JP4250312B2 - 駆動伝達装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (2)
- 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。
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