JP3153341B2 - ステップモータおよび該ステップモータを用いたカメラ - Google Patents
ステップモータおよび該ステップモータを用いたカメラInfo
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- JP3153341B2 JP3153341B2 JP16374092A JP16374092A JP3153341B2 JP 3153341 B2 JP3153341 B2 JP 3153341B2 JP 16374092 A JP16374092 A JP 16374092A JP 16374092 A JP16374092 A JP 16374092A JP 3153341 B2 JP3153341 B2 JP 3153341B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータおよび
該ステップモータを用いたカメラに関し、特に、ステッ
プモータの構造の改良に関する。
該ステップモータを用いたカメラに関し、特に、ステッ
プモータの構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、ステップモータによってカメ
ラのシャッタ羽根または撮影レンズ等を駆動するものは
良く知られている(例えば、実開昭63−113127
号参照)。この公開公報の考案では、図28に示すよう
に、ステップモータは、円周方向に分割され半径方向に
着磁されたロータ2と、ロータ2の外周にロータ2と対
向して配置された複数の磁極を持つ複数のステータ3、
4と、ステータ3、4の一部にステータを励磁するよう
に配置されたコイル5、6とから成り、ステップモータ
全体は、カメラのレンズ鏡筒内に配置し易いように、鏡
筒地板1上にほぼ円弧状に配置されている。
ラのシャッタ羽根または撮影レンズ等を駆動するものは
良く知られている(例えば、実開昭63−113127
号参照)。この公開公報の考案では、図28に示すよう
に、ステップモータは、円周方向に分割され半径方向に
着磁されたロータ2と、ロータ2の外周にロータ2と対
向して配置された複数の磁極を持つ複数のステータ3、
4と、ステータ3、4の一部にステータを励磁するよう
に配置されたコイル5、6とから成り、ステップモータ
全体は、カメラのレンズ鏡筒内に配置し易いように、鏡
筒地板1上にほぼ円弧状に配置されている。
【0003】詳細には、ロータ2は、箇所2aで鏡筒地
板1に回転可能に取付けられており、図28に示すよう
に、円周方向に4分割され、S極、N極が交互に着磁さ
れている。ステータ3、4は、ロータの外周に対向する
ように磁極3a、3b、4a、4bが形成されている。
そして、ステータモータは、コイルの通電を切り換える
ことによってロータをいずれかの方向に回転させ、この
ロータの回転をシャッタ羽根(図示せず)または撮影レ
ンズ(図示せず)の駆動に用いている。
板1に回転可能に取付けられており、図28に示すよう
に、円周方向に4分割され、S極、N極が交互に着磁さ
れている。ステータ3、4は、ロータの外周に対向する
ように磁極3a、3b、4a、4bが形成されている。
そして、ステータモータは、コイルの通電を切り換える
ことによってロータをいずれかの方向に回転させ、この
ロータの回転をシャッタ羽根(図示せず)または撮影レ
ンズ(図示せず)の駆動に用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、ステータ3、4のそれぞれの磁極3a、3b、4
a、4bは、図28に示すように、平面的に配置しなか
ればならないため、ステータの幅lの寸法を短くするに
は限度があり、このため、鏡筒の直径Dを小さくするの
に限界があった。
では、ステータ3、4のそれぞれの磁極3a、3b、4
a、4bは、図28に示すように、平面的に配置しなか
ればならないため、ステータの幅lの寸法を短くするに
は限度があり、このため、鏡筒の直径Dを小さくするの
に限界があった。
【0005】また、別の観点から従来例を見ると、以下
に説明するような要請がある。例えば、特に、ステップ
モータを用いて撮影レンズを駆動する場合、露出動作中
は、撮影レンズを停止させておかなければならない。一
般にロータの着磁部とステップとの間に発生するコギン
グトルクによりロータを所定の回転位置に停止させてお
く方法を用いる。しかしながら、コギングトルクにより
安定的に保持されるロータの回転位置は、図28および
図29に示す位置、即ち90°ごとに回転したときにと
る位置の4か所しかない(図28はそのうちの180°
異なった2つの状態を示し、図29もそのうちの180
°異なった2つの状態を示す)。このステップモータは
コイル5、6の通電により、図30及び図31に示すよ
うな90°ごとに回転した4か所の位置にもロータを割
り出すことができる。しかしコイルへの通電を絶つと、
この状態ではコギングトルクは非常に小さいためにロー
タ2は安定に保持されない状態となる。このため、例え
ば、図30及び図31に示す位置を撮影レンズの繰出し
停止位置としても用いるためには、コイルの通電を保
ち、それにより発生する電磁力により図30および図3
1に示す位置にロータを保持する必要があった。
に説明するような要請がある。例えば、特に、ステップ
モータを用いて撮影レンズを駆動する場合、露出動作中
は、撮影レンズを停止させておかなければならない。一
般にロータの着磁部とステップとの間に発生するコギン
グトルクによりロータを所定の回転位置に停止させてお
く方法を用いる。しかしながら、コギングトルクにより
安定的に保持されるロータの回転位置は、図28および
図29に示す位置、即ち90°ごとに回転したときにと
る位置の4か所しかない(図28はそのうちの180°
異なった2つの状態を示し、図29もそのうちの180
°異なった2つの状態を示す)。このステップモータは
コイル5、6の通電により、図30及び図31に示すよ
うな90°ごとに回転した4か所の位置にもロータを割
り出すことができる。しかしコイルへの通電を絶つと、
この状態ではコギングトルクは非常に小さいためにロー
タ2は安定に保持されない状態となる。このため、例え
ば、図30及び図31に示す位置を撮影レンズの繰出し
停止位置としても用いるためには、コイルの通電を保
ち、それにより発生する電磁力により図30および図3
1に示す位置にロータを保持する必要があった。
【0006】一方、カメラ操作において露出制御を行う
際には、露出制御機構(図示せず)を駆動させるアクチ
ュエータにも通電を行う必要がある。カメラにおいて使
用している電源が電池であることを考えると、露出動作
中は撮影レンズの繰出しを行うアクチュエータへの通
電、即ち、コイル5、6への通電は行わないようにする
ことが望ましい。
際には、露出制御機構(図示せず)を駆動させるアクチ
ュエータにも通電を行う必要がある。カメラにおいて使
用している電源が電池であることを考えると、露出動作
中は撮影レンズの繰出しを行うアクチュエータへの通
電、即ち、コイル5、6への通電は行わないようにする
ことが望ましい。
【0007】したがって、本発明の第1の目的は、カメ
ラの鏡筒の直径を小さくできる構造のステップモータを
提供することにある。
ラの鏡筒の直径を小さくできる構造のステップモータを
提供することにある。
【0008】本発明の第2の目的は、カメラの鏡筒の直
径を小さくできると共に、駆動トルクの発生の低下を防
止できる構造のステップモータを提供することにある。
径を小さくできると共に、駆動トルクの発生の低下を防
止できる構造のステップモータを提供することにある。
【0009】本発明の第3の目的は、カメラにおいて露
出動作中でも撮影レンズの繰出し用に通電を行うことな
く撮影レンズの繰出し動作に利用できる構造のステップ
モータを提供することにある。
出動作中でも撮影レンズの繰出し用に通電を行うことな
く撮影レンズの繰出し動作に利用できる構造のステップ
モータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述の第1の目的を達成
するために、本発明は、半径方向に着磁された永久磁石
から成る円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向し
て配置された複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータ
と、第1及び第2のステータの各々を励磁するように配置
されたコイルとを有するステップモータにおいて、前記
ロータはその軸方向に2つの着磁層が形成されており、
各着磁層は少なくとも2つの着磁部を有し、隣合った各
着磁層の磁極部は反対極性に着磁されており、前記第1
及び第2のステータの各々の複数の磁極部は前記ロータ
の軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向するように配置
され、前記第1及び第2のステータは前記コイルによって
ステータ毎に励磁され前記第1及び第2のステータの前
記コイルの通電を順に切り換えることにより前記ロータ
を駆動することを特教とするステップモータを採用する
ものである。
するために、本発明は、半径方向に着磁された永久磁石
から成る円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向し
