專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置、光量調(diào)節(jié)裝置以及鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于數(shù)字照相機(jī)等攝像裝置中的快門等的驅(qū)動(dòng)裝置，光量調(diào)節(jié)裝置，以及適用于驅(qū)動(dòng)照相裝置的鏡頭的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置的改進(jìn)。
在該圖中，101是作為永磁鐵的磁鐵，102是驅(qū)動(dòng)桿，102a是設(shè)于驅(qū)動(dòng)桿102上的驅(qū)動(dòng)銷。驅(qū)動(dòng)桿102固定在磁鐵101上，與磁鐵101成一整體地旋轉(zhuǎn)。103是線圈，104，105是由軟磁性材料構(gòu)成的定子，利用線圈103對(duì)其勵(lì)磁。定子104和定子105在104a部及105a部處結(jié)合，在磁路上成為一個(gè)整體。通過向線圈103通電，定子104和定子105被勵(lì)磁，磁鐵101在規(guī)定的角度內(nèi)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。106和107是快門葉片，108是基板?？扉T葉片106，107，將其孔部106a，107a可旋轉(zhuǎn)地安裝到基板108的銷108b，108c上，長孔106b，107b可滑動(dòng)地配合到驅(qū)動(dòng)銷102a上，通過驅(qū)動(dòng)桿102和磁鐵101一起旋轉(zhuǎn)，葉片106，107以孔部106a，107a為中心被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而開閉基板的開口部108a。為了防止增加成本，用塑料磁鐵形成磁鐵，并對(duì)驅(qū)動(dòng)銷整體成形而成。
109是將快門葉片106，107可移動(dòng)地保持在基板108之間的前基板，110是保持定子104，105，并且可旋轉(zhuǎn)地保持磁鐵101的后基板。
目前，利用CCD作為攝像元件，將被拍照范圍內(nèi)的像進(jìn)行光電變換，作為靜止圖象信息記錄在存儲(chǔ)媒體上的數(shù)字照相機(jī)正在普及。下面，簡單地說明有關(guān)這種數(shù)字照相機(jī)的曝光動(dòng)作的一個(gè)例子。
首先，在攝影之前，接通主電源，當(dāng)攝像元件變成動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，快門葉片被保持在能夠在攝像元件上曝光的打開的位置。借此，在攝像元件上重復(fù)進(jìn)行電荷的積累和放出輸送，利用圖象監(jiān)視器可以觀察被拍照的范圍。
然后，當(dāng)按下釋放鈕時(shí)，根據(jù)該時(shí)刻的攝像元件的輸出決定光圈值和曝光時(shí)間，在根據(jù)這些數(shù)據(jù)有必要縮小曝光開口的孔徑時(shí)，首先，驅(qū)動(dòng)光圈葉片設(shè)定規(guī)定的光圈值。其次，對(duì)放出積累電荷的攝像元件，指示電荷積累的開始，與此同時(shí)，將該積累開始信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，起動(dòng)曝光時(shí)間控制回路，經(jīng)過規(guī)定的曝光時(shí)間后，快門葉片被驅(qū)動(dòng)到遮擋向攝像元件上曝光的關(guān)閉位置。在遮擋對(duì)攝像元件的曝光之后，進(jìn)行積累的電荷的輸送，經(jīng)由圖象寫入裝置，將圖象信息記錄到記錄媒體上。在電荷輸送過程中，防止向攝像元件曝光，以便防止在電荷輸送過程中由額外的光線引起電荷的變化。
除上述裝置快門裝置之外，還有具有使ND濾光片進(jìn)、退的機(jī)構(gòu)的裝置，以及具有使帶有小的光圈直徑的光圈限制機(jī)構(gòu)進(jìn)、退的機(jī)構(gòu)的裝置。
上述快門裝置可以減少其厚度，但是，會(huì)使線圈和定子在基板上占據(jù)更大的范圍。鑒于這一問題，有人提出了圖17所示的方案。
在該圖中，201是筒狀轉(zhuǎn)子，201a被磁化成N極，201b被磁化成S極。201c是和轉(zhuǎn)子201整體成形的臂，驅(qū)動(dòng)銷201d從該臂201c上向轉(zhuǎn)子201的旋轉(zhuǎn)方向延伸。202是線圈，配置在轉(zhuǎn)子201的軸向方向。203是由軟磁性材料構(gòu)成的利用線圈202勵(lì)磁的定子。定子203具有與轉(zhuǎn)子201的外周面相向的外側(cè)磁極部203a，以及插入轉(zhuǎn)子201的內(nèi)部的內(nèi)筒。204是輔助定子，固定在定子203的內(nèi)筒上，與轉(zhuǎn)子201的內(nèi)周面相向。通過向線圈202上通電，對(duì)外側(cè)磁極部203a、輔助定子204進(jìn)行勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子202旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的位置。207，208是快門葉片，205是基板?？扉T葉片207，208在孔部207a，208a處可旋轉(zhuǎn)地安裝到基板205的銷205b，205c上，長孔207b，208b可滑動(dòng)地配合到驅(qū)動(dòng)銷201d上。206是扭力彈簧，向轉(zhuǎn)子201施加彈性力，以便把驅(qū)動(dòng)銷201d壓到長孔207b，208b的端部上。通過向線圈202通電，使驅(qū)動(dòng)銷201d反抗扭力彈簧206的彈性力與轉(zhuǎn)子201一起旋轉(zhuǎn)，將快門葉片207，208以孔部207a，208a為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行基板的開口部5a的開閉驅(qū)動(dòng)。
利用這種結(jié)構(gòu)的光量調(diào)節(jié)裝置，可以構(gòu)成緊湊的光量控制裝置。
圖17所示的光量控制裝置，構(gòu)成比圖16所示的裝置更適合于小型化的形狀，但在抗拒扭力彈簧的彈性力使快門葉片移動(dòng)到關(guān)閉的位置并使其保持在該位置時(shí)，必須持續(xù)地通電。此外，也可以考慮采用不用扭力彈簧，通過向線圈上通電將快門葉片保持在開、閉的位置的結(jié)構(gòu)，但在這種情況下，由于將被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保持在與基板的長孔的端部相接觸的位置，所以，也不得不持續(xù)向線圈通電。從而，為了達(dá)到節(jié)省電力，還有需要改進(jìn)的余地。
此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件，該輸出部件響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部，該外側(cè)磁極部通過與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部，該內(nèi)側(cè)磁極部位于外側(cè)磁極部的相向位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈，該線圈沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部進(jìn)行勵(lì)磁；基板，該基板備有開口部；光量調(diào)節(jié)部件，該光量調(diào)節(jié)部件在輸出驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板的開口部進(jìn)、退而使通過開口部的光量發(fā)生變化；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將光量調(diào)節(jié)部件保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
