JP4269738B2

JP4269738B2 - DRIVE DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE DRIVE DEVICE

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Publication number: JP4269738B2
Application number: JP2003083452A
Authority: JP
Inventors: 克行本田; 昭一長尾
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004297855A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータ、ステータおよびコイルを備え、ロータの回動によって被駆動体を作動する駆動装置およびこの駆動装置を備えた電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
ロータ、ステータ、およびコイルを備えた、いわゆる電磁モータとしては、例えばカメラのシャッタに用いられ、ロータの回動でシャッタ開口を開閉するものがある（例えば特許文献１）。このシャッタには、シャッタ基板のシャッタ開口を開放、遮蔽する板状のセクタが設けられている。セクタは、ロータの回動軸に作動部材を介して接続されており、シャッタ開口の周囲で回動軸に回動可能に支持されている。このような電磁モータのコイルに電流を流してロータを回動させると、作動部材を介してセクタが回動し、シャッタ開口上をスライドすることによって当該シャッタ開口を開放または遮断する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７７９２７号公報（第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような電磁モータを利用したシャッタでは、電磁モータのロータ、ステータ、およびコイルは、シャッタ開口の外側に配置される。この時、ロータ、ステータ、およびコイルはシャッタ開口周囲の一箇所に固まって配置されており、したがって、これらの構成部品がシャッタ開口の外側で大きなスペースを占めてしまい、シャッタ全体の小型化を図ることができないという問題がある。このような問題は、シャッタに限らず、電磁モータを利用した駆動装置に共通する問題である。
【０００５】
本発明の目的は、省スペース化を促進できる駆動装置およびこの駆動装置を備えた電子機器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の駆動装置は、前記ステータは、前記コイルが巻き付けられた磁心を有し、略半円形状の切欠が形成されるコイル部材と、前記ステータ孔を有し、略半円形状の切欠が形成されるとともに、前記コイル部材とは別体に構成されるステータ部材とを備え、前記コイル部材および前記ステータ部材のそれぞれに設けられる切欠により形成される略円形の切欠孔部分の周方向に沿って環状の磁路が形成され、前記ロータの回動によって被駆動体が作動される作動スペースは、前記環状の磁路の内側に配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、作動スペースが、ステータおよびロータで形成される環状の磁路の内側に配置されているので、ロータ、およびコイルが作動スペース外側の一箇所に固まらず、作動スペースの周囲に分散して配置可能となる。したがって、作動スペース周囲の領域が有効に活用され、駆動装置の省スペース化が促進される。
【０００７】
ここで、ロータの回動は、ロータが所定角度一方向に回動するものや、所定角度を往復回動するものを含む。また、ロータが連続して一方向に回動する、いわゆる回転も本発明の回動に含まれる。
ステータは、環状に一体で形成されているものに限らず、例えばステータ孔部分で分離されたステータのように、ステータに不連続部分があってもよい。要するに、ステータは、ロータおよびステータによって環状の磁路が形成される形状であればよい。
【０００８】
本発明では、上記のように、ステータは、コイルが巻き付けられた磁心を有するコイル部材と、ステータ孔を有するステータ部材とを備え、コイル部材およびステータ部材は、別体に構成されていることを特徴とする。
ステータは、作動スペースを囲んで配置されているので、例えばステータが一体で環状に形成されている場合には、ステータの磁心にコイルを巻き付けることが困難である。
この発明によれば、コイル部材とステータ部材とが別体で構成されているので、コイル部材の磁心へのコイルの巻付が容易となり、駆動装置の製造工程が簡略化する。
【０００９】
本発明では、コイル部材の端部間の距離は、磁心の端部間の寸法より大きく、かつ磁心の端部は、コイル部材の端部間内側に配置されていることが望ましい。
この発明によれば、磁心がコイル部材の端部間内側に配置されているので、磁心にコイルを巻き付ける際にコイルがコイル部材の端部に当たることなく巻き付けられ、コイルの巻付がより一層簡単となり、駆動装置の製造工程がより一層簡略化する。
【００１０】
本発明では、ステータは、前記コイル部材および前記ステータ部材により外形形状が略矩形に形成され、その中心部分に、前記コイル部材および前記ステータ部材のそれぞれに設けられる切欠により形成された略円形の切欠孔部分によって前記作動スペースが形成されるとともに、前記コイルは、前記ステータ外形の一辺に沿って配置され、前記ロータは、前記コイルが配置された一辺を除く他の二辺が交差する角部に配置されていることが望ましい。
この発明によれば、略矩形状のステータの一辺にコイルが配置され、他の二辺が交差する角部にロータが配置されているので、コイルおよびロータが作動スペースの周囲に分散して配置され、駆動装置のスペース効率が向上する。また、ロータが、ステータにおいて矩形のステータの外周形状と作動スペースに沿った円形の内周形状との間で、比較的スペースに余裕のある角部に配置されているので、これによっても駆動装置のスペース効率が向上し、省スペース化が促進される。
【００１１】
本発明では、前記ベース部材は、貫通孔を有するモジュールの少なくとも前記貫通孔が前記作動スペース内に配置されるように、前記モジュールを配置可能な孔を備え、前記被駆動体は、前記ロータに設けられ、前記ロータの回動によって前記貫通孔を開放、遮断する作動部材であることが望ましい。
この発明によれば、作動部材によって貫通孔を開放、遮断するので、弁の役割を果たしたり、その他様々な用途に適用可能となる。
【００１２】
本発明では、前記貫通孔には、光路が形成されていることが望ましい。
この発明によれば、作動部材が光路を開放、遮断するので、例えばカメラのシャッタや、光路の開放、遮断によってレーザー光線等の出射を判断する装置など、様々な用途に適用可能となる。また、これらの用途においてもそれぞれ省スペース化、小型化が促進される。
【００１３】
本発明では、貫通孔には、レンズが取り付けられていることが望ましい。
この発明によれば、レンズによって貫通孔を貫通する光が屈折されるので、例えばカメラや顕微鏡など様々な用途に適用可能となる。この時、作動部材が光路を開放、遮断するので、シャッタの役割を果たすことが可能となる。
また、貫通孔にレンズが予め取り付けられているので、例えばカメラに適用する場合でも、駆動装置にレンズユニットなどを別途取り付ける必要がなく、カメラ全体の薄型化、小型化が促進される。
【００１４】
本発明では、前記作動部材には、前記貫通孔よりも径の小さい孔が形成されていることが望ましい。
この発明によれば、作動部材に貫通孔よりも径の小さい孔が形成されているので、作動部材が貫通孔の少なくとも一部を開放、遮断することにより、貫通孔の開口面積が可変となる。これは、例えば貫通孔に光路が形成されている場合では、作動部材を作動させることによって光路の絞りを実現でき、これにより光量を調節したり、収差を減らしたり、焦点深度を増したりすることが可能となる。
【００１５】
本発明では、作動部材は、フィルタを備えていることが望ましい。
この発明によれば、貫通孔を通過するものに対して、フィルタ効果が付加される。ここで、フィルタとしては、貫通孔に光路が形成されている場合では、所定の波長の光のみを吸収または透過するものや、また貫通孔に流体や粉体が流通する場合では、所定の粒度以上の流体、粉体、またはその他の物質の流通を遮断するものなどが採用できる。これにより、貫通孔に光路が形成されている場合では、例えばセピア色の色調を得ることができるなどのフィルタ効果が付加される。また、貫通孔に流体や粉体が流通する場合では、流体や粉体の粒度を整えることが可能となる。このように作動部材にフィルタが設けられていることにより、様々な効果を奏することができ、駆動装置の汎用性が向上する。
【００１６】
本発明では、作動部材は、二つ設けられ、貫通孔の両側から当該貫通孔を開放、遮断可能に設けられていることが望ましい。
この発明によれば、両側から貫通孔を開放、遮断するので、開放、遮断の応答性が向上する。また、作動部材が両側から貫通孔を開放、遮断するので、貫通孔の両側において開放、遮断タイミングが均一となる。例えばこの駆動装置をカメラのシャッタに用いる場合では、貫通孔の開放、遮断を応答性よくできるので、良好な画像が得られる。また、貫通孔の開口両側において露出時間が同じになるので、均一な画質が得られる。
【００１７】
本発明では、ロータの極数は、２であることが望ましい。
この発明によれば、ロータ極数が２なので、ロータの回動が半回転毎に安定する。よって、ロータの半回転分を作動単位に割り当てれば、駆動装置が作動単位毎に安定して駆動する。これは例えば前述のように作動部材で貫通孔を開放、遮断する場合などでは、半回転毎に作動部材が安定するので、半回転で開放、残りの半回転で遮断の作動を割り当てるように構成すれば、開放、遮断の動作が安定して行える。このように、ロータ極数が２であると、２位置制御が簡単に実現される。また、例えばステータ孔にノッチを設けるなどすれば、ロータの極数が２なので、駆動装置の電源を切った状態でも、二位置のどちらかの位置でロータ位置が安定して固定される。
【００１８】
本発明では、コイル部材とステータ部材とは、溶接で接合されていることが望ましい。
この発明によれば、コイル部材とステータ部材とが溶接で接合されているので、両者間に確実に磁路が形成される。また、ねじやピンなどの接合部材が不要となるので、駆動装置の薄型化、省スペース化がより一層促進される。
【００１９】
本発明の電子機器は、前述の駆動装置を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、前述の効果が得られ、電子機器の省スペース化が促進される。電子機器としては、例えば携帯電話や、ＰＣカメラモジュール、デジタルカメラ、カメラなどのシャッタ、フィルタ、絞りや、その他例えば双眼鏡や顕微鏡、流体の流通を開放、遮断する弁、流体の流量を調整する弁、作動スペース内で歯車などによって回転運動を伝達する装置などが採用できる。このように、本発明の電子機器は、様々な用途に適用可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第二実施形態以降で、以下に説明する第一実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００２１】
〔第一実施形態〕
図１には、第一実施形態にかかる駆動装置１の平面図が、また図２には、駆動装置１の側断面図が示されている。これらの図１および図２において、駆動装置１は、基部材（ベース部材）２に回動可能に支持されたロータ３と、このロータ３が配置されるステータ孔４１を有するステータ４と、このステータ４に設けられた磁心５１に巻き付けられるコイル５とを備えている。なお、第一実施形態において、図２の上側を「上側」、下側を「下側」という。
【００２２】
基部材２は、上基部２１および下基部２２を備え、外形形状がともに略矩形に形成されている。前述のロータ３、ステータ４、およびコイル５は、これらの上基部２１および下基部２２の間に挟持されている。上基部２１および下基部２２の略中央には、略円形の孔２１１，２２１がそれぞれ設けられ、これらの孔２１１，２２１の内側の領域は、ロータ３の回動によって被駆動体が作動される作動スペース１Ａとなっている。
作動スペース１Ａには、外部から撮像素子モジュール１００が取り付けられている。撮像素子モジュール１００は、基部材２の外形形状と略同形状の矩形状部１０１と、この矩形状部１０１の略中央に突出して形成された円柱状部１０２とを備えている。駆動装置１は、撮像素子モジュール１００の矩形状部１０１上に載置され、この時円柱状部１０２は、上基部２１および下基部２２の孔２１１，２２１を貫通して上基部２１の孔２１１から露出している。円柱状部１０２の略中央には、撮像素子モジュール１００の厚み方向に貫通した貫通孔１０３が設けられており、この貫通孔１０３には、光路が形成されている。
【００２３】
ロータ３は、その極数が２極に形成された円盤状部材で、作動スペース１Ａ周囲でかつ基部材２の矩形状の角部に配置されている。
上基部２１においてロータ３が配置される部分には、下側に凹状の段差部２３が形成されており、この段差部２３と下基部２２との距離は、他の部分よりも小さくなっている。ロータ３の回動軸３１は、段差部２３および下基部２２に形成された軸孔２１２，２２２に回動可能に支持されている。回動軸３１は、段差部２３を貫通して上側に突出し、当該上側において円盤状のカム３２を固定している。カム３２の回動軸から所定距離離れた位置には、上方に突出するピン３２１が固定されている。
【００２４】
段差部２３には、孔２１１外縁から上側に段差を有し、かつ作動スペース１Ａ内に突出した取付部２４が設けられている。取付部２４は、撮像素子モジュール１００の円柱状部１０２上面と略平行に形成されており、撮像素子モジュール１００はこの取付部２４に干渉しないように、取付部２４の外形形状に沿って下側に切欠かれている。
取付部２４には、ロータ３の回動によって作動スペース１Ａ内で作動する作動部材（被駆動体）３４が取り付けられている。作動部材３４は、略三角形状の板状部材で、略中央がねじ２５によって取付部２４に回動可能に支持されている。これにより、作動部材３４は、取付部２４を中心に撮像素子モジュール１００上面に略平行な平面内で回動可能となっている。作動部材３４の先端側は、作動スペース１Ａ内に突出し、その回動軌跡内で貫通孔１０３を覆うことができる長さ寸法に設定されている。
また、作動部材３４の基端側には長孔３４１が形成され、この長孔３４１にはロータ３のカム３２に固定されたピン３２１が摺動可能に配置されている。
なお、取付部２４の高さや厚みは、ねじ２５の天面が上基部２１から突出しないように適宜設定されている。
【００２５】
ステータ４は、基部材２と同様に略矩形の外形形状に形成され、ステータ孔４１を有するステータ部材４２と、このステータ部材４２に連結するとともに、コイル５が巻き付けられた磁心５１を有するコイル部材４３とに分割されている。ステータ部材４２は、ステータ孔４１が、上基部２１下面から下側に突出する円筒状の位置決め部材２６外周に当接されることで、ロータ３に対して位置決めされている。また、ステータ部材４２には作動スペース１Ａの外縁に沿って略半円形の切欠４２１が形成されている。
一方、コイル部材４３は、ステータ４の一辺の略中央に、一体的に形成された磁心５１を有し、この磁心５１にコイル５が巻き付けられている。コイル５の端部は、絶縁性および柔軟性を有する基板６上に形成された導通パターンに、はんだなどで接合されている。この基板６は、外部に延設され、コイル５に所定の電流を流す電流発生装置（図示せず）に接続されている。また、このコイル部材４３にも、作動スペース１Ａの外縁に沿って略半円形の切欠４３１が形成されている。
【００２６】
ステータ部材４２およびコイル部材４３の互いに隣接する端部には、それぞれ互いに重なる接合部４２２，４３２が設けられており、これらの接合部４２２，４３２は溶接で接合されている。これにより、ステータ４は、切欠４２１，４３１で略中央に略円形の孔を形成し、この孔の内側に作動スペース１Ａが配置されている。この時、ステータ４は、ロータ３とともに作動スペース１Ａ周囲に環状の磁路を形成する。つまり、作動スペース１Ａは、ステータ４およびロータ３によって形成される環状の磁路の内側に配置されている。
ここで、ステータ部材４２およびコイル部材４３の分割位置は、磁心５１の長さ方向両端から幅方向への延長線を考えた時、コイル部材４３の端部が、これらの延長線で挟まれた領域に干渉しない位置に設定されている。つまり、コイル部材４３の端部間の距離Ｄは、磁心５１の端部間の長さＬよりも大きく設定され、かつ、磁心５１の端部は、コイル部材４３の端部間内側に配置されている。
【００２７】
図３には、駆動装置１の一部を示す拡大側断面図が示されている。この図３および前述の図１に示されるように、上基部２１においてロータ３が配置された角部を含む対角線上両端には、下側に突出する円柱状のかしめ部２１３が設けられている。また、下基部２２においてかしめ部２１３に対応する位置にはかしめ部２１３が貫通する孔２２３が形成されている。このかしめ部２１３を孔２２３に貫通させた後、熱でかしめることによって上基部２１および下基部２２が互いに固定されており、同時に上基部２１および下基部２２によって、ロータ３、ステータ４、およびコイル５が挟持されている。また、この時、かしめ部２１３のうちロータ３から遠い側の一方は、基板６およびコイル部材４３をも貫通して固定している。
【００２８】
