专利名称：驱动装置及光量调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动装置和使用该驱动装置的光量调节装置，更特别地，涉及一种在转子转轴方向上具有减小的尺寸的驱动装置和以该驱动装置作为驱动源用在快门机构、光圈控制机构等中的光量调节装置。
背景技术：
传统上，已提出一种在厚度方向上具有小尺寸的扁平型致动器作为调节例如照相机和摄像机等摄像装置中的曝光量的光量调节装置(例如，参见日本特开2004-045682号公报)。
图10为示出日本特开2004-045682号公报所公开的现有技术的光量调节装置的部件的分解透视图。图11为示出在组装状态下该光量调节装置的结构的剖视图。
如图10和图11所示，光量调节装置由驱动装置和光量控制机构组成，其中，驱动装置包括转子磁体101、线圈102、第一定子103和第二定子104，而光量控制机构包括基板105、前基板106和多个快门叶片107。
转子磁体101形成为中空圆盘状，且被基板105保持以绕圆盘的中心转动。转子磁体101具有垂直于其中心轴延伸的面，该面沿圆周被分成多个区域，这些区域被交替磁化成不同极。线圈102形成为圆环状，与转子磁体101同轴布置，并配置成具有与转子磁体101的外周面面对的内周面。第一定子103和第二定子104各具有径向向内延伸的齿状磁极部。这些磁极部与转子磁体101的磁化表面相对。
当线圈通电时，第一定子103和第二定子104的每个磁极部被磁化成N极或S极，从而转子磁体101在有限范围内往复转动。随着转子磁体101的转动，快门叶片107打开或闭合，从而可以调节设置在前基板106中的开口部分106a的开口面积量。这时，由给线圈102通电产生的磁通从第一定子103的磁极部流到第二定子104的磁极部，或者沿相反方向流动，从而有效地作用于布置在定子103和104之间的转子磁体101。结果，实现小尺寸的高效的致动器。
在前述的光量调节装置中，驱动装置沿厚度方向(轴向)的尺寸等于第一定子的厚度、第二定子的厚度、转子磁体的厚度以及转子磁体与第一和第二定子中的每个之间的间距的两倍的值的总和。这样，在某种程度上可实现在厚度方向上薄的驱动装置。
然而，关于日本特开2004-045682号公报所公开的光量调节装置，驱动装置的部件(第一和第二定子的磁极部和转子磁体)和光量控制机构的部件(快门叶片)沿转轴方向相互并置。因而，光量调节装置的总厚度比这些部件的厚度总和大，使得难以使光量调节装置更薄。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在厚度方向上具有减小的尺寸的驱动装置和使用该驱动装置的光量调节装置。
为了实现前述目的，根据本发明的第一方面，提供一种驱动装置，其包括磁体，形成为中空圆盘状，该磁体的至少一个盘面被磁化为沿周向具有交替不同的磁极；转子轭，布置成可相对于该磁体转动，该转子轭具有沿该磁体的径向延伸且面对该磁体的被磁化盘面的磁极部；定子轭，布置在关于该磁体远离该转子轭侧，该磁体介于该定子轭与该转子轭之间，该定子轭与该磁体固定在一起；以及线圈，固定到该定子轭，用于励磁该转子轭的该磁极部。
根据磁体固定到定子轭的本发明的驱动装置，可仅在磁体和转子轭之间设置间隔，这使得与现有技术驱动装置相比，可在厚度方向(轴向)上减小驱动装置的尺寸。
优选地，线圈和磁体相互同轴地布置，线圈布置在磁体的径向外侧。
或者，线圈和磁体相互同轴地布置，线圈布置在磁体的径向内侧。
优选地，该驱动装置包括由非磁性材料制成的轴承构件，该轴承构件介于该转子轭和该定子轭之间，以使该转子轭和该定子轭不直接相互接触，该转子轭由该轴承构件可转动地支撑。
