JPH03207254A - 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〕 本発明は、スチルカメラやビデオカメラ等に用いられる
ステッピングモーターを駆動動力源として露光量の調節
を行なう露光量調節装置に係わり、特に駆動動力源とな
るステッピングモーターに関する。

〔従来の技術〕

近年、一般にコンパクトカメラと称されるレンズ非交換
型のカメラにおけるシャッタ装置と絞り装置を兼ねた露
光量調節装置は、ステッピングモーターを駆動動力源と
したものが主流となっている。一方、−眼レフカメラの
交換レンズにおける絞り装置においても、ステッピング
モーターを動力源として駆動することが行なわれている
。

この様なステッピングモーターを駆動動力源とする電磁
駆動露光量調節装置としては、実願昭６１−１７９１３
９．実願昭６１−１９４２８３、実願昭６１−１９７２
１２．特願昭６１−３０９３９６等に開示されている様
な、弓状の基板と、外周部に４極の着磁を施したロータ
と、略Ｕ字型状をなす１対のステータと、それぞれのス
テータを励磁させるための１対のコイルより成るステッ
ピングモーターを駆動動力源とする電磁駆動露光量調節
装置が知られている。

また、実間６２−２４０９４２等に示されるように、各
々１個のロータ軸と平行な鉄芯を中心に巻回されたコイ
ルと、ロータ軸と垂直な面に植立され、ロータ外周面と
対向する複数の磁極部を有する、各々２個の磁極部材か
ら成る１対のステータと、を有するステッピングモータ
ーを駆動動力源とする露光Ｉ調節装置も知られている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕ところで、上述
したステッピングモーターを駆動動力源とした露光量調
節装置であって、たとえば−眼レフカメラ用の場合には
、ステッピングモーターに所定の相から通電を開始して
、何ステップロータを回転させるかで、絞り口径を決定
している。そのため高い精度の絞り口径を得るためには
、１ステツプ当りにロータが回転する角度が少ない方が
望ましい。一方、電源となる電池の消耗を避けるために
、比較的長時間露光を行なう場合にはモーターへの通電
を切る事が望ましく、そのためには、コギングトルクに
よりロータ１回転当りのロータが安定に停止する停止位
置が数多くあることが望ましい。しかしながら前記従来
例では、周知の１，２相通電゛を行なった際のロータ１
回転の要するパルス数は１６パルスであるのに対し、コ
ギングトルクによる安定な停止位置は着磁極数に等しい
４個所しかなく、そのために、比較的長時間の露光を行
なう場合にも、高い絞り口径精度を得るためには、コイ
ルへの通電を継続し投げればならず、電源となる電池の
消耗が大きいという問題があった。

また、実間６２−２４０９４２に開示される様な、電磁
駆動露光量調節装置においては、ステータが３次元的な
配置となるため、各磁極の位相を正確に配置することが
困難であり、高い絞り口径精度を安定して得ることが困
難であるという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記従来技術の欠点を解決するために、電磁
露光量調節装置の駆動動力源となるステッピングモータ
ーを、２ｎ極（ｎ＝２．３゜・・・）に着磁され、着磁
の中心部に溝を有するロータと、電気角で略９０°の開
角を有する第１及び第２の磁極部を略コの字形状の第１
及び第２の伸長部の先端部に、電気角で略１８０°離間
して設けられ、第１の伸長部に励磁コイルが捲回された
、第１及び第２のステータを、電気角で（９０＋１８０
×ｍ）’　　（ｍ＝ｏ、１．−）離間して配置したもの
である。

〔実施例〕

以下本発明を、−眼レフカメラの交換レンズに用いられ
る一実施例を第１図及び第２図に従って説明する。

第１図は本発明による電磁駆動露光量調節装置の分解斜
視図であり、第２図はステッピングモータ一部分の正面
図である。

１はリング状のカム部材、２は遮光羽根、３は回転リン
グ、４はロータ、５は固定リング、６は第１のステータ
、７は第２のステータ、８は第１の電機子コイル、９は
第２の電機子コイル、１０は軸受は部材、１１はフレキ
シブルプリント基板である。

第１図において、たとえば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２の枚数に等しい溝状のカ
ムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ及び１ｅが設けられるととも
に、凸部１５．Ｉｇ。