上基部２１においてかしめ部２１３が設けられていない対角線上両端には、下側に突出する円筒状の位置決め部２１４が形成されている。そして、下基部２２において位置決め部２１４に対応する位置には、位置決め部２１４が貫通する孔２２４が形成されている。位置決め部２１４は、かしめ部２１３と同様に孔２２４を貫通して熱でかしめることによって上基部２１および下基部２２を固定している。この時、二つの位置決め部２１４のうち一方がステータ部材４２を貫通して固定し、他方がコイル部材４３を貫通して固定することにより、これらステータ部材４２およびコイル部材４３は基部材２に対して位置決め、固定されている。また、位置決め部２１４の内周には、撮像素子モジュール１００から上側に突出したピン１０４が挿通され、上側において熱でかしめることによって撮像素子モジュール１００が基部材２に位置決めされて固定されている。ここで、略矩形の外形形状に対して略円形の切欠２１１，２２１が形成されている場合に、位置決め部２１４が比較的スペースに余裕がある角部に配置されているので、これによっても駆動装置１のスペース効率を向上させることができる。また、ステータ４において、位置決め部２１４が貫通する貫通孔周囲の部材寸法を大きく取ることができるので、ステータ４全体の剛性低下を最小限に抑制できる。
さらに、上基部２１および下基部２２において、接合部４２２，４３２に対応する位置には、組付用孔２１５，２２５が形成されている。
【００２９】
駆動装置１を組み立てる際には、ロータ３をステータ孔４１に配置し、下基部２２にステータ部材４２およびコイル部材４３を配置する。そして位置決め部材２６でステータ孔４１を位置決めしながら上基部２１を取り付ける。組付用孔２１５，２２５から治具などで接合部４２２，４３２を一時的に挟持し、この状態でロータ３の動作性能などを確認する。その後、かしめ部２１３および位置決め部２１４を熱でかしめて上基部２１および下基部２２を固定し、また接合部４２２，４３２を組付用孔２１５，２２５から溶接すればよい。そして、撮像素子モジュール１００のピン１０４を位置決め部２１４に貫通させて熱でかしめることによって駆動装置１を撮像素子モジュール１００に組み付ける。
【００３０】
このような駆動装置１では、コイル５に電流を流してステータ部材４２およびコイル部材４３によって作動スペース１Ａの周囲に磁路を形成すると、形成された磁力にしたがってロータ３が回動する。この時、ロータ３は極数が２極となっているので、半回転して安定する。ロータ３の回動に伴って、カム３２も半回転し、ピン３２１が長孔３４１をスライドしながら作動部材３４を取付部２４中心に回動させる。この作動部材３４の回動により、作動部材３４の先端側が作動スペース１Ａの中心側から外周側へ回動して、撮像素子モジュール１００の貫通孔１０３を開放する。また、ロータ３をさらに半回転させれば、作動部材３４が外周側から中心側へ回動して貫通孔１０３を遮断する。この開放、遮断の動作を所定の速度で行えば、カメラのシャッタなどとして利用でき、撮像できる。
【００３１】
このような第一実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
(１) ステータ部材４２およびコイル部材４３によって形成されるステータ４が、作動スペース１Ａ周囲の外縁を略囲むように配置されている。つまり、作動スペース１Ａが、ステータ４およびロータ３で形成される環状の磁路の内側に配置されているので、従来とは異なり作動スペース１Ａ周囲にロータ３およびコイル５を分散して配置することができ、駆動装置１のスペース効率を向上させることができ、省スペース化を促進できる。これにより、この駆動装置１を備えた電子機器の小型化を促進できる。
また、ステータ４の外周形状が矩形で、内周形状が作動スペース１Ａが配置される円形となっており、この時コイル５がステータ４の外周形状の一辺に配置され、かつロータ３がコイル５が配置された一辺を除いた他の二辺が交差する角部に配置されているので、コイル５およびロータ３を作動スペース１Ａ周囲に分散して配置でき、スペース効率を向上させることができる。そして、ロータ３が比較的スペースに余裕がある角部に配置されているので、これによっても、駆動装置１のスペース効率を向上させることができる。
【００３２】
(２) ステータ４が、ステータ部材４２およびコイル部材４３に分割されて別体に設けられているので、コイル５を磁心５１巻き付ける際に、ステータ部材４２を外しておくことができ、簡単にコイル５を巻き付けられる。したがって、駆動装置１の製造工程を簡略化できる。また、この時コイル部材４３の端部が、磁心５１の長さ方向両端から幅方向への延長線によって挟まれた領域に干渉しないので、より一層簡単にコイル５を巻き付けられる。
【００３３】
また、ステータ部材４２およびコイル部材４３が別体となっているので、ステータ部材４２を小さく形成することができる。したがって、ステータ部材４２の製造誤差や、位置決め精度の誤差、変形などによるステータ孔４１の位置決めへの影響を最小限に抑制することができる。したがって、ステータ４が安定した磁路を形成できる。また、これにより、接合部４２２からステータ４１までの距離を短くできるので、ステータ孔４１にかかる応力を最小限に抑制でき、ステータ孔４１の変形や、ステータ孔４１の変形によるロータ３の回動軸３１の傾きを良好に防止でき、ロータ３の回動効率を良好にできる。
さらに、基部材２の位置決め部材２６やかしめ部２１３および孔２２３、位置決め部２１４および孔２２４などに、製造誤差による位置ずれがあった場合でも、接合部４２２，４３２がこれらの誤差を吸収して、良好に接合できる。したがって、これによってもステータ部材４２にかかる応力を最小限に抑制でき、ロータ３の傾きを防止して、良好な回動効率を得ることができる。
【００３４】
(３) ステータ部材４２およびコイル部材４３が溶接で接合されているので、接合部４２２，４３２を薄く接合することができ、ステータ４の薄型化を促進できる。
また、この時、上基部２１および下基部２２には接合部４２２，４３２に対応する位置に孔２１５，２２５が設けられているので、この孔２１５，２２５から接合部４２２，４３２を仮止めして、溶接する前に動作確認を行うことができ、製造工程の歩留まりを向上させることができる。また、溶接する際には孔２１５，２２５から作業できるので、作業性を向上させることができる。
【００３５】
(４) 駆動装置１には基部材２を貫通する孔２１１，２２１が形成されており、この作動スペース１Ａ内に設けられた撮像素子モジュール１００の貫通孔１０３を作動部材３４によって開放、遮断できる。本実施形態では、貫通孔１０３に光路が形成されており、この光路を開放、遮断できるので、例えばカメラのシャッタなどに適用できる。
【００３６】
(５) ロータ３の極数が２となっているので、コイル５に電流を流してステータ４に磁路を形成すると、ロータ３は半回転で安定する。この時、ロータ３が安定する位置をそれぞれ作動部材３４の開放位置および遮断位置に設定しているので、ロータ３が安定する位置において作動部材３４の動作を完了させることができる。したがって、作動部材３４を安定して駆動できる。このように、ロータ３の半回転分を作動部材３４の動作単位に割り当てれば、簡単かつ確実に二位置制御をできる。
【００３７】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態におけるステータ部材４２およびコイル部材４３の固定方法が異なるものである。
図４には、第二実施形態にかかる駆動装置１の平面図が、また図５には、駆動装置１の一部を拡大した側断面図が示されている。なお、第二実施形態においては、図５中の上側を「上側」、下側を「下側」という。
図４および図５において、ステータ部材４２およびコイル部材４３の接合部４２２，４３２は、基部材２の略矩形の外形形状の対角線上両端に設けられ、これらの接合部４２２，４３２には、孔４２３，４３３が穿設されている。上基部２１および下基部２２において、この孔４２３，４３３に対応する位置には、それぞれ孔２１６，２２６が形成されており、これらの孔４２３，４３３，２１６，２２６を貫通するねじピン２７が下基部２２側から挿通されている。そして上基部２１側からねじ２８がねじピン２７に螺合されることにより、上基部２１、下基部２２、ステータ部材４２、およびコイル部材４３が厚み方向に押圧されて固定されている。
また、基部材２と撮像素子モジュール１００との位置決めは、下基部２２に設けられた孔２２７にピン１０４が挿通され、接着などで固定されることによって行われている。
【００３８】
このような第二実施形態によれば、第一実施形態の(１)、(２)、(４)および(５)の効果と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
(６) 第一実施形態の溶接とは異なり、ねじ２８で基部材２、ステータ部材４２、およびコイル部材４３を固定するので、組立工程を簡略化できる。したがって駆動装置１の製造コストを削減できる。また、ねじ２８による固定なので、ねじ２８で仮止めすることもでき、駆動装置１の組立直しも簡単に行える。
また、この時、略矩形状の基部材２において、略円形の作動スペース１Ａとの間で比較的スペースの余裕がある角にねじ２８を配置しているので、駆動装置１のスペース効率を向上させることができる。また、当該部分は比較的スペースに余裕があるので、ステータ部材４２およびコイル部材４３の断面積を十分に確保でき、飽和磁束となることなく磁路を確保できる。
【００３９】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、作動スペース１Ａは、円形に限らず矩形や、楕円形など、任意の形状を採用できる。また、基部材２およびステータ４の外形形状も矩形に限らず、円形など任意の形状であってよい。
【００４０】
作動スペース１Ａには、撮像素子モジュール１００の貫通孔１０３が設けられていたが、この貫通孔１０３に例えばレンズが設けられていてもよい。この場合には、レンズに対して作動部材３４が光路を開放、遮断すると同時に、レンズが光の屈折によって光線束を収束させ、像を結ぶことができるので、駆動装置１を例えばカメラとして適用できる。
または、貫通孔１０３にフィルタが設けられていてもよい。駆動装置１を例えばカメラとして使用した場合では、フィルタが所定の波長の光のみを吸収または透過するので、例えば実像をセピア調の色調に変更するなどのフィルタ効果を付加することができるので、有用である。
【００４１】
作動部材には、貫通孔に対応する位置に孔を設けて、前述のようなフィルタやレンズを取り付けてもよい。例えば各実施形態の作動部材３４にレンズを取り付けた場合には、撮像素子モジュール１００にもレンズを取り付ける、あるいはレンズを備えた装置にこの駆動装置１を装着することで、作動部材３４を回動させてレンズの倍率を変更できる。
あるいは、作動部材に貫通孔よりも小さい孔を設ければ、作動部材を開放、遮断することによって貫通孔の径を変更できる。つまり、例えばこの駆動装置１をカメラに適用する場合では、作動部材３４を開放、遮断することによって絞りに利用できる。
ここで、作動部材は、貫通孔の全部を開放、遮断するものに限らず、貫通孔の少なくとも一部を開放、遮断できるものであればよい。したがって、作動部材にレンズや孔を設けた場合には、貫通孔を遮断した時、貫通孔の一部にレンズや孔が配置されるような構成であってもよい。
【００４２】
または、作動部材３４を二枚設けて、貫通孔１０３の両側からスライドすることにより、貫通孔１０３を開放、遮断してもよい。このような構成を例えばカメラのシャッタとして利用する場合では、貫通孔１０３の開放、遮断速度を速くすることができ、シャープな像を結ぶことができる。また、この時貫通孔１０３開口の両端において開放、遮断のタイミングが同時となるので、露出時間を均一にできる。
さらに、作動部材３４を複数枚設けて、ロータ３の回動角度を制御するなどして貫通孔１０３に選択的に一枚をあるいは複数枚を重ねてもよい。この場合では、例えば複数の作動部材３４にそれぞれ径の異なる孔を形成すれば、貫通孔１０３を貫通する物質の流通量を変更でき、複数段階の絞りを実現できる。また、例えば作動部材３４にそれぞれ倍率の異なるレンズを取り付ければ、作動部材３４を切り替えたり、複数枚重ねたりすることによって、複数段階の倍率を実現できる。
なお、この際、作動部材３４を複数枚設けて絞りや倍率を複数段階に変更できるように構成しなくても、例えば駆動装置１を複数個積層して、同様の機能を実現してもよい。
貫通孔に光路が形成され、作動部材が貫通孔の全部を開放、遮断するものに限らず、少なくとも一部を開放、遮断していればよい。
また、貫通孔に光路が形成されているものに限らず、流体や粉体など任意の物体が流通していてもよい。この場合でも、作動部材が貫通孔の少なくとも一部を開放、遮断することにより、流通量を制御したり、弁の役割を果たしたりすることができる。
【００４３】
作動スペース１Ａには、必ずしも孔２１１，２２１による貫通孔が設けられていなくてもよく、また、作動部材３４も回動して貫通孔１０３を開放、遮断するものでなくてもよい。例えば下基部２２に孔２２１が設けられていず、歯車状の作動部材３４が下基部２２の上でロータ３の回動によって円盤状部材を回動させるものでもよい。要するに、駆動装置１は、ロータ３の回動によって作動スペース１Ａ内で駆動されて作動するものであれば、構成は任意である。このような場合でも、作動スペース１Ａがステータ４およびロータ３で形成される磁路の内側に配置されていれば、駆動装置１のスペース効率を向上させることができる。
【００４４】
ロータ３は、その極数が２に限らず、任意の極数を採用できる。つまり、２極よりも多い極数に設定した場合には、ロータ３の回動角度をより細かく設定でき、より柔軟な制御ができる。また、ロータ３は、連続して一方向に回動する、いわゆる回転によって被駆動体を駆動するものに限らず、所定角度一方向に回動するものや、所定角度往復回動するものであってもよい。
ステータ４は、ステータ部材４２およびコイル部材４３に分割されていたが、これに限らず一体となっていてもよい。また、ステータ孔４１は、ロータ３の外周全周を囲む円形のものに限らず、例えばステータ孔がロータ周囲の一部で分割されて不連続となっていてもよい。要するに、ステータおよびロータで形成される磁路が環状となり、その磁路の内側に作動スペースが配置されているものであれば、本発明の目的を達成できるので、本発明に含まれる。
【００４５】
本発明の駆動装置は、デジタルカメラやカメラのシャッタ、フィルタ、絞りなどに適用できる。例えば駆動装置をカメラに適用する場合では、図６に示されるように、カメラモジュール２００は、駆動装置１にカバー２０１、絞り２０２、およびレンズ２０３を積層し、基板２０４にＣＣＤなどの撮像素子２０５を載置し、この撮像素子２０５およびレンズ２０３の間に赤外フィルタ２０６を介装すればよい。この場合でも、駆動装置１の小型化が促進されるので、カメラモジュール２００の小型化を促進できる。
また、本発明の駆動装置は、小型化が促進できるので、例えば図７に示されるような携帯電話３００のカメラ３０１に利用するのに好適である。また、この駆動装置は、カメラに限らず、双眼鏡や、顕微鏡等に利用できる。また、駆動装置は、作動スペースに光路が形成されるものに限らず、例えば作動スペースに流通する流体や粉体の流れを開放、遮断する弁や、流量を調整する弁、作動スペース内で歯車などによってロータの回転運動を伝達する装置など、その他様々な電子機器に利用できる。
【００４６】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００４７】
【発明の効果】
このような本発明によれば、ロータの回動によって作動する作動スペースを、ステータおよびロータで形成される磁路の内側に配置したので、ロータおよびコイルを作動スペース周囲に分散して配置することができ、駆動装置の省スペース化、小型化を促進できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる駆動装置の平面図。
【図２】前記駆動装置の側断面図。
【図３】前記駆動装置の別の側断面図。
【図４】第二実施形態にかかる駆動装置の平面図。
【図５】前記駆動装置の一部断面図。
【図６】本発明の駆動装置の適用例を示す図。
【図７】本発明の駆動装置の別の適用例を示す図。
【符号の説明】
１…駆動装置、１Ａ…作動スペース、２…ベース部材、３…ロータ、４…ステータ、５…コイル、６…基板、３４…作動部材（被駆動体）、４１…ステータ孔、４２…ステータ部材、４３…コイル部材、１００…撮像素子モジュール、１０３…貫通孔、２１１，２２１…孔、４２１、４３１…切欠、４２２，４３２…接合部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device that includes a rotor, a stator, and a coil and that operates a driven body by the rotation of the rotor, and an electronic apparatus that includes the drive device.
[0002]
[Background]