优选地，该驱动装置包括绕线管，该线圈绕该绕线管缠绕，该绕线管还用作该轴承构件。
为了达到前述目的，根据本发明的第二方面，提供一种光量调节装置，其包括根据本发明的第一方面的驱动装置、形成有开口的基板、以及可随着该驱动装置的该转子轭的转动而动作以调节该基板的该开口的开口面积量的光量控制部分。
根据包含如上该在其厚度方向具有减小的尺寸的驱动装置以及其中光量控制构件优选地布置在磁体的径向内侧的本发明的光量调节装置，与现有技术光量调节装置相比，可在厚度方向(轴向)减小光量调节装置的尺寸。
优选地，该光量控制构件布置在该驱动装置的该磁体的径向内侧优选地，该光量控制构件与该转子轭固定为一体，且可与该转子轭同轴地转动。
优选地，该定子轭还用作该基板。
通过以下结合附图对示例性实施例的说明，本发明的进一步特征将变得明显。
图1是示出根据本发明第一实施例的光量调节装置的部件的分解透视图。
图2是示出组装状态下的光量调节装置的结构的剖视图。
图3A是示出快门叶片打开状态下的光量调节装置的前视图。
图3B是示出快门叶片闭合状态下的光量调节装置的前视图。
图4是示出在两位置切换方式下，作用在转子轭上的、作为转子轭的角位的函数的转矩图。
图5是示出在三位置切换方式下作用在转子轭上的转矩图。
图6是示出根据本发明第二实施例的光量调节装置的结构的剖视图。
图7是示出根据本发明第三实施例的光量调节装置的部件的分解透视图。
图8是示出组装状态下的光量调节装置的结构的剖视图。
图9是示出彻底完成状态下的光量调节装置的透视图。
图10是示出现有技术光量调节装置的部件的分解透视图。
图11是示出组装状态下的光量调节装置的结构的剖视图。
具体实施例方式
现在，将参考示出实施例的附图详细说明本发明。
图1是示出根据本发明第一实施例的光量调节装置的部件的分解透视图。图2是示出在组装状态下光量调节装置的结构的剖视图。图3A是示出在快门叶片打开的状态下光量调节装置的前视图，以及图3B是示出在快门叶片闭合的状态下光量调节装置的前视图。
参考图1至图3B，用作照相机镜头筒用的快门机构的光量调节装置包括磁体1、线圈2、定子轭3、转子轭4和快门叶片5。在光量调节装置中，磁体1、线圈2、定子轭3和转子轭4构成驱动装置，而快门叶片5构成光量控制机构。
磁体1形成为中空圆盘状(大致圆环状)。磁体的至少一个盘面被沿周向分成n个区域，这些区域被交替地永久磁化成N极和S极。磁化方向垂直于盘面。在本实施例中，使磁极数目为8。应当注意的是，磁体1的另一盘面可被磁化成与前述被磁化的盘面极性相反的极，或者可根本不被磁化。快门叶片5布置在磁体1的径向内侧。
磁体1可设置有如在本实施例中沿转轴方向切口的多个凹口(recess)1a。或者，磁体1可形成为不设凹口的完全的中空圆盘状。磁体1的磁力与垂直于磁化方向的截面面积的大小成正比地变化。因此，在形成有凹口的磁体的情况下，凹口的总面积必须限制在磁体1的磁力不会过度减小的程度。凹口1a的设置使得可避免磁体1与快门叶片5之间的干扰，使得可减小光量调节装置的直径尺寸。
线圈2由在环形绕线管2a上同轴绕很多圈的导线(wire)组成。将线圈2的厚度设定为几乎等于磁体1的厚度的值。磁体1和线圈2沿着垂直于转轴(未示出)延伸的公共平面相互同轴地布置，线圈2布置在磁体1的径向外侧。
绕线管2a被布置成使其内周面与磁体1的外周面相接触。由绝缘非磁性材料形成的绕线管2a，其外周设有沿径向向外延伸的轴承部分2b，其内周设有沿转轴方向突起的压力(urged)接触部分(突起部分)。绕线管2a在防止定子轭3与转子轭4之间直接接触的同时可转动地支撑转子轭4。