１ｈ及び１１が設けられ、凸部１５．Ｉｇ、ｌｈ及び１
１の光軸１００に対する内周部は、回転リング３の外径
部３ａと嵌合し、回転リング３を回動自在に支持する。

また、凸部１５．Ｉｇ、ｌｈ及び１１にはそれぞれ穴が
設けられており、該穴を通してビス１３ａ、１３ｂ、１
３ｃ及び１３ｄ（１３ｂ〜１３ｄは不図示）を固定リン
グ５に設けられたネジ穴５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄに固
定することにより、カム部材１は固定リング５に固定さ
れる。

たとえばプラスチックで作られた遮光羽根２は、カム部
材１に設けられたカム１ａ〜１ｅの数に等しい枚数が使
われるが、第１図においては１枚のみを示し、他を省略
している。

遮光羽根２に設けられた第１のダボ２ａは、カム部材１
に設けられた第１のカム１ａと嵌合し、また、第２のダ
ボ２ｂは、回転リング３に設けられた第１の穴３ｂと嵌
合する。

不図示の第２〜第５の遮光羽根のそれぞれ第１及び第２
のダボも、カム部材１に設けられたカムと回転リング３
に設けられた穴に嵌合する。

カム部材１の凸部１５．Ｉｇ、ｌｈ及び１１は、それぞ
れ回転リング３の厚さと、遮光羽根２の厚さの和よりも
所定の量だけ大きい量の高さを有し、カム部材１と固定
リング５が回転リング３と遮光羽根２を組み込んだ状態
でネジ１３ａ〜１３ｄにより固定されると、回転リング
３は所定のガタを有しながら、光軸方向の位置を規制さ
れる。回転リング３の外周部の一部にはギヤー３ｆが設
けられている。

カム部材１には、軸受は部１ｊが設けられており、ロー
タ４の第１の軸部４ｄを軸支する。

たとえば、プラスチックにより一体成形で作られた固定
リング５には第１の台座部５ｅ、第２の台座部５ｏ及び
第３の台座部５ｈが設けられている。第１の台座部５ｅ
には、第１のステータ６の位置決めを行なうための第１
の位置決めピン５ｆと、段差を有する第１の溝５ｇが設
けられている。同様に、第２の台座部５０には、第２の
ステータ７の位置決めを行なうための第２の位置決めビ
ン５ｐと、段差を有する第２の溝５ｑが設けられている
。

第３の台座部５ｈには、ロータ４の外径よりも所定の量
だけ大きな穴５ｊが設けられ、また、第１のステータ６
の位置決めを行なうための第１の伸長部５１と、第２の
ステータ７の位置決めを行なうための第２の伸長部５ｍ
が設けられている。

さ　らに第３の台座部５ｈには、段差を有する第３、第
４．第５の溝５ｈ、５ｊ２，５ｎ　（第５の溝５ｎは不
図示）が設けられている。

第１のステータ６は、たとえばケイ素鋼板を積層して作
られ、第２図に示すように、略コの字形状を成す。第１
のステータ６の第１及び第２の伸長部６ｂ及び６ｄの先
端部にはそれぞれ、ロータ４の外周部と所定の空隙を介
して対向する、第１及び第２の磁極部６ａ及び６ｃ（第
２図参照）が設けられている。第１のステータ６の第１
及び第２の磁極部６ａ及び６ｃは、それぞれ電気角で略
９０°の開角を有するとともに、互いに電気角で１８０
°離間されている。

第１のステータ６の第１の伸長部６ｂには第１の電機子
コイル８が装置される。

第１の電機子コイル８は、プラスチックで作られたボビ
ン８ａに銅線８ｂを巻回し、前記ボビン８ａに圧入され
た端子ｇｃ、８ｄに銅線８ｂの両端（巻き始めと巻き終
り）を半田付は等の手段により電気的に接続してなるも
のである。

さらに、第１のステータ６には、位置決め用の穴６ｅが
設けられている。

第２のステータ７は、たとえばケイ素鋼板を積層して作
られ、第２図に示すように、略コの字形状を成す。第２
のステータ７の第１及び第２の伸長部７ｂ、７ｄの先端
部にはそれぞれ、ロータ４の外周部と所定の空隙を介し
て対向する、第１及び第２の磁極部７ａ、７ｃが設けら
れている。