As a so-called electromagnetic motor including a rotor, a stator, and a coil, there is one that is used for a shutter of a camera, for example, and opens and closes a shutter opening by rotating the rotor (for example, Patent Document 1). The shutter is provided with a plate-like sector that opens and shields the shutter opening of the shutter substrate. The sector is connected to the rotating shaft of the rotor via an operating member, and is supported rotatably on the rotating shaft around the shutter opening. When the rotor is rotated by passing a current through the coil of such an electromagnetic motor, the sector is rotated via the operating member, and the shutter opening is opened or closed by sliding on the shutter opening.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-277927 (FIGS. 1 and 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a shutter using such an electromagnetic motor, the rotor, stator and coil of the electromagnetic motor are arranged outside the shutter opening. At this time, the rotor, the stator, and the coil are fixedly arranged at one location around the shutter opening. Therefore, these components occupy a large space outside the shutter opening, and the entire shutter is reduced in size. There is a problem that can not be. Such a problem is not limited to the shutter, but is a problem common to drive devices using electromagnetic motors.
[0005]
The objective of this invention is providing the drive device which can accelerate | stimulate space saving, and an electronic device provided with this drive device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The drive device of the present invention is The stator includes a coil member having a magnetic core around which the coil is wound, a substantially semicircular cutout is formed, the stator hole, a substantially semicircular cutout is formed, and the coil A stator member configured separately from the member, and an annular magnetic path is formed along a circumferential direction of a substantially circular notch portion formed by a notch provided in each of the coil member and the stator member And The working space where the driven body is actuated by the rotation of the rotor is Ring It is characterized by being arranged inside the magnetic path.
According to this invention, since the working space is arranged inside the annular magnetic path formed by the stator and the rotor, the rotor and the coil are not solidified at one place outside the working space, and around the working space. Distributed and can be arranged. Therefore, the area around the working space is effectively utilized, and the space saving of the driving device is promoted.
[0007]
Here, the rotation of the rotor includes one in which the rotor rotates in one direction at a predetermined angle and one in which the rotor reciprocates at a predetermined angle. Further, so-called rotation in which the rotor continuously rotates in one direction is also included in the rotation of the present invention.
The stator is not limited to being integrally formed in an annular shape, and the stator may have a discontinuous portion such as a stator separated by a stator hole portion. In short, the stator only needs to have a shape in which an annular magnetic path is formed by the rotor and the stator.
[0008]
In the present invention, as mentioned above The stator includes a coil member having a magnetic core around which a coil is wound and a stator member having a stator hole, and the coil member and the stator member are configured separately. Characterized by .
Since the stator is disposed so as to surround the working space, for example, when the stator is integrally formed in an annular shape, it is difficult to wind the coil around the magnetic core of the stator.
According to this invention, since the coil member and the stator member are configured separately, winding of the coil around the magnetic core of the coil member is facilitated, and the manufacturing process of the drive device is simplified.
[0009]
In the present invention, it is desirable that the distance between the end portions of the coil member is larger than the dimension between the end portions of the magnetic core, and the end portion of the magnetic core is disposed inside the end portions of the coil member.
According to this invention, since the magnetic core is disposed between the ends of the coil member, when the coil is wound around the magnetic core, the coil is wound without hitting the end of the coil member, and the winding of the coil is further simplified. As a result, the manufacturing process of the driving device is further simplified.
[0010]
In the present invention, the stator is By the coil member and the stator member The outer shape is formed in a substantially rectangular shape, , By a notch provided in each of the coil member and the stator member Formed almost circular Notch The working space is formed by a hole portion, the coil is disposed along one side of the outer shape of the stator, and the rotor is formed at a corner where two other sides except the one side where the coil is disposed intersect. It is desirable that they are arranged.
According to the present invention, the coil is arranged on one side of the substantially rectangular stator and the rotor is arranged at the corner where the other two sides intersect. Therefore, the coil and the rotor are distributed around the working space. Thus, the space efficiency of the driving device is improved. Further, since the rotor is disposed at the corner portion having a relatively large space between the outer peripheral shape of the rectangular stator and the circular inner peripheral shape along the working space in the stator, the driving device is also provided by this. Space efficiency is improved, and space saving is promoted.
[0011]
In the present invention, The base member includes a hole in which the module can be disposed so that at least the through hole of the module having a through hole is disposed in the working space, and the driven body includes: The rotor Provided in , An actuating member that opens and closes the through hole by rotation of the rotor Is It is desirable.
According to the present invention, since the through hole is opened and closed by the operating member, it can serve as a valve and can be applied to various other purposes.
[0012]
In the present invention, In the through hole, Optical path formed Please It is desirable that
According to the present invention, since the operating member opens and closes the optical path, it can be applied to various uses such as a camera shutter and a device that determines the emission of a laser beam by opening and closing the optical path. In these applications, space saving and miniaturization are promoted.
[0013]
In the present invention, it is desirable that a lens is attached to the through hole.
According to the present invention, since the light penetrating the through hole is refracted by the lens, it can be applied to various uses such as a camera and a microscope. At this time, since the operating member opens and closes the optical path, it can function as a shutter.
Further, since the lens is attached to the through hole in advance, even when applied to a camera, for example, it is not necessary to separately attach a lens unit or the like to the driving device, and the entire camera is reduced in thickness and size.
[0014]
In the present invention, Above It is desirable that a hole having a smaller diameter than the through hole is formed in the operating member.
According to this invention, since the hole having a smaller diameter than the through hole is formed in the operating member, the opening area of the through hole becomes variable when the operating member opens and blocks at least a part of the through hole. . For example, when an optical path is formed in the through hole, the aperture of the optical path can be realized by operating the operating member, thereby adjusting the amount of light, reducing aberrations, and increasing the depth of focus. Is possible.
[0015]
In the present invention, the actuating member preferably includes a filter.