て配置された複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータ
と、第1及び第2のステータの各々を励磁するように配置
されたコイルとを有するステップモータにおいて、前記
ロータはその軸方向に2つの着磁層が形成されており、
各着磁層は少なくとも2つの着磁部を有し、隣合った各
着磁層の磁極部は反対極性に着磁されており、前記第1
及び第2のステータの各々の複数の磁極部は前記ロータ
の軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向するように配置
され、前記第1及び第2のステータは前記コイルによって
ステータ毎に励磁され前記第1及び第2のステータの前
記コイルの通電を順に切り換えることにより前記ロータ
を駆動することを特教とするステップモータを採用する
ものである。
【0011】また、他の構成として、本発明は、半径方
向に着磁された永久磁石から成る円筒形状のロータと、
該ロータの外周に対向して配置された複数の磁極部を持
つ第1及び第2のステータと、第1及び第2のステータの各
々を励磁するように配置されたコイルとを有するステッ
プモータにおいて、前記ロータは互いに軸方向に対向し
て配置された2つのロータ部材を有し、各ロータ部材は
その軸方向に2つの着磁層が形成されており、各着磁層
は少なくとも2つの着磁部を有し、隣合った各着磁層の
磁極部は反対極性に着磁されており、前記第1及び第2の
ステータの各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向に
異なる着磁層の着磁部に対向するように配置され、前記
第1及び第2のステータは前記コイルによってステータ毎
に励磁され、前記第1及び第2のステータの前記コイルの
通電を順に切り換えることにより前記ロータを駆動する
ことを特徴とするステップモータを採用するものであ
る。
向に着磁された永久磁石から成る円筒形状のロータと、
該ロータの外周に対向して配置された複数の磁極部を持
つ第1及び第2のステータと、第1及び第2のステータの各
々を励磁するように配置されたコイルとを有するステッ
プモータにおいて、前記ロータは互いに軸方向に対向し
て配置された2つのロータ部材を有し、各ロータ部材は
その軸方向に2つの着磁層が形成されており、各着磁層
は少なくとも2つの着磁部を有し、隣合った各着磁層の
磁極部は反対極性に着磁されており、前記第1及び第2の
ステータの各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向に
異なる着磁層の着磁部に対向するように配置され、前記
第1及び第2のステータは前記コイルによってステータ毎
に励磁され、前記第1及び第2のステータの前記コイルの
通電を順に切り換えることにより前記ロータを駆動する
ことを特徴とするステップモータを採用するものであ
る。
【0012】また、第2の目的を達成するために、本発
明は、前述の構成に加えて、前記2つのロータ部材の間
に透磁性材料を介在させたことを特徴とするステップモ
ータを採用するものである。
明は、前述の構成に加えて、前記2つのロータ部材の間
に透磁性材料を介在させたことを特徴とするステップモ
ータを採用するものである。
【0013】また、第3の目的を達成するために、本発
明は、前述の最初の構成に加えて、透磁性材料から成る
ヨークを備え、該ヨークを前記ステータに対しロータの
軸方向に併置し、該ヨークの端部が前記ロータの軸方向
に異なる着磁層の着磁部に対向するようにヨークが前記
ステータとは異なった位置でロータに対して配置されて
いることを特徴とするステップモータを採用するもので
ある。
明は、前述の最初の構成に加えて、透磁性材料から成る
ヨークを備え、該ヨークを前記ステータに対しロータの
軸方向に併置し、該ヨークの端部が前記ロータの軸方向
に異なる着磁層の着磁部に対向するようにヨークが前記
ステータとは異なった位置でロータに対して配置されて
いることを特徴とするステップモータを採用するもので
ある。
【0014】さらにまた、本発明は、半径方向に着磁さ
れた永久磁石から成る円筒形状のロータと、該ロータの
外周に対向して配置された複数の磁極部を持つ第1及び
第2のステータと、第1及び第2のステータの各々を励磁
するように配置されたコイルとを有するステップモータ
において、前記第1及び第2のステータに対してロータの
軸方向に併置した透磁性材料から成る2つのヨークを備
え、前記ロータは互いに軸方向に対向して配置された第
1及び第2ロータ部材を有し、第1ロータ部材の磁極部に
対して第1及び第2のステータの磁極部が対向して配置さ
れており、第2ロータ部材の着磁部には前記第1及び第2
のステータの上方に配置した2つのヨークの端部が対向
して配置されており、前記第1及び第2ロータ部材の着磁
部の極性が或るずれ角だけ互いにずれていることによ
り、第1ロータ部材が第1及び第2のステータとの関係で
受けるコギングトルクと第2ロータ部材が2つのヨークと
の関係で受けるコギングトルクとの合成力を小さくする
ことを特徴とするステップモータ、または半径方向に着
磁された象久破石から成る円筒形状のロータと、該ロー
タの外周に対向して配置された複数の磁極部を持つ第1
及び第2のステータと、第1及び第2のステータの各々を
励磁するように配置されたコイルとを有するステップモ
ータにおいて、前記ロータは軸方向に2つの着磁層が形
成されており、各着磁層は少なくとも2つの着磁部を有
し、前記第1及び第2のステータの各々の複数の磁極部は
前記ロータの軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向する
ように配置され、前記第1及び第2のステータに隣接して
透磁性材料から成る2つのヨークを備え、2つのヨークの
各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向に異なる着磁
層の着磁部に対向するように配置され、前記第1及び第2
のステータと前記2つのヨークが平面的に或るずれ角だ
けずれていることにより、第1ロータ部材が第1及び第2
のステータとの関係で受けるコギングトルクと第2ロー
タ部材が2つのヨークとの関係で受けるコギングトルク
との合成力を小さくすることを特徴とするステップモー
タを採用するものである。
れた永久磁石から成る円筒形状のロータと、該ロータの
外周に対向して配置された複数の磁極部を持つ第1及び
第2のステータと、第1及び第2のステータの各々を励磁
するように配置されたコイルとを有するステップモータ
において、前記第1及び第2のステータに対してロータの
軸方向に併置した透磁性材料から成る2つのヨークを備
え、前記ロータは互いに軸方向に対向して配置された第
1及び第2ロータ部材を有し、第1ロータ部材の磁極部に
対して第1及び第2のステータの磁極部が対向して配置さ
れており、第2ロータ部材の着磁部には前記第1及び第2
のステータの上方に配置した2つのヨークの端部が対向
して配置されており、前記第1及び第2ロータ部材の着磁
部の極性が或るずれ角だけ互いにずれていることによ
り、第1ロータ部材が第1及び第2のステータとの関係で
受けるコギングトルクと第2ロータ部材が2つのヨークと
の関係で受けるコギングトルクとの合成力を小さくする
ことを特徴とするステップモータ、または半径方向に着
磁された象久破石から成る円筒形状のロータと、該ロー
タの外周に対向して配置された複数の磁極部を持つ第1
及び第2のステータと、第1及び第2のステータの各々を
励磁するように配置されたコイルとを有するステップモ
ータにおいて、前記ロータは軸方向に2つの着磁層が形
成されており、各着磁層は少なくとも2つの着磁部を有
し、前記第1及び第2のステータの各々の複数の磁極部は
前記ロータの軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向する
ように配置され、前記第1及び第2のステータに隣接して
透磁性材料から成る2つのヨークを備え、2つのヨークの
各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向に異なる着磁
層の着磁部に対向するように配置され、前記第1及び第2
のステータと前記2つのヨークが平面的に或るずれ角だ
けずれていることにより、第1ロータ部材が第1及び第2
のステータとの関係で受けるコギングトルクと第2ロー
タ部材が2つのヨークとの関係で受けるコギングトルク
との合成力を小さくすることを特徴とするステップモー
タを採用するものである。
【0015】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。
例を説明する。
【0016】(第1実施例)図1から図9は本発明のス
テータモータの第1実施例を示す。図1において、ロー
タ7は、箇所7aを回転中心として回転可能に鏡筒地板
1に取付けられており、半径方向に着磁されており、こ
の実施例では、円周方向を2分割するように着磁されて
いる。さらにロータ7には軸方向に2層に分かれて着磁
層がある。各着磁部は、円周方向に隣合う部分、例えば
7aと7bは互いに反対極性に着磁されており、また、
上下の層に関しても隣合う部分、例えば7aと7cは互
いに反対極性に着磁されている。即ち、例えば、7a部
はS極に、7b部はN極に、7c部はN極に、7d部は
S極に着磁されている。
テータモータの第1実施例を示す。図1において、ロー