定子轭3由软磁性材料制成且形成为大致圆盘状。定子轭3在其外缘设有圆筒形磁通传播部3a。磁体1和线圈2被相互同轴地固定在定子轭3的一个盘面上。定子轭3布置在转子轭4的相对侧，磁体1介于该二者之间。定子轭3不仅具有固定磁体1的功能，还具有用作支撑快门叶片5的快门基板的功能。磁通传播部3a的内径大约等于线圈2的外径，磁通传播部3a的高度(轴向长度)略大于线圈2的高度(轴向长度)。
此外，径向向外延伸的转动限制销3b设置在定子轭3的磁通传播部3a的外周。开口3c形成在定子轭3的盘面的中央部分。在定子轭3的开口3c的周围设置有配合入在快门叶片5中形成的圆孔(后述)的销3d。销3d的数目(本实施例中等于4)与快门叶片5的数目相对应。
在本实施例中，定子轭3形成为不具有磁极齿的圆盘状。然而，定子轭可以形成为具有沿径向向外延伸的磁极齿的形状。在该情况中，使磁极齿的数目等于磁体1的磁极数目的一半。优选地，转子轭4布置成使得各磁极齿的中心与磁体1对应的一个磁极的中心相重合。
通过使用不包括磁极齿且形成为圆盘状的定子轭3，可减小驱动装置中的齿槽转矩(cogging torque)(转矩变化)，该驱动装置包括磁体1、线圈2、定子轭3和转子轭4。此外，可使驱动装置的转动平稳。另一方面，在定子轭形成为设有磁极齿的形状的情况中，可能增加当驱动装置通电时所产生的驱动装置的转矩。
转子轭4由软磁性材料制成且设有由线圈2励磁的多个磁极部4a。转子轭4由绕线管2a支撑，以相对于磁体1转动。磁极部4a以预定间隔与磁体1的磁化表面相对，且形成为沿磁体1的径向向外延伸的磁极齿。磁极部4a的数目等于磁体1的磁极数目n的一半(本转子轭4在其外缘设有与绕线管2a的轴承部分2b相接触的轴承部分4b。轴承部分4b形成有转动限制槽4c，定子轭3的转动限制销3b插入该转动限制槽4c中。配合入快门叶片5的长孔(后述)中的快门驱动销4d分别设置在磁极部4a的顶端。快门驱动销4d的数目(本实施例中为4)等于快门叶片5的数目。
快门叶片5用作光量控制机构，该光量控制机构与前述驱动装置协作构成光量调节装置。在本实施例中，快门叶片5的数目等于4。然而，快门叶片的数目可以是任意的。快门叶片5的数目越多，光量调节装置的直径可越小。另一方面，快门叶片5的数目越少，装配成本越低。
每个快门叶片5都设有与定子轭3的销3d配合的圆孔5a和转子轭4的与快门驱动销4d配合的长孔5b。快门叶片5可绕各圆孔5a转动。在某些位置，快门叶片5能退到完全不叠加在定子轭3的开口3c上的位置(如图3A所示的打开状态)。在另外的转动位置，快门叶片能完全覆盖定子轭3的开口3c(如图3B所示的闭合状态)。
本实施例中，如上所述，通过将磁体1和线圈2同轴固定在定子轭3的一个盘面上而构成驱动装置的定子。此外，由被定子轭3可转动地支撑的转子轭4构成驱动装置的转子。
本实施例中，通过转子轭4的轴承部分4b与绕线管2的轴承部分2b相接触而使转子沿径向定位。通过转子轭4被绕线管2a的接触部分2c支撑而使转子沿轴向定位。定子轭3和转子轭4由于磁体1产生的磁场而总是相互吸引。因此，由绕线管2a的接触部分2c从一侧轴向定位转子即可。在大的轴向力作用在转子轭4上的情况下，也可以从图2中的右侧，即轴向上侧(接触部分2c的相对侧)进行定位。
在本实施例中，优选设置轴承来避免定子轭3和转子轭4之间的接触。以下是设置该轴承的原因。
如稍后将说明的，在驱动装置运行期间，磁通在定子轭3和转子轭4之间流动，从而定子轭3和转子轭4之间产生磁引力。磁引力正比于距离L的平方的倒数(1/L2)而变化，因此，当定子轭3与转子轭4相互接触时磁引力会急剧增加。磁引力起摩擦力的作用，因此会减小驱动装置的输出。
在本实施例中，由非磁性材料制成的绕线管2a的轴承部分2b和接触部分2c提供轴承，由此防止定子轭3和转子轭4互相接触。这减小了接触摩擦力，使得能增加驱动装置的输出。
