JP3650665B2

JP3650665B2 - 光量調節装置及び光学機器

Info

Publication number: JP3650665B2
Application number: JP01786196A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　修
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: JPH09211529A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮影機器に搭載される光量調節装置および撮影機器等の光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の光量調節装置は、特開昭６３−１１８７２８号公報に記載されているように複数の絞り開口が設けられている絞り板を手動やモータ等で巻き上げたバネでチャージし、絞り板に設けられた係止部と係合する係止爪を電磁石とバネで駆動して絞り開口を切換えるように構成されている。
【０００３】
また、絞り板の位置を検出し、その検出結果をフィードバックさせて制御するサーボモータで絞り板を駆動し、絞り開口を切換えるように構成されている。
【０００４】
または、特開平１−１０１５２５号公報に記載されているようにステッピングモータで絞り開閉環を駆動して絞り羽根で絞り開口を切換えるように構成されている。
【０００５】
その他、電磁石とバネ等による往復動作で絞り開口を切換えるように構成されているものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、絞り開口の切換え及び位置決めに、巻き上げと係止爪機構・サーボモータ・ステッピングモータ・電磁石等を利用しているため、以下のような欠点があった。
【０００７】
（１）バネの巻き上げ機構と係止爪機構・サーボモータ・ステッピングモータ等では、機構が複雑で、装置が大型化・重量化し、また組立性の悪化、故障率の増大招く。
【０００８】
（２）サーボモータ・ステッピングモータ等では、負帰還制御・駆動パルス列成形等の制御方法が複雑かつ困難で、制御駆動回路が大規模となり、発振・ミスステップ等の誤動作や異音が懸念される。
【０００９】
（３）電磁石等の往復駆動装置だけでは、二つの絞り開口しか得られない。
【００１０】
本出願に係る発明の目的は、簡素な構成の簡単な制御駆動で所望の絞り開口を得ることである。
【００２０】
上記目的を達成するため、本願発明は、請求項１に記載のように、光量を可変とするための絞り開口を決定する光量可変部材と、前記光量可変部材を駆動するための駆動源と、前記駆動源に通電する駆動信号を形成する絞り制御手段とを有する光量調節装置において、複数種の負荷を合成し、合成した負荷を前記駆動源に通電する駆動信号に応じて発生する駆動力と均衡させることによって、前記光量可変部材が所望の絞り開口位置を得られる絞り開口設定手段を設け、前記複数種の負荷は、それぞれが前記駆動力に対して負荷を発生する前記絞り開口位置の範囲が他の負荷と異なっており、前記光量可変部材の駆動範囲の一方の規制位置と他方の規制位置との間で、前記合成する複数種の負荷の組合せを異ならせることによって段階的な開口位置を設定することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本願発明は、請求項５に記載のように、光量を可変とするために絞り開口を決定するための光量可変部材と、前記光量可変部材を駆動するための駆動源と、前記駆動源に通電する駆動信号を形成する絞り制御手段とを有する光量調節装置において、複数種の負荷を合成し、合成した負荷を前記駆動源に通電する駆動信号に応じて発生する駆動力と均衡させることによって、前記光量可変部材が段階的な所望の開口位置を得られる絞り開口設定手段を設け、前記複数種の負荷は、それぞれが前記駆動力に対して負荷を発生する前記開口位置の範囲が他の負荷と異なっており、前記所望の開口に設定する負荷の少なくとも一つは、前記複数種の負荷の一つである前記光量可変部材の摺動抵抗を用いて負荷を設定することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の光量調節装置の一実施形態を示す制御ブロック図である。