タ7は、箇所7aを回転中心として回転可能に鏡筒地板
1に取付けられており、半径方向に着磁されており、こ
の実施例では、円周方向を2分割するように着磁されて
いる。さらにロータ7には軸方向に2層に分かれて着磁
層がある。各着磁部は、円周方向に隣合う部分、例えば
7aと7bは互いに反対極性に着磁されており、また、
上下の層に関しても隣合う部分、例えば7aと7cは互
いに反対極性に着磁されている。即ち、例えば、7a部
はS極に、7b部はN極に、7c部はN極に、7d部は
S極に着磁されている。
【0017】第1ステータ8は、磁極部8a、8bを持
ち、これらの磁極部8a、8bがロータ7に隣接するよ
うに鏡筒地板1に固定されており、第2ステータ9は磁
極部9a、9bを持ち、これらの磁極部9a、9bがロ
ータ7に隣接するようにかつ第1ステータ8とは反対側
位置で鏡筒地板1に固定されている。
ち、これらの磁極部8a、8bがロータ7に隣接するよ
うに鏡筒地板1に固定されており、第2ステータ9は磁
極部9a、9bを持ち、これらの磁極部9a、9bがロ
ータ7に隣接するようにかつ第1ステータ8とは反対側
位置で鏡筒地板1に固定されている。
【0018】第1ステータ8および第2ステータ9は、
従来例とは異なり、それらの磁極部8a、8bと9a、
9bがロータ7の軸方向にそれぞれ重なるように構成さ
れている。そして、第1ステータの磁極部8aと第2ス
テータの磁極部9aは、ロータ7の上側の着磁部7a、
7bを含む円筒部に対向するようになっており、また第
1ステータの磁極部8bと第2ステータの磁極部9bは
ロータ7の下側の着磁部7c、7dを含む円筒部に対向
するようになっている。
従来例とは異なり、それらの磁極部8a、8bと9a、
9bがロータ7の軸方向にそれぞれ重なるように構成さ
れている。そして、第1ステータの磁極部8aと第2ス
テータの磁極部9aは、ロータ7の上側の着磁部7a、
7bを含む円筒部に対向するようになっており、また第
1ステータの磁極部8bと第2ステータの磁極部9bは
ロータ7の下側の着磁部7c、7dを含む円筒部に対向
するようになっている。
【0019】このように、第1ステータ8の磁極部8
a、8bと第2ステータ9の磁極部9a、9bはロータ
の軸方向に重ねて構成してあるので、ステータモータが
必要とする鏡筒地板の半径方向(矢印A方向)の寸法は
小さくてすみ、カメラの鏡筒部をコンパクトなものとす
ることができる。
a、8bと第2ステータ9の磁極部9a、9bはロータ
の軸方向に重ねて構成してあるので、ステータモータが
必要とする鏡筒地板の半径方向(矢印A方向)の寸法は
小さくてすみ、カメラの鏡筒部をコンパクトなものとす
ることができる。
【0020】次に、この実施例の動作を説明する。今ロ
ータ7の初期位置が図1に示す位置にあるとすると、最
初に第1ステータ8の磁極部8aをN極に、磁極部8b
をS極に、第2ステータ9の磁極部9aをS極に、磁極
部9bをN極になるようにコイル5、6に通電する。図
2および図3は、それぞれ、このときの下側のロータと
ステータの状態と、上側のロータとステータの状態を示
す。この状態では、ロータと各着磁部と該着磁部と対向
する各ステータの各磁極部の極性はそれぞれ反対極性で
あり、ロータは静止した安定状態にある。なお、仮に通
電前にロータが他の位置にあった場合には、通電後は図
2、図3に示す状態になる。
ータ7の初期位置が図1に示す位置にあるとすると、最
初に第1ステータ8の磁極部8aをN極に、磁極部8b
をS極に、第2ステータ9の磁極部9aをS極に、磁極
部9bをN極になるようにコイル5、6に通電する。図
2および図3は、それぞれ、このときの下側のロータと
ステータの状態と、上側のロータとステータの状態を示
す。この状態では、ロータと各着磁部と該着磁部と対向
する各ステータの各磁極部の極性はそれぞれ反対極性で
あり、ロータは静止した安定状態にある。なお、仮に通
電前にロータが他の位置にあった場合には、通電後は図
2、図3に示す状態になる。
【0021】この状態から、第1ステータ8の磁極部8
aをS極に、磁極部8bをN極になるようにコイル5へ
の通電を切り換えると、S極に着磁した磁極部8aにロ
ータの着磁部7aが反発し、着磁部7bが吸引され、こ
れと同時に、N極に着磁された磁極部8bにロータの着
磁部7cが反発し、着磁部7dが吸引され、この結果ロ
ータ7は反時計方向に90°回転し、図4、図5に示す
ような位置にくる。
aをS極に、磁極部8bをN極になるようにコイル5へ
の通電を切り換えると、S極に着磁した磁極部8aにロ
ータの着磁部7aが反発し、着磁部7bが吸引され、こ
れと同時に、N極に着磁された磁極部8bにロータの着
磁部7cが反発し、着磁部7dが吸引され、この結果ロ
ータ7は反時計方向に90°回転し、図4、図5に示す
ような位置にくる。
【0022】図4、図5の状態から、第2ステータ9の
磁極部9aをN極に、磁極部9bをS極になるようにコ
イル6への通電方向を切り換えると、N極に着磁された
磁極部9aにロータの着磁部7bが反発し、7aが吸引
され、これと同時にS極に着磁された磁極部9bにロー
タの着磁部7dが反発し、着磁部7cが吸引される。こ
の結果、ロータ7は反時計方向にさらに90°回転し、
図6、図7に示す位置にくる。
磁極部9aをN極に、磁極部9bをS極になるようにコ
イル6への通電方向を切り換えると、N極に着磁された
磁極部9aにロータの着磁部7bが反発し、7aが吸引
され、これと同時にS極に着磁された磁極部9bにロー
タの着磁部7dが反発し、着磁部7cが吸引される。こ
の結果、ロータ7は反時計方向にさらに90°回転し、
図6、図7に示す位置にくる。
【0023】図6、図7に示す状態から、第1ステータ
の磁極部8aをN極に、磁極部8bをS極になるように
コイル5への通電を切り換えると、N極に着磁された磁
極部8aにロータの着磁部7bが反発し、着磁部7aが
吸引され、これと同時に、S極に着磁された着磁部8b
に磁極部7dが反発し、磁極部7cが吸引される。この
結果、ロータは反時計方向にさらに90°回転し、図
8、図9に示す位置にくる。
の磁極部8aをN極に、磁極部8bをS極になるように
コイル5への通電を切り換えると、N極に着磁された磁
極部8aにロータの着磁部7bが反発し、着磁部7aが
吸引され、これと同時に、S極に着磁された着磁部8b
に磁極部7dが反発し、磁極部7cが吸引される。この
結果、ロータは反時計方向にさらに90°回転し、図
8、図9に示す位置にくる。
【0024】図8、図9の状態から、第2ステータ9の
磁極部9aをS極に、磁極部9bをN極になるようにコ
イルへの通電を切り換えると、S極に着磁された磁極部
9aにロータの着磁部7aが反発し、着磁部7bが吸引
され、これと同時に、N極に着磁された着磁部9bに磁
極部7cが反発し、磁極部7dが吸引される。この結
果、ロータは反時計方向にさらに90°回転し、図2、
図3に示す位置に再びくることになる。
磁極部9aをS極に、磁極部9bをN極になるようにコ
イルへの通電を切り換えると、S極に着磁された磁極部
9aにロータの着磁部7aが反発し、着磁部7bが吸引
され、これと同時に、N極に着磁された着磁部9bに磁
極部7cが反発し、磁極部7dが吸引される。この結
果、ロータは反時計方向にさらに90°回転し、図2、
図3に示す位置に再びくることになる。
【0025】このようにして、ロータ7は反時計方向に
一回転したことになる。また、ロータ7を時計方向に回
転させるには、前述と同様な要領で、コイル5、6の通
電方向を順次切り換えていけばよい。
一回転したことになる。また、ロータ7を時計方向に回
転させるには、前述と同様な要領で、コイル5、6の通
電方向を順次切り換えていけばよい。
【0026】即ち、図2、図3の状態から、コイル6の
通電方向を切り換えて、第2ステータ9の磁極部9aを
N極に、磁極部9bをS極にすると、ロータ7は、90
°時計方向に回転して図8、図9に示すような位置にく
る。さらに、コイル5の通電方向を切り換えて、第1ス
テータ8の磁極部8aをS極に、磁極部8bをN極にす
ると、ロータ7は図8、図9の位置から図6、図7に示
す位置にさらに90°時計方向に回転する。さらにこの
状態から、コイル6の通電方向を切り換えて第2ステー
タ9の磁極部9aをS極に、磁極部9bをN極にする
と、ロータ7は図6、図7の位置から図4、図5の位置
にさらに90°時計方向に回転する。さらにこの状態か
ら、コイル5の通電方向を切り換えて第1ステータ8の
磁極部8aをN極に、磁極部8bをS極にすると、ロー
タ7はさらに90°時計方向に回転し再び元の位置であ
る図2、図3の位置にくる。
通電方向を切り換えて、第2ステータ9の磁極部9aを
N極に、磁極部9bをS極にすると、ロータ7は、90
°時計方向に回転して図8、図9に示すような位置にく
る。さらに、コイル5の通電方向を切り換えて、第1ス
テータ8の磁極部8aをS極に、磁極部8bをN極にす
ると、ロータ7は図8、図9の位置から図6、図7に示
す位置にさらに90°時計方向に回転する。さらにこの
状態から、コイル6の通電方向を切り換えて第2ステー
タ9の磁極部9aをS極に、磁極部9bをN極にする
と、ロータ7は図6、図7の位置から図4、図5の位置
にさらに90°時計方向に回転する。さらにこの状態か
ら、コイル5の通電方向を切り換えて第1ステータ8の
磁極部8aをN極に、磁極部8bをS極にすると、ロー
タ7はさらに90°時計方向に回転し再び元の位置であ
る図2、図3の位置にくる。