According to this invention, a filter effect is added to what passes through the through hole. Here, as a filter, when an optical path is formed in the through hole, a filter that absorbs or transmits only light of a predetermined wavelength, or when a fluid or powder flows through the through hole, a predetermined particle size is used. A fluid, powder, or other material that blocks the flow of other substances can be employed. As a result, when an optical path is formed in the through hole, a filter effect such as, for example, obtaining a sepia color tone is added. In addition, when fluid or powder flows through the through hole, the particle size of the fluid or powder can be adjusted. Since the operating member is provided with the filter as described above, various effects can be obtained, and the versatility of the drive device is improved.
[0016]
In the present invention, it is desirable that two actuating members are provided and can be opened and shut off from both sides of the through hole.
According to the present invention, since the through hole is opened and blocked from both sides, the open / close response is improved. In addition, since the operating member opens and closes the through hole from both sides, the opening and closing timing is uniform on both sides of the through hole. For example, when this drive device is used as a shutter of a camera, the through hole can be opened and shut off with good responsiveness, so that a good image can be obtained. In addition, since the exposure time is the same on both sides of the opening of the through hole, uniform image quality can be obtained.
[0017]
In the present invention, the number of poles of the rotor is desirably 2.
According to this invention, since the number of rotor poles is 2, the rotation of the rotor is stabilized every half rotation. Therefore, if the half rotation of the rotor is assigned to the operation unit, the drive device is stably driven for each operation unit. This is because, for example, when the through hole is opened and closed by the operating member as described above, the operating member is stabilized every half rotation, so that the opening operation is assigned by half rotation and the cutoff operation is assigned by the remaining half rotation. If this is done, the opening and closing operations can be performed stably. Thus, when the number of rotor poles is two, two-position control is easily realized. For example, if a notch is provided in the stator hole, the number of poles of the rotor is 2, so that the rotor position can be stably fixed at one of the two positions even when the power of the driving device is turned off.
[0018]
In the present invention, it is desirable that the coil member and the stator member are joined by welding.
According to this invention, since the coil member and the stator member are joined by welding, a magnetic path is reliably formed between them. Further, since a joining member such as a screw or a pin is not required, the drive device can be further reduced in thickness and space.
[0019]
An electronic apparatus according to the present invention includes the drive device described above.
According to the present invention, the above-described effects can be obtained, and the space saving of the electronic device can be promoted. Electronic devices include, for example, cellular phones, PC camera modules, digital cameras, camera shutters, filters, diaphragms, and other binoculars and microscopes, valves that open and shut off fluid flow, and valves that adjust fluid flow rate. In addition, a device that transmits rotational motion by a gear or the like in the working space can be employed. Thus, the electronic device of the present invention can be applied to various uses.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment and later described below, the same reference numerals are given to the same components and components having the same functions as those in the first embodiment described below, and description thereof will be simplified or omitted.
[0021]
[First embodiment]
FIG. 1 is a plan view of the drive device 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side sectional view of the drive device 1. 1 and 2, the drive device 1 includes a rotor 3 rotatably supported by a base member (base member) 2, a stator 4 having a stator hole 41 in which the rotor 3 is disposed, And a coil 5 wound around a magnetic core 51 provided on the stator 4. In the first embodiment, the upper side in FIG. 2 is referred to as “upper side” and the lower side is referred to as “lower side”.
[0022]
The base member 2 includes an upper base portion 21 and a lower base portion 22, and both outer shapes are formed in a substantially rectangular shape. The rotor 3, the stator 4 and the coil 5 are sandwiched between the upper base 21 and the lower base 22. Substantially circular holes 211 and 221 are provided at substantially the center of the upper base portion 21 and the lower base portion 22, and the driven body is operated by the rotation of the rotor 3 in the regions inside these holes 211 and 221. The working space is 1A.
An imaging element module 100 is attached to the working space 1A from the outside. The image pickup device module 100 includes a rectangular portion 101 having substantially the same shape as the outer shape of the base member 2, and a columnar portion 102 formed so as to protrude substantially at the center of the rectangular portion 101. The driving device 1 is placed on the rectangular portion 101 of the image sensor module 100. At this time, the cylindrical portion 102 passes through the holes 211 and 221 of the upper base portion 21 and the lower base portion 22, and the hole 211 of the upper base portion 21. Is exposed from. A through hole 103 penetrating in the thickness direction of the imaging element module 100 is provided in the approximate center of the cylindrical portion 102, and an optical path is formed in the through hole 103.
[0023]
The rotor 3 is a disk-shaped member having two poles, and is disposed around the working space 1 A and at a rectangular corner of the base member 2.
A concave step portion 23 is formed on the lower portion of the upper base portion 21 where the rotor 3 is disposed, and the distance between the step portion 23 and the lower base portion 22 is smaller than other portions. . The rotation shaft 31 of the rotor 3 is rotatably supported by shaft holes 212 and 222 formed in the step portion 23 and the lower base portion 22. The rotating shaft 31 penetrates the step portion 23 and protrudes upward, and a disc-shaped cam 32 is fixed on the upper side. A pin 321 protruding upward is fixed at a position away from the rotation axis of the cam 32 by a predetermined distance.
[0024]
The step portion 23 is provided with a mounting portion 24 having a step on the upper side from the outer edge of the hole 211 and protruding into the working space 1A. The mounting portion 24 is formed substantially parallel to the upper surface of the columnar portion 102 of the image sensor module 100, and the image sensor module 100 is positioned along the outer shape of the mounting portion 24 so as not to interfere with the mounting portion 24. Notched in.
An operation member (driven body) 34 that operates in the operation space 1 A by rotation of the rotor 3 is attached to the attachment portion 24. The actuating member 34 is a substantially triangular plate-like member, and a substantially central portion thereof is rotatably supported by the mounting portion 24 with a screw 25. Thereby, the operation member 34 is rotatable in a plane substantially parallel to the upper surface of the image sensor module 100 around the attachment portion 24. The distal end side of the operating member 34 protrudes into the operating space 1A, and is set to a length dimension that can cover the through hole 103 within the rotation trajectory.
