JP2003100514A - 電磁駆動装置 - Google Patents

電磁駆動装置

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JP2003100514A
JP2003100514A JP2001294421A JP2001294421A JP2003100514A JP 2003100514 A JP2003100514 A JP 2003100514A JP 2001294421 A JP2001294421 A JP 2001294421A JP 2001294421 A JP2001294421 A JP 2001294421A JP 2003100514 A JP2003100514 A JP 2003100514A
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coil
plunger
electromagnetic drive
shutter
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Keita Takahashi
敬太 高橋
Gohachi Katagiri
護八 片桐
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Olympus Optical Co Ltd
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters

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Abstract

(57)【要約】 【課題】配置スペ−スを有効に利用することが可能で組
み込まれる機器のコンパクト化に効果のある電磁駆動装
置を提供する。 【解決手段】レンズ鏡筒10の露光制御用として適用さ
れる電磁駆動装置である直流ソレノイド装置42は、ヨ
ーク43,44に狭持され、互いに平行な巻き線軸を有
する2つのソレノイドであるコイル45,47を有し、
一方のコイル45の中空部に進退自在なプランジャ(可
動鉄心)49が挿入されている。コイル45,47にて
発生する磁束によって形成される磁気回路により、プラ
ンジャ49が駆動され、シャッタ羽根4,5が開閉され
る。上記コイル45,47は、異なる電気磁気特性を有
しており、従来の単一コイルからなるソレノイド装置よ
りもレンズ鏡筒内部への収納効率のよい形状にすること
ができ、レンズ鏡筒の小型化に効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動鉄心とソレノ
イドとを有する電磁駆動装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からカメラの露出制御装置等の駆動
源として可動鉄心(プランジャ)とソレノイドとを有す
る電磁駆動装置である直流ソレノイドプランジャ(以
下、ソレノイド装置と記載する)が用いられる。例え
ば、図9の断面図に示す従来のレンズ鏡筒110の露出
制御装置には、その駆動源として図10の断面図に示す
構造を有する従来のソレノイド装置100が適用されて
いる。
【0003】上記従来のレンズ鏡筒110は、レンズ枠
111に保持される撮影レンズ112を有し、レンズ枠
111の撮影レンズ後方に開口部111aが設けられて
いる。その開口部111aの周辺には支持ピン117
b,117aに回動可能に支持された2枚のシャッタ羽
根113,114が配置されている。シャッタ羽根11
3,114は、シャッタレバー115の駆動ピン115
aを介してソレノイド装置100によって回動駆動さ
れ、上記開口部111aを開閉する。
【0004】上記従来のソレノイド装置100は、図1
0の断面図に示すようにヨーク103と、ヨーク103
に支持され、単一のコイル101が巻回されたボビン1
02とからなるソレノイドと、ボビン102の中空部に
挿入されるプランジャ(可動鉄心)105とを有してい
る。上記プランジャ105は、コイルバネ106により