【0027】この実施例はロータを円周方向に2分割し
て、即ち180°づつS極とN極の着磁を行ったものを
用いたが、4分割、8分割したものに対しても適用で
き、分割する数は本発明においては限定されない。
て、即ち180°づつS極とN極の着磁を行ったものを
用いたが、4分割、8分割したものに対しても適用で
き、分割する数は本発明においては限定されない。
【0028】(第2実施例)図10から図15は本発明
のステータモータの第2実施例を示す。図10におい
て、第1および第2ロータ部材10、11は軸12の両
端に固定されて一体に回転するように構成されている。
このロータが第1実施例と同様にシャッタの開閉や撮影
レンズの駆動を行うものである。
のステータモータの第2実施例を示す。図10におい
て、第1および第2ロータ部材10、11は軸12の両
端に固定されて一体に回転するように構成されている。
このロータが第1実施例と同様にシャッタの開閉や撮影
レンズの駆動を行うものである。
【0029】第1ロータ部材10は、永久磁石から成
り、上下2つの着磁層を持ち、各着磁層には2つの着磁
部がある。したがって、第1ロータ部材は、4つの着磁
部を持つ。これらの着磁部のうち、着磁部10aはS極
に、着磁部10bはN極に、着磁部10cはN極に、着
磁部10dはS極にそれぞれ着磁されている。また第2
ロータ11はやはり永久磁石から成り、上下2つの着磁
層を持ち、各着磁層には2つの着磁部がある。したがっ
て、第2ロータ部材は、第1ロータ部材と同様に4つの
着磁部を持つ。これらの着磁部のうち、着磁部11aは
S極に、着磁部11bはN極に、着磁部11cはN極
に、着磁部11dはS極にそれぞれ着磁されている。
り、上下2つの着磁層を持ち、各着磁層には2つの着磁
部がある。したがって、第1ロータ部材は、4つの着磁
部を持つ。これらの着磁部のうち、着磁部10aはS極
に、着磁部10bはN極に、着磁部10cはN極に、着
磁部10dはS極にそれぞれ着磁されている。また第2
ロータ11はやはり永久磁石から成り、上下2つの着磁
層を持ち、各着磁層には2つの着磁部がある。したがっ
て、第2ロータ部材は、第1ロータ部材と同様に4つの
着磁部を持つ。これらの着磁部のうち、着磁部11aは
S極に、着磁部11bはN極に、着磁部11cはN極
に、着磁部11dはS極にそれぞれ着磁されている。
【0030】この実施例では、第1ロータ部材の着磁部
10aと10b、10cと10d、第2ロータ部材の着
磁部11aと11b、11cと11dは、図10に示す
ように、それぞれ円周方向に180°づつ分割されてい
る。そして、第1ロータ部材の着磁部10aと10c
は、回転方向の位相が一致しており、即ち、軸方向で整
列しており、このため当然第1ロータ部材の着磁部10
bと10dは、回転方向の位相が一致している。また、
第2ロータ部材の着磁部11aと11cは、回転方向の
位相が一致しており、着磁部11bと11dは、回転方
向の位相も一致している。
10aと10b、10cと10d、第2ロータ部材の着
磁部11aと11b、11cと11dは、図10に示す
ように、それぞれ円周方向に180°づつ分割されてい
る。そして、第1ロータ部材の着磁部10aと10c
は、回転方向の位相が一致しており、即ち、軸方向で整
列しており、このため当然第1ロータ部材の着磁部10
bと10dは、回転方向の位相が一致している。また、
第2ロータ部材の着磁部11aと11cは、回転方向の
位相が一致しており、着磁部11bと11dは、回転方
向の位相も一致している。
【0031】しかし、第1ロータ部材10と第2ロータ
部材11とでは、着磁されている回転方向の位相が異な
る。即ち、第1ロータ部材の着磁部間の境界線10eと
第2ロータ部材の着磁部間の境界線11eは或る角度、
例えばα(図11参照)だけずれているように構成され
ている。
部材11とでは、着磁されている回転方向の位相が異な
る。即ち、第1ロータ部材の着磁部間の境界線10eと
第2ロータ部材の着磁部間の境界線11eは或る角度、
例えばα(図11参照)だけずれているように構成され
ている。
【0032】第1ステータ8の2つの磁極部は第1ロー
タ部材10に対向するように、また第2ステータ9の2
つの磁極部は第2ロータ11に対向するように鏡筒地板
1(図11参照)に配置されている。そして、各ステー
タは、各ステータの2つの磁極部の中心が第1、第2ロ
ータ部材の回転中心を通る鏡筒地板1の同心円上にある
半径R(図11参照)上の位置にある。そして、各ステ
ータの2つの磁極部が各ロータ部材に対向する2つの位
置がロータの中心となす角度β(図12参照)は、ロー
タ部材に着磁した分割数をnとすると、180°/n程
度がよい。この実施例では、S極とN極による着磁でロ
ータの円周方向に2分割されているので、この実施例で
は、β=90°となる。
タ部材10に対向するように、また第2ステータ9の2
つの磁極部は第2ロータ11に対向するように鏡筒地板
1(図11参照)に配置されている。そして、各ステー
タは、各ステータの2つの磁極部の中心が第1、第2ロ
ータ部材の回転中心を通る鏡筒地板1の同心円上にある
半径R(図11参照)上の位置にある。そして、各ステ
ータの2つの磁極部が各ロータ部材に対向する2つの位
置がロータの中心となす角度β(図12参照)は、ロー
タ部材に着磁した分割数をnとすると、180°/n程
度がよい。この実施例では、S極とN極による着磁でロ
ータの円周方向に2分割されているので、この実施例で
は、β=90°となる。
【0033】そして、第1ロータ部材10と第2ロータ
部材11の着磁の位相差であるαは、α=180°−1
80°/nであるのが好ましいので、この実施例では、
n=2であるから、α=90°となるように構成されて
いる。
部材11の着磁の位相差であるαは、α=180°−1
80°/nであるのが好ましいので、この実施例では、
n=2であるから、α=90°となるように構成されて
いる。
【0034】図10における各磁極部8a、8b、9
a、9bと第1ロータ部材および第2ロータ部材11と
の配置関係を容易に理解できるように、図12、図1
3、図14、15に平面図で示してある。即ち、図12
は、第2ロータ部材11と第2ステータの磁極部9aと
の関係を示し、図13は、第2ロータ部材11と第2ス
テータの磁極部9bとの関係を示し、図14は、第1ロ
ータ部材10と第1ステータの磁極部8aとの関係を示
し、図15は、第1ロータ部材10と第1ステータの磁
極部8bとの関係を示す。
a、9bと第1ロータ部材および第2ロータ部材11と
の配置関係を容易に理解できるように、図12、図1
3、図14、15に平面図で示してある。即ち、図12
は、第2ロータ部材11と第2ステータの磁極部9aと
の関係を示し、図13は、第2ロータ部材11と第2ス
テータの磁極部9bとの関係を示し、図14は、第1ロ
ータ部材10と第1ステータの磁極部8aとの関係を示
し、図15は、第1ロータ部材10と第1ステータの磁
極部8bとの関係を示す。
【0035】この第2実施例におけるロータを駆動する
ための動作は、第1実施例の動作と同様に、コイル5、
6への通電を切り換えることによって行うことができ
る。したがって、詳細な説明は省略する。
ための動作は、第1実施例の動作と同様に、コイル5、
6への通電を切り換えることによって行うことができ
る。したがって、詳細な説明は省略する。
【0036】この第2実施例では、ステータの磁極部は
鏡筒地板1の半径方向に関してロータよりも外側または
内側に出っ張る必要がなく、前述の寸法Aをさらに小さ
くできる。
鏡筒地板1の半径方向に関してロータよりも外側または
内側に出っ張る必要がなく、前述の寸法Aをさらに小さ
くできる。
【0037】(第3実施例)この第3実施例は、第1実
施例において鏡筒地板の半径方向の寸法を小さくするた
めに行ったステップモータの構成上の変更に基づいて生
じた欠点(駆動トルクの発生の低下)を、前記寸法を小
さく維持しながら、改善することに向けたものである。
即ち、第1実施例のステップモータの構造では(図1参
照)、ステップモータのロータの着磁方向は、半径方向
であるので、ロータ7内の磁束のほとんどは、着磁部7
aから着磁部7bに、また着磁部7dから着磁部7cに
向かう。この結果、磁気回路としては、ステータ8の磁
極部8a→ロータ7の着磁部7a→着磁部7b→ステー
タ9の磁極部9a→磁極部9b→ロータ7の着磁部7d
→着磁部7c→ステータ8の磁極部8b→(磁極部8
a)という経路でつながる磁気回路になる。この磁気回
路では、図28で示した従来例のステップモータと同等
の駆動トルクが発生しないという欠点がある。この欠点
を解消して図28に示した従来例のステップモータと等
価な磁気回路を持つには、ロータ7内の磁束は着磁部7
aから着磁部7cに、また着磁部7dから着磁部7bに
も向かう必要がある。
施例において鏡筒地板の半径方向の寸法を小さくするた
めに行ったステップモータの構成上の変更に基づいて生
じた欠点(駆動トルクの発生の低下)を、前記寸法を小
さく維持しながら、改善することに向けたものである。
即ち、第1実施例のステップモータの構造では(図1参
照)、ステップモータのロータの着磁方向は、半径方向
であるので、ロータ7内の磁束のほとんどは、着磁部7
aから着磁部7bに、また着磁部7dから着磁部7cに
向かう。この結果、磁気回路としては、ステータ8の磁
極部8a→ロータ7の着磁部7a→着磁部7b→ステー