此外，本發(fā)明的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件，該輸出部件響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部，該外側(cè)磁極部通過與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部，該內(nèi)側(cè)磁極部位于外側(cè)磁極部相向的位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈，該線圈沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部進(jìn)行勵(lì)磁；基板，該基板備有開口部；鏡頭，該鏡頭在輸出部件對(duì)驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板的開口部進(jìn)、退，使通過開口部的光束的焦距發(fā)生變化；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
借此，利用作用在磁鐵部和外側(cè)磁極部之間的磁力將轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地保持在規(guī)定的兩個(gè)部位，一旦向線圈進(jìn)行通電使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到兩個(gè)部位中的一個(gè)部位后，即使切斷向線圈上的通電，也可以將轉(zhuǎn)子保持在其旋轉(zhuǎn)位置上，由此可以節(jié)省電力地進(jìn)行轉(zhuǎn)子的兩個(gè)位置的控制。
除上面所述之外的本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，將在以下的對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的說明中得到明確。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。以下所述實(shí)施例不能窮盡本發(fā)明的各種實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由各權(quán)利要求項(xiàng)所確定。


圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施方式的光量調(diào)節(jié)裝置的分解透視圖。
圖2是圖1所示的光量調(diào)節(jié)裝置的剖面圖。
圖3是本發(fā)明第一種實(shí)施方式的快門閉鎖時(shí)的沿圖2的B-B線的剖面圖。
圖4是本發(fā)明第一種實(shí)施方式的快門打開時(shí)的沿圖2的B-B線的剖面圖。
圖5是本發(fā)明第一種實(shí)施形式的齒槽效應(yīng)扭矩的狀態(tài)示意圖。
圖6是本發(fā)明第一種實(shí)施形式的外側(cè)磁極的寬度尺寸和齒槽效應(yīng)扭矩、磁鐵尺寸的關(guān)系示意圖。
圖7是用于求出圖6的各種關(guān)系的馬達(dá)的種類示意圖。
圖8是作為本發(fā)明第一種實(shí)施形式中的試驗(yàn)結(jié)果的扭矩與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位之間的關(guān)系示意圖。
圖9是作為本發(fā)明第一種實(shí)施形式中的試驗(yàn)結(jié)果的扭矩與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位之間的關(guān)系示意圖。
圖10是表示作為本發(fā)明第一種實(shí)施形式中的試驗(yàn)結(jié)果的扭矩與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位之間的關(guān)系示意圖。
圖11是本發(fā)明第一實(shí)施形式中實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷耐鈧?cè)磁極的寬度尺寸和齒槽效應(yīng)扭矩、磁鐵尺寸的關(guān)系示意圖。
圖12是本發(fā)明第二實(shí)施形式中的光量調(diào)節(jié)裝置的分解透視圖。
圖13是本發(fā)明第三種實(shí)施方式中的光量調(diào)節(jié)裝置的分解透視圖。
圖14是本發(fā)明第三種實(shí)施方式中的光量調(diào)節(jié)裝置的剖面圖。
圖15是表示本發(fā)明第四種實(shí)施形式的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖。
圖16是現(xiàn)有技術(shù)中的快門葉片驅(qū)動(dòng)裝置。
圖17是現(xiàn)有技術(shù)中的另外一種快門的葉片驅(qū)動(dòng)裝置。
圖1～圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第一種實(shí)施形式的光量調(diào)節(jié)裝置的圖示，其中，圖1是具有光量調(diào)節(jié)裝置的快門葉片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分解透視圖，圖2是其剖面圖，圖3是快門閉鎖時(shí)沿圖2的B-B的剖面圖，圖4是快門打開時(shí)沿圖2的B-B的剖面圖。
在這些圖中，1是具有大致為圓筒狀的磁鐵部的由塑料磁鐵材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，磁鐵部將外周面沿圓周方向分割成4個(gè)部分，交替地磁化成S極和N極。更詳細(xì)地說，如圖3所示，磁化部1a，1c，其外周面被磁化成N極，磁化部1b，1d被其外周面被磁化成S極。在該第一種實(shí)施形式中，磁化極數(shù)是4極，但兩極以上即可。2是圓筒形線圈，線圈2與轉(zhuǎn)子1同心，并且，在轉(zhuǎn)子1的軸向方向配置在與轉(zhuǎn)子1相鄰的位置上，線圈2，其外徑與轉(zhuǎn)子1的磁鐵部的外徑基本上相同。
3是由軟磁性材料構(gòu)成的定子，定子3由前端部形成齒形的外側(cè)磁極部3a的外筒及圓柱狀的內(nèi)筒3b構(gòu)成。外側(cè)磁極部3a形成從定子3的外筒延伸的與磁鐵1的旋轉(zhuǎn)軸平行的板狀的形狀，同時(shí)，與轉(zhuǎn)子1的外周面具有規(guī)定的間隔，并以規(guī)定的角度與該外周面相向地構(gòu)成(參照?qǐng)D3)。這里的所謂角度是指由外側(cè)磁極部3a和磁鐵的旋轉(zhuǎn)中心位置構(gòu)成的扇形的中心角。關(guān)于該實(shí)施形式1中的規(guī)定的角度，將在后面加以描述。4是輔助定子，其內(nèi)徑部4a(參照?qǐng)D2)配合固定到定子3的內(nèi)筒3b上。此外，在輔助定子4的外徑部上，以與定子3的外側(cè)磁極部3a相向的相位形成圖3所示的相向部4b。
利用定子3的圓柱形的內(nèi)筒3b和輔助定子4構(gòu)成內(nèi)側(cè)磁極部。內(nèi)側(cè)磁極部由相向部4b向外側(cè)磁極部3a突出地形成，但它既可以是簡單的圓筒狀，也可以僅由內(nèi)筒3b構(gòu)成內(nèi)側(cè)磁極。但設(shè)置圖3所示的相向部4b時(shí)，與不設(shè)置所述相向部的情況相比，轉(zhuǎn)子1的扭矩更大。