不是必须使用提供防止定子轭和转子轭相互接触的轴承的上述方法。作为替代，在允许定子轭与转子轭相互接触的同时可使用用来增加磁阻的方法。在该情况下，优选电镀(plate)定子轭3和转子轭4的表面，以提高定子轭与转子轭的接触面的滑动能力。
作为提供轴承支架的其它方法，可以是使用滚珠轴承的方法，该方法将一些滚珠(用于滚珠轴承)布置在定子轭的外缘以由此增加滑动能力，还有其他类似方法。只要能相对于定子轭可转动地支撑转子轭，可采用任何方法。
转子轭4可转动的角度区域(可动范围)由定子轭3的转动限制销3b和转子轭4的转动限制槽4c之间的啮合状态限制。具体地，转子轭4可以从转动限制销3b与转动限制槽4c的一端接触时的角度(角位)转动到转动限制销3b与转动限制槽4c的另一端接触时的角度(角位)。
在将快门驱动销4d配合入快门叶片5的长孔5b的配置下，快门叶片5可随着转子轭4的转动而绕圆孔5a转动。此外，通过快门叶片5的转动，定子轭3的开口3c可从打开状态变换到闭合状态。
其次，参考图3A至图5，给出如何通过改变本实施例的光量调节装置中的驱动装置的线圈2的通电方向来转动转子轭4的说明，该光量调节装置由具有前述结构的驱动装置和光量控制机构构成。
由线圈2通电产生的磁通沿磁路环(magnetic path loop)流动，该磁路环通过定子轭3的磁通传播部3a和转子轭4的磁极部4a从定子轭3延伸到磁体1。结果，转子轭4的磁极部4a各自被磁化成N极或S极。磁体1和转子轭4之间的磁相互作用产生施加到转子轭4的转矩。
图3A和图3B示出转子轭4通过被励磁和磁化的转子轭4的磁极部4a而被转动前后的状态。需注意的是，在图3A和图3B中，转子轭4的磁极部4a各由方框框住的符号N或S表示，而磁体1的磁极各由没被框住的符号N或S表示。磁体1的磁极与转子轭4的磁极部4a以小间隔彼此相对，因此，通过增加在它们之间作用的磁力可以提高驱动装置的效率。
图4是示出在两位置切换方式下作用在转子轭4上的作为转子轭4的角位的函数的转矩。
在图4中，纵坐标示出作用在转子轭4上的转矩，而横坐标示出转子轭4的角位。双点划线所示的特性曲线示出当线圈2通正向电流(正通电)时产生的转矩。虚线所示的特性曲线示出当线圈2通反向电流(逆通电)时产生的转矩。实线所示特性曲线示出线圈2不通电(无通电)时产生的转矩。为了方便说明，图4还示出可动范围之外的转矩，该可动范围由定子轭3的转动限制销3b与转子轭4的转动限制槽4c之间的接触来确定。
当转矩取正值时，转子轭4沿正向例如顺时针方向转动，而当转矩取负值时，转子轭4沿反向例如逆时针方向转动。在磁体1的磁极中心与转子轭4的相关联的磁极部4a的中心互相面对的特定点(图4所示的点0)，作用在转子轭4上的转矩等于零，而与线圈2的正通电、逆通电或无通电无关。特别地，当使转子轭4的磁极部4a的齿宽等于或小于预定值时，前述的磁体1的磁极中心与转子轭4的磁极部4a互相面对的特定点表示转子轭4的稳定点，甚至在已略微偏离该特定点之后，转子轭4也能返回。
在稳定点包含在可动范围中的情况下，如果转子轭4移动到并停止在稳定点，则在某些情况下转子轭4可能不可运转(inoperable)。磁体1的一侧面沿周向被分成n个区域，这些区域被交替磁化成不同极。这样，稳定点以360/N度的间隔周期性地出现(其中N代表磁体1的磁极数，本实施例中稳定点以360/8＝45度的间隔出现)。为了避免稳定点包含在转子轭4的可动范围内，可动范围在角度方面必须设成等于或小于360/N度。
根据本实施例，通过如图4设定转子轭4的可动范围，当线圈2处于正通电时，可以向转子轭4总是施加正方向的转矩，当线圈处于逆通电时，可以向转子轭总是施加反方向的转矩。