A long hole 341 is formed on the proximal end side of the operating member 34, and a pin 321 fixed to the cam 32 of the rotor 3 is slidably disposed in the long hole 341.
The height and thickness of the mounting portion 24 are appropriately set so that the top surface of the screw 25 does not protrude from the upper base portion 21.
[0025]
The stator 4 is formed in a substantially rectangular outer shape like the base member 2, and is a coil member having a stator member 42 having a stator hole 41 and a magnetic core 51 around which the coil 5 is wound while being connected to the stator member 42. It is divided into 43. The stator member 42 is positioned with respect to the rotor 3 by the stator hole 41 being brought into contact with the outer periphery of the cylindrical positioning member 26 protruding downward from the lower surface of the upper base portion 21. The stator member 42 is formed with a substantially semicircular cutout 421 along the outer edge of the working space 1A.
On the other hand, the coil member 43 has a magnetic core 51 formed integrally in the approximate center of one side of the stator 4, and the coil 5 is wound around the magnetic core 51. The end of the coil 5 is joined to a conductive pattern formed on the insulating and flexible substrate 6 with solder or the like. The substrate 6 extends to the outside and is connected to a current generator (not shown) that allows a predetermined current to flow through the coil 5. The coil member 43 is also formed with a substantially semicircular cutout 431 along the outer edge of the working space 1A.
[0026]
Joint portions 422 and 432 that overlap each other are provided at adjacent ends of the stator member 42 and the coil member 43, and these joint portions 422 and 432 are joined by welding. As a result, the stator 4 forms a substantially circular hole at the substantially center by the notches 421 and 431, and the working space 1A is disposed inside the hole. At this time, the stator 4 and the rotor 3 form an annular magnetic path around the working space 1A. That is, the working space 1 A is disposed inside the annular magnetic path formed by the stator 4 and the rotor 3.
Here, regarding the dividing position of the stator member 42 and the coil member 43, when considering the extension line from both ends in the length direction of the magnetic core 51 in the width direction, the end of the coil member 43 is sandwiched between these extension lines. The position is set so as not to interfere with the area. That is, the distance D between the end portions of the coil member 43 is set to be greater than the length L between the end portions of the magnetic core 51, and the end portion of the magnetic core 51 is disposed inside the end portion of the coil member 43. ing.
[0027]
FIG. 3 shows an enlarged side sectional view showing a part of the driving device 1. As shown in FIG. 3 and FIG. 1 described above, columnar caulking portions 213 projecting downward are provided at both ends of the upper base 21 including diagonal portions where the rotor 3 is disposed. . Further, a hole 223 through which the caulking portion 213 passes is formed at a position corresponding to the caulking portion 213 in the lower base portion 22. After the caulking portion 213 has passed through the hole 223, the upper base portion 21 and the lower base portion 22 are fixed to each other by caulking with heat. At the same time, the upper base portion 21 and the lower base portion 22 allow the rotor 3, the stator 4, and The coil 5 is clamped. At this time, one of the caulking portions 213 on the side farther from the rotor 3 penetrates and fixes the substrate 6 and the coil member 43.
[0028]
Cylindrical positioning portions 214 protruding downward are formed at both ends on the diagonal line where the caulking portion 213 is not provided in the upper base portion 21. A hole 224 through which the positioning portion 214 passes is formed at a position corresponding to the positioning portion 214 in the lower base portion 22. The positioning portion 214 fixes the upper base portion 21 and the lower base portion 22 by passing through the hole 224 and caulking with heat in the same manner as the caulking portion 213. At this time, one of the two positioning portions 214 is fixed through the stator member 42 and the other is fixed through the coil member 43 so that the stator member 42 and the coil member 43 are fixed to the base member 2. Positioning and fixing. Further, the pin 104 protruding upward from the imaging element module 100 is inserted into the inner periphery of the positioning unit 214, and the imaging element module 100 is positioned and fixed to the base member 2 by caulking with heat on the upper side. . Here, when the substantially circular cutouts 211 and 221 are formed with respect to the substantially rectangular outer shape, the positioning portion 214 is disposed at the corner portion having a relatively large space, so that the driving is also performed by this. The space efficiency of the device 1 can be improved. Further, in the stator 4, the size of the member around the through hole through which the positioning portion 214 penetrates can be increased, so that a decrease in rigidity of the entire stator 4 can be suppressed to a minimum.
Further, in the upper base portion 21 and the lower base portion 22, assembly holes 215 and 225 are formed at positions corresponding to the joint portions 422 and 432.
[0029]
When assembling the drive device 1, the rotor 3 is disposed in the stator hole 41, and the stator member 42 and the coil member 43 are disposed in the lower base portion 22. The upper base 21 is attached while positioning the stator hole 41 with the positioning member 26. The joints 422 and 432 are temporarily sandwiched from the assembly holes 215 and 225 with a jig or the like, and the operation performance of the rotor 3 is confirmed in this state. Thereafter, the caulking portion 213 and the positioning portion 214 are caulked with heat to fix the upper base portion 21 and the lower base portion 22, and the joint portions 422 and 432 may be welded from the assembly holes 215 and 225. Then, the drive device 1 is assembled to the image sensor module 100 by penetrating the pins 104 of the image sensor module 100 through the positioning portion 214 and caulking with heat.
[0030]
In such a driving device 1, when a magnetic path is formed around the working space 1 A by the stator member 42 and the coil member 43 by passing an electric current through the coil 5, the rotor 3 rotates according to the formed magnetic force. At this time, since the rotor 3 has two poles, the rotor 3 is rotated halfway and stabilized. As the rotor 3 rotates, the cam 32 also rotates halfway, and the pin 321 rotates the operating member 34 around the mounting portion 24 while sliding the elongated hole 341. By the rotation of the operation member 34, the distal end side of the operation member 34 is rotated from the center side of the operation space 1A to the outer peripheral side, and the through hole 103 of the image sensor module 100 is opened. Further, if the rotor 3 is further rotated halfway, the operating member 34 is rotated from the outer peripheral side to the center side to block the through hole 103. If this opening / closing operation is performed at a predetermined speed, it can be used as a camera shutter or the like to capture an image.
[0031]
According to such 1st embodiment, the following effects are acquired.
(1) The stator 4 formed by the stator member 42 and the coil member 43 is disposed so as to substantially surround the outer edge around the working space 1A. That is, since the working space 1A is arranged inside the annular magnetic path formed by the stator 4 and the rotor 3, unlike the conventional case, the rotor 3 and the coil 5 are arranged around the working space 1A in a distributed manner. Thus, the space efficiency of the driving device 1 can be improved, and space saving can be promoted. Thereby, size reduction of the electronic device provided with this drive device 1 can be promoted.