突出方向に付勢されているが、電源部107によりコイ
ル101の通電のオンオフによりプランジャ105が吸
引,突出される。
【0005】上記プランジャ105の先端部には、レン
ズ枠111に回動自在に支持されるシャッタレバー11
5の端部が当接している。コイル非通電状態では、プラ
ンジャ105が突出し、シャッタレバー115を介して
シャッタ羽根113,114が閉位置に回動している。
コイル通電状態では、プランジャ105が吸引されるの
で、トーションバネ116の回動付勢力でシャッタレバ
ー115が時計回りに回動し、シャッタ羽根113,1
14を開位置に回動させる。
【0006】また、特開平4−1194912号公報に
開示のものも露出制御装置の駆動源として上述の従来の
ソレノイド装置100と同構造のプランジャタイプの電
磁駆動装置を用いている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレンズ
鏡筒110の露出制御装置、および、上記特開平4−1
194912号公報に開示の露出制御装置においては、
駆動源としてプランジャタイプのソレノイド装置100
が適用されているが、上記ソレノイド装置100の外形
形状を与えるコイル101が単一のボビンに巻回されて
いることから、必要とする吸引力を得るためにある所定
の外径寸法および長さ以下にすることはできない。上記
ソレノイド装置100をレンズ枠111の枠内周と撮影
レンズ112の外径部の間に配置する必要があるとすれ
ば、レンズ鏡筒110の外径寸法を与えるレンズ枠外径
D1 を所定の寸法より小さくすることができず、レンズ
鏡筒、あるいは、カメラの小型化に十分対応することが
できなかった。
【0008】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、配置スペ−スを有効に利用するこ
とが可能で組み込まれる機器のコンパクト化に効果のあ
る電磁駆動装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電磁駆動装置は、可動鉄心とソレノイドとを有する電磁
駆動装置において、内部が中空であり、上記内部を上記
可動鉄心が進退可能なボビンと、上記ボビンの外周に第
1の巻き線にて巻回された第1のソレノイドと、上記第
1のソレノイドの巻き線軸と略平行な巻き線軸を有し、
第2の巻き線にて巻回された第2のソレノイドとを具備
し、上記第1のソレノイドと第2のソレノイドとで電気
磁気特性が異なる。
【0010】本発明の請求項2記載の電磁駆動装置は、
請求項1記載の電磁駆動装置において、上記第1の巻き
線と第2の巻き線とでその線径が異なる。
【0011】本発明の請求項3記載の電磁駆動装置は、
請求項1、または、2記載の電磁駆動装置において、上
記第1のソレノイドと第2のソレノイドとでは、それぞ
れの巻き線の巻き数が異なる。
【0012】本発明の請求項4記載の電磁駆動装置は、
請求項1乃至3記載の電磁駆動装置において、上記第1
のソレノイドと第2のソレノイドとでは、ソレノイド外
径が異なる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形
態である露光制御用ソレノイド装置(電磁駆動装置)を
内蔵するレンズ鏡筒10の分解斜視図である。図2は、
上記図1のA−A断面図であって、上記レンズ鏡筒10
のシャッタ羽根閉状態を示す。図3は、図2のB−B断
面図である。図4は、上記レンズ鏡筒10に組み込まれ
る上記ソレノイド装置の縦断面図である。図5は、図4
のC矢視図である。図6は、図5のE−E断面図であ
る。図7は、上記ソレノイド装置のコイルの電気磁気特
性線を示す。
【0014】本実施形態のレンズ鏡筒10は、図1の分
解斜視図に示すようにレンズ枠1と、レンズ枠1に保持
され、光軸Oを有するる撮影レンズ2と、レンズ枠1に
固着されるシャッタ本体3と、シャッタ本体3に回動自
在に支持される2枚のシャッタ羽根4,5と、シャッタ
羽根押さえ板6と、シャッタ本体3に取り付けられるシ