【００４１】
同図において、２０は駆動源２１によって駆動され、通過光量Ｐｓを調整するための絞り開口を決定する光量可変部材、２１は絞り制御手段２２の駆動電圧Ｖｃに応じて光量可変部材を設定負荷Ｔｅと均衡する位置まで駆動する駆動源である。
【００４２】
２２は光量検出装置２５の輝度信号Ｙｓとメモリ２３のデータＤ１・Ｄ４（あるいは操作部のデータＤ３）をうけて所望の絞り開口を決定し、この絞り開口に対応する駆動源２１を駆動する駆動電圧Ｖｃを出力するとともに決定した絞り開口データＤ４をメモリ２３に記憶させる絞り制御手段で、駆動回路４０と制御回路４１と駆動信号切換え回路４２とから構成される。
【００４３】
２３は予め設定された絞り開口とそれに対応する駆動信号ＶａのデータＤ１を記憶しているとともに現状の絞り開口のデータＤ４を記憶するメモリ、２４はスイッチのマニュアル操作で外部から絞り開口を指示するデータＤ３を出力する操作部である。
【００４４】
２５は通過光量Ｐｓを検出して輝度信号Ｙｓを出力するＣＣＤである光量検出装置、４０は駆動信号切換え回路４２の駆動信号Ｖａをうけて駆動源２１を駆動するための駆動電圧Ｖｃを出力する駆動回路である。
【００４５】
４１は光量検出装置２５の輝度信号Ｙｓとメモリ２３の現状の絞り開口データＤ４と予め設定された絞り開口とそれに対応した駆動信号ＶａのデータＤ１から（あるいは操作部２４のデータＤ３によって）決定した駆動信号Ｖａを切換えるためのデータＤ２を出力するとともに、メモリ２３に新たに決定した絞り開口データＤ４をストアする制御回路、４２は制御回路のデータＤ２をうけて駆動信号Ｖａを出力する駆動信号切換え回路である（以下同じ箇所は同一の符号とし、重複する説明は省略する。）。
【００４６】
図２は図１に示すブロック図における駆動回路４０の回路図を示す。
【００４７】
同図において、１は絞り制御手段２２の駆動電圧Ｖｃをうけて通電される電流Ｉｃによりロータマグネット２を回転駆動する駆動コイル（抵抗値Ｒｃ）、２は駆動コイルの通電する電流Ｉｃにしたがって光量可変部材２０を駆動するためのロータマグネット、２１は駆動コイル１とロータマグネット２を含む駆動源である。
【００４８】
４０はボルテージフォロワ回路５０と反転回路５１とから成る駆動回路、４２はＤ／Ａ変換器から成る駆動信号切換え回路、５０は駆動信号切換え回路４２の駆動信号Ｖａをうけて電圧バッファした信号を駆動コイル１の一方の端子に供給するボルテージフォロワ回路、５１はボルテージフォロワ回路５０の出力電圧を参照電圧Ｖｆに対して反転して駆動コイル１の他方の端子に供給する反転回路、である。
【００４９】
図３は本実施形態の光量調節装置を搭載したビデオカメラのブロック図を示す。
【００５０】
Ａは光量可変部材２０と駆動源２１と光量検出装置２５とフォーカスモータ２８とズームモータ３１及びフォーカスレンズ２９とズームレンズ３２とを含むレンズ群から成るレンズ部、Ｂは絞り制御手段２２とメモリ２３と操作部２４と映像信号処理回路２６とオートフォーカス制御部２７及びズームモータ制御部３０とから成るカメラ制御回路部、２０は光量可変部材６・７・１２から成る絞り開口を決定するための光量可変部材である。
【００５１】
２４はスイッチのマニュアル操作で外部から絞り値（絞り開口）の他に拡大比と焦点移動を指示するデータを出力する操作部、２６は光量検出装置２５の輝度信号Ｙｓからビデオ信号を出力する映像信号処理回路である。
