JPH03107832A - 電磁駆動露光量調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はカメラ用の露光量調節装置に関し、特に、遮
光羽根駆動用の電磁アクチュエータと露光量調節装置本
体とが一体となった電磁駆動式露光量調節装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、コンパクトカメラと称されるレンズ非交換型３５
ｍｍカメラには電磁アクチュエータ（すなわちモータ）
で直接駆動される電磁駆動式露光量調節装置（または直
接電動式シャッター兼絞り装置）が搭載されていたが、
最近では一眼レフレックスカメラの交換用レンズにも絞
り羽根を電磁アクチュエータ（すなわちモータ）で直接
駆動する電磁絞り駆動装置が搭載されるようになった。

このようにモータで遮光羽根を直接に駆動する電磁駆動
式露光量調節装置の利点は、遮光羽根を駆動するための
動カ伝達径経路が極めて短かいので制御応答性がよく、
電子制御に適していることである。

前記の如き電磁駆動式露光量調節装置として従来、次の
ような構造の装置が提案されている。

（ｉ）円柱形の永久磁石製のロータを有し、該ロータは
軸線と平行なＳ極とＮ極とが交互に周方向に沿って着磁
されて構成されており、該ロータの回転をギヤ機構によ
り減速して公知の遮光羽根担持リングを回転させるよう
に構成したもの（特開昭８２−２４０９４２号公報参照
）。

（ｉｆ）外周部にＮ極とｓｉとが交互に着磁された永久
磁石製のリング型ロータを有し、該ロータが公知の遮光
羽根担持リングに固着されており、該リングと該ロータ
とが一体化されているもの（特開昭５７−１６５８２５
号公報参照）。

（ｌｉ＋）遮光羽根担持リングを永久磁石で構成し、該
リング自身がモータのロータとして構成されているもの
（実開昭６２−６４１７６号公報参照）。

［発明が解決しようとする課Ｎ］ 前述の電磁駆動式露光量調節装置においては、制御系の
構成を単純にするために遮光羽根駆動用モータとしてス
テッピングモータを採用しており、従って、遮光羽根の
８動量制御及び位置制御はいわゆるオーブンループ制御
で行われる。それ故、遮光羽根の時々刻々の位置や速度
は該モータにはフィードバックされないので、遮光羽根
の８勅量制御や位置制御が高精度に行われるようにする
ためにはステッピングモータの電気的位相と絞り口径と
ができるだけ正確に対応していることが必要である。

一方、絞りとシャッターとを兼ねているレンズシャッタ
ー機構の場合は、遮光羽根を急加速且つ急減速で駆動す
る必要があると同時に高精度の停止位置制御を行わなけ
ればならないのでステッピングモータの駆動量と遮光羽
根の駆動量との間に一層正確な対応が要求される。

しかしながら、前述の公知の露光量調節装置には次のよ
うな問題点があるため、高精度の露光量調節は困難であ
フた。

（ａ）特開昭６２−２４０９４２号公報に開示されてい
る露光量調節装置は該ロータの回転をギヤを介して該遮
光羽根担持リングに伝達する構造となっているので該ギ
ヤのバックラッシュによりてステッピングモータの位相
と絞り口径精度との間にある程度の誤差が生ずることは
避けられなかった。

また、該装置においては、該ロータを軸支するとともに
ステータを取付けるためのハウジング部材が必要である
ため、部品点数が多く、しかも、装置が大型化するとい
う別の欠点もあった。

（ｂ）特開昭５７−１６５８２５号公報に開示されてい
る露光量調節装置はリング状永久６ｎ石から成るロータ
の直径が大きいため該ロータの慣性モーメントも大きく
、従って、急加速及び急減速を行わせるためには大電力
が必要となるので電池消耗速度が大きいという欠点があ
った。また、該ロータの慣性モーメントが大きいため停
止位置精度が低く、従って高精度の露光量調節は困難で
あった。しかも、該ロータを含め、ステッピングモータ
の構成部品が大型であるため、該装置も大型のものとな
るとともに製造コストも高価になるという欠点もあった
。

（ｃ）実開昭６２−６４１７６号公報に開示されている
露光量調節装置においては、電機子コイルの第１の開放
端に対応するステータの第１磁極部（極片）と該電機子
コイルの第２開放端に対応する該ステータの第２の磁極
部（極片）とが互いに接近して配置されているので該コ
イルのインダクタンスが大きく、従って、ロータにトル
クを発生させるための電流が流れ込みにくい。その結果
、該ロータに急加速及び急減速を行わせることができな
いので高精度の露光調節を行うことができない。また、
所定の時間内に動作を終了させるためには大きな電力が
必要となり、電力消費が大きかった。