ャッタ羽根開閉機構部および露光制御用電磁駆動装置で
あるソレノイド装置42とを有してなる。
【0015】上記シャッタ本体3には、露光用の開口部
3aと、シャッタレバー支持軸3bと、シャッタ駆動ピ
ン挿通穴3cと、シャッタ羽根回動支持用の2つの支持
ピン3eとが設けられ、さらに、ソレノイド装置取り付
け用のビス挿通穴3hおよびソレノイド装置用の位置決
め突起3f,3gが設けられている。
【0016】上記シャッタ羽根4,5には、シャッタ本
体の支持ピン3eに回動自在に嵌入する支持穴4a,5
aと、シャッタ羽根回動駆動用の駆動穴4b,5bとが
それぞれ設けられている。このシャッタ羽根4,5は、
駆動穴4b,5bを介して後述するシャッタ羽根開閉機
構部を構成するシャッタレバー41により支持ピン3e
を中心として回動駆動され、図2に示す閉位置からシャ
ッタ本体開口部3aを開放する開位置まで移動可能であ
る。
【0017】上記シャッタ羽根開閉機構部は、シャッタ
レバー41と、シャッタ開きバネ8とからなる。
【0018】上記シャッタレバー41は、軸穴41a
と、プランジャ当接部41bと、シャッタ駆動ピン41
cと、バネ掛け41dが設けられている。軸穴41a
は、シャッタ本体3の支持軸3bに回動自在に嵌入して
おり、シャッタ駆動ピン41cは、シャッタ本体3のピ
ン挿通穴3cを挿通してシャッタ羽根の駆動穴4b,5
bに嵌入している。
【0019】上記ソレノイド装置42は、直流ソレノイ
ドプランジャタイプの電磁石であって、図4の断面図に
示すように磁性体で形成される2つの板状のヨーク(第
1のヨーク部材)43およびプランジャ突出側ヨーク
(第1のヨーク部材)44と、磁性体で形成され、ヨー
ク43側に固着されるプランジャストッパ用の固定鉄心
50と、磁性体で形成され、ヨーク43と44の間に固
着される固定鉄心(第2のヨーク部材)51と、ヨーク
43,44で狭持され、中空部46aを有するボビン4
6と、上記ボビン46に第1の巻き線で巻回された第1
のソレノイドであるコイル45と、固定鉄心51に第2
の巻き線で巻回された第2のソレノイドであるコイル4
7と、磁性体からなる可動鉄心であるプランジャ49
と、プランジャ49を突出方向に付勢する円錐バネ52
とからなる。
【0020】上記ヨーク43,44は、所定の間隔で互
いに平行な状態で保持され、幅Hの板部材であり、互い
に平行な状態で固定鉄心51が挿入されたコイル47と
中空部46aを有するボビン46の周りに巻回されたコ
イル45とを介在した状態で狭持して固定されている。
この挟持,固定状態では、コイル45,47は、その巻
き線軸が互いに平行でヨーク43,44の平面に対して
直交する状態で保持される。なお、ヨーク44の固定鉄
心51と反対側端部は、ヨーク44の平面と直交して折
り曲げられおり、その折り曲げ部44bに取り付け用の
ネジ穴44aと、位置決め凹部44b,44cが設けら
れている。
【0021】プランジャ49は、ボビン46の中空部4
6aをヨーク44の平面に直交する固定鉄心51の軸に
平行な方向に沿って、吸引位置と突出位置との間で移動
可能とする。
【0022】上記コイル47は、コイル45に対して逆
方向に巻回され、直列接続される。そして、上記固定鉄
心51の外径は、ボビン46の外径より小さくなってお
り、コイル47側は、固定鉄心51にボビンを使用しな
い状態で巻回されるので、そのコイル内径は、ボビン4
6に巻回されるコイル45のコイル内径よりも小さい。
したがって、コイル45と47のコイル外径を等しいと
すると、コイル45の巻き数よりもコイル47の方の巻
き数が多く(アンペアターンが大きい)、コイル47側
に発生する磁力の方が大きくなる。図7は、上記コイル
45と47で発生する電気磁気特性曲線を示す。結果的
にコイル47の巻き数をコイル45と等しくした場合よ
りも本実施形態のソレノイド装置42による磁力が大き
くなる。
【0023】ソレノイド装置42をシャッタ本体3へ取
り付ける場合は、上記ヨーク44の上記折り曲げ部44
bをシャッタ本体3の光軸O直交面である撮影レンズ側