在轉(zhuǎn)子1上，在不與外側(cè)磁極部3a相向的位置上，成一整體地形成臂1g，在臂1g的前端上，形成作為轉(zhuǎn)子的輸出部件的驅(qū)動(dòng)銷1h。此外，驅(qū)動(dòng)銷1h沿著指向或者遠(yuǎn)離后面所述的基板5的開口部5a的中心的方向，即其在相向槽5e的引導(dǎo)下，大致沿基板5的半徑方向移動(dòng)。
5是光量調(diào)節(jié)裝置的基板，基板5備有開口部5a。轉(zhuǎn)子1，如圖2所示，其軸部1e與基板5的凹部5d可旋轉(zhuǎn)地配合，軸部1f以可旋轉(zhuǎn)地配合到定子3的內(nèi)側(cè)磁極部前端的孔3c內(nèi)的方式安裝。定子3在外側(cè)磁極部3a處固定到基板5上。由于轉(zhuǎn)子1其軸部1f可旋轉(zhuǎn)地配合到孔3c內(nèi)，所以，對(duì)于內(nèi)側(cè)磁極部、外側(cè)磁極部與轉(zhuǎn)子1的間隙，其部件的累計(jì)誤差非常小，因此大量生產(chǎn)時(shí)的性能十分穩(wěn)定。
線圈2配置在與轉(zhuǎn)子1在軸向方向相鄰的位置上，此外，轉(zhuǎn)子1在其旋轉(zhuǎn)的過程中的中心位置位于基板開口部5a的外側(cè)(軸1e和凹部5d的位置)，其旋轉(zhuǎn)軸的方向與開口部5a的光軸并行地配置。
6是與基板5之間保持規(guī)定的空間、在空間內(nèi)可移動(dòng)地保持后面所述的光量調(diào)節(jié)用的快門葉片7，8的基板，并備有開口部6a。7，8是作為光量調(diào)節(jié)部件的快門葉片?？?a，8a分別可旋轉(zhuǎn)地配合到基板5的銷5b，5c內(nèi)。此外，長孔7b，8b可滑動(dòng)地配合到轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h上，隨著轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)快門葉片7，8。使基板5的開口部5a的開口量變化。
圖3中轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)位置，是由快門葉片7，8將開口部5a關(guān)閉的狀態(tài)，圖4中轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)位置是葉片7，8離開開口部5a的退避位置，此時(shí)開口部5a處于開放的狀態(tài)。
在從圖3的狀態(tài)向線圈2上進(jìn)行通電，分別將定子3的外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成S極，將作為內(nèi)側(cè)磁極部的一部分的輔助定子4勵(lì)磁成N極時(shí)，轉(zhuǎn)子1沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，成為圖4所示的狀態(tài)，將開口部5a打開。當(dāng)從該圖4的狀態(tài)向線圈2上通以與前述通電電流反向的電流，分別將定子3的外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成N極，將作為內(nèi)側(cè)磁極部的一部分的輔助定子4勵(lì)磁成S極時(shí)，轉(zhuǎn)子1在圖4中沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，變成圖3所示的將開口部5a關(guān)閉的狀態(tài)。通過這樣切換向線圈2上通電的方向，驅(qū)動(dòng)銷1h可以在圖3所示的位置和圖4所示的位置進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
由于設(shè)置在轉(zhuǎn)子1上的驅(qū)動(dòng)銷1h，夾持轉(zhuǎn)子1，配置在外側(cè)磁極部3a的相反側(cè)，遠(yuǎn)離外側(cè)磁極部3a，所以，即使用磁性材料制成驅(qū)動(dòng)銷1h而使其磁化，驅(qū)動(dòng)銷1h發(fā)生的電磁力也非常小，對(duì)磁鐵的整個(gè)輸出特性基本上不會(huì)產(chǎn)生影響。從而，可以制成動(dòng)作特性穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，由于驅(qū)動(dòng)銷1h和由塑料磁性材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子1成一整體地成形，所以，與利用另外的部件構(gòu)成的情況相比，成本低，組裝誤差小。此外，外側(cè)磁極部3a和具有驅(qū)動(dòng)銷1h的臂1g在轉(zhuǎn)子1的軸向方向的位置是重合的，可以抑制大致未圓筒狀的本驅(qū)動(dòng)裝置的軸向方向的長度(參照?qǐng)D2)。
進(jìn)而，由于使定子3的外側(cè)磁極部3a沿著和轉(zhuǎn)子1的軸向的平行方向延伸而成齒狀(在用多個(gè)構(gòu)成外側(cè)磁極部的的場合，為梳齒狀)，所以，可以將定子3的直徑抑制在將磁隙和本身厚度與轉(zhuǎn)子1的磁鐵部的直徑之和的最小限度的尺寸，可以制成直徑非常小的驅(qū)動(dòng)裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于線圈2配置在轉(zhuǎn)子1的軸向方向，在具有最大寬度的部位處，也可以將驅(qū)動(dòng)裝置的直徑抑制成為上述定子3的直徑與上臂1g的長度之和。從而，如從圖3中可以看出的，配置在基板5上的部件的面積非常小，構(gòu)成緊湊的驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，由于由分別和轉(zhuǎn)子1的外周面及內(nèi)周面相向的外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部構(gòu)成夾持轉(zhuǎn)子1的磁路，所以，能夠構(gòu)成磁阻小的磁路，同時(shí)，由于通過向線圈2通電從一個(gè)磁極部出來的磁力線流入另一個(gè)磁極部，所以，所產(chǎn)生的磁力線的大部分都作用在臂夾持在磁極部之間的轉(zhuǎn)子1上。因此，成為旋轉(zhuǎn)輸出高的驅(qū)動(dòng)裝置，從而容易小型化。此外，由于只用一個(gè)線圈2就足夠了，所以通電控制回路也簡單，成本也低。
接下來，說明外側(cè)磁極3a的詳細(xì)形狀。
轉(zhuǎn)子1在不向線圈2通電時(shí)，在快門打開或者閉鎖的狀態(tài)下保持其旋轉(zhuǎn)位置。下面用圖5和圖6說明裝置狀態(tài)。
在圖5中，縱軸表示發(fā)生在外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部之間的作用在轉(zhuǎn)子1上的磁力，橫軸表示轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)相位。
E1點(diǎn)，E2點(diǎn)所示情況為，分別是即將進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在反向旋轉(zhuǎn)力的作用下而返回到原來的位置的情況，以及即將進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在正向旋轉(zhuǎn)力的作用下返回到原來的位置的情況。即，在磁鐵和外側(cè)磁極部之間的磁力的作用下，將轉(zhuǎn)子1穩(wěn)定地定位在E1點(diǎn)或者E2點(diǎn)處時(shí)的齒槽效應(yīng)的位置。F1點(diǎn)，F(xiàn)2點(diǎn)，F(xiàn)3點(diǎn)是當(dāng)磁鐵的相位稍稍偏移時(shí)，旋轉(zhuǎn)力在前后的E1點(diǎn)或者E2點(diǎn)的位置起作用下的不穩(wěn)定的均衡狀態(tài)的停止位置。在不向線圈2通電的狀態(tài)下，由于振動(dòng)及姿勢(shì)的變化不能停止在F1點(diǎn)，F(xiàn)2點(diǎn)，F(xiàn)3點(diǎn)，而是停止在E1點(diǎn)或者E2點(diǎn)的位置。
