JPS62244262A - モ−タ駆動装置 - 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） 本発明は例えばカメラのフォーカスリング駆動に最適な
モータ駆動装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の装置で実開昭５８−７７３１０のように
フォーカスリング駆動装置にモータを用いる場合、モー
タの外径が１０ｍｍ以上もあり、レンズ鏡胴を円筒状に
するにはレンズ外径が大きくなってしまった。

このため、外径が１０ｍｍ以下のモータを作ろうとする
と、ムービングコイル型のモータの場合、巻線スペース
が小さくなるため１強力なトルクを得ることができず、
また、ムービングマグネット型のモータの場合も、従来
のモータにおいては、外径が小さいため有鉄芯モータの
場合巻線は集中巻きにしなければならない、そのため回
転子には、多極着磁をしなければならず、ロータ外径が
小さいため異方性マグネットを使用することができず、
強力なトルクを得られないという欠点がある。また無鉄
芯モータの場合、重ね巻きが可能なため２極着磁された
異方性マグネットを使用することは可能であり、また鉄
損がないため高効率である反面、コイルを製造するのが
困難であり、著しくコスト高となるという欠点があった
。

鏡胴外径全体を大きくしない代りに実開昭５９−１２８
６０９のように一部を突出させて鏡胴を形成させること
が提案されているが、この方法では美観を損ねるととも
に形状が円筒でないため旋盤加工等が〒きずまだカバー
を本体と合わせることができないため光線漏れが完全に
防止できにくい欠点があった。

そこで出願人はレンズ鏡筒の周囲に配置しやすい形状の
偏平な超小型モータを前に提案した。

（発明が解決しようとしている問題点）このような偏平
の超小型モータは永久磁石から成る回転子の磁束をホー
ル素子により検出して回転子の回転を制御するようにし
たものであるが、ホール素子と固定子巻線とが近接して
おり、ホール素子の出力信号に固定子巻線による磁場が
影響を及ぼしてしまい、正確な切り換えを行なうことが
できず、モータのトルク特性を悪くするものであった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記実情に鑑みなされたもので、永久磁石から
成る回転子の磁束を位置検出素子により検出して回転子
の回転を制御するモータ駆動装置において、上記回転子
に対向するように配置される固定子と同じく回転子に対
向するように配置される位置検出素子との間にシールド
部材を配設し、該シールド部材を上記固定子からの磁束
の通路としたことにより、モータのトルク特性を向上さ
せるモータの駆動装置を提供しようとするものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照してい説明する。

第１図はモータの駆動装置全体を示すもので、ｌはレン
ズ鏡胴内に設けられる非磁性材料から成るモータユニッ
ト基板、２は固定子２ａを有する第１の固定磁極部材、
３は第１の固定子巻線、４は固定子４ａを有する第１の
磁芯部材、５ａは第１の磁性材を形成するため前記第１
の固定磁極部材２と前記第１の磁芯部材４を接続するネ
ジを示す。

６はＮ極、Ｓ極の２極に対称的に磁化された永久磁石か
ら成る回転子、この回転子６には軸７が貫通され、この
軸７の一端は第１の固定磁極部材２の軸受部８に嵌合さ
れ、また軸７の他端はギヤ９を貫通させ固着している。

１０は固定子１０ａを有する第２の固定磁極部材、１１
は第２の固定子巻線、１２は固定子１２ａを有する第２
の磁芯部材、５ｂは第２の磁性材を形成するため前記第
２の固定磁極部材１０と前記第２の磁芯部材１２を接続
するネジを示す、前記軸７の他端は第２の固定磁極部材
１０の軸受部１９に嵌合している。

１３は前記ギヤ９に噛合するギヤで、このギヤ軸１３ａ
は第２の固定磁極部材１０の軸受部１４を介してギヤ１
５を固定している。このギヤ１５は２段ギヤ１７禿介し
てギヤ１８に噛合される。また第１の固定磁極部材２の
取付穴２ｂとモータユニット基板１の取付ネジ穴１ａを
合致させ、また、第２の固定磁極部材１０の取付穴ｔｏ
ｂとモータユニット基板１の取付ネジの固定磁極部材２
及び第２の固定磁極部材１０をモータユニット基板ｌに
固定する。さらに、第２の固定磁極部材１０に植立され
た軸１６に嵌合された２段ギヤ１７はギヤ１５と２段ギ
ヤ１７の大ギヤ部１７ａに噛合し小ギヤ部１７ｂは不図
示のフォーカス部と結合したギヤ１８と噛合し、ロータ
ー６の回転がギヤ９，１３゜１５．１７を介してギヤ１
８に伝達され、不図示のフォーカス部に伝達される。

