公知のスピ
ンドルモータにくらべて少いため漏れ損も少く、その結
果効率のよい駆動源を有した絞り装置となっている。In the throttle device of this embodiment, the rotor 4 has a double cylindrical structure, that is, a so-called double rotor structure. Therefore, most of the magnetic flux generated from the permanent magnet is linked with the drive coil and then passes through the rotor to the permanent magnet. In this case, the leakage magnetic flux is smaller than that of the known spindle motor, so that the leakage loss is small. As a result, the diaphragm device has an efficient driving source.
また、軸方向断面において生じる電磁力がロータ４を
軸方向後方へ付勢する力となっているため、ロータ４が
軸方向に振動する恐れがなく、軸受としての球体12もレ
ンズ保持部3aの外周の周方向何れの凹部3cから脱出する
恐れがない。Further, since the electromagnetic force generated in the axial cross section serves as a force for urging the rotor 4 axially rearward, there is no fear of the rotor 4 vibrating in the axial direction, and the spherical body 12 as a bearing also serves as the bearing of the lens holding portion 3a. There is no danger of escaping from any of the concave portions 3c in the circumferential direction on the outer circumference.
なお、球体12が該周方向凹部3cから脱出しないように
該周方向凹部3cには押えリング19が嵌着されている。A pressing ring 19 is fitted in the circumferential recess 3c so that the sphere 12 does not escape from the circumferential recess 3c.
絞り羽根６〜８の前方に配置される前カバー11は本体
３に締結されるように構成されており、本体３のビス挿
入孔3dに合致するねじ孔11aを具備した突片11bが軸方向
に突設されている。該絞り装置の組立の際には該突片11
bと本体３のビス挿入孔3dとをロータ４の切欠き4fの位
置に位置決めするとともに該ビス挿入孔3dと該突片11b
のねじ孔11aとを合致させた後、該ビス挿入孔3dを通っ
て該ねじ孔11aに不図示のビスをねじ込むことによって
本体３と前カバー11とを締結する。The front cover 11 disposed in front of the aperture blades 6 to 8 is configured to be fastened to the main body 3, and a protrusion 11 b having a screw hole 11 a corresponding to a screw insertion hole 3 d of the main body 3 is formed in an axial direction. It is projected. When assembling the aperture device, the projection 11
b and the screw insertion hole 3d of the main body 3 are positioned at the position of the notch 4f of the rotor 4, and the screw insertion hole 3d and the projection 11b are positioned.
Then, the main body 3 and the front cover 11 are fastened by screwing a screw (not shown) into the screw hole 11a through the screw insertion hole 3d.
前カバー11の前方端板部には各絞り羽根６〜８の他面
に突設されている従動ピン6b,7b,8bを摺動可能に挿入す
るための３個のカム溝11c,11d,11eが貫設されている。
このカム溝は本実施例の場合、前カバー11の軸心に関し
て放射方向に延在する直線溝となっており、各カム溝11
c〜11eは該軸心に関して互いに120゜ずつ隔った位置に
形成されている。In the front end plate portion of the front cover 11, three cam grooves 11c, 11d, for slidably inserting driven pins 6b, 7b, 8b protruding from the other surfaces of the aperture blades 6 to 8, respectively. 11e is penetrated.
In the case of the present embodiment, the cam grooves are linear grooves extending in the radial direction with respect to the axis of the front cover 11, and each cam groove 11
c to 11e are formed at positions separated from each other by 120 ° with respect to the axis.