第２のステータ７の第１及び第２の磁極部７ａ。

７ｃはそれぞれ電気角で略９０°の開角を有するととも
に、互いに電気角で１８００離間されている。

第２のステータ７の第１の伸長部７ｂには、電機子コイ
ル９が装置される。

第２の電機子コイル９は、プラスチックで作られたボビ
ン９ａに銅線９ｂを巻回し、前記ボビンに圧入された端
子９ｃ、９ｄに銅線９ｂの両端（巻き始めと巻き終り）
を半田付は等の手段により電気的に接続して成るもので
ある。さらに、第２のステータ７には、位置決め用の穴
７ｅが設けられている。

第１のステータ６は、固定リング５に組み付けられる際
に、固定リング５の第１及び第３の凸部５ｅ及び５ｈと
の当接により、光軸方向の位置決めが行なわれ、第１の
ステータ６の穴６ｅと固定リング５に設けられた第１の
位置決めビン５ｆとが嵌合し、かつ、第２図に示す様に
第１のステータ６の第１の伸長部６ｂと、第２の伸長部
６ｃの間隙に、固定リング５の第１の伸長部５１が勘合
することによって、光軸と垂直方向の位置決めがなされ
る。

第２のステータ７は第１のステータ６と同様に、固定リ
ング５に組み付けられる際には、固定リング５の第２及
び第３の凸部５０及び５ｈとの当接により光軸方向の位
置決めが行なわれ、第２のステータ７の穴７ｅと固定リ
ング５に設けられた第２の位置決めビン５ｐとが嵌合し
、かつ、第２図に示す様に、第２のステータ７の第１の
伸長部７ｂと第２の伸長部７ｄの間隙に、固定リング５
の第２の伸長部５ｍが嵌合することによって、光軸と垂
直な方向の位置決めがなされる。

ロータ４は、プラスチックマグネットで作られ、第１．
第２の回転軸４ｄ、４ｅとギヤー４０と磁極部分４ａと
が一体成形されている。ロータ４の磁極部分４ａは、外
周部に均等な８極の磁極ができる様に、極異方性が付け
られており、また同様に８極の均等な磁極ができる様に
、着磁が成されている。さらに、ロータ４の磁極４ａの
それぞれＮ極またはＳ極の中心には溝４ｂが設けられて
いる。ロータ４の第１の回転軸４ｄはカム部材１に設け
られた第１の軸受１ｊによって回動自在に軸支される。

一方、ロータ４の第２の回転軸４ｅは、軸受は部材１０
に設けられた第２の軸受１０ａによって回動自在に軸支
される。

軸受部材１０は、たとえばプラスチックの一体成形によ
り作られ、ロータ４の第２の回転軸４ｅを軸支する軸受
１０ａと、第１〜第４の穴１０ｆ！、１０ｍ、Ｉｏｎ、
１０ｏとを有する。第１〜第４の穴１０Ａ、１０ｍ、Ｉ
ｏｎ、’　　１０ｏを介して、前述の第１．第２の電機
子コイル８，９の端子８ｃ、８ｄ、９ｃ、９ｄが軸受部
材１０の背面に導かれてフレキシブルプリント基板１１
に接続される。フレキシブルプリント基板１１は不図示
のドライブ回路に接続される。

軸受は部材１０には、第１〜第４の突出部１゜ｂ、１０
ｄ、１０ｆ、１０ｉが設けられ（第２の突出部１０ｄは
不図示）、それぞれの突出部には、第１〜第５のフック
１０ｃ、１０ｅ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｊ　（第２のフ
ック１０ｅは不図示）が設けられている。第１〜第５の
フック１０ｃ、１０ｅ、Ｌｏｇ、１０ｈ、１０　ｊは、
それぞれ、固定リング５に設けられた、第１〜第５の段
差を有する溝５ｇ、５ｑ、５に、５Ｉ！と係合し、段差
フックが係止することにより軸受部材１０は、固定リン
グ５に固定される。この時、軸受は部材１０の光軸と垂
直方向の位置決めは、固定リング５の第１の位置決めビ
ン５ｆと、軸受は部材１０の第１の位置決め穴１０ｐ１
それと固定リング５の第２の位置決めビン５ｐと、軸受
は部材１０の第２の位置決め穴１０ｑが、それぞれ嵌合
することによって行なわれる。