従って本発明の目的は、前述した従来の露光調節装置に
内在する問題点を解決し、高精度の露光調節が可能であ
るとともに製造コストも比較的安価にすることができる
、改良された電磁駆動露光調節装置を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電磁駆動露光量調節装置は、 （１）円弧形状をなし、厚さ方向に複数極に着磁され、
回転リングに固定された永久磁石と、（２）該永久磁石
の第１の着磁面と所定の空隙を介して対向する第１の磁
極部を第１の端部に有し、カム部材に固定された第１の
ステータと、 （３）前記第１のステータの第２の端部と磁気的に結合
する第１の端部を有し、第２の端部には前記永久磁石の
第２の着磁面と所定の空隙を介して対向し、かつ、前記
第１の磁極部と、前記永久磁石を挟んで対向する位置に
第２の磁極部を有するカム部材に固定された第２のステ
ータと、 （４）前記第１及び第２のステータより成る磁路の第１
の磁極部と、第２の磁極部の間に巻回された第１の電機
子コイルと、 （５）前記永久磁石の第１の着磁面と所定の空隙を介し
て対向し、前記第１の磁極部と電気的に９０°位相のず
れた第３の磁極部を第１の端部に有するとともにカム部
材に固定された第３のステータと、 （６）前記第３のステータの第２の端部と磁気的に結合
する第１の端部を有するとともに第２の端部には、前記
永久磁石の第２の着磁面と所定の空隙を介して対向し、
かつ前記第３の磁極部と前記永久磁石とを挟んで対向す
る位置に第４の磁極部を有するカム部材に固定された第
４のステータと、 （７）前記第３及び第４のステータより成る磁路の第３
の磁極部と第４の磁極部の間に巻回された第２の電機子
コイルと、 から成っている。本発明装置ではローターのステップ角
度に対して高い絞り口径精度が得られるとともに、本発
明装置は慣性モーメントとコイルのインダクタンスとが
従来装置よりも小さいので少ない電力で駆動可能であり
、また、本発明装置は従来装置よりも少ない部品点数で
構成されているため安いコストで製造することができる
。

［実　施　例］ 第１図（Ａ）は本発明装置の第１の実施例の斜視図を示
し、第１図（Ｂ）は本発明装置の第１の実施例の分解斜
視図を示す。

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）において、１はカム部材
、２は遮光羽根、３は回転リング、４は永久磁石、５は
第１のステータ、６は第２のステータ、７は第３のステ
ータであり、本実施例において、第１のステータ５と第
３のステータ７は一体で形成されている。８は第４のス
テータ、９は第１の電機子コイル、１０は第２の電機子
コイル、である。

第２図は、本発明による電磁駆動露光量調節装置の磁極
の配置の説明図であり、第３図は同じく要部断面図であ
り、第４図は動作説明図である。第２図乃至第４図にお
いて、第１図の各部品に対応する部分には同一の符合が
付しである。

第１図（Ｂ）において、プラスチックで作られたカム部
材１には、複数の遮光羽根の枚数に等しいカムｌａ、ｌ
ｂ、ｌｃ、ｌｄ、１．ｅが形成されている。たとえば、
プラスチック成形で作られた遮光羽根２は、第１図（Ｂ
）においては、１枚だけを示し、他を省略している。前
記カム部材１に設けられたカム１ａには遮光羽根２の第
１のダボ２ａが嵌合している。遮光羽根２の第２のダボ
２ｂは、たとえばプラスチックで作られた回転リング３
に設けられた穴３ａに嵌合する。

回転リング３の外周部３Ｊｌ〜３４．は、カム部材１の
内周部１ｑと嵌合し回動自在に支持される。また、カム
部材１に設けられた突起部ｉｆ、Ｉｇ、１ｈ、ｉｔ、ｌ
ｊは、遮光羽根と回転リング３が組み込まれた状態で、
回転リング３が所定の角度位置範囲にある時には、回転
リング３の光軸方向の位置を規制するバヨネット構造の
つめである。

略円弧形状の永久磁石４は、たとえばプラスチックマグ
ネットで作られ、厚さ方向に所定のピッチで複数極に着
磁されている。永久磁石４は第１及び第２の穴４ａ、４
ｂを有し、それぞれの穴は回転リング３に設けられた第
１の突起３ｆ上の第１のダボ３ｇ及び第２の突起３ｈ上
の第２のダボ３１と嵌合し、熱カシメ等の周知の手段に
より永久磁石４は回転リング３に固定される。