ロータ４の前方端板部に枢着された３枚の絞り羽根６
〜８はロータ４の回動に応じて該前方端板部の面とほぼ
平行に（光軸に対して直交する平面内で）それぞれの枢
着点を中心として揺動する。絞り羽根６〜８は本体３の
レンズ保持部3aの前端面に貫設された光路孔3e（第１図
参照）の開閉を行う。該光路孔3eが完全に絞り羽根で閉
じられた全閉状態では各絞り羽根の先端部分は光軸方向
において互いに重り合って接触するが、該光路孔3eが完
全に開かれた全開状態では各絞り羽根の先端は互いに離
れた位置に停止する。また、該光路孔3eが全開された時
には各絞り羽根の従動ピン6b〜8bは前カバー11の各カム
溝の最外端位置に移動し、該光路孔3eが全閉された時に
は各絞り羽根の従動ピン6b,7b,8bは各カム溝の最内端位
置に移動する。Three diaphragm blades 6 pivotally attached to the front end plate of the rotor 4
8 rotate in parallel with the surface of the front end plate portion (within a plane perpendicular to the optical axis) around the respective pivot points in accordance with the rotation of the rotor 4. The aperture blades 6 to 8 open and close an optical path hole 3e (see FIG. 1) formed through the front end surface of the lens holding portion 3a of the main body 3. In the fully closed state in which the optical path hole 3e is completely closed by the aperture blades, the tip portions of the aperture blades overlap each other in the optical axis direction and come into contact with each other, but in the fully open state in which the optical path hole 3e is fully opened, The tips of the aperture blades stop at positions separated from each other. Further, when the optical path hole 3e is fully opened, the driven pins 6b to 8b of each aperture blade move to the outermost end positions of the cam grooves of the front cover 11, and when the optical path hole 3e is fully closed, each aperture blade is closed. The driven pins 6b, 7b, 8b of are moved to the innermost position of each cam groove.
なお、以上の実施例では永久磁石がロータ４の内側円
筒部に取付けされているが、永久磁石をロータの外側円
筒部の内周面に取付けた構造を採用してもよく、また、
ロータは必ずしも二重円筒形でなくともよい。Although the permanent magnet is attached to the inner cylindrical portion of the rotor 4 in the above embodiments, a structure in which the permanent magnet is attached to the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion of the rotor may be adopted.
The rotor does not necessarily have to be a double cylinder.
［発明の効果］ 本発明による電磁駆動絞り装置は、コイルが光軸と直
交する方向に巻回されるとともに該永久磁石の円周に沿
って湾曲形成されることによって、狭いスペースに配置
できる小さなコイルでありながら巻数を多くすることが
できるので、大きい磁力を発生させることができ、さら
にコイルのどの位置においても永久磁石と均一なエアギ
ャップを維持でき、何れの場所においても磁力が安定し
ているので、絞り羽根を滑らかに駆動することができ、
絞り羽根を良好に制御することも可能である。[Advantages of the Invention] In the electromagnetically driven diaphragm device according to the present invention, the coil is wound in the direction orthogonal to the optical axis and is curved along the circumference of the permanent magnet, so that it can be arranged in a small space. Even though it is a coil, the number of turns can be increased, so that a large magnetic force can be generated, a uniform air gap with the permanent magnet can be maintained at any position of the coil, and the magnetic force is stable at any position. Therefore, the diaphragm blade can be driven smoothly,
It is also possible to control the diaphragm blade well.
そして、永久磁石は円周面の内側および外側にそれぞ
れ複数の磁極が形成され、コイルと永久磁石はロータの
内側円筒部と外側円筒部との間に挟まれる位置に配置さ
れるので、永久磁石から発生する磁束はロータの内側円
筒部と外側円筒部とによって磁路が形成され、永久磁石
の磁束がコイルと交差した後に内側円筒部と外側円筒部
を通って再び永久磁石に戻るように構成されているので
漏れ磁束が少なくなり、磁気効率が向上する。The permanent magnet has a plurality of magnetic poles formed inside and outside the circumferential surface, respectively, and the coil and the permanent magnet are arranged in a position sandwiched between the inner cylindrical portion and the outer cylindrical portion of the rotor. A magnetic path is formed by the inner and outer cylindrical parts of the rotor, and the magnetic flux generated from the magnetic flux of the permanent magnet returns to the permanent magnet through the inner and outer cylindrical parts after crossing the coil. Therefore, the leakage magnetic flux is reduced and the magnetic efficiency is improved.
さらに、ステータを設けることなく磁極を形成できる
ので小型軽量な電磁駆動絞り装置を提供でき、例えば超
小型ビデオカメラ等に適した超小型の電磁駆動絞り装置
を提供できる。Further, since the magnetic poles can be formed without providing the stator, it is possible to provide a compact and lightweight electromagnetically driven diaphragm apparatus, and thus it is possible to provide an ultracompact electromagnetically driven diaphragm apparatus suitable for, for example, a microminiature video camera.