E1，E2點(diǎn)這種齒槽效應(yīng)穩(wěn)定點(diǎn)，當(dāng)令磁鐵的磁化極數(shù)為NA時(shí)，以(360/NA)的周期存在，其中間位置成為F1點(diǎn)，F(xiàn)2點(diǎn)，F(xiàn)3點(diǎn)這種不穩(wěn)定點(diǎn)。
利用有限元法數(shù)值模擬的結(jié)果，可以根據(jù)磁鐵磁化的每一個(gè)極的角度(磁鐵的磁化部的中心角)和與外側(cè)磁極部與磁鐵的相向角度(圖3中用A表示的角度，是外側(cè)磁極部3a與磁鐵的旋轉(zhuǎn)中心位置構(gòu)成的扇形的中心角)的關(guān)系，清楚地看到在不向線圈通電的狀態(tài)下的外側(cè)磁極部與磁鐵的吸引狀態(tài)變化的情況。
借此，利用外側(cè)磁極部與磁鐵的相向角度，變化磁鐵的齒槽效應(yīng)位置。即，在外側(cè)磁極部與磁鐵相向的角度在規(guī)定值以下的情況下，磁鐵的磁極的中心穩(wěn)定地被保持在與外側(cè)磁極部的中心相向的位置。即，圖5中所述的E1點(diǎn)和E2點(diǎn)就是這種狀態(tài)。反之，當(dāng)外側(cè)磁極部與磁鐵相向的角度超過規(guī)定的值時(shí)，磁鐵的極與極的交界被穩(wěn)定地保持在與外側(cè)磁極部的中心相向的位置，該位置為圖5所述的E1點(diǎn)和E2點(diǎn)。下面用圖6說明其形式。
圖6是表示外側(cè)磁極部的寬度尺寸與齒槽效應(yīng)扭矩，磁鐵的尺寸的關(guān)系的圖示。
在圖6中，橫軸是“磁鐵的厚度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的外周長度”，縱軸表示“每一個(gè)外側(cè)磁極部與磁鐵磁鐵的相向角度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的角度”(換句話說，“每一個(gè)外側(cè)磁極部的中心角/磁鐵的每一個(gè)極的中心角”)。
例如，在磁鐵的外徑尺寸為10mm，內(nèi)徑尺寸為9mm，極數(shù)為16極的情況下，磁鐵的厚度為“(10-9)/2”，每一個(gè)磁化的極的外周長度為“10×π/16”，所以，橫軸的“磁鐵厚度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的外周長度”的值為0.255。此外，外側(cè)磁極部的每一個(gè)相向于磁鐵的相向角度為13度時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的角度為22.5度，所以，縱軸的“外側(cè)磁極部的每一個(gè)相向于磁鐵的相向角度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的角度”為0.578。
圖6中的各點(diǎn)是齒槽效應(yīng)扭矩基本上為0或者最小時(shí)，將馬達(dá)的“外側(cè)磁極部每一個(gè)相向于磁鐵的相向角度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的角度”及“磁鐵的厚度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的外周長度”繪制成的圖，圖7所示為對(duì)9種馬達(dá)制成的圖表。
當(dāng)令圖6的縱軸為“Y＝外側(cè)磁極部的每一個(gè)相向于磁鐵的相向的角度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的角度”，橫軸為“X＝磁鐵的厚度/轉(zhuǎn)子的每一個(gè)極的外周長度”時(shí)，這些點(diǎn)處于由公式“Y＝-0.3X+0.63”表示的直線1和由公式“Y＝-0.3X+0.72”表示的直線2包圍的區(qū)域內(nèi)。
圖中直線1以下的范圍，即“Y＜-0.3X+0.63”的范圍，將磁鐵的極的中心穩(wěn)定地保持在與外側(cè)磁極部的中心相向的位置，如果“Y＞-0.3X+0.72”的話，磁鐵的極與極的交界部位穩(wěn)定地保持在與外側(cè)磁極部的中心相向的位置。
直線1和直線2包圍的區(qū)域，即，在滿足下面的條件的情況下，齒槽效應(yīng)扭矩極小。
此處，外側(cè)磁極部3a相向于磁鐵的各個(gè)相向角A，由于磁鐵的軸向方向的位置的變化而緩慢的變化的情況下，平均的相向角度滿足上述條件式即可。即，例磁鐵端面部附近的相向角度A例如為15度時(shí)，外側(cè)磁極部的前端部附近的相向角度A為13度左右，可以將作為它們的平均值的14度用于上述條件式。
圖8，圖9，圖10中表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖8，圖9，圖10都和圖5一樣，縱軸表示由作用在轉(zhuǎn)子1上的由外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部產(chǎn)生的磁力引起的扭矩，橫軸表示轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)相位。表示在線圈中不通電時(shí)的扭矩、即齒槽效應(yīng)扭矩，以及在線圈端子之間外加3V電壓時(shí)產(chǎn)生的扭矩。
構(gòu)成這種模型的馬達(dá)的結(jié)構(gòu)為·磁鐵，外徑為φ10.6mm，內(nèi)徑為φ9.8mm，磁化極數(shù)16極·線圈，圈數(shù)112匝，電阻10Ω·定子的外側(cè)磁極部，外徑φ11.6mm，內(nèi)徑φ11.1mm·定子的內(nèi)側(cè)磁極部，外徑φ9.3mm，內(nèi)徑φ8.8mm。
馬達(dá)的形狀和圖1至圖4所示的一樣。
圖8是外側(cè)磁極部相向于磁鐵的各相向角度A為10.35度的情況。X，Y的值，成為X＝0.192，Y＝0.46。
圖9是外側(cè)磁極部相向于磁鐵的各相向角A為13.45度的情況。這種情況是不通電時(shí)產(chǎn)生的扭矩，即齒槽效應(yīng)扭矩變得最小的情況。X，Y值變成X＝0.192，Y＝0.60。
圖10是外側(cè)磁極部相向于磁鐵的各相向角A為15.52度的情況。X，Y值變成X＝0.192，Y＝0.69。
在表示由圖6求出的直線的圖11上分別用a，b，c表示上述圖8，圖9，圖10的結(jié)構(gòu)。
具有圖8所示的特性的結(jié)構(gòu)，即，外側(cè)磁極部相向于磁鐵的相向角度A為10.35度的結(jié)構(gòu)，X＝0.192，Y＝0.46，符合“Y＜-0.3X+0.63”的條件，磁鐵的穩(wěn)定位置為磁化部的極的中心與外側(cè)磁極部的中心相向的位置。
具有圖9所示的的特性的結(jié)構(gòu)，即，外側(cè)磁極部相向于磁鐵的相向角度A為13.45度的結(jié)構(gòu)，X＝0.192，Y＝0.60，符合“-0.3X+0.63≤Y≤-0.3X+0.72”的條件，齒槽效應(yīng)扭矩變成極小。
具有圖10所示的特性的結(jié)構(gòu)，即，外側(cè)磁極部相向于磁鐵的相向角度A為15.52度的結(jié)構(gòu)，X＝0.192，Y＝0.69，符合“Y＞-0.3X+0.72”的條件，磁鐵的穩(wěn)定位置為磁化部的極的交界部位與外側(cè)磁極部的中心相向的位置。