不図示のフォーカス部が回転すると公知のレンズのフォ
ーカス部と同じようにへりコイドネジ、またカムによっ
てフォーカスレンズが光軸方向に移動しピント調整が行
われる。第１の固定磁極部材２の立上り部と第１の磁芯
部材４の先端部、第２の磁芯部材１２の先端部及び第２
の固定磁極部材１０の立下り部は回転子６に対する固定
子２ａ、４ａ、１２ａ、１０ａの役目を果しているが、
固定子巻線３．固定子巻線１１に流れる電流の方向によ
って、例えば固定また固定子１２ａがＮ極のとき固定子
１０ａはＳ極となる。

そして、固定子４ａと１２ａ、１２ａと２ａ、２ａとｌ
ｏａ、１０ａと４ａのなす角は略９０’である。

また第１の固定磁極部材２には固定子巻線３、固定子巻
線１１に流す駆動電流のタイミングをとるためにホール
素子２１．２２を９０＠離間してそれぞれ固定子４ａと
同相にホール素子２１を固定子１２ａと同相にホール素
子２２を配置する。２５は磁性材料からなるシールド板
で、このシールド板２５は第１の固定磁極部材２に固定
される。

このシールド板２５は第２図に示すように固定子４ａか
らの磁束が直接ホール素子２１に伝わらないようにする
もので、固定子４ａからの磁束はシールド板２５を通っ
て第１の固定磁極部材２に伝わるようになっている。

第３図（ａ）および第３図（ｂ）はモータの駆動装置を
レンズ鏡胴内に配置したレンズ鏡胴の断面図を示す。

即ち２０はレンズ鏡胴のある一部の端面を示し端面２０
に第１図で説明したモータユニットを配置するもので基
板１を端面２０に固定する。

ここで第４図は第１図に示すモータ駆動装置の通電制御
回路を示すもので、２１．２２は前記したホール素子２
１ａ、２１ｂはホール素子２１の出力端子２２ａ、２２
ｂはホール素子２２の出力端子である。２３は通電制御
回路、１１．３は前記した固定子巻線、ｌｌａ、１１ｂ
は固定子巻線１１の端子、３ａ、３ｂは固定子巻線３の
端子を示す、この通電制御回路２３は、差動アンプ部２
３ａ、２３ｅ、コンパレータ部２３　ｂ　、　２３　ｆ
、論理回路部２３ｃ、２３ｇ、ドライブ回路部２３ｄ、
２３ｈより構成される。この通電制御回路２３はホール
素子２１の出力により固定子巻線１１の通電を制御し、
ホール素子２２の出力により固定子巻線３の通電を制御
する。ホール素子２１がＳ極（Ｎ極）と対向すると、例
えば２１ａと２１ｂの出力電圧は２１ａ＞２１ｂとなり
通電制御回路２３はコイル１１に例えば１１ａ＋１１ｂ
の向きで通電を行う、また次にホール素子２１がＮ極（
Ｓ極）と対向すると、ホール素子２１の出力２１ａ、２
１ｂの出力電圧は反転して２１　ａ＜２　ｌｂとなり、
通電制御回路２３はコイル１１の通電を反転し、ｌｌｂ
→ｌｌａの向きの通電を行う。またホール素子がＮ極と
Ｓ極の磁極の境界付近と対向した時に発振することを防
ぐために通電制御回路２３の中のコンパレータ部２３ｂ
（２３ｆ）は、所定のヒステリシス特性を有する。また
ホール素子２２と固定子巻線３に対する通電制御回路の
動作は、上述したホール素子２１と固定子巻線１１に対
する動作と全く同様である。

このシールド板２５は第２図に示すように固定子４ａか
らの磁束が直接ホール素子２１に伝わらないようにする
もので、固定子４ａからの磁束はシールド板２５を通っ
て第１の固定磁極部材２に伝わるようになっている。