タ9の磁極部9a→磁極部9b→ロータ7の着磁部7d
→着磁部7c→ステータ8の磁極部8b→(磁極部8
a)という経路でつながる磁気回路になる。この磁気回
路では、図28で示した従来例のステップモータと同等
の駆動トルクが発生しないという欠点がある。この欠点
を解消して図28に示した従来例のステップモータと等
価な磁気回路を持つには、ロータ7内の磁束は着磁部7
aから着磁部7cに、また着磁部7dから着磁部7bに
も向かう必要がある。
【0038】図16、図17は、それぞれ、前述の欠点
を解消した第3実施例の斜視図および断面図である。図
16、図17において、ロータ部材は、詳細には後述す
るが、ロータ軸24によって互いに固定された第1ロー
タ部材21と第2ロータ部材22とから成る。第1ロー
タ部材21は永久磁石から成り、その面21aはS極
に、面21aと反対側の面21bはN極になるように着
磁されている。第2ロータ部材22は永久磁石から成
り、その面22aはN極に、面22aと反対側の面22
bはS極になるように着磁されている。面21aの下方
に面22aが位置し、面21bの下方に面22bが位置
するように、即ち、上下方向では着磁の極性が反対とな
るように、第1ロータ部材21と第2ロータ部材22は
ロータ軸24によって固定されている。
を解消した第3実施例の斜視図および断面図である。図
16、図17において、ロータ部材は、詳細には後述す
るが、ロータ軸24によって互いに固定された第1ロー
タ部材21と第2ロータ部材22とから成る。第1ロー
タ部材21は永久磁石から成り、その面21aはS極
に、面21aと反対側の面21bはN極になるように着
磁されている。第2ロータ部材22は永久磁石から成
り、その面22aはN極に、面22aと反対側の面22
bはS極になるように着磁されている。面21aの下方
に面22aが位置し、面21bの下方に面22bが位置
するように、即ち、上下方向では着磁の極性が反対とな
るように、第1ロータ部材21と第2ロータ部材22は
ロータ軸24によって固定されている。
【0039】非磁性材料から作られた非磁性円盤23が
第1ロータ部材21と第2ロータ部材22の間に挟まれ
て配置されている。ロータ軸24は、地板25と地板2
6にその両端部24b、24cで回転自在に取付けられ
ており、その軸本体24aには、第1ロータ部材21、
非磁性円盤23、第2ロータ部材22が同心的に固定さ
れている。そして、このロータ軸24の軸本体24aは
少なくともパーマロイや電磁軟鉄等の透磁率の高い材料
から成り、第1ロータ部材21と第2ロータ部材22の
内部で磁束が行き来しやすくしている。また、ロータ軸
24にはギヤ部24dが設けられており、このギヤ部2
4dは鏡筒繰出し機構(図示せず)やシャッタ駆動機構
(図示せず)等と係合しており、これらを駆動するよう
になっている。そして、第1ロータ部材21、非磁性円
盤23、第2ロータ部材22でロータを構成している。
第1ロータ部材21と第2ロータ部材22の間に挟まれ
て配置されている。ロータ軸24は、地板25と地板2
6にその両端部24b、24cで回転自在に取付けられ
ており、その軸本体24aには、第1ロータ部材21、
非磁性円盤23、第2ロータ部材22が同心的に固定さ
れている。そして、このロータ軸24の軸本体24aは
少なくともパーマロイや電磁軟鉄等の透磁率の高い材料
から成り、第1ロータ部材21と第2ロータ部材22の
内部で磁束が行き来しやすくしている。また、ロータ軸
24にはギヤ部24dが設けられており、このギヤ部2
4dは鏡筒繰出し機構(図示せず)やシャッタ駆動機構
(図示せず)等と係合しており、これらを駆動するよう
になっている。そして、第1ロータ部材21、非磁性円
盤23、第2ロータ部材22でロータを構成している。
【0040】第1ステータ108の磁極部108aは第
1ロータ部材21に対してわずかな隙間を持って対向
し、磁極部108bは第2ロータ部材22に対してわず
かな隙間を持って対向するように構成されている。同様
に、第2ステータ109の磁極部109aは第1ロータ
部材21に対してわずかな隙間を持って対向し、磁極部
109bは第2ロータ部材22に対してわずかな隙間を
持って対向するように構成されている。
1ロータ部材21に対してわずかな隙間を持って対向
し、磁極部108bは第2ロータ部材22に対してわず
かな隙間を持って対向するように構成されている。同様
に、第2ステータ109の磁極部109aは第1ロータ
部材21に対してわずかな隙間を持って対向し、磁極部
109bは第2ロータ部材22に対してわずかな隙間を
持って対向するように構成されている。
【0041】ロータ軸24の軸本体24aにより、第1
ロータ部材21および第2ロータ部材22の内径部に向
かう磁束は、必要に応じて、即ち、第1ステータ108
や第2ステータ109により構成される外部の磁気回路
の状態に応じて、第1ロータ部材および第2ロータ部材
の内径部間を通ることができる。
ロータ部材21および第2ロータ部材22の内径部に向
かう磁束は、必要に応じて、即ち、第1ステータ108
や第2ステータ109により構成される外部の磁気回路
の状態に応じて、第1ロータ部材および第2ロータ部材
の内径部間を通ることができる。
【0042】このような構成により、第1ロータ部材2
1および第2ロータ部材22を異方性磁石で構成しても
等方性磁石で構成しても、従来例のステップモータの持
つ磁気回路と等価な磁気回路を得ることができる。
1および第2ロータ部材22を異方性磁石で構成しても
等方性磁石で構成しても、従来例のステップモータの持
つ磁気回路と等価な磁気回路を得ることができる。
【0043】(第4実施例)図18は本発明のステップ
モータの第4実施例におけるロータ軸の断面図である。
この図18から明らかなように、この第4実施例では第
1ロータ部材21と第2ロータ部材22の間に隙間を持
たせてある。これにより、第1ロータ部材の下面と第2
ロータ部材の上面との間で磁束が通ることが防止され
る。
モータの第4実施例におけるロータ軸の断面図である。
この図18から明らかなように、この第4実施例では第
1ロータ部材21と第2ロータ部材22の間に隙間を持
たせてある。これにより、第1ロータ部材の下面と第2
ロータ部材の上面との間で磁束が通ることが防止され
る。
【0044】(第5実施例)この第5実施例は、例え
ば、カメラにおいて露出動作中でも撮影レンズの繰出し
用に通電を行うことなく撮影レンズの繰出し動作に利用
できるようなステップモータの構造に向けられたもので
ある。なお、後述する第6実施例および第7実施例も第
5実施例と同様に意図されたものである。
ば、カメラにおいて露出動作中でも撮影レンズの繰出し
用に通電を行うことなく撮影レンズの繰出し動作に利用
できるようなステップモータの構造に向けられたもので
ある。なお、後述する第6実施例および第7実施例も第
5実施例と同様に意図されたものである。
【0045】図19から図23は本発明のステップモー
タの第5実施例を示す。図19において、ロータは、ロ
ータ軸で互いに固定された第1ロータ部材201と第2
ロータ部材202から成り、地板(図示せず)に回転可
能に取付けられている。第1ロータ部材201は円周方
向に4分割されて、S極、N極が交互に着磁され、着磁
方向は半径方向である。同様に、第2ロータ部材202
は円周方向に4分割されて、S極、N極が交互に着磁さ
れ、着磁方向は半径方向である。第1ステータ203、
第2ステータ204は、これらの磁極部203a、20
3b、204a、204b(図20参照)が第1ロータ
201の外周の着磁部に対向する配置されている。コイ
ル205、206はステータを励磁するように配置され
ている。また、ヨーク207、208は、それらの端部
207a、207b、208a、208b(図21参
照)が第2ロータ部材202に対向するように配置され
ている。ステータ203、204とヨーク207、20
8は透磁性材料から成り、ヨーク207の端部207a
はステータ203の磁極部203aとほぼ同一の形状で
あり、同様に、端部207bと磁極部203bと、端部
208aと磁極部204aと、端部208bと磁極部2
04bとはほぼ同一形状である。
タの第5実施例を示す。図19において、ロータは、ロ
ータ軸で互いに固定された第1ロータ部材201と第2
ロータ部材202から成り、地板(図示せず)に回転可
能に取付けられている。第1ロータ部材201は円周方
向に4分割されて、S極、N極が交互に着磁され、着磁
方向は半径方向である。同様に、第2ロータ部材202
は円周方向に4分割されて、S極、N極が交互に着磁さ
れ、着磁方向は半径方向である。第1ステータ203、
第2ステータ204は、これらの磁極部203a、20
3b、204a、204b(図20参照)が第1ロータ
201の外周の着磁部に対向する配置されている。コイ
ル205、206はステータを励磁するように配置され
ている。また、ヨーク207、208は、それらの端部
207a、207b、208a、208b(図21参
照)が第2ロータ部材202に対向するように配置され
ている。ステータ203、204とヨーク207、20
8は透磁性材料から成り、ヨーク207の端部207a
はステータ203の磁極部203aとほぼ同一の形状で
あり、同様に、端部207bと磁極部203bと、端部
208aと磁極部204aと、端部208bと磁極部2
04bとはほぼ同一形状である。
【0046】図20は、第1ロータ部材201とステー