在本實(shí)施形式中，以滿足“Y＜-0.3X+0.63”的方式設(shè)定尺寸，在不向線圈2通電的狀態(tài)下，圖5所示的上述E1點(diǎn)和E2點(diǎn)，成為轉(zhuǎn)子1的極的中心與定子3的外側(cè)磁極部3a的中心相向的位置，轉(zhuǎn)子1在極的中心穩(wěn)定地停止在與外側(cè)磁極部3a的中心相向的位置上。
但是，即使從轉(zhuǎn)子1的極的中心與外側(cè)磁極部3a的中心相向的狀態(tài)向線圈2通電，將外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁，由于向兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向施加均等的力，所以在轉(zhuǎn)子1上不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。
因此，在本實(shí)施形式中，按如下方式設(shè)定基板5的導(dǎo)向槽5e與轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h的關(guān)系，直到轉(zhuǎn)子1的中心和外側(cè)磁極部3a的中心相向的位置，轉(zhuǎn)子1不會(huì)旋轉(zhuǎn)。
如圖3所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷1h與導(dǎo)向槽5e的一個(gè)端面接觸時(shí)，轉(zhuǎn)子1與磁鐵部的極，即，令磁化部1b的中心Q1與定子3的外側(cè)磁極部3a的中心R1構(gòu)成的角度為α(≠0度)的方式設(shè)定。當(dāng)從圖3的狀態(tài)向線圈2通電，將外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成S極時(shí)，在轉(zhuǎn)子1上產(chǎn)生順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)力，成為圖4所示的將開口打開的狀態(tài)。
此外，當(dāng)把圖3的狀態(tài)對(duì)應(yīng)到圖5中時(shí)，成為G點(diǎn)的位置。在該位置的齒槽效應(yīng)扭矩(在作用于轉(zhuǎn)子1上在定子3之間產(chǎn)生的吸引力)為T2，它成為作用在將要返回到E1點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)力(圖3中逆時(shí)針方向的力)。即，在轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h與基板5的導(dǎo)向槽5e的一個(gè)端面接觸的位置處的轉(zhuǎn)子1的磁鐵部的保持力成為T2。從而，在圖3的狀態(tài)，即使切斷的線圈2的通電，轉(zhuǎn)子1的磁鐵部也可以穩(wěn)定地停止在該位置(圖3的位置)。
同樣地，關(guān)于轉(zhuǎn)子1的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷1h與導(dǎo)向槽5e的另一個(gè)端面接觸時(shí)，轉(zhuǎn)子1的磁鐵部極，極磁化部1b的中心Q2與定子3的外側(cè)磁極部3a的中心R1構(gòu)成的角度設(shè)定成β度(≠0度)。與圖3一樣，即使在圖4所示的打開開口的狀態(tài)切斷通電，轉(zhuǎn)子1也可以穩(wěn)定地停止在該位置(圖4的位置)。
但把圖4的狀態(tài)對(duì)應(yīng)到圖5上時(shí)，成為H點(diǎn)的位置。在該位置的齒槽效應(yīng)扭矩(發(fā)生在與定子3之間的作用到轉(zhuǎn)子1上的吸引力)為T1，它成為作用到即將進(jìn)入E2點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)方向的正力(圖4中順時(shí)針方向的力)。即，成為基板5的導(dǎo)向槽5e的另一個(gè)端面與轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h接觸的位置的保持力T1。借此，在線圈2不通電時(shí)，轉(zhuǎn)子1穩(wěn)定地停止在該位置(圖4的位置)上。在圖3的狀態(tài)和圖4的狀態(tài)，設(shè)定成轉(zhuǎn)子1旋轉(zhuǎn)θ度。
當(dāng)從圖4的狀態(tài)向線圈2進(jìn)行反方向通電，將定子3的外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成N極時(shí)，在轉(zhuǎn)子1的磁鐵部產(chǎn)生逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力，變成圖3所示的關(guān)閉開口部的狀態(tài)。當(dāng)變成圖3所示的這種狀態(tài)時(shí)，即使切斷向線圈2上的通電，也像前面所述的那樣原封不動(dòng)保持這種狀態(tài)。
如上所述，通過切換向線圈2上的通電方向，將轉(zhuǎn)子1的磁鐵部從圖3所示的狀態(tài)切換到圖4所示的狀態(tài)，或者從圖4所示的狀態(tài)切換到圖3所示的狀態(tài)。
這樣，在以滿足上述的條件的方式設(shè)定外側(cè)磁極部的形狀的同時(shí)，設(shè)定轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)角度，使其包含作用到轉(zhuǎn)子1的磁鐵部上的齒槽效應(yīng)力的反向范圍，而不包含轉(zhuǎn)子的磁化部的中心位置與外側(cè)磁極部的中心位置相向的范圍，借此，可以構(gòu)成在不通電的狀態(tài)下能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子1保持在兩個(gè)停止位置上的驅(qū)動(dòng)裝置。
快門葉片7和快門葉片8與轉(zhuǎn)子1連動(dòng)旋轉(zhuǎn)。如上所述，當(dāng)轉(zhuǎn)子1的磁鐵不處于圖4的狀態(tài)時(shí)，快門葉片7和快門葉片8分別處于從基板5的開口部5b退避的位置。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子1的磁鐵不處于圖3所示的位置時(shí)，由快門葉片7和快門葉片8將基板5的開口部5b閉鎖。從而，通過切換向線圈2上通電的方向，能夠?qū)⒖扉T葉片7和快門葉片8的位置控制在開放位置和閉鎖位置，可以控制通過基板6的開口部6a和基板5的開口部5b的光量。
進(jìn)而，在不向線圈2上通電時(shí)，利用轉(zhuǎn)子1的磁鐵部和磁極部的吸引力保持各個(gè)位置。借此，即使不通電，也不會(huì)由于振動(dòng)等引起快門葉片7和快門葉片8的位置的變化，在提高快門的可靠性的同時(shí)，節(jié)省能量。
從而，在本實(shí)施形式中的光量調(diào)節(jié)裝置，起著不管是在打開的位置還是在關(guān)閉的位置，在不通電的狀態(tài)下就可以保持這些位置的快門裝置和光圈裝置的作用。在本實(shí)施形式中，將外側(cè)磁極部制成一個(gè)部位處的齒形，但也可以如后面所述，設(shè)置多個(gè)。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的第二種實(shí)施形式的光量調(diào)節(jié)裝置的圖示，是代替圖1至圖4所述的快門葉片，用于驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入攝像元件的光量的光圈部件的例子。更詳細(xì)地說，是一種用轉(zhuǎn)子1驅(qū)動(dòng)ND濾光片、使之在開口內(nèi)進(jìn)退從而具有調(diào)節(jié)透過的光量的功能的光量調(diào)節(jié)裝置。和圖1相同的部分(包括形狀和材料)標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。