【００５２】
２７は光量検出装置２５の輝度信号Ｙｓとメモリ２３の制御と現状の絞り値（絞り開口）データ及びズームモータ制御部の情報から（あるいは操作部２４の出力信号にしたがって）オートフォーカスモータ２８を駆動して被写体の焦点を合致させるためのオートフォーカス制御部である。
【００５３】
２８はオートフォーカス２７の出力信号に従ってフォーカスレンズ２９を駆動するためのオートフォーカスモータ、２９は被写体の焦点を光量検出装置２５上に合致させるためのフォーカスレンズ、３０は操作部２４の出力信号及びメモリ２３のデータからズームモータ３１を駆動して映像の拡大比を可変させるためのズームモータ制御部、３１はズームモータ制御部３０の出力信号に従ってズームレンズ３２を駆動するためのズームモータ、３２は光量検出装置上の映像の拡大比を可変させるズームレンズ、３３は被写体である。
【００５４】
図４は本実施形態の光量調節装置の分解斜視図を示す。
【００５５】
１はコイルボビン１ａに巻き回されてステータヨーク３−１に装着されている駆動コイル、１ａは駆動コイルを巻き回すためのコイルボビン、２は伝達部材９の回転軸９ｃに装着され、ステータヨーク３−１・３−２の先端部に形成された円周部内に空壁を有して回転自在に配置されているラジアル方向に二極で着磁されているロータマグネット、３−１は駆動コイルが巻き回されて、ロータマグネット２と空壁を介して対抗配置されている円周部に開角が９０度より大である磁極３ａが形成された強磁性体から成るステータヨークである。
【００５６】
３−２はステータヨーク３−１と連結され、ロータマグネット２と空壁を介して対抗配置されている円周部に開角が９０度より大である磁極３ｂが形成された強磁性体から成るステータヨークで、ステータヨーク３−１とステータヨーク３−２は、ロータマグネット２と磁気回路を構成するとともに、磁気的安定点を駆動範囲である所望（Ｆ８）の絞り値に設定することでディテントトルクによる負荷を設定するためのものである。
【００５７】
４は光量を通過させる開口部４ａと、伝達部材９の回転軸９ｃの一方を軸支するための軸受部４ｂと、伝達部材９の駆動ピン９ｂ周辺部と当接するストッパ４ｃと、伝達部材９の駆動ピン９ａ周辺部と当接するストッパ４ｄとが形成され、各部材を支持・係止するための地板、５は伝達部材９の回転軸９ｃの他方の軸受のためのキャップである。
【００５８】
６は伝達部材９の駆動ピン９ａと嵌合して伝達部材からの駆動力を伝達するためのスリット６ａと摩擦係数の著しく大なる粗面部６ｂを有し、通過する光量を調整するための光量可変部材、６ｂは光量可変部材１２とＦ１６〜Ｆ２２の絞り値範囲で摺動して負荷を設定するための負荷設定手段である摩擦係数の著しく大なる粗面部である。
【００５９】
７は伝達部材９の駆動ピン９ｂと嵌合して伝達部材からの駆動力を伝達するためのスリット７ａを有し、通過する光量を調整するための光量可変部材である。８は光量を通過させるための開口部８ａを有し、光量可変部材６・７・１２を支持する絞りケース、９は光量可変部材６のスリット６ａと嵌合する駆動ピン９ａと、光量可変部材７のスリット７ａ及び光量可変部材１２のスリット１２ａと嵌合する駆動ピン９ｂと、ロータマグネット２が圧入装着される回転軸９ｃと、バネ部材１３の作動アーム１３ｃとＦ２〜Ｆ４の絞り値範囲で当接するバネ作動ピン９ｄを有し、ロータマグネット２の駆動トルクを光量可変部材６・７・１２に伝達するための伝達部材で、地板４のストッパ４ｃ・４ｄに駆動ピン９ｂ・９ａの周辺部が当接してロータマグネット２の駆動範囲及び光量可変部材６・７・１２の移動範囲を規制するための規制手段としての機能を有する。
【００６０】