たとえばケイ素鋼板にプレス加工を施して作られる第１
のステータ部材１１は第２図に磁極中と位相関係とを示
したように永久磁石４の着磁開閉角にほぼ等しい角度を
有しており、また、電気角で３６０＠間隔に配設された
第１の磁極群５ａ〜５ｅ　（５ｃ、５ｄは不図示）と第
１の磁極群５ａ〜５ｅとは電気角で９０°ずれた位相に
配設された第３の磁極群７８〜７ｅ（７ｂは不図示）を
有している。更に、第１のステータ部材１１は、位置決
め固定用の穴１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ有し、それぞれが
カム部材１に設けられた第１．第２．第３の突起部ｌｋ
、１ｍ、ｉｏ上に設けられた第１．第２゜第３のダボ１
ｆｌ、１ｎ、、ｉｐと嵌合し、熱カシメ等の周知の手段
により第１のステータ部材１１はカム部材１に位置決め
固定されている。

第１のステータ部材１１がカム部材１１に位置決め固定
された状態においては、第１及び第３の磁極群５ａ〜５
ｅ、７ａ〜７ｅは前記永久磁石４の第１の着磁面４ｃと
所定の空隙を介して対向する。

第１のステータ部材１１に設けられた第１の磁極群５８
〜５ｅの内径側端部には伸長部５ｇ、５ｆが設けられて
いる。また、第１のステータ１１に設けられた第３の磁
極群７ａ〜７ｅの内径側端部にも伸長部７ｇ、７ｆが設
けられている。第２のステータ一部材６は、たとえばケ
イ素鋼板にプレス加工を施して作られ、第２図に磁極中
と位相関係を示すように第２の磁極群６ａ〜６ｅを有す
る。第２の磁極群６ａ〜６ｅを有する第２のステータ部
材６の外周側には伸長部６ｇ、６ｆが設けられている。

さらに第２のステータ部材６の第２の磁極群６８〜６ｅ
と同一面上には、第１及び第２の突起部６ｈ、６ｉが設
けられ、前記カム部材１に設けられた第１及び第２のス
テータ固定溝ｌｒ、１ｓ（１ｒは不図示）に挿入され、
位置決め固定される。第３のステータ部材８は、たとえ
ばケイ素鋼板にプレス加工を施して作られ、第２図に磁
極幅と位相関係を示す様に第４の磁極群８ａ〜８ｅを有
する。

また、第３のステータ部材８の外周側には伸長部８ｇ、
８ｆが設けられている。さらに第３のステータ部材８の
第４の磁極群８８〜８ｅと同一面上には第１及び第２の
突起部８ｈ、８ｉが設けられ、前記カム部材１に設けら
れた第３及び第４のステータ固定溝１ｔ、１ｕ（ｌｕは
不図示）に挿入され、接着等周知の手段により位置決め
固定される。

第１図（Ａ）に示す様な各部品を組み立てた状態におい
て、第１のステータ部材１１の第１の伸長部５ｆは第３
図に示すように第２のステータ部材６の伸長部６ｆと接
し、磁気的に結合される。

また、第１の電機子コイル９は、空芯コイルであり、第
１のステータ部材１１の第１の伸長部５ｆ及び第２のス
テータ部材６の伸長部６ｆに貫装される。また、第３図
に断面図を示す様に第１のステータ部材１１の第２の伸
長部７ｆは、第３のステータ部材８の伸長部８ｆと接し
磁気的に結合される。さらに、第２の電機子コイル１０
は、空芯コイルであり、第１のステータ部材１１の第２
の伸長部７ｆ及び第３のステータ部材８の伸長部８ｆに
貫装される。第１及び第２の電機子コイルのそれぞれ第
１及び第２の端子９ａ、９ｂ、！Ｏａ、１０ｂは、不図
示のフレキシブルプリント配線基板を介して、周知のス
テッピングモータの駆動回路に接続される。

第１図（八）に示す様な各部品を組み立てた状態におい
ては、回転リング３の第１の突起部３ｆと第２の突起部
３ｈが、第２及び第３のステータ部材６，８によって回
転角度の規制を受けるため、回転リング３がカム部材１
ｆ。

Ｉｇ、ｌｈ、ｉｔ、ｌｊから外れることはない。

次に第４図に従い、本発明による電磁駆動露光調節装置
の動作を説明する。

第４図において、各磁極群の磁極部はそれぞれ、５ａ、
５ｂ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ。