当线圈2通正向电流时，转子轭4受到图3A中顺时针作用的转矩，使得转子轭4转动直到转子轭4的转动限制槽4c接触定子轭3的转动限制销3b的一端面。该状态如图3A所示，转子轭4的对应角位在图4中由(a)示出。
当转子轭4处于该角位(a)时，即使中断对线圈2的通电，如图4所示，仍然对转子轭4施加正转矩。因而，使得转子轭4的转动限制槽4c压靠定子轭3的转动限制销3b，从而即使线圈处于无通电状态，该位置也能保持不变。此时，由转动轭4的与长孔5b啮合的快门驱动销4d驱动快门叶片5，以使快门叶片从定子轭3的开口3c退回(导致打开状态)。
其次，当线圈2通反向电流时，转子轭4获得逆时针作用的转矩，以使转子轭4转动直到转子轭4的转动限制槽4c接触定子轭3的转动限制销3b的另一端面。该状态如图3B所示，转子轭4的对应角位在图4中由(b)示出。
即使当转子轭4处于位置(b)时断开对线圈2的通电，也使转子轭4的转动限制槽4c压靠定子轭3的转动限制销3b，从而如前述情况一样，即使在无通电状态，该位置也能保持不变。此时，由转子轭4的配合入长孔5b的快门驱动销4d驱动快门叶片5，以使快门叶片覆盖定子轭3的开口3c(导致闭合状态)。
在本实施例中已说明两位置切换方式。在两位置切换方式下，对线圈2正向通电，转子轭4移至图4中的(a)位置，对线圈2反向通电，转子轭4移至图4中的(b)位置。在无通电状态期间，转子轭4保持在该两位置中对应的一个位置处。
在运行转子轭4时，不是必须使用两位置切换方式。作为替代，也可以使用三位置切换方式。在三位置切换方式中，转子轭4通过线圈2的正通电向可动范围的一端移动，通过逆通电向可动范围的另一端移动，在无通电状态下向位于可动范围中心附近的稳定点移动。
随着转子轭4的磁极部4a的齿宽和/或形状的变化，作用在转子轭4上的磁力变化，转矩的波形也变化。在使转子轭4的各磁极部4a的齿宽等于或大于预定值的情况下，磁体1具有稳定位置，在该位置，磁体的相邻磁极之间的边界各面对转子轭4的相关联的磁极部4a的中心。图5示出该情况下作用在转子轭4上的转矩波形。
图5为示出三位置切换方式下作用在转子轭4上的转矩的图。
参考图5，当线圈2正向通电时，转矩正向作用于转子轭4，从而转子轭4移向可动范围的一端(如图5中(b)所示)。当线圈2反向通电时，转矩反向作用于转子轭4，从而转子轭4移向可动范围的另一端(如图5中(a)所示)。当对线圈2的通电中断时，转子轭4移向处于无供电状态的稳定位置(如图5中(c)所示)，在该位置，磁体1的被磁化部分的极之间的边界各面对转子轭4的相关联的磁极部4a的中心。以该方式，转子轭4也可在三位置切换方式下运作。
除了两位置切换方式和三位置切换方式，也可使用无级切换方式。在无级切换方式中，转子轭4依靠转动方向上的一个或多个弹簧(spring)推动，增大或减小施加在线圈2上的电压从而无级地改变转子轭4的转动角位。
在无级切换方式的情况下，当对线圈2施加最大电压时，转子轭4移向图5中(b)所示的位置。随着施加到线圈2的电压逐渐减小，弹簧力与电磁力相互平衡的位置逐渐改变。于是，转子轭4逐渐靠近图5中(a)所示的位置。当对线圈2的通电中断时，转子轭4移到图5中(c)所示的位置。通过上述操作可以无级地调节通过定子轭3的开口3c的光量。
如上所述，根据本实施例的光量调节装置，其快门叶片5布置在磁体1的径向内侧，厚度(转轴)方向上的尺寸与现有技术光量调节装置相比可减小，由此可实现厚度的进一步减小。
日本特开2004-045682号公报所公开的现有技术光量调节装置，其厚度(轴)方向上的尺寸等于各轭厚度的两倍值、磁体的厚度、磁体与各轭之间的间距的两倍值、快门基板的厚度以及快门叶片的厚度的总和。