タ203、204の関係を示す平面図であり、また図2
1は第2ロータ部材202とヨーク207、208の関
係を示す平面図である。図20および図21を同時に見
るとわかるように、ヨーク207、208の端部207
a、207b、208a、208bと第2ロータ部材2
02の着磁部の極性との関係は、ステータ203、20
4の磁極部203a、203b、204a、204bと
第1ロータ部材201の着磁部の極性との関係と比べて
45°ずれた関係となっている。即ち、この実施例で
は、ステータ203、204の磁極部203a、203
b、204a、204bとヨーク207、208の端部
207a、207b、208a、208bはそれぞれ平
面的には同一位置にあるので、第2ロータ部材202の
着磁部は第1ロータ部材201の着磁部に対して45°
ずれるように配置されている。
タ203、204の関係を示す平面図であり、また図2
1は第2ロータ部材202とヨーク207、208の関
係を示す平面図である。図20および図21を同時に見
るとわかるように、ヨーク207、208の端部207
a、207b、208a、208bと第2ロータ部材2
02の着磁部の極性との関係は、ステータ203、20
4の磁極部203a、203b、204a、204bと
第1ロータ部材201の着磁部の極性との関係と比べて
45°ずれた関係となっている。即ち、この実施例で
は、ステータ203、204の磁極部203a、203
b、204a、204bとヨーク207、208の端部
207a、207b、208a、208bはそれぞれ平
面的には同一位置にあるので、第2ロータ部材202の
着磁部は第1ロータ部材201の着磁部に対して45°
ずれるように配置されている。
【0047】このずれ角は、第1ロータ部材及び第2ロ
ータ部材の着磁部の分割数が8の場合には、22.5°
であり、ずれ角αの一般式は、分割数をnとすると、α
=1/2・360°/nで表すことができる。
ータ部材の着磁部の分割数が8の場合には、22.5°
であり、ずれ角αの一般式は、分割数をnとすると、α
=1/2・360°/nで表すことができる。
【0048】図22は、コギングトルクの特性図であ
る。図中、縦軸は、発生するコギングトルクを表し、+
側は回転を戻そうとする方向に作用する力であり、−側
は回転を進める方向に作用する力である。横軸はロータ
(第1ロータ部材)の回転角度である。なお、0°のと
き、第1ロータ部材は図20の状態にある。また、第1
ロータ部材201がステータ203、204との関係か
ら受けるコギングトルクを図22中にaで示す。
る。図中、縦軸は、発生するコギングトルクを表し、+
側は回転を戻そうとする方向に作用する力であり、−側
は回転を進める方向に作用する力である。横軸はロータ
(第1ロータ部材)の回転角度である。なお、0°のと
き、第1ロータ部材は図20の状態にある。また、第1
ロータ部材201がステータ203、204との関係か
ら受けるコギングトルクを図22中にaで示す。
【0049】この図22から、ロータが図20から45
°回転した位置の近傍ではコギングトルクが小さく、即
ち、0°または90°の回転位置へ進むために必要なト
ルクt1 が小さく衝撃等により容易に0°または90°
の位置に動いてしまうことがわかる。また、第2ロータ
部材202がヨーク207、208との関係で受けるコ
ギングトルクを図22中にbで示す。このトルクはaに
対して45°位相がずれている。
°回転した位置の近傍ではコギングトルクが小さく、即
ち、0°または90°の回転位置へ進むために必要なト
ルクt1 が小さく衝撃等により容易に0°または90°
の位置に動いてしまうことがわかる。また、第2ロータ
部材202がヨーク207、208との関係で受けるコ
ギングトルクを図22中にbで示す。このトルクはaに
対して45°位相がずれている。
【0050】第1ロータ部材201と第2ロータ部材2
02とを一体的に回転するように構成したので、全体の
ロータが受けるコギングトルクはaとbの力の合成力と
なる。この合成力を図中cで示す。cは45°回転した
位置では0°の位置に戻るまたは90°の位置に進むた
めに必要なトルクはt2 となり、これは前述のt1 に比
べて大きい。したがって、45°の位置においては安定
的にロータが保持されるといえる。また第1ロータ部材
201が0°の位置または90°の位置にある場合、即
ち、図19で示す位置または図19から90°回転した
位置にある場合に、45°回転した位置に回転するため
に打ち勝つべきコギングトルクは、図22に示すよう
に、従来例では、t3 であったのに対して、この実施例
ではt2 (t3 >t2 )である。この実施例のステータ
モータが発生する駆動力は、コイル205、206への
通電を行って発生する電磁力からコギングトルクを引い
たものであるから、最大のコギングトルクが小さくな
る。即ち、t3 からt2 になると、ステータモータが発
生する駆動力は大きくなる利点がある。
02とを一体的に回転するように構成したので、全体の
ロータが受けるコギングトルクはaとbの力の合成力と
なる。この合成力を図中cで示す。cは45°回転した
位置では0°の位置に戻るまたは90°の位置に進むた
めに必要なトルクはt2 となり、これは前述のt1 に比
べて大きい。したがって、45°の位置においては安定
的にロータが保持されるといえる。また第1ロータ部材
201が0°の位置または90°の位置にある場合、即
ち、図19で示す位置または図19から90°回転した
位置にある場合に、45°回転した位置に回転するため
に打ち勝つべきコギングトルクは、図22に示すよう
に、従来例では、t3 であったのに対して、この実施例
ではt2 (t3 >t2 )である。この実施例のステータ
モータが発生する駆動力は、コイル205、206への
通電を行って発生する電磁力からコギングトルクを引い
たものであるから、最大のコギングトルクが小さくな
る。即ち、t3 からt2 になると、ステータモータが発
生する駆動力は大きくなる利点がある。
【0051】この実施例では、第1ロータ部材と第2ロ
ータ部材の2つのロータ部材があり、ヨーク207、2
08はステータ203、204が対向するロータ部材と
別のロータ部材に対向するようにしたので、ヨーク20
7、208とステータ203、204は互いに干渉しな
い位置に配置できる。
ータ部材の2つのロータ部材があり、ヨーク207、2
08はステータ203、204が対向するロータ部材と
別のロータ部材に対向するようにしたので、ヨーク20
7、208とステータ203、204は互いに干渉しな
い位置に配置できる。
【0052】図23は、この実施例の断面図である。図
23に示すように、ヨーク207、208はコイル20
5、206に干渉しないように、ロータ部材の中心位置
からL1 、L2 の距離内にあるため、ヨーク207、2
08をコイル205、206の厚みA1 内に配置するこ
とができ、このステップモータ全体の厚みが従来のもの
と比べて厚くなるものではない。
23に示すように、ヨーク207、208はコイル20
5、206に干渉しないように、ロータ部材の中心位置
からL1 、L2 の距離内にあるため、ヨーク207、2
08をコイル205、206の厚みA1 内に配置するこ
とができ、このステップモータ全体の厚みが従来のもの
と比べて厚くなるものではない。
【0053】(第6実施例)図24、図25は、ぞれぞ
れ、第6実施例の斜視図および平面図である。これらの
図において、ロータ209は円周方向に4分割されて、
S極、N極が交互に着磁されている。着磁方向は半径方
向である。ロータ209の着磁部の下側部分にはステー
タ203、204が対向しており、上側部分にはヨーク
202、208が対向している。ヨーク207、208
は、図25に示すように、ステータ203、204がロ
ータに対向する位置に対してα、即ち45°ずれたロー
タの着磁部の位置に対向するように配置されている。こ
のような構成により、前記の第5実施例と同様な効果が
得られる。
れ、第6実施例の斜視図および平面図である。これらの
図において、ロータ209は円周方向に4分割されて、
S極、N極が交互に着磁されている。着磁方向は半径方
向である。ロータ209の着磁部の下側部分にはステー
タ203、204が対向しており、上側部分にはヨーク
202、208が対向している。ヨーク207、208
は、図25に示すように、ステータ203、204がロ
ータに対向する位置に対してα、即ち45°ずれたロー
タの着磁部の位置に対向するように配置されている。こ
のような構成により、前記の第5実施例と同様な効果が
得られる。
【0054】(第7実施例)この第7実施例は、第1実
施例を、第5実施例または第6実施例と同様な観点から
さらに改良したステップモータの構造に向けられてもの
である。第1実施例のステップモータにおいては、図
2、図3、図6、図8に示すロータの位置では、コギン
グトルクが強くすぎて、コイル5、6に通電しても十分
な駆動力が得られず、また図4、図5、図8、図9に示
すロータの位置では、十分なコギングトルクが発生せ
ず、コイルに通電しない状態では、この図に示す位置で
はロータは安定に保持されない。この場合でも、それぞ
れのステータに対してロータの着磁ピッチの半分の角度
ずらした位置にヨークを配置することで、第5実施例お
よび第6実施例と同様な効果が得られる。即ち、図2、
図3、図6、図8に示すロータの位置でのコギングトル
クを減少させ、図4、図5、図8、図9に示すロータの