在該圖中，10是作為光量調(diào)節(jié)部件的ND濾光片，孔10a可旋轉(zhuǎn)地配合到基板5的突起5b上。10b是設(shè)置在ND濾光片10上的長孔，長孔10b和上述第一種實(shí)施形式中的快門葉片7或者8一樣，與轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h可滑動(dòng)地配合。通過轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h的旋轉(zhuǎn)，ND濾光片10進(jìn)入基板5的開口部5a內(nèi)，可以向減少透過光量的位置以及向從開口部5a退避的位置移動(dòng)。借此，調(diào)節(jié)通過開口部5a的光量。
不言而喻，代替ND濾光片10，也可以使具有小孔徑的的開口部的開口調(diào)節(jié)板進(jìn)退。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的第三種實(shí)施形式的光量調(diào)節(jié)裝置的圖示，與圖1相同的部分(包括形狀和材料)標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。
在該圖中，20是光圈孔徑板，由遮光性塑料或者金屬構(gòu)成，孔部20a可旋轉(zhuǎn)地配合到基板5的突起5b上。20c是孔徑小于基板5的開口部5a的開口部，開口部之外，由具有遮光性的材料構(gòu)成。光圈孔徑板20，其長孔20b與上述第二種實(shí)施形式中的ND濾光片10一樣，可以滑動(dòng)地與轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h配合，利用轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)入基板5的開口部5a內(nèi)，可以向減小開口直徑的位置和從開口部5a退避的位置移動(dòng)。借此，調(diào)節(jié)通過開口部5a的光量。在這種方法中，在調(diào)節(jié)光量的位置的狀態(tài)，即使切斷通電，也可以保持這種狀態(tài)。
在上述第二種實(shí)施形式和第三種實(shí)施形式中，磁鐵部的極數(shù)是4極，但極數(shù)并沒有限制。
此外，在上述實(shí)施形式中，外側(cè)磁極部設(shè)在一個(gè)部位處，但也可以設(shè)置在磁鐵的磁化極數(shù)的一半或一半以下的部位處。即，由于磁鐵磁化成4極，所以也可以在其一半的部位的2處設(shè)置外側(cè)磁極部。在這種情況下，外側(cè)磁極部以轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)中心為中心，相互錯(cuò)開720/n度的整數(shù)倍(n為磁化極數(shù)，在上述各實(shí)施形式中，n＝4)進(jìn)行配置。在圖14中，表示出這種情況的剖面平面圖。磁化極數(shù)為8時(shí)，720/8度的整數(shù)倍，例如可以有相互離開90度或者180的四個(gè)部位，3個(gè)部位，2個(gè)部位。
在圖14中，33是定子，由于磁鐵的磁化極數(shù)是4極，所以，在相隔180度的兩個(gè)部位處有外側(cè)磁極部33a，33c。33b是內(nèi)筒。
外側(cè)磁極部33a，33c和上述個(gè)實(shí)施形式一樣，具有沿著與轉(zhuǎn)子1的磁鐵部的軸向方向平行的方向延伸并形成齒狀。在這種情況下，由于具有多個(gè)，所以構(gòu)成梳齒狀。當(dāng)令n為磁化極數(shù)時(shí)，定子33的外側(cè)磁極部33a，33c以錯(cuò)開720/n度的相位形成。由于磁鐵的磁化極數(shù)n＝4，所以，為180度。在輔助定子4的外徑部上，以和定子33的外側(cè)磁極部33a，33c相向的相位形成相向部4b，4c。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的第四種實(shí)施形式的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置的圖示，和圖1相同的部(包括形狀和材料)賦予相同的標(biāo)號(hào)。
在上述各實(shí)施形式中，驅(qū)動(dòng)快門葉片和光圈部件，不言而喻，也可以是驅(qū)動(dòng)其它機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。圖15所示的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置，代替上述光量調(diào)節(jié)裝置的快門葉片和光圈部件，用于驅(qū)動(dòng)鏡頭。
40上鏡頭保持器，41是安裝在鏡頭保持器上的鏡頭。鏡頭保持器40的孔部40a可旋轉(zhuǎn)地配合到基板的突起5b上。40b是設(shè)置在鏡頭保持器40上的長孔，長40b與上述各實(shí)施形式中的快門葉片8或者9一樣，可滑動(dòng)地配合到轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h上，鏡頭保持器40通過轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動(dòng)銷1h的旋轉(zhuǎn)位置或者使鏡頭41進(jìn)入基板5的開口部5a內(nèi)，或者使鏡頭41從開口部5a退避。借此，調(diào)節(jié)通過開口部5a的光的焦點(diǎn)。
由于轉(zhuǎn)子1，線圈2，定子3，以及，輔助定子4，具有和上述第一種實(shí)施形式相同的結(jié)構(gòu)，所以在線圈2上不通電時(shí)，利用轉(zhuǎn)子1的磁鐵和磁極部的吸引力，將鏡頭保持在其位置上。從而，即使不通電，鏡頭31的位置也不會(huì)因振動(dòng)等發(fā)生變化，在提高鏡頭驅(qū)動(dòng)的可靠性的同時(shí)，節(jié)省能量。
下面，說明上述第一至第四種實(shí)施形式中的效果與結(jié)構(gòu)部件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且綜合列舉如下。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)子1，該轉(zhuǎn)子1具有將外周面沿周向方向分割并交替地磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)，該外側(cè)磁極部3a(33a，33c)與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)，該內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)位于外側(cè)磁極部3a(33a，33c)的相向位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈2，該線圈2沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)和內(nèi)側(cè)磁極部3b，4b，4c，33b)進(jìn)行勵(lì)磁；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)子保持在兩個(gè)停止位置上，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