２４はコントロール回路であり、回転子６の回転方向及
び起動、停止の指令信号を通電制御回路２３に送る機能
を有する。

次に上記構成の動作について第５図、第６図、第７図を
も参照して説明する。

第５図は回転子６の回転の状態を第５図（ａ）〜（ｈ）
で、また固定子巻線３、固定子巻線１１に印加される電
圧を固定子巻線端子３ａ及び固定子巻線１１ａを基準と
して第５図に、その時のホール素子２１及びホール素子
２２の出力電圧をホール素子出力端子２１ａ及びホール
素子出力端子２２ａの出力電圧を基準として第７図に示
す。

前述の通電制御回路２３は、第５図の（＆）の状態にお
いて、ホール素子２１及びホール素子２２の出力に従い
、固定子１２ａにＮ極、固定子１０ａにＳ極、固定子４
ａにＮ極、固定子２ａにＳ極が励磁される様に固定子巻
線３及び固定子巻線１１の通電を制御すると仮定する。

そのとき回転子６のＮ極は固定子４ａのＮ極に、また回
転子６のＳ極は固定子２ａのＳ極に離反される。固定子
１２ａがＮ極であるので回転子６のＳ極は固定子１２ａ
のＮ極に、また固定子１０ａがＳ極のため回転子６のＮ
極が吸引される方向、即ち１反時計方向に回転する。

次に、第５図の（ａ）の状態から回転子６が反時計方向
に４５°回転し、第５図（ｂ）に示す位置に来ると、ホ
ール素子２１の出力は反転し、通電制御回路２３は、固
定子巻線１１の通電を反転する。それにより固定子１２
ａはＮ極からＳ極に、固定子１０ａはＳ極からＮ極に変
化する。そのとき回転子６のＳ極は固定子１２ａ及び固
定子２ａのＳ極に離反され、固定子４ａのＮ極に吸引さ
れる。同様に回転子６のＮ極は固定子４ａ及び固定子１
０ａのＮ極に離反され、固定子２ａのＳ極に吸引される
ように反時計方向回転を持続する。

以下同様に第５図（ｄ）の位置においては、ホール素子
２２の出力が反転して固定子巻線３の通電が反転し、反
時計方向に回転が持続し、さらに第５図（ｆ）の位置に
おいては、ホール素子２１の出力が反転して固定子巻線
１１の通電が反転し反時計方向に回転が持続する。

また、本発明によるモータユニットの回転を第５図によ
り前述した反時計方向の逆向、即ち時計方向にするには
、第６図に示す固定子巻線３及び１１への印加電圧を、
各々の端子間（３ａ、３ｂ及びｌｌａ、１ｌｂ）で逆転
させれば実現でき、そのための位相反転回路は通電制御
回路２３に含まれている。

（発明の効果） 以上説明したように本発明よりなるモータ駆動装置を円
弧状に配置して、レンズ鏡胴に組込むとき円弧状のラジ
アル方向の寸法が永久磁石から成るローター径にステー
タニ板厚分を加えた位の寸法で構成できるのでレンズ鏡
胴をモータのために出張ることなくできる。従ってレン
ズ鏡胴製作上コスト面でも旋盤加工でできるのでコスト
面でも安くでき、また外観にも出張らないので美観をそ
こなうことのない利点を有する。また０回転子が２極着
磁であるため、小径の回転子であっても強力な異方性永
久磁石を使用できるため、強力なトルクを得ることがで
きるという優れた利点を有する。

さらに、円筒形状のレンズ鏡胴が実施できるので光線漏
れ対策がこれまでの円筒形状のレンズ鏡胴と同じように
できる効果を有する。また、シールド板によって、コイ
ルの通電による磁場等のホール素子出力への影響を排除
することができるので、Ｓ／Ｎが改善されてモータの特
性が向上し、かつ安定するという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るモータ駆動装置の分解
斜視図、第２図は第１図の要部の模式図、第３図（ａ）
は第１図の装置をレンズ鏡筒に組み込んだ図、第３図（
ｂ）は第１図の装置をレンズ鏡筒に組み込んだ際の詳細
図、第４図は第１図の装置の通電制御回路図、第５図は
第１図の装置の回転動作説明図、第６図は第４図の回路
で固定子巻線に印加される電圧の波形図、第７図は第４
図の回路のホール素子の出力電圧波形図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 永久磁石から成る回転子の磁束を位置検出素子により検
   出して回転子の回転を制御するモータ駆動装置において
   、上記回転子に対向するように配置される固定子と同じ
   く回転子に対向するように配置される位置検出素子との
   間にシールド部材を配設し、該シールド部材を上記固定
   子からの磁束の通路としたことを特徴とするモータ駆動
   装置。