第１図は本発明による電磁駆動絞り装置を内蔵した超小
型ビデオカメラの要部概略縦断面図、第２図は第１図の
カメラに内蔵されている本発明の電磁駆動絞り装置の要
部分解斜視図、第３図は第１図のIII−III矢視断面図、
第４図は第１図に示したカメラの外観を示した斜視図、
第５図は前記の電磁駆動絞り装置の一部であるコイルユ
ニットのプリント配線板の正面図、第６図は同プリント
配線板の断面図、第７図は前記電磁駆動絞り装置の要部
に関する半部拡大横断面図、第８図は該電磁駆動絞り装
置から絞り羽根を省略して表わした拡大縦断面図であ
る。 １……カメラボディ、２……電磁駆動絞り装置 ３……（電磁駆動絞り装置２の）本体 ４……ロータ、５……コイルユニット ６〜８……絞り羽根、9,10……永久磁石 11……前カバー、13……プリント配線板 14,15……駆動コイル 16,17……検出コイルFIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a main part of a micro video camera having an electromagnetically driven diaphragm device according to the present invention, and FIG. 2 is a main part of the electromagnetically driven diaphragm device according to the present invention incorporated in the camera of FIG. Fig. 3 is an exploded perspective view, Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 1,
FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the camera shown in FIG. 1,
FIG. 5 is a front view of a printed wiring board of a coil unit which is a part of the electromagnetically driven diaphragm device, FIG. 6 is a sectional view of the same printed wiring board, and FIG. 7 is a main part of the electromagnetically driven diaphragm device. FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of the electromagnetically driven diaphragm device in which the diaphragm blades are omitted. 1 ... Camera body, 2 ... Electromagnetic drive diaphragm device 3 ... (Electromagnetic drive diaphragm device 2) body 4 ... Rotor, 5 ... Coil unit 6-8 ... Aperture blades, 9, 10 ... Permanent magnet 11 …… Front cover, 13 …… Printed wiring board 14,15 …… Drive coil 16,17 …… Detection coil
Claims (1)
該円周面の内側および外側にそれぞれ複数の磁極を有す
る永久磁石と、 該レンズ保持部と同心の内側円筒形部および外側円筒形
部を有し、該内側円筒形部に該永久磁石が配置され、該
レンズ保持部の外周に沿って回動しうるように構成され
ている磁性材製のロータと、 光軸と直交する方向に巻回されるとともに該永久磁石の
円周に沿って湾曲形成されることによって円弧状とした
コイルと、 該ロータの回動に応じて開閉する絞り羽根とを有し、 該永久磁石および該コイルは該内側円筒部と該外側円筒
部との間に挟まれる位置で互いに対向して配置すること
を特徴とする電磁駆動絞り装置。1. A main body having a cylindrical lens holding portion, and a shape formed along a circumference concentric with the lens holding portion,
A permanent magnet having a plurality of magnetic poles inside and outside the circumferential surface, and an inner cylindrical portion and an outer cylindrical portion that are concentric with the lens holding portion, and the permanent magnet is arranged in the inner cylindrical portion. And a rotor made of a magnetic material that is configured to be rotatable along the outer circumference of the lens holding portion, and is wound in a direction orthogonal to the optical axis and curved along the circumference of the permanent magnet. A coil having an arc shape by being formed, and a diaphragm blade that opens and closes according to the rotation of the rotor, and the permanent magnet and the coil are sandwiched between the inner cylindrical portion and the outer cylindrical portion. An electromagnetically driven diaphragm device, wherein the electromagnetically driven diaphragm device is arranged so as to face each other at a predetermined position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278815A JP2550110B2 (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Electromagnetic drive diaphragm device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278815A JP2550110B2 (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Electromagnetic drive diaphragm device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01120544A JPH01120544A (en) | 1989-05-12 |
| JP2550110B2 true JP2550110B2 (en) | 1996-11-06 |
Family
ID=17602542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62278815A Expired - Lifetime JP2550110B2 (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Electromagnetic drive diaphragm device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550110B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943537Y2 (en) * | 1978-08-31 | 1984-12-25 | 小池精機株式会社 | Automatic iris diaphragm control device |
| JPS63221328A (en) * | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Canon Inc | Electromagnetically driven aperture unit |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP62278815A patent/JP2550110B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01120544A (en) | 1989-05-12 |
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