本發(fā)明的光量調(diào)節(jié)裝置，其包括轉(zhuǎn)子1，該轉(zhuǎn)子1具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件1h，該輸出部件1h響應(yīng)轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)，該外側(cè)磁極部3a(33a，33c)與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)，該內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)位于外側(cè)磁極部3a(33a，33c)的相向位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈2，該線圈2沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，并對(duì)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)和內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)進(jìn)行勵(lì)磁；基板5，該基板5備有開口部5a；光量調(diào)節(jié)部件(7，8，10，20)，該光量調(diào)節(jié)部件(7，8，10，20)在輸出部件1h的驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板5的開口部5a進(jìn)、退，使通過開口部5a的光量發(fā)生變化；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將光量調(diào)節(jié)部件保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部3a(33a，33c)的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
本發(fā)明的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置，其包括轉(zhuǎn)子1，該轉(zhuǎn)子1具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件1h，該輸出部件1h響應(yīng)轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)，該外側(cè)磁極部3a(33a，33c)與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)，該內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)位于外側(cè)磁極部3a(33a，33c)相向的位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈2，該線圈2沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部3a(33a，33c)和內(nèi)側(cè)磁極部(3b，4b，4c，33b)進(jìn)行勵(lì)磁；基板5，該基板5備有開口部5a；鏡頭41，該鏡頭41在輸出部件的驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板5的開口部5a進(jìn)、退，使通過開口部5a的光束的焦距發(fā)生變化；并且所述驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭41保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，在齒槽效應(yīng)力的作用下，使磁鐵部的被磁化的極的中心位置與外側(cè)磁極部3a的中心位置相向。由于在磁鐵的外周面上磁化成不同的極(N極，S極)，所以，在線圈部通電時(shí)，可以在兩處位置上保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。
具體地說，在向線圈2通電的場合，驅(qū)動(dòng)磁鐵部(轉(zhuǎn)子1)，以使磁鐵部的被磁化的極的中心位置在與外側(cè)磁極部3a的齒的中心相向的位置之間移動(dòng)，所以，通過向線圈2上通電驅(qū)動(dòng)的磁鐵部(轉(zhuǎn)子1)，即使切斷向線圈2上的通電，也會(huì)被定子上產(chǎn)生的磁力(齒槽效應(yīng)力)所吸引，使其保持自身的位置。即，即使在不通電時(shí)，也能夠保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，可以減少電力消耗。
此外，在上述實(shí)施形式中，將轉(zhuǎn)子1的動(dòng)作范圍進(jìn)行限制，使其包含將作用于轉(zhuǎn)子1的磁體部與外側(cè)磁極部3a之間的磁力所產(chǎn)生的吸引力的反向區(qū)域，而不包含磁體部的被磁化的極的中心與外側(cè)磁極部3a的中心相向的區(qū)域。
當(dāng)從圖3所示的狀態(tài)向線圈2通電，而將外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成S極時(shí)，在磁鐵部產(chǎn)生順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力，進(jìn)行穩(wěn)定地起動(dòng)，成為圖4的打開狀態(tài)，此外，當(dāng)從圖4的狀態(tài)向線圈2通電，而將外側(cè)磁極部3a勵(lì)磁成N極時(shí)，在磁體部產(chǎn)生逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力，進(jìn)行穩(wěn)定地起動(dòng)，成為圖3的閉鎖狀態(tài)。
此外，在上述實(shí)施形式中，由于外側(cè)磁極部3a被配置在遠(yuǎn)離輸出部件1h的動(dòng)作范圍的位置，所以，即使用磁性磁力構(gòu)成驅(qū)動(dòng)銷1h，在驅(qū)動(dòng)銷部產(chǎn)生的電磁力也非常小，對(duì)整個(gè)磁鐵的輸出特性不會(huì)產(chǎn)生影響，可以獲得穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)特性。
此外，在上述實(shí)施方式中，成為轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)中心的軸的一端1e可以配合到比基板5的開口部5a更靠外的前基板5上的孔部5d內(nèi)，其另一端1f可以配合到設(shè)于內(nèi)側(cè)磁極3b部的中心部的孔內(nèi)，所以，容易控制內(nèi)側(cè)磁極部3b或者外側(cè)磁極部3a與磁鐵部之間的間隙，穩(wěn)定大量生產(chǎn)時(shí)的性能。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)外側(cè)磁極部，該外側(cè)磁極部與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部，該內(nèi)側(cè)磁極部位于外側(cè)磁極部相向的位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈，該線圈沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部進(jìn)行勵(lì)磁；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)子保持在兩個(gè)停止位置上，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為其具有限制部件，該限制部件對(duì)前述轉(zhuǎn)子的動(dòng)作范圍加以限制，以便使所述動(dòng)作范圍包含由作用到前述轉(zhuǎn)子的磁鐵部和前述外側(cè)磁極部之間的磁力所產(chǎn)生的吸引力變成反向的區(qū)域，而不包含前述磁體部的被磁化的極的中心與前述外側(cè)磁極部的中心相向的區(qū)域。