１０は駆動コイル１の端子がハンダ付けされて絞り制御手段２２の駆動電圧Ｖｃをうけるためのプリント基板、１１は通過光量の光軸である。
【００６１】
１２は通過する光量を調整するための光量可変部材で、伝達部材９の駆動ピン９ｂと嵌合するＬ字型スリット１２ａを有していて、この嵌合関係はＦ１１〜Ｆ２２の絞り値範囲では当接し、Ｆ２〜Ｆ１１までは当接しないように伝達効率を０から１００パーセント近くまで変化させて負荷を設定できるようになっている。
【００６２】
１３は弾性部材であるバネ部材で、支持するためのコイル内径１３ａと、一端を固定するための固定アーム１３ｂと、バネ作動ピン９ｄとＦ２〜Ｆ４の絞り値範囲で当接して付勢しながら共に作動する作動アーム１３ｃとを有し、Ｆ２〜Ｆ４の絞り値範囲で伝達部材を付勢して負荷を設定する。
【００６３】
ここで、駆動源２１は駆動コイル１とロータマグネット２とステータヨーク３−１・３−２で構成されている。
【００６４】
上記した構成の本実施形態においては、光量可変部材６・７・１２によりＦ２・Ｆ４・Ｆ８・Ｆ１１・Ｆ１６・Ｆ２２に相当する６段階の絞り開口を駆動範囲内に順次設定している。
【００６５】
図５は図４の光量調節装置の平面図を示す。
【００６６】
図５において、地板４はバネ部材１３の固定アーム１３ｂが装着されて固定するためのバネ部材固定ピン４ｅと、バネ部材１３の支持するためのコイル内径１３ａが装着されて支持するためのバネ部材支持ピン４ｆと、バネ部材１３の作動アーム１３ｃをチャージした状態で、Ｆ２〜Ｆ４の絞り値範囲に限定した範囲で作動可能に保持するためのバネ部材付勢保持ピン４ｇとを有する。
【００６７】
図６は本実施形態の一相励磁モータのモデル図であり、Θａはステータヨーク３−１の磁極３ａの９０度より大なる開角、Θｂはステータヨーク３−２の磁極３ｂの９０度より大なる開角、Θｃはロータマグネット２のＮ極位置での駆動規制範囲である。
【００６８】
６０はロータマグネット２のＮ極位置での開放絞りの規制位置、６１はロータマグネット２のＮ極位置での小絞りの規制位置、ロータマグネット２のＮ・Ｓは着磁磁極の磁極極性位置を示す。
【００６９】
×はロータマグネット２とステータヨーク３−１・３−２間におけるロータマグネット２のＮ極位置での磁気的安定点、○はロータマグネット２のＮ極位置での磁気的不安定点を示す。
【００７０】
×○間の矢印はロータマグネット２のＮ（あるいはＳ）磁極のその角度位置でのロータマグネット２とステータヨーク３−１・３−２の磁極間に働くディテントトルク（ロータマグネットが安定位置に止まろうとする回転力）の方向、＋は反時計回り方向である。
【００７１】
図７は本実施形態の各手段の絞り開口における設定負荷トルクのグラフであり、トルクの＋方向は、図６の反時計回り方向への回転力である。
【００７２】
（ａ）は本実施形態のディテントトルクによって負荷を設定した絞り開口におけるディテントトルクを示したグラフで、図６における磁極３ａ・３ｂの開角が９０度より大なるステータヨーク３−１・３−２とラジアル方向に２極に着磁されたロータマグネット２との間に発生するディテントトルクの零トルクとなる磁気的安定点（×）をＦ８の絞り値である絞り開口位置に設定し、その他の領域では、ディテントトルクは磁気的安定点にロータマグネット２を付勢するように働く。
【００７３】
（ｂ）は本実施形態の駆動範囲の規制手段によって負荷を設定した絞り開口における負荷トルクを示したグラフで、駆動範囲の規制手段による一方の開放絞りの規制位置６０（ストッパ４ｄと駆動ピン９ａ周辺部による規制）での負荷をＦ２の絞り値である絞り開口位置に設定し、他方の小絞りの規制位置６１（ストッパ４ｃと駆動ピン９ｂ周辺部による規制）での負荷をＦ２２の絞り値である絞り開口位置に設定している。
【００７４】