In addition, the outer peripheral shape of the stator 4 is a rectangle, and the inner peripheral shape is a circle in which the working space 1A is disposed. At this time, the coil 5 is disposed on one side of the outer peripheral shape of the stator 4 and the rotor 3 is the coil 5. Since the other two sides excluding one side where the two are arranged are arranged at the corners intersecting, the coil 5 and the rotor 3 can be arranged dispersed around the working space 1A, and the space efficiency can be improved. And since the rotor 3 is arrange | positioned in the corner | angular part which has a comparatively sufficient space, the space efficiency of the drive device 1 can be improved also by this.
[0032]
(2) Since the stator 4 is divided into the stator member 42 and the coil member 43 and provided separately, the stator member 42 can be removed when the coil 5 is wound around the magnetic core 51, and the coil can be easily 5 is wound. Therefore, the manufacturing process of the drive device 1 can be simplified. At this time, the end of the coil member 43 does not interfere with the region sandwiched between the lengthwise ends of the magnetic core 51 and the extension line in the width direction, so that the coil 5 can be wound more easily.
[0033]
Further, since the stator member 42 and the coil member 43 are separated, the stator member 42 can be formed small. Therefore, it is possible to minimize the influence on the positioning of the stator hole 41 due to the manufacturing error of the stator member 42, the positioning accuracy error, and the deformation. Therefore, the stator 4 can form a stable magnetic path. Further, since the distance from the joint portion 422 to the stator 41 can be shortened, the stress applied to the stator hole 41 can be suppressed to the minimum, and the deformation of the stator hole 41 and the rotation of the rotor 3 due to the deformation of the stator hole 41 can be suppressed. The inclination of the shaft 31 can be prevented well, and the rotation efficiency of the rotor 3 can be improved.
Further, even if the positioning member 26, the caulking portion 213 and the hole 223, the positioning portion 214 and the hole 224 of the base member 2 are misaligned due to a manufacturing error, the joining portions 422 and 432 absorb these errors. Can be joined well. Therefore, the stress applied to the stator member 42 can also be suppressed to a minimum by this, and the tilt of the rotor 3 can be prevented and good rotation efficiency can be obtained.
[0034]
(3) Since the stator member 42 and the coil member 43 are joined by welding, the joint portions 422 and 432 can be joined thinly, and the stator 4 can be made thinner.
At this time, since the holes 215 and 225 are provided at positions corresponding to the joint portions 422 and 432 in the upper base portion 21 and the lower base portion 22, the joint portions 422 and 432 are temporarily fixed from the holes 215 and 225. Thus, the operation can be checked before welding, and the yield of the manufacturing process can be improved. Moreover, since it can work from the holes 215 and 225 at the time of welding, workability | operativity can be improved.
[0035]
(4) The drive device 1 is formed with holes 211 and 221 penetrating the base member 2, and the through hole 103 of the image sensor module 100 provided in the working space 1 A can be opened and closed by the working member 34. . In this embodiment, an optical path is formed in the through-hole 103, and this optical path can be opened and closed, so that it can be applied to, for example, a camera shutter.
[0036]
(5) Since the number of poles of the rotor 3 is 2, when a current is passed through the coil 5 to form a magnetic path in the stator 4, the rotor 3 is stabilized at half rotation. At this time, since the position where the rotor 3 is stabilized is set to the open position and the shut-off position of the operating member 34, the operation of the operating member 34 can be completed at the position where the rotor 3 is stabilized. Therefore, the operation member 34 can be driven stably. As described above, if the half rotation of the rotor 3 is assigned to the operation unit of the operation member 34, the two-position control can be easily and reliably performed.
[0037]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different in the fixing method of the stator member 42 and the coil member 43 in the first embodiment.
FIG. 4 shows a plan view of the drive device 1 according to the second embodiment, and FIG. 5 shows a side sectional view in which a part of the drive device 1 is enlarged. In the second embodiment, the upper side in FIG. 5 is referred to as “upper side” and the lower side is referred to as “lower side”.
4 and 5, the joint portions 422 and 432 of the stator member 42 and the coil member 43 are provided at both diagonal ends of the substantially rectangular outer shape of the base member 2, and the joint portions 422 and 432 include holes. 423 and 433 are formed. In the upper base portion 21 and the lower base portion 22, holes 216 and 226 are formed at positions corresponding to the holes 423 and 433, respectively, and the screw pins 27 passing through these holes 423, 433, 216, and 226 are located on the lower side. It is inserted from the base 22 side. The screw 28 is screwed onto the screw pin 27 from the upper base 21 side, whereby the upper base 21, the lower base 22, the stator member 42, and the coil member 43 are pressed and fixed in the thickness direction.
The positioning of the base member 2 and the image sensor module 100 is performed by inserting a pin 104 into a hole 227 provided in the lower base portion 22 and fixing the pin 104 by adhesion or the like.
[0038]
According to the second embodiment, in addition to the same effects as the effects (1), (2), (4) and (5) of the first embodiment, the following effects can be obtained. .
(6) Unlike the welding of the first embodiment, the base member 2, the stator member 42, and the coil member 43 are fixed by the screws 28, so that the assembly process can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the drive device 1 can be reduced. Moreover, since it is fixed by the screw 28, it can be temporarily fixed by the screw 28, and the drive device 1 can be easily reassembled.
At this time, in the substantially rectangular base member 2, the screw 28 is disposed at a corner having a relatively large space between the substantially circular working space 1A, so that the space efficiency of the driving device 1 is improved. Can be made. Further, since the portion has a relatively large space, the cross-sectional areas of the stator member 42 and the coil member 43 can be sufficiently secured, and a magnetic path can be secured without becoming a saturated magnetic flux.
[0039]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the working space 1 A is not limited to a circular shape, and may have any shape such as a rectangle or an ellipse. Further, the outer shape of the base member 2 and the stator 4 is not limited to a rectangle, and may be an arbitrary shape such as a circle.
[0040]
The working space 1 A is provided with the through hole 103 of the image sensor module 100. However, for example, a lens may be provided in the through hole 103. In this case, the actuating member 34 opens and closes the optical path with respect to the lens, and at the same time, the lens can converge the light beam by refraction of light and form an image, so that the driving device 1 can be applied as a camera, for example. .