次に第２図に従って、第１のステータ６の第１及び第２
の磁極部６ａ及び６ｃと、第２のステータ７の第１及び
第２の磁極部７ａ及び７ｃの位相関係について説明する
。

上述の通り、各磁極部６ａと６ｃ、７ａと７０は電気角
で９０’の開角を有し、第１のステータ６の第１の磁極
部６ａと第２の磁極部６ｃとは、互いに電気角で１８０
°離間されている。また、第２のステータ７の第１の磁
極部７ａと第２の磁極部７ｃも互いに電気角で１８ｅ０
離間している。

また、第１のステータ６の第１の磁極部６ａと、第２の
ステータ７の第２の磁極部７ｃとは、互いに、電気角で
６３０°離間しており、これは第一１のステータ６と第
２のステータ７の位相差が９０°であることと等価であ
り、周知の２相のステッピングモーターの駆動方法（１
−２相励磁。

２相励磁等）により、カメラからの指令により所定の絞
り値まで絞り装置を駆動し、あるいは開放位置へもどす
ことができるものである。

次に第２図、第３図に従って本発明による電磁駆動露光
量調節装置の駆動源となるステッピングモーターのコギ
ングトルクについて説明する。

第２図に示した状態から、第２のステータ７を取り外し
て、コギングトルクを測定を行なうと、第１のステータ
６とロータ４の間に作用し合うコギングトルクは、第３
図でのＡで示される様な特性を示した。ただし第３図中
の横軸は、電気角で表したロータ４の回転位置である。

また、第１のステータ６を取り外してコギングトルクを
測定を行なうと、第２のステータ７とロータ４の間に作
用し合うコギングトルクは第３図でのＢで示される様な
特性を示した。さらに第１．第２のステータ６．７双方
を取り付けた状態でコギングトルクを測定すると、第３
図でのＡＢで示す様な特性となった。この特性より明ら
かな様に本実施例による電磁露光量調節装置の駆動源と
なるステッピングモーターは、ロータ４の１回転中に着
磁極数の２倍の数のコギングトルクによる安定な停止位
置を有し、その位置は、１相通電位置に等しいものであ
る。

〔他の実施例〕

上述の本発明の実施例においては、ロータのマグネット
は、８極に着磁されていたが、本発明による電磁駆動露
光量調整装置は当然のことながら、４極以上の着磁極数
を有すれば、実施可能である。

また、上述の実施例は、−眼レフカメラの交換レンズに
用いられる絞り装置の例であるが、コンパクトカメラの
シャッタ装置としても用いることが可能なのは明らかで
ある。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明による電磁駆動露光量調節装
置は、多くのコギングトルクによる安定な停止位置を２
次元的なステータの配置によって得ることが出来るので
、長時間露光に際しても、電池を消耗させることなく、
高い絞り精度を容易に、しかも安定して得られるという
効果がある。

又、実施例による電磁駆動露光量調節装置においては、
各相毎のステータがロータのマグネットの隣接する磁極
から磁束を集めるために、極異方性のマグネットを使用
することにより強力なトルクを得ることが可能であり、
大口径の絞り装置をも容易に駆動することができるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した電磁駆動露光量調節装置の分
解斜視図、 第２図は本発明による電磁駆動露光量調節装置の駆動源
となる、ステッピングモータ一部分の説明図、 第３図は本発明による電磁駆動露光量調節装置のコギン
グトルクの説明図である。 １・・・カム部材 ２・・・遮光羽根 ３・・・回転リング ４・・・ロータ ５・・・固定リング ６．７・・・ステータ １０・・・軸受は部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の遮光羽根と前記遮光羽根を開閉せしめるた
   めの駆動源となるステッピングモーターを少なくとも有
   する電磁駆動露光量調節装置において、 前記ステッピングモーターは、２ｎ極（ｎ＝２、３、・
   ・・）に着磁されたロータと、 略９０゜の開角を有する第１及び第２の磁極を電気角で
   略１８０゜離間した第１及び第２のステータと、を有し
   、 前記第１及び第２のステータを電気角で（９０＋１８０
   ×ｍ）゜（ｍ＝０、１、２・・・）離間して配置したこ
   とを特徴とする露光量調節装置。
2. （２）上記ロータには着磁された各極の間に溝が軸方向
   に形成された請求項（１）記載の露光量調節装置。