另一方面，根据本实施例的光量调节装置，快门叶片5布置在磁体1的径向内侧，磁体1固定在定子轭3上。这样，磁体1和快门叶片5在轴向上不是并排布置，从而只在磁体1和转子轭4之间设置间隔，由此可使光量调节装置在厚度方向上的尺寸等于各轭厚度的两倍值、磁体的厚度、以及磁体与转子轭之间的间距的总和。结果，包括驱动装置的光量调节装置在构造上可以比现有技术的更薄。
在本实施例中，磁体1用作定子元件，转动轭4用作转子元件，这使得能在磁体1上形成切口(凹口1a)。通过设置凹口1a可以避免磁体1和快门叶片5之间的干扰，否则，当快门叶片5布置在磁体1径向内侧时，会导致磁体1和快门叶片5之间的互相干扰。这使得能减小光量调节装置的直径，提高快门叶片5的形状设计自由度。
此外，在本实施例中，转子轭4的外周的横截面形成为大致L形状，转子轭4和定子轭3对着的面积可以做得大些，使得驱动装置能实现低磁阻和令人满意的效率。
图6为示出根据本发明第二实施例的光量调节装置的结构的剖视图。
参考图6，光量调节装置包括磁体1、线圈62、定子轭3、转子轭64和快门叶片5。在该光量调节装置中，磁体1、线圈62、定子轭3和转子轭64构成驱动装置，而快门叶片5构成光量控制机构。
本实施例与第一实施例的不同之处在于线圈62和转子轭64有如下结构。该实施例的其他元件与第一实施例(图2)中对应的元件相同。同样的元件用同样的附图标记标注，并将省略其说明。
线圈62卷绕设有轴承部分62b和接触部分(突起部分)62c的绕线管62a。本实施例的绕线管62a与第一实施例的绕线管2a的不同之处在于绕线管62a具有沿轴向延伸且用作轴承部分62b的最外周部。
转子轭64由软磁性材料制成，形成为外径几乎等于绕线管62的轴承部分62b的内径的大致圆盘状。如第一实施例的转子轭4那样，转子轭64设有磁极部64a和快门驱动销64d。
在本实施例中，通过转子轭64的外周部(外周面)与绕线管62a的轴承部分62b的接触而沿径向定位转子轭64。通过由绕线管62的接触部分62c支撑转子轭64而沿轴向定位转子轭64。如第一实施例中那样，在本实施例中也存在作用于定子轭3和转子轭64之间的磁引力，因此，通过绕线管62的接触部分62c从一侧沿轴向定位转子轭64即可。
如上所述，根据转子轭64形成为大致圆盘状的本实施例，可依靠非常高效的例如冲孔等机械方法来制作转子轭64。这样，可实现成本进一步降低的驱动装置。
图7为根据本发明第三实施例的光量调节装置的部件的分解透视图。图8为组装状态下的光量调节装置的结构的剖视图。图9为彻底完成状态下的光量调节装置的透视图。
参考图7至图9，光量调节装置由磁体6、线圈7、定子轭8、转子轭9、光圈叶片10和基板11组成。在该光量调节装置中，磁体6、线圈7、定子轭8和转子轭9构成驱动装置，光圈叶片10和基板11构成光量控制机构。
磁体6形成为中空圆盘形状(圆环状)。磁体6的至少一个盘面被沿周向分为n个区域，这些区域被交替地磁化为N极和S极。磁化方向垂直于磁体的盘面。在本实施例中，磁极数目设为8。应当注意的是磁体6的另一盘面可被磁化成与磁体的所述一个被磁化的盘面极性相反的磁极。或者另一盘面根本不被磁化。
线圈7由同轴地绕很多圈的导线构成。线圈7布置在磁体6的径向内侧，以使它的外周面与磁体6的内周面相接触。设置线圈7的厚度使其几乎等于磁体6的厚度。磁体6和线圈7沿着垂直于转轴(未示出)延伸的公共平面相互同轴地布置，线圈7布置在磁体6的径向内侧。
定子轭8由软磁性材料制成，且形成为大致圆盘状，在其中心设有主轴8a。设置定子轭8的外径使其几乎等于磁体6的外径。