８ａ、８ｂのみを図示し、他は省略しである。

第１のコイル９に所定の通電が行われると、第１の磁極
群５ａ、５ｂ・・・には、Ｓ極が励磁され、第２の磁極
群６ａ、６ｂ・・・にはＮ極が励磁される。また、第３
．第４の磁極群も磁路がつながっているので、Ｓ極に励
磁されるのが、これら第３．第４の磁極群と永久磁石４
に働く力は打ち消し合うので無視することができ、第１
のコイル９に通電をして第１の磁極群５ａ。

５ｂ・・・をＳ極に励磁すると、永久磁石４は第４図（
ａ）に示す位置に停止する。

次に第２のコイル１０に第４の磁極群８ａ。

８ｂ・・・をＳ極に励磁する様に通電を行うと、永久磁
石４は電気角で４５°だけ、即ち、第４図（ｂ）の位置
まで移動する。

次に第１のコイル９の通電を切ると、永久磁石４はさら
に電気角で４５°だけ即ち第４図（Ｃ）の位置まで移動
する。この様に周知の１−２相通電を第１及び第２のコ
イルに対して行うことにより永久磁石４は電気角で４５
°ずつ移動する。従って、永久磁石４とともに回転リン
グ３が回転し、遮光羽根板２が開閉されることにより所
定の露光量を得ることができる。

なお、前述の本発明の第１の実施例においては、第１の
ステータ部材１１に第１の磁極群と第２の磁極群を設け
たが、それぞれの磁極群を分離して第１の磁極群を有す
る第２のステータ部材、第２の磁極群を有する第４のス
テータ部材として構成しても本発明の第１の実施例と同
様の効果を得ることができるのは当然である。

［発明の効果］ 以上述べて来た様に、本発明による電磁駆動露光量調節
装置によれば、 １、ギヤを介さずに遮光羽根板を開閉する回転リングを
直接駆動する構成であるため、高い絞り口径精度を得る
ことが可能となる。

２、ステッピングモータを単純な形状で小型で少ない部
品により構成することができるので安価な電磁駆動露光
調節装置を提供する事が可能となる。

３、各ステータの磁極部を接近させることなく構成させ
ることができるのでコイルのインダクタンスを低くおさ
える事が可能となり、従って少ない電力で高速動作をさ
せられる。

等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明露光量調節装置の一実施例を示す
斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）に示した装置の分
解斜視図、第２図は第１図に示した装置の磁極の配置を
示した図、第３図は第１図（Ａ）に示した装置の縦断面
図、第４図（ａ）乃至第４図（ｃ）は該装置の動作時に
おける磁極の相対位置関係を示した図、である。 １・・・カム部材 ２・・・遮光羽根様 ３・・・回転リング ４・・・永久磁石 １１・・・第１のステータ部材 ６・・・第２のステータ部材 ８・・・第３のステータ部材 ９・・・第１のコイル １０・・・第２のコイル 他４名 第 図（８） 図（Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　遮光羽根と、該遮光羽根に設けられた第１のダボと
   嵌合して該遮光羽根の動きを制約するカムを有したカム
   部材と、該遮光羽根に設けられた第２のダボと嵌合する
   穴を有し該遮光羽根を開閉する回転リングと、略円弧形
   状をなすとともに厚さ方向に複数極に着磁されて該回転
   リングに固定された永久磁石と、該永久磁石の第１の着
   磁面と所定の空隙を介して対向する第１の磁極部を第１
   の端部に有するとともに前記カム部材に固定された第１
   のステータと、該第１のステータの第２の端部と磁気的
   に結合する第１の端部を有するとともに第２の端部には
   前記永久磁石の第２の着磁面と所定の空隙を介して対向
   し、かつ前記第１の磁極部と前記永久磁石を挟んで対向
   する位置に第２の磁極部を有する前記カム部材に固定さ
   れた第２のステータと、前記第１及び第２のステータよ
   り成る磁路の第１の磁極部と第２の磁極部の間に巻回さ
   れた第１の電機子コイルと、前記永久磁石の第１の着磁
   面と所定の空隙を介して対向して前記第１の磁極部と電
   気的に９０°位相のずれた第３の磁極部を第１の端部に
   有するとともにカム部材に固定された第３のステータと
   、該第３のステータの第２の端部と磁気的に結合する第
   １の端部を有するとともに第２の端部には前記永久磁石
   の第２の着磁面を所定の空隙を介して対向し、かつ前記
   第３の磁極部と前記永久磁石を挟んで対向する位置に第
   ４の磁極部を有する前記カム部材に固定された第４のス
   テータと、前記第３及び第４のステータより成る磁路の
   第３の磁極部と、第４の磁極部の間に巻回された第２の
   電機子コイルと、を有することを特徴とする電磁駆動露
   光量調節装置。