位置でのコギングトルクを増大させ、大きな駆動力を発
生し、4か所でロータが安定的に保持されるステップモ
ータを得るものである。
施例を、第5実施例または第6実施例と同様な観点から
さらに改良したステップモータの構造に向けられてもの
である。第1実施例のステップモータにおいては、図
2、図3、図6、図8に示すロータの位置では、コギン
グトルクが強くすぎて、コイル5、6に通電しても十分
な駆動力が得られず、また図4、図5、図8、図9に示
すロータの位置では、十分なコギングトルクが発生せ
ず、コイルに通電しない状態では、この図に示す位置で
はロータは安定に保持されない。この場合でも、それぞ
れのステータに対してロータの着磁ピッチの半分の角度
ずらした位置にヨークを配置することで、第5実施例お
よび第6実施例と同様な効果が得られる。即ち、図2、
図3、図6、図8に示すロータの位置でのコギングトル
クを減少させ、図4、図5、図8、図9に示すロータの
位置でのコギングトルクを増大させ、大きな駆動力を発
生し、4か所でロータが安定的に保持されるステップモ
ータを得るものである。
【0055】図26は第7実施例のステップモータの斜
視図である。第1ヨーク310は地板301に固定され
ている。この第1ヨーク310は第ステータ308の磁
極部308a、308bに対してロータ307を中心に
90°ずれた位置に端部310a、310bを持ってい
る。第2ヨーク311は地板301に固定されている。
この第2ヨーク311は、第2ステータ309の磁極部
309a、309bに対してロータ307を中心に90
°ずれた位置に端部311a、311bを持っている。
なお、図27は第7実施例の平面図である。
視図である。第1ヨーク310は地板301に固定され
ている。この第1ヨーク310は第ステータ308の磁
極部308a、308bに対してロータ307を中心に
90°ずれた位置に端部310a、310bを持ってい
る。第2ヨーク311は地板301に固定されている。
この第2ヨーク311は、第2ステータ309の磁極部
309a、309bに対してロータ307を中心に90
°ずれた位置に端部311a、311bを持っている。
なお、図27は第7実施例の平面図である。
【0056】このように構成すると、第5実施例と同様
な理由により、ロータの45°回転ごとに同じ大きさの
コギングトルクが発生し、45°ごとに安定してロータ
を保持できる。また、コギングトルクのうち最大のもの
は小さくなるので、コイルへの通電により大きな駆動力
が得られる。また、第1ヨーク310および第2ヨーク
311は、平面上でコイル305とロータ307の間お
よびコイル306とロータ307の間に配置できるの
で、図27で示すようにA方向(半径方向)の寸法は大
きくならない。
な理由により、ロータの45°回転ごとに同じ大きさの
コギングトルクが発生し、45°ごとに安定してロータ
を保持できる。また、コギングトルクのうち最大のもの
は小さくなるので、コイルへの通電により大きな駆動力
が得られる。また、第1ヨーク310および第2ヨーク
311は、平面上でコイル305とロータ307の間お
よびコイル306とロータ307の間に配置できるの
で、図27で示すようにA方向(半径方向)の寸法は大
きくならない。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータにその軸方向に複数の着磁部を形成し、ステータ
の磁極部をロータの着磁部に対向するようにロータの軸
方向に重ねるように配置することによってステップモー
タの平面的な寸法を小さくすることができる。
ロータにその軸方向に複数の着磁部を形成し、ステータ
の磁極部をロータの着磁部に対向するようにロータの軸
方向に重ねるように配置することによってステップモー
タの平面的な寸法を小さくすることができる。
【0058】本発明はさらに2つのロータ部材の間の中
心部に透磁性材料のヨーク、即ちロータ軸を介在させた
ことにより、ステップモータの平面的な寸法を小さくす
ることができると共に、駆動トルクの発生の低下を防止
できる。
心部に透磁性材料のヨーク、即ちロータ軸を介在させた
ことにより、ステップモータの平面的な寸法を小さくす
ることができると共に、駆動トルクの発生の低下を防止
できる。
【0059】また、前述の効果に加えて、本発明によれ
ば、ロータを2つのロータ部材に分け、またはロータを
2つの着磁部にわけ、ステータに対して着磁ピッチの半
分の角度だけ円周方向にずれた位置にヨークをステータ
と干渉しないように配置することによりコンパクト性を
損なうことなく、以下の効果も達成できる。
ば、ロータを2つのロータ部材に分け、またはロータを
2つの着磁部にわけ、ステータに対して着磁ピッチの半
分の角度だけ円周方向にずれた位置にヨークをステータ
と干渉しないように配置することによりコンパクト性を
損なうことなく、以下の効果も達成できる。
【0060】ロータの各停止位置で適度なコギングトル
クを発生させ、コイルへの通電を絶ってもロータを安定
的に保持でき、またコイルへの通電を行えば大きな駆動
力が得られる。
クを発生させ、コイルへの通電を絶ってもロータを安定
的に保持でき、またコイルへの通電を行えば大きな駆動
力が得られる。
【0061】さらに、従来は、安定位置からスタートす
る加速パターンと不安定位置からスタートする加速パタ
ーンとを異なったものにしていたが、本発明において
は、駆動トルク(通電トルク−コギングトルク)が一定
となるため、前述の加速スターートのいずれの場合で
も、同一加速パターンを使用でき、制御方法も簡単にす
ることができる。
る加速パターンと不安定位置からスタートする加速パタ
ーンとを異なったものにしていたが、本発明において
は、駆動トルク(通電トルク−コギングトルク)が一定
となるため、前述の加速スターートのいずれの場合で
も、同一加速パターンを使用でき、制御方法も簡単にす
ることができる。
【図1】図1は、本発明のステップモータの第1実施例
の斜視図である。
の斜視図である。
【図2】図2は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図3】図3は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図4】図4は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図5】図5は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図6】図6は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図7】図7は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図8】図8は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図9】図9は、ステータの励磁状態に対応するロータ
の回転位置を示す平面図である。
の回転位置を示す平面図である。
【図10】図10は、本発明のステップモータの第2実
施例の斜視図である。
施例の斜視図である。
【図11】図11は、第2実施例の平面図である。
【図12】図12は、1つのステータの磁極部と1つの
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
【図13】図13は、1つのステータの磁極部と1つの
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
【図14】図14は、1つのステータの磁極部と1つの
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
【図15】図15は、1つのステータの磁極部と1つの
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
ロータの着磁部との関係を示す平面図である。
【図16】図16は、第3実施例のステップモータの斜
視図である。
視図である。
【図17】図17は、第4実施例のステップモータの平
面図である。
面図である。
【図18】図18は、ステップモータのロータ軸の断面
図である。
図である。
【図19】図19は、第5実施例のステップモータの斜
視図である。
視図である。
【図20】図20は、ステップモータのロータとステー
タの平面図である。
タの平面図である。
【図21】図21は、ステップモータのロータとヨーク
の平面図である。
の平面図である。
【図22】図22は、ステップモータのコギングトルク
に関する特性図である。
に関する特性図である。
【図23】図23は、ステップモータの断面図である。
【図24】図24は、第6実施例のステップモータの斜
視図である。
視図である。
【図25】図25は、ステップモータの平面図である。
【図26】図26は、第7実施例のステップモータの斜
視図である。
視図である。
【図27】図27は、ステップモータの平面図である。
【図28】図28は、従来例のステップモータの平面図
である。
である。
【図29】図29は、ロータが異なった位置にある図2
8と同様な平面図である。
8と同様な平面図である。
【図30】図30は、ロータが異なった位置にある図2
8と同様な平面図である。
8と同様な平面図である。
【図31】図31は、ロータが異なった位置にある図2
8と同様な平面図である。