转子轭9由软磁性材料制成，设有由线圈7磁化的磁极部9a。磁极部9a与磁体6的磁化表面以预定间隔相对，且形成为沿径向向外延伸的磁极齿。使磁极部9a的数目等于从1到n/2变化的值(n代表磁体6的磁极的数目)。在本实施例中，磁极部的数目等于2。在转子轭9的中心形成孔9b，定子轭8的主轴8a配合入该孔9b。
光圈叶片10由具有遮光效果的材料制成，包括遮光部分10a、光圈孔10b和转动中心孔10c。遮光部分10a构成光圈叶片10一端的圆环部分。遮光部分10a的内空心部对应于光圈孔10b。转动中心孔10c形成在光圈叶片10的另一端。
光圈叶片10一体地固定在转子轭9上，可以绕定子轭8的主轴8a所插入的转动中心孔10c与转子轭9同轴地转动。光圈叶片10可采取能够限制基板11的开口11a的开口面积量的转动位置(光圈状态)，能退到不叠加在基板11的开口11a上的不同的转动位置(打开状态)。转子轭9直接固定在光圈叶片10上。
需要注意的是，能调节从形成在基板或定子轭中的开口通过的光量的构件，例如本实施例的光圈叶片10和第一、第二实施例的快门叶片，以及能改变从该开口透过的光的性质的构件，例如ND滤光器、偏振滤光镜和滤色片，被称为光量控制叶片。尽管在本实施例中基板11的开口11a借助光圈叶片10而打开和闭合，但是也可用上述任意一种滤光器来打开和关闭该开口。
在本实施例中，驱动装置的定子由在定子轭8的一个盘面上同轴固定的磁体6和线圈7构成。此外，驱动装置的转子由转子轭9和光圈叶片10构成，该转子轭9和光圈叶片10被固定以使转子轭9的孔9b与光圈叶片10的转动中心孔10c相互同轴地布置且被支撑以绕定子轭8的主轴8a转动。
在该结构中，转子轭9的孔9b的外周(periphery)通过具有良好滑动能力的光圈叶片10的部分(形成转动中心孔的部分)被覆盖，定子轭8借助转动中心孔10c被沿径向轴承支撑。结果，在转子轭9和定子轭8之间保证了预定间隔，从而防止由磁引力引起的摩擦力的增加。
基板11形成为大致中空圆盘状，并设置有在基板11的中心部分形成的开口11a、第一转动限制销11b和第二转动限制销11c。第一转动限制销11b设置在靠近开口11a的位置，当光圈叶片10接触第一转动限制销11b时达到光圈状态。第二转动限制销11c设置在远离开口11a的位置，当光圈叶片10接触第二转动限制销11b时达到打开状态，如图9所示。
通过将驱动装置固定到基板11来构成本实施例的光量调节装置，该驱动装置包括如图7和8所示的磁体6、线圈7、定子轭8、转子轭9以及光圈叶片10。
其次，将说明如何通过切换构成本实施例的光量调节装置的驱动装置的线圈7的通电方向来使转子轭9转动，本实施例的光量调节装置包括具有上述结构的驱动装置和光量控制机构。
线圈7通电所产生的磁通沿磁路环流动，该磁路环从定子轭8经过定子轭8的主轴8a和转子轭9的磁极部9a延伸至磁体6。当线圈7的通电方向改变时，磁通流的方向可改变，转子轭9的各磁极部9a可被磁化成N极或S极。结果，转子轭9受到由转子轭9和磁体6之间的磁相互作用而引起的转矩。
如第一实施例那样，在本实施例中，通过改变线圈7的通电方向使转子轭9相对于磁体6转动来使光圈叶片10的状态在光圈状态和打开状态之间变化。
通常，磁体具有范围为0.4mm到1.0mm的厚度，而转子轭具有范围为0.2mm到0.5mm的厚度。磁体厚度为转子轭厚度的两倍。在转子轭9直接固定到快门叶片(光圈叶片)10的本实施例的情况下，可使转子部分的质量和惯性矩与转动磁体的现有技术相比更小。这有利于高速的快门操作和减小能量消耗。此外，与使用驱动销的情况相比，直接将定子轭9固定到快门叶片10的布置使得可进行摩擦力被减小了的操作。
如上所述，在具有转子轭9直接固定到快门叶片(光圈叶片)10的结构的本实施例的情况下，可以实现高速的快门操作和减小能量消耗，还可以实现具有更小的摩擦力的操作。