（ｃ）は本実施形態の弾性部材であるバネ部材の付勢力によって負荷を設定した絞り開口におけるバネトルクを示したグラフで、チャージされていたバネ部材１３のバネトルクが突然Ｆ４からＦ２の絞り値である絞り開口位置範囲までほぼ一定に小絞り方向に付勢されるように負荷を設定している。
【００７５】
（ｄ）は本実施形態の伝達効率を変化させて負荷を設定した絞り開口における負荷トルクを示したグラフで、Ｌ字型スリット１２ａと駆動ピンがＦ１１からＦ２２の絞り値である絞り開口位置範囲までだけ当接してロータマグネット２の駆動力を伝達するように負荷を設定している。ここで、矢印は移動方向を示し、移動方向によって負荷トルクの極性が逆転している。
【００７６】
（ｅ）は本実施形態の光量可変部材の摺動抵抗によって負荷を設定した絞り開口における負荷トルクを示したグラフで、光量可変部材６の摩擦係数の著しく大なる粗面部６ｂと光量可変部材１２がＦ１６からＦ２２の絞り値である絞り開口位置範囲まで摺動するように負荷を設定している。なお、矢印は移動方向を示し、移動方向によって負荷トルクの極性が逆転している。
【００７７】
図８は本実施形態の総合した絞り開口における設定負荷トルクのグラフであり、図７に示す各負荷を合成したもので、矢印は移動方向を示し、移動方向によって負荷トルクに履歴がみられる。
【００７８】
すなわち、各Ｆ値に対して負荷トルクが急激に増加あるいは減少するように設定され、また負荷トルクはＦ２からＦ２２への移動方向において順次増加するようになっている。
【００７９】
特にＦ８からＦ２２までの負荷トルクには光量可変部材１２のＬ字型スリット１２ａと駆動ピンとの係合による履歴があるため、この間のＦ値への移動は、Ｆ８方向から移動する必要がある。
【００８０】
図９は本実施形態の制御信号波形のタイミングチャート図であり、駆動信号切換え回路の駆動信号ＶａがＶ１からＶ６まで変化すると、それに従って駆動コイルに通電する電流ＩｃのレベルがＩ１からＩ６まで変化し、それに対応する負荷トルクに設定されている絞り開口がＦ２からＦ２２のそれぞれのＦ値に決定される。
【００８１】
Ｆ１１・Ｆ１６に絞り開口を決定するには、Ｆ８から順次移動させるように駆動制御されている。
【００８２】
駆動信号Ｖａを駆動回路４０の反転回路５１における参照電圧Ｖｆと同等にすれば、通電電流Ｉｃは、零レベル（Ｉ３）となり、負荷トルクによって光量制御部材２０が駆動移動されて、Ｆ８の絞り開口となる。
【００８３】
上記構成において、被写体３３からの撮像光がレンズ部Ａのレンズ群及び光量可変部材２０（６・７・１２）の絞り開口を通過し、光量検出装置２５に結像する。光量検出装置２５では、撮像光の光量に従って輝度信号Ｙｓを絞り制御手段２２・映像信号処理回路２６・オートフォーカス制御部２７に出力する。
【００８４】
上記通過光量に比例した輝度信号Ｙｓをうけて、絞り制御手段２２の制御回路４１では、適正露光量と輝度信号Ｙｓを比較し、その差分と、メモリ２３の現状の絞り値（絞り開口）データＤ４と、メモリ２３の予め設定されている絞り値（絞り開口）とそれに対応する駆動信号ＶａのデータＤ１とから所望の絞り値（絞り開口）を決定し、駆動信号Ｖａを切換えるためのデータＤ２を絞り制御手段２２の駆動信号切換え回路４２に出力する。
【００８５】
前記駆動信号Ｖａを示すデジタルのデータＤ２をうけて、駆動信号切換え回路４２のＤ／Ａ変換器は、デジタルのデータＤ２をアナログの駆動信号Ｖａに変換して絞り制御手段２２の駆動回路４０に出力する。
【００８６】
前記アナログの駆動信号Ｖａをうけて、駆動回路４０のボルテージフォロワ回路５０は、駆動信号Ｖａをバッファして駆動源２１の駆動コイル１における一方の端子に出力するとともに駆動回路４０の反転回路５１に出力する。
【００８７】
反転回路５１では、駆動コイル１の一方の端子の電圧を参照電圧Ｖｆに対して反転させて駆動コイル１の他方の端子に出力し、駆動源２１の駆動コイル１の両端に正・負の駆動電圧Ｖｃを印可可能にする。