8と同様な平面図である。
1 鏡筒地板 5、6 コイル 7 ロータ 8 第1ステータ 9 第ステータ 10 第1ロータ部材 11 第2ロータ部材 105、106 コイル 108、109 ステータ 201 ロータ 203、204 ステータ 205、206 コイル 207、208 ヨーク
Claims (12)
- 【請求項1】 半径方向に着磁された永久磁石から成る
円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向して配置さ
れた複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータと、第1
及び第2のステータの各々を励磁するように配置された
コイルとを有するステップモータにおいて、前記ロータ
はその軸方向に2つの着磁層が形成されており、各着磁
層は少なくとも2つの着磁部を有し、隣合った各着磁層
の磁極部は反対極性に着磁されており、前記第1及び第2
のステータの各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向
に異なる着磁層の着磁部に対向するように配置され、前
記第1及び第2のステータは前記コイルによってステータ
毎に励磁され前記第1及び第2のステータの前記コイル
の通電を順に切り換えることにより前記ロータを駆動す
ることを特教とするステップモータ。 - 【請求項2】 半径方向に着磁された永久磁石から成る
円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向して配置さ
れた複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータと、第1
及び第2のステータの各々を励磁するように配置された
コイルとを有するステップモータにおいて、前記ロータ
は互いに軸方向に対向して配置された2つのロータ部材
を有し、各ロータ部材はその軸方向に2つの着磁層が形
成されており、各着磁層は少なくとも2つの着磁部を有
し、隣合った各着磁層の磁極部は反対極性に着磁されて
おり、前記第1及び第2のステータの各々の複数の磁極部
は前記ロータの軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向す
るように配置され、前記第1及び第2のステータは前記コ
イルによってステータ毎に励磁され、前記第1及び第2の
ステータの前記コイルの通電を順に切り換えることによ
り前記ロータを駆動することを特徴とするステップモー
タ。 - 【請求項3】 請求項2記載のステップモータにおい
て、前記ステータの各々の磁極部間の中心は、前記ロー
タの回転中心が通る鏡筒地板の半径方向の位置と同一円
周上にあることを特徴とするステップモータ。 - 【請求項4】 請求項2記載のステップモータにおい
て、前記ロータ部材の各々は、それらの着磁部の境界線
が互いに回転方向に関してずらされていることを特徴と
するステップモータ。 - 【請求項5】 請求項2記載のステップモータにおい
て、前記2つのロータ部材の間に透磁性材料を介在させ
たことを特徴とするステップモータ。 - 【請求項6】 請求項5記載のステップモータにおい
て、前記透磁性材料が前記ロータ部材をその両端で固定
するロータ軸であることを特徴とするステップモータ。 - 【請求項7】 請求項5記載のステップモータにおい
て、前記2つのロータ部材の間には隙間が設けられてい
ることを特徴とするステップモータ。 - 【請求項8】 請求項1記載のステップモータにおい
て、透磁性材料から成るヨークを備え、該ヨークを前記
ステータに対してロータの軸方向に併置し該ヨークの端
部が前記ロータの軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向
するようにヨークが前記ステータとは異なった位置でロ
ータに対して配置されていることを特徴とするステップ
モータ。 - 【請求項9】 半径方向に着磁された永久磁石から成る
円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向して配置さ
れた複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータと、第1
及び第2のステータの各々を励磁するように配置された
コイルとを有するステップモータにおいて、前記第1及
び第2のステータに対してロータの軸方向に併置した透
磁性材料から成る2つのヨークを備え、前記ロータは互
いに軸方向に対向して配置された第1及び第2ロータ部材
を有し、第1ロータ部材の磁極部に対して第1及び第2の
ステータの磁極部が対向して配置されており、第2ロー
タ部材の着磁部には前記第1及び第2のステータの上方に
配置した2つのヨークの端部が対向して配置されてお
り、前記第1及び第2ロータ部材の着磁部の極性が或るず
れ角だけ互いにずれていることにより、第1ロータ部材
が第1及び第2のステータとの関係で受けるコギングトル
クと第2ロータ部材が2つのヨークとの関係で受けるコギ
ングトルクとの合成力を小さくすることを特徴とするス
テップモータ。 - 【請求項10】 半径方向に着磁された象久破石から成
る円筒形状のロータと、該ロータの外周に対向して配置
された複数の磁極部を持つ第1及び第2のステータと、第
1及び第2のステータの各々を励磁するように配置された
コイルとを有するステップモータにおいて、前記ロータ
は軸方向に2つの着磁層が形成されており、各着磁層は
少なくとも2つの着磁部を有し、前記第1及び第2のステ
ータの各々の複数の磁極部は前記ロータの軸方向に異な
る着磁層の着磁部に対向するように配置され、前記第1
及び第2のステータに隣接して透磁性材料から成る2つの
ヨークを備え、2つのヨークの各々の複数の磁極部は前
記ロータの軸方向に異なる着磁層の着磁部に対向するよ
うに配置され、前記第1及び第2のステータと前記2つの
ヨークが平面的に或るずれ角だけずれていることによ
り、第1ロータ部材が第1及び第2のステータとの関係で
受けるコギングトルクと第2ロータ部材が2つのヨークと
の関係で受けるコギングトルクとの合成力を小さくする
ことを特徴とするステップモータ。 - 【請求項11】 請求項9または10のいずれか1つに紀載
のステップモータにおいて、前記ずれ角は、ステータと
対向する着磁部の着磁個数をnとすると、1/2・360°/
nであることを特徴とするステップモータ。 - 【請求項12】 請求項1乃至11に記載のステップモー
タをレンズ鏡筒内に配置したことを特徴とするカメラ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16374092A JP3153341B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | ステップモータおよび該ステップモータを用いたカメラ |
US08/067,043 US5384506A (en) | 1992-05-29 | 1993-05-25 | Stepper motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16374092A JP3153341B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | ステップモータおよび該ステップモータを用いたカメラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05336729A JPH05336729A (ja) | 1993-12-17 |
JP3153341B2 true JP3153341B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=15779781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16374092A Expired - Fee Related JP3153341B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | ステップモータおよび該ステップモータを用いたカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3153341B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022114909A1 (ko) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 서울대학교 산학협력단 | 전동기 장치 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997031421A1 (fr) * | 1996-02-20 | 1997-08-28 | Muneaki Takara | Moteur |
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1992
- 1992-05-29 JP JP16374092A patent/JP3153341B2/ja not_active Expired - Fee Related
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