の表面に当接させ、位置決め突起3f,3gを位置決め
凹部44b,44cに嵌入させる。そして、ビス53を
ビス挿通穴3hを挿通させてヨーク44のネジ穴44a
に螺着してヨーク44を固着し、取り付ける。その取り
付け状態でプランジャ49,コイル45,コイル47
は、その軸方向が光軸Oの周方向に沿った姿勢で配置さ
れる。その配置状態でソレノイド装置42は、図3の断
面図に示すように撮影レンズ2の外周とレンズ枠1の枠
内周間に収容される。
【0024】そして、上記ソレノイド装置42を駆動す
る場合、カメラの制御手段であるCPU32のソレノイ
ド駆動制御信号に基づき、上記コイル45,47にソレ
ノイド駆動回路33を介して直流電源34の励磁電圧が
印加され、励磁電流が流される。その励磁電流の通電に
よりコイル45,47に磁束が発生し、ヨーク44,プ
ランジャ49,固定鉄心50,ヨーク43,固定鉄心5
1のループからなる磁気回路が形成される。この磁気回
路のオンオフによりプランジャ49の吸引,突出が制御
される。
【0025】シャッタレバー41は、シャッタバネ8で
回動付勢され、シャッタレバー41のプランジャ当接部
41bは、プランジャ49の先端面49cにプランジャ
軸方向から当接している。プランジャ49の突出,吸引
動作によってシャッタレバー7が回動してシャッタ羽根
4,5の開閉が制御される。
【0026】次に、以上のような構成を有する本実施形
態のレンズ鏡筒10の露光制御動作について説明する。
露光開始前の状態では、ソレノイド装置42のコイル4
5,47への励磁電圧はオフ状態であり、プランジャ4
9は解放され、円錐バネ52の付勢力でシャッタレバー
7のプランジャ当接部7bを押圧している。円錐バネ5
2の付勢力は、シャッタバネ8の付勢力より大きく、シ
ャッタレバー7は、反時計回りに回動しており、シャッ
タ羽根4,5は、図2の断面図に示す閉位置に回動して
いる。
【0027】露光開始にあたってCPUよりソレノイド
駆動制御信号が出力されると、ソレノイド装置42のコ
イル45,47へ励磁電圧が印加され、通電が開始され
る。プランジャ49は、吸引位置に吸引される。プラン
ジャ49の吸引に伴ってシャッタレバー41は、シャッ
タバネ8の付勢力で図2の状態から時計回りに回動す
る。そのシャッタレバーの回動によりシャッタ羽根駆動
ピン41cを介してシャッタ羽根4,5が開放位置まで
回動し、露光が開始される。
【0028】露光時間経過後、CPUのソレノイド解放
制御信号によりソレノイド装置42のコイル45,47
への通電が停止され、プランジャ49が突出する。シャ
ッタレバー7は、プランジャ49の先端部49cで押圧
され、反時計回りに回動する。そのシャッタレバーの回
動によりシャッタ羽根駆動ピン41cを介してシャッタ
羽根4,5が閉位置に回動し(図2)、露光が終了す
る。
【0029】以上、説明した本発明の第1の実施形態の
レンズ鏡筒10によると、ソレノイド装置42のソレノ
イド部が直列接続の2つのコイルで構成されることから
コイルの外径が図10に示す従来のソレノイド装置10
0の単一のコイルの外径より小さくなる。特に本実施形
態の場合、コイル47のコイル内径がコイル45のコイ
ル内径より小さくなっており、その分だけ巻き数を増や
すことができるので上述のソレノイド装置10の小型化
に効果がある。
【0030】したがって、上記ソレノイド装置42を撮
影レンズ外周とレンズ枠の枠内周部との間のより狭いス
ペースに収容することができ、レンズ枠の外径を小さく
することができる。例えば、図9に示す従来のソレノイ
ド装置を適用するレンズ鏡筒110のレンズ枠外径D1
に比較して、図2に示す本実施形態のレンズ鏡筒61の
レンズ枠外径D2 は、より小さくなり、レンズ鏡筒の小
型化が実現できる。
【0031】なお、上述したソレノイド装置42のコイ
ルに適用される巻き線としてコイル45,47間で異な
る線径を採用して適切な電気磁気特性が得られるように
することも可能である。
【0032】次に、本発明の第2の実施形態である露光
制御用ソレノイド装置(電磁駆動装置)を内蔵するレン