【００８８】
前記駆動電圧Ｖｃが印可された駆動コイル１（抵抗：Ｒｃ）には、駆動電圧Ｖｃに従った電流Ｉｃ（Ｖｃ／Ｒｃ）が通電されて、通電電流Ｉｃに応じた駆動トルクで駆動源２１のロータマグネット２を回転駆動させる。
【００８９】
ロータマグネット２は、通電電流Ｉｃに応じた駆動トルクで伝達部材９を介して光量可変部材２０（６・７・１２）を駆動移動させる。
【００９０】
ここで、前記駆動源の通電電流Ｉｃに応じた駆動トルクに抗する負荷トルクが、図７に示す各手段によって各絞り値に設定され、図８の示すように各絞り値に各絞り値間よりも急激に増加あるいは減少する負荷トルクがＦ２→Ｆ２２の移動方向にかけて順次増加するように設定されている。
【００９１】
従って、各絞り値に設定された急激に増加あるいは減少する負荷トルクに均衡する前記駆動トルクを与えれば、ロータマグネット２は各絞り値に対応する位置に停止して光量可変部材２０（６・７・１２）を位置決めする。
【００９２】
特に、Ｆ１１・Ｆ１６の絞り値位置に位置決めさせるためには、いったんＦ８の絞り値位置（駆動トルク＝零）に移動した後、Ｆ２２に向かって移動するように駆動トルクを与える。
【００９３】
この制御の各信号と絞り開口位置のようすは、図９に示すように、駆動信号Ｖａで決定する駆動コイル１に通電する電流Ｉｃに応じた駆動トルクが、各絞り値（各絞り開口）に設定された負荷と釣り合って各絞り値（各絞り開口）位置に停止する。
【００９４】
つまり、各絞り値に設定された負荷トルクに均衡する前記駆動トルクを与える駆動コイル１に通電する電流Ｉｃを決定すれば、光量可変部材２０（６・７・１２）を各絞り値の位置に位置決めできる。
【００９５】
各絞り値に対応する位置に位置決めされた光量可変部材２０（６・７・１２）は、絞り値に対応する絞り開口を決定する。
【００９６】
この結果、駆動源２１の駆動トルクによって駆動移動される光量可変部材２０（６・７・１２）は、絞り開口を決定してレンズ部Ａのレンズ群を通過する撮像光の光量を可変し、光量検出装置２５の結像光量を適正な露光量に調整する。
【００９７】
また操作部２４でダイアルがまわされて絞り値が設定されると、絞り制御手段２２が操作部２４からの設定情報Ｄ３に従って、上述したように駆動コイル１に通電する電流Ｉｃを決定する駆動電圧Ｖｃを駆動源２１に出力し、駆動源２１を駆動して光量可変部材２０（６・７・１２）を移動させ、所望の絞り開口（絞り値）を得る。
【００９８】
オートフォーカス制御部では、輝度信号Ｙｓから焦点のズレを検出し、オートフォーカスモータ２８を駆動してフォーカスレンズ２９を前後に微小移動させて移動方向を決め、予め設定されている駆動制御情報とこの時の絞り値データＤ４をメモリ２３から取り出してオートフォーカスモータ２８を駆動してフォーカスレンズ２９を移動させてフォーカス動作を行い、光量検出装置２５への結像の焦点を合致させる。
【００９９】
操作部２４でズームスイッチが押されて拡大比が設定されると、ズームモータ制御部３０が操作部２４からの信号に従ってズームモータ３１を駆動してズームレンズ３２を移動させ、撮像の倍率を変化させる。
【０１００】
この時、ズームモータ制御部３０からズーム動作情報がオートフォーカス制御部２７に送られ、ズーム動作で焦点がずれないようにオートフォーカス制御部２７がメモリ２３に設定されている駆動情報に基づいて、オートフォーカスモータ２８を駆動してフォーカスレンズ２９を移動させてフォーカス動作を行う。
【０１０１】
また操作部２４でフォーカスダイアルがまわされて焦点移動を設定されると、オートフォーカス制御部２７が操作部２４からの信号に従ってオートフォーカスモータ２８を駆動しフォーカスレンズ２９を移動させて焦点を変動させる。
【０１０２】
映像信号処理回路では、上記のように調整された撮像光に従って出力された輝度信号Ｙｓをビデオ信号に