Alternatively, a filter may be provided in the through hole 103. When the driving device 1 is used as a camera, for example, the filter absorbs or transmits only light of a predetermined wavelength, and therefore, a filter effect such as changing a real image to a sepia tone can be added, which is useful. It is.
[0041]
The operating member may be provided with a hole at a position corresponding to the through hole, and the above-described filter or lens may be attached thereto. For example, when a lens is attached to the actuating member 34 of each embodiment, the actuating member 34 is rotated by attaching the lens also to the image sensor module 100 or by attaching the driving device 1 to a device equipped with the lens. You can change the magnification of the lens.
Alternatively, if the operating member is provided with a hole smaller than the through hole, the diameter of the through hole can be changed by opening and closing the operating member. That is, for example, when the driving device 1 is applied to a camera, the operating member 34 can be used for a diaphragm by opening and closing the operating member 34.
Here, the operation member is not limited to the one that opens and blocks all of the through holes, and may be any member that can open and block at least a part of the through holes. Therefore, when a lens or a hole is provided in the operating member, the lens or the hole may be arranged in a part of the through hole when the through hole is blocked.
[0042]
Alternatively, two operating members 34 may be provided, and the through hole 103 may be opened and closed by sliding from both sides of the through hole 103. When such a configuration is used as, for example, a camera shutter, the opening and blocking speed of the through-hole 103 can be increased, and a sharp image can be formed. At this time, the opening and closing timings are the same at both ends of the opening of the through-hole 103, so that the exposure time can be made uniform.
Further, a plurality of actuating members 34 may be provided, and one or a plurality of sheets may be selectively stacked on the through hole 103 by controlling the rotation angle of the rotor 3. In this case, for example, if holes having different diameters are formed in the plurality of actuating members 34, the flow rate of the substance penetrating the through hole 103 can be changed, and a plurality of stages of restriction can be realized. For example, if lenses having different magnifications are attached to the operating member 34, multiple levels of magnification can be realized by switching the operating member 34 or overlapping a plurality of lenses.
In this case, the same function may be realized by stacking a plurality of driving devices 1, for example, without providing a plurality of actuating members 34 and changing the aperture and magnification in a plurality of stages. .
An optical path is formed in the through hole, and the operating member is not limited to the one that opens and blocks all of the through hole, and it is sufficient that at least a part is opened and blocked.
Moreover, it is not limited to the one in which the optical path is formed in the through hole, and an arbitrary object such as a fluid or powder may circulate. Even in this case, the operating member can control the flow rate or play the role of a valve by opening and blocking at least a part of the through hole.
[0043]
The working space 1 A does not necessarily have to be provided with through holes by the holes 211 and 221, and the working member 34 does not have to rotate to open and close the through hole 103. For example, the hole 221 may not be provided in the lower base 22, and the gear-like operation member 34 may rotate the disk-shaped member by rotating the rotor 3 on the lower base 22. In short, the configuration of the driving device 1 is arbitrary as long as it is driven and operated in the working space 1A by the rotation of the rotor 3. Even in such a case, if the working space 1 A is arranged inside the magnetic path formed by the stator 4 and the rotor 3, the space efficiency of the driving device 1 can be improved.
[0044]
The number of poles of the rotor 3 is not limited to 2, and any number of poles can be adopted. That is, when the number of poles is set to more than two, the rotation angle of the rotor 3 can be set more finely and more flexible control can be performed. The rotor 3 is not limited to one that continuously rotates in one direction, that is, the one that drives the driven body by rotation, but one that rotates in one direction at a predetermined angle or one that reciprocates at a predetermined angle. May be.
The stator 4 is divided into the stator member 42 and the coil member 43, but is not limited thereto, and may be integrated. Further, the stator hole 41 is not limited to a circular shape surrounding the entire outer periphery of the rotor 3. For example, the stator hole may be divided at a part around the rotor to be discontinuous. In short, if the magnetic path formed by the stator and the rotor is annular and the working space is arranged inside the magnetic path, the object of the present invention can be achieved, and therefore, it is included in the present invention.
[0045]
The drive device of the present invention can be applied to a digital camera, a camera shutter, a filter, a diaphragm, and the like. For example, when the drive device is applied to a camera, as shown in FIG. 6, the camera module 200 includes a cover 201, a diaphragm 202, and a lens 203 stacked on the drive device 1, and an image sensor 205 such as a CCD on the substrate 204. And an infrared filter 206 may be interposed between the image sensor 205 and the lens 203. Even in this case, downsizing of the driving device 1 is promoted, and thus downsizing of the camera module 200 can be promoted.
Further, since the drive device of the present invention can promote downsizing, it is suitable for use in a camera 301 of a mobile phone 300 as shown in FIG. Moreover, this drive device can be utilized not only for a camera but for binoculars, a microscope, and the like. In addition, the drive device is not limited to the one in which the optical path is formed in the working space, for example, a valve that opens and shuts off the flow of fluid and powder flowing in the working space, a valve that adjusts the flow rate, and a gear in the working space It can be used for various other electronic devices such as a device that transmits the rotational motion of the rotor.
[0046]
Although the best configuration, method and the like for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, the working space that is operated by the rotation of the rotor is arranged inside the magnetic path formed by the stator and the rotor, so that the rotor and the coil are distributed around the working space. Thus, there is an effect that it is possible to promote space saving and downsizing of the driving device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a drive device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional side view of the driving device.
FIG. 3 is another sectional side view of the driving device.
FIG. 4 is a plan view of a drive device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the driving device.
FIG. 6 is a diagram showing an application example of the drive device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing another application example of the drive device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive apparatus, 1A ... Working space, 2 ... Base member, 3 ... Rotor, 4 ... Stator, 5 ... Coil, 6 ... Board | substrate, 34 ... Actuating member (driven body), 41 ... Stator hole, 42 ... Stator member , 43 ... Coil member, 100 ... Imaging element module, 103 ... Through-hole, 211, 221 ... Hole, 421, 431 ... Notch, 422, 432 ... Joint part.