ズ鏡筒10Aについて説明する。図8は、上記レンズ鏡
筒10Aの光軸0に沿った上半部の縦断面図である。
【0033】本実施形態のレンズ鏡筒10Aは、前記第
1の実施形態のレンズ鏡筒10に対して適用されるソレ
ノイド装置の構造、および、レンズ鏡筒内への収納状態
が異なるものである。その他の構成は、前記第1の実施
形態のレンズ鏡筒10と同一である。したがって、以
下、異なる部分についてのみ説明する。なお、同一の構
成部材には、前記レンズ鏡筒10の符号と同一の符号を
付して説明する。
【0034】上記レンズ鏡筒10Aに組み込まれるソレ
ノイド装置42Aは、直流ソレノイドプランジャタイプ
の電磁石であって、図8の断面図に示すように磁性体で
形成される2つの板状のヨーク(第1のヨーク部材)4
3Aおよびプランジャ突出側ヨーク(第1のヨーク部
材)44Aと、磁性体で形成され、ヨーク43A側に固
着されるプランジャストッパ用の固定鉄心(図示せず)
と、磁性体で形成され、ヨーク43Aと44Aの間に固
着される固定鉄心(第2のヨーク部材)51Aと、ヨー
ク43A,44Aで狭持され、中空部を有するボビン4
6(図示せず)と、上記ボビンに第1の巻き線で巻回さ
れる第1のソレノイドであるコイル45Aと、ボビンを
用いない状態で固定鉄心51に第2の巻き線で巻回され
る第2のソレノイドであるコイル47Aとを有し、さら
に、上記ソレノイド装置42に適用したものと同一のソ
レノイド磁性体からなる可動鉄心であるプランジャ4
9、および、プランジャ49を突出方向に付勢する円錐
バネ52とを有してなる。
【0035】上記ヨーク43A,44Aは、ソレノイド
装置42に適用したものに対してコイル45A,47A
の外径に合わせた形状である点のみ異なる。
【0036】上記コイル45Aは、ボビン46に巻回さ
れるが、そのコイル外径Saは、前記ソレノイド装置4
2のコイル45の外径よりも小さく設定され、コイル4
5Aの巻き数は少なくなる。
【0037】しかし、上記コイル47Aは、コイル45
Aに対して逆方向に巻回され、直列接続されるが、その
コイル47Aは、ボビンなし状態で上記固定鉄心51A
の外径に巻回され、コイル47Aの外径Sbは、コイル
45Aの外径Saより大きく、かつ、前記ソレノイド装
置42のコイル47の外径より大きく設定されるので、
コイル47Aの巻き数は多くなる。
【0038】したがって、ソレノイド装置42Aの上記
コイル45A,47Aによって得られる磁力は、前記ソ
レノイド装置42のコイル45,47によって得られる
磁力と同等となり、シャッタ羽根開閉のための駆動力を
同等とすることができる。
【0039】上記ソレノイド装置42Aのシャッタ本体
3へ取り付けは、前記ソレノイド装置42の場合と同様
に行われる。その取り付け状態でプランジャ49,コイ
ル45A,コイル47Aは、その軸方向が光軸Oの周方
向に沿った状態で配置される。
【0040】上記配置状態でソレノイド装置42Aは、
図8の断面図に示すように撮影レンズ2Aの外周とレン
ズ枠1Aの枠内周間に収容されるが、上記撮影レンズ2
Aの外形を、レンズ枠1Aの外径D3 をより小さくする
ために段付き形状にする。すなわち、コイル45Aが小
さくなった分だけソレノイド装置42Aを撮影レンズ2
Aの光軸O側に近づける。同時に撮影レンズ2Aのコイ
ル47Aが位置する部分の外径をコイル47Aが大きく
なった分だけ小さくする。結果的にソレノイド装置42
Aを光軸O側に接近させた分だけレンズ枠1Aの外径D
3 を前記図2,3に示すレンズ枠1の外径D2 より小さ
くすることができる。
【0041】上述したように本実施形態のソレノイド装
置42Aを適用したレンズ鏡筒10Aによれば、上記ソ
レノイド装置42Aの2つのコイルのコイル径を増減す
ることによりソレノイド装置42Aのレンズ枠内での収
納効率を上げてレンズ鏡筒10Aの外形寸法を与えるレ
ンズ枠1Aの外径を小さくすることができる。
【0042】上述した実施の形態に基づいて、 (1) 可動鉄心とソレノイドとを有する電磁駆動装置