尽管在第一至第三实施例中已说明光量调节装置，但本发明同样适用于安装有该光量调节装置的照相机和摄影机。
尽管已参考示例性实施例说明本发明，但应当理解本发明不限于该公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被给予最宽的解释，以覆盖所有的变型例以及等同结构和功能。
本申请要求于2005年10月21日提交的日本专利申请No.2005-307504的优先权，其全部内容包含于此以供参考。
权利要求
1.一种驱动装置，其包括磁体，形成为中空圆盘状，所述磁体的至少一个盘面被磁化为沿周向具有交替不同的磁极；转子轭，布置成可相对于所述磁体转动，所述转子轭具有沿所述磁体的径向延伸且面对所述磁体的被磁化盘面的磁极部；定子轭，布置在关于所述磁体远离所述转子轭侧，所述磁体介于所述定子轭与所述转子轭之间，所述定子轭与所述磁体固定在一起；以及线圈，固定到所述定子轭，用于励磁所述转子轭的所述磁极部。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述线圈和所述磁体相互同轴地布置，所述线圈布置在所述磁体的径向外侧。
3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述线圈和所述磁体相互同轴地布置，所述线圈布置在所述磁体的径向内侧。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括由非磁性材料制成的轴承构件，所述轴承构件介于所述转子轭和所述定子轭之间，以使所述转子轭和所述定子轭不直接相互接触，所述转子轭由所述轴承构件可转动地支撑。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括绕线管，所述线圈绕所述绕线管缠绕，所述绕线管兼用作所述轴承构件。
6.一种光量调节装置，其包括驱动装置；形成有开口的基板；以及光量控制构件，其中，所述驱动装置包括磁体，形成为中空圆盘状，所述磁体的至少一个盘面被磁化为沿周向具有交替不同的磁极；转子轭，布置成可相对于所述磁体转动，所述转子轭具有沿所述磁体的径向延伸且面对所述磁体的被磁化盘面的磁极部；定子轭，布置在关于所述磁体远离所述转子轭侧，所述磁体介于所述定子轭与所述转子轭之间，所述定子轭与所述磁体固定在一起；以及线圈，固定到所述定子轭，用于励磁所述转子轭的所述磁极部，以及其中，所述光量控制构件可随着所述驱动装置的所述转子轭的转动而动作，以调节所述基板的所述开口的开口面积量。
7.根据权利要求6所述的光量调节装置，其特征在于，所述光量控制构件布置在所述驱动装置的所述磁体的径向内侧。
8.根据权利要求6所述的光量调节装置，其特征在于，所述光量控制构件与所述转子轭固定为一体，且可与所述转子轭同轴地转动。
9.根据权利要求6所述的光量调节装置，其特征在于，所述定子轭兼用作所述基板。
全文摘要
本发明提供一种驱动装置及光量调节装置，该驱动装置沿厚度方向尺寸减小，该光量调节装置安装有该驱动装置。在该光量调节装置中，磁体形成为中空圆盘状，且具有至少一个沿周向被磁化成交替不同的磁极的盘面。转子轭被绕线管支撑以可相对于磁体转动，具有沿磁体的径向延伸且面对磁体被磁化的盘面的磁极部。定子轭被布置在关于磁体远离转子轭侧且与磁体固定在一起。线圈固定到定子轭，并励磁转子轭的磁极部。快门叶片布置在磁体的径向内侧。
文档编号H02K21/38GK1953295SQ200610140270
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月21日
发明者安田悠 申请人:佳能株式会社