Claims

A rotor rotatably supported by a base member, a stator having a stator hole in which the rotor is disposed, and a coil wound around a magnetic core provided in the stator,
The stator includes a coil member having a magnetic core around which the coil is wound, a substantially semicircular cutout is formed, the stator hole, a substantially semicircular cutout is formed, and the coil A stator member configured separately from the member, and an annular magnetic path is formed along a circumferential direction of a substantially circular notch portion formed by a notch provided in each of the coil member and the stator member And
Working space driven member is actuated by the rotation of the rotor, before driving apparatus characterized by being arranged inside the verge shaped magnetic path.

2. The driving device according to claim 1 , wherein a distance between the end portions of the coil member is larger than a dimension between the end portions of the magnetic core, and the end portion of the magnetic core is disposed inside the end portions of the coil member. The drive device characterized by the above-mentioned.

The drive device according to claim 1 or claim 2, wherein the stator, the outer shape by the coil member and said stator member is formed in a substantially rectangular, in its central portion, each of said coil member and said stator member The working space is formed by a substantially circular cutout hole portion formed by the cutout provided , the coil is arranged along one side of the outer shape of the stator, and the rotor has one side where the coil is arranged. A driving device characterized in that the other two sides are arranged at a corner where they intersect.

The drive device according to any one of claims 1 to 3 ,
The base member includes a hole in which the module can be arranged such that at least the through hole of the module having a through hole is arranged in the working space;
The driven body is an operating member that is provided in the rotor and opens and closes the through hole by the rotation of the rotor.

The drive device according to claim 4, wherein the through hole, the driving apparatus characterized by optical path is formed.

The drive device according to claim 4 or 5 , wherein a lens is attached to the through hole.

The drive device according to claim 6 claim 4, wherein the actuating member is driven apparatus characterized by small pore diameters than the through-hole is formed.

The drive device according to any one of claims 7 to claim 4, wherein the actuating member driving device characterized in that it comprises a filter.

The drive device according to any one of claims 4 to 8 , wherein two actuating members are provided so that the through holes can be opened and shut off from both sides of the through holes. To drive.

The drive device according to any one of claims 1 to 9, the number of poles of the rotor, a driving device which is a 2.

The drive device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the coil member and the stator member are joined by welding.

An electronic apparatus comprising the drive device according to any one of claims 1 to 11 .