において、内部が中空であり、上記内部を上記可動鉄心
が進退可能なボビンと、上記ボビンの外周に第1の巻き
線にて巻回された第1のソレノイドと、上記第1のソレ
ノイドの巻き線軸と略平行な巻き線軸を有し、第2の巻
き線にて巻回された第2のソレノイドと、上記第2のソ
レノイドの巻き線内部に配置される固定鉄心と、を具備
し、上記第1のソレノイドと第2のソレノイドとでその
内径が異なることを特徴とする電磁駆動装置を提案する
ことができる。
【0043】(2) 上記第2のソレノイドの巻き線軸
となる固定鉄心を有し、この固定鉄心の外径が上記ボビ
ンの外径より細いことを特徴とする上記(1)記載の電
磁駆動装置を提案することができる。
【0044】(3) 上記第1の巻き線と第2の巻き線
とでその線径とが異なることを特徴とする上記(1)、
または、(2)記載の電磁駆動装置を提案することがで
きる。
【0045】(4) 上記第1のソレノイドと第2のソ
レノイドとでは、それぞれの巻き線の巻き数が異なるこ
とを特徴とする上記(1)乃至(3)記載の電磁駆動装
置を提案することができる。
【0046】(5) 上記第1のソレノイドと第2のソ
レノイドとでは、ソレノイド外径が異なることを特徴と
する上記(1)乃至(4)記載の電磁駆動装置を提案す
ることができる。
【0047】
【発明の効果】上述のように本発明によると、配置スペ
−スを有効に利用することが可能で組み込まれる機器の
コンパクト化に効果のある電磁駆動装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態であるソレノイド装置
装置が組み込まれたレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図2】上記図1の第1の実施形態レンズ鏡筒のシャッ
タ羽根閉状態を示す図1のA−A断面図である。
【図3】上記図2のBーB断面図である。
【図4】上記図1の第1の実施形態のレンズ鏡筒に適用
されるソレノイド装置の軸方向に沿った縦断面図であ
る。
【図5】上記図4のC矢視図である。
【図6】上記図5のE−E断面図である。
【図7】上記上記図1の第1の実施形態のレンズ鏡筒に
適用されるソレノイド装置の電気磁気特性線図である。
【図8】本発明の第2の実施形態のソレノイド装置装置
が組み込まれたレンズ鏡筒の光軸Oに沿った上半部の縦
断面図である。
【図9】従来の電磁駆動装置であるソレノイド装置を適
用したレンズ鏡筒の縦断面図。
【図10】従来の電磁駆動装置であるソレノイド装置の
縦断面図。
【符号の説明】
42,42A……ソレノイド装置(電磁駆動装置) 45,45A……コイル(第1のソレノイド) 46 ……ボビン 47,47A……コイル(第2のソレノイド) 49……プランジャ(可動鉄心)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動鉄心とソレノイドとを有する電磁駆
    動装置において、 内部が中空であり、上記内部を上記可動鉄心が進退可能
    なボビンと、 上記ボビンの外周に第1の巻き線にて巻回された第1の
    ソレノイドと、 上記第1のソレノイドの巻き線軸と略平行な巻き線軸を
    有し、第2の巻き線にて巻回された第2のソレノイド
    と、 を具備し、上記第1のソレノイドと第2のソレノイドと
    で電気磁気特性が異なることを特徴とする電磁駆動装
    置。
  2. 【請求項2】 上記第1の巻き線と第2の巻き線とでそ
    の線径が異なることを特徴とする請求項1記載の電磁駆
    動装置。
  3. 【請求項3】 上記第1のソレノイドと第2のソレノイ
    ドとでは、それぞれの巻き線の巻き数が異なることを特
    徴とする請求項1、または、2記載の電磁駆動装置。
  4. 【請求項4】 上記第1のソレノイドと第2のソレノイ
    ドとでは、ソレノイド外径が異なることを特徴とする請
    求項1乃至3記載の電磁駆動装置。
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