3.一種驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件，該輸出部件響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部，該至外側(cè)磁極部通過與軸平行地延伸而形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部，該內(nèi)側(cè)磁極部位于外側(cè)磁極部相向的位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈，該線圈沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部進(jìn)行勵(lì)磁；基板，該基板備有開口部；光量調(diào)節(jié)部件，該光量調(diào)節(jié)部件在輸出部件的驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板的開口部進(jìn)、退，使通過開口部的光量發(fā)生變化；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將光量調(diào)節(jié)部件保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
4.如權(quán)利要求3所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為在前述基板上形成有與前述輸出部件相配合的限制前述輸出部件的動(dòng)作范圍的導(dǎo)向槽，其結(jié)構(gòu)使得前述動(dòng)作范圍包含由作用到前述轉(zhuǎn)子的磁鐵部和前述外側(cè)磁極部之間的磁力所產(chǎn)生的吸引力變成反向的區(qū)域，而不包含前述磁體部的被磁化的極的中心與前述外側(cè)磁極部的中心相向的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為前述光量調(diào)節(jié)部件是快門葉片，當(dāng)前述輸出部件與前述導(dǎo)向槽的一個(gè)端面接觸時(shí)，前述快門葉片呈將前述開口部打開的狀態(tài)，當(dāng)前述輸出部件與前述導(dǎo)向槽的另一個(gè)端面接觸時(shí)，前述快門葉片呈將前述開口部閉鎖的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為前述光量調(diào)節(jié)部件是光圈部件，當(dāng)前述輸出部件與前述導(dǎo)向槽的一個(gè)端面接觸時(shí)，前述光圈部件進(jìn)入前述開口部，減少通過前述開口部的光量，當(dāng)前述輸出部件與前述導(dǎo)向槽的另一個(gè)端面接觸時(shí)，前述光圈部件從前述開口部退避。
7.如權(quán)利要求4所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為前述輸出部件的動(dòng)作范圍和前述外側(cè)磁極部對(duì)前述轉(zhuǎn)子進(jìn)行夾持并位于互相位于相反側(cè)。
8.如權(quán)利要求3所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為前述輸出部件與前述磁鐵部整體地形成并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，前述外側(cè)磁極部與前述輸出部件在前述轉(zhuǎn)子軸向方向的位置重合。
9.如權(quán)利要求3所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征為成為前述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心的軸的一端，可旋轉(zhuǎn)地配合到設(shè)置在前述基板上比前述基板的開口部更靠外側(cè)的孔部內(nèi)，另一端可旋轉(zhuǎn)地配合到設(shè)于前述內(nèi)側(cè)磁極部的中心部上的孔部內(nèi)。
10.一種鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置，該鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將外周面沿周向方向分割并磁化成不同的極的圓筒狀磁鐵部，并能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸出部件，該輸出部件響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作；至少一個(gè)外側(cè)磁極部，該外側(cè)磁極部與軸平行地延伸形成，并與磁鐵部的外周面相向；內(nèi)側(cè)磁極部，該內(nèi)側(cè)磁極部位于外側(cè)磁極部相向的位置，并與磁鐵的內(nèi)周面相向；線圈，該線圈沿轉(zhuǎn)子的軸的方向配置，用于對(duì)外側(cè)磁極部和內(nèi)側(cè)磁極部進(jìn)行勵(lì)磁；基板，該基板備有開口部；鏡頭，該鏡頭在輸出部件的驅(qū)動(dòng)下，通過相向于基板的開口部進(jìn)、退，使通過開口部的光束的焦距發(fā)生變化；并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭保持在兩個(gè)停止位置，其特征為滿足條件-0.3X+0.63＞Y，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
11.如權(quán)利要求10所述的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為在前述基板上形成與前述輸出部件相配合的限制前述輸出部件的動(dòng)作范圍的導(dǎo)向槽，其結(jié)構(gòu)使得前述動(dòng)作范圍包含由作用到前述轉(zhuǎn)子的磁鐵部和前述外側(cè)磁極部之間的磁力所產(chǎn)生的吸引力變成反向的區(qū)域，而不包含前述磁體部的被磁化的極的中心與前述外側(cè)磁極部的中心相向的區(qū)域。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)裝置、光量調(diào)節(jié)裝置以及鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為滿足條件－0.3X+0.63＞Y，其中，Y為外側(cè)磁極部的每一個(gè)極的中心角與磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極的中心角的比值，X為磁鐵部的被磁化的每一個(gè)極在圓周上的長度與磁鐵部在徑向方向的厚度的比值。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1462904SQ0313699
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2003年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月28日
發(fā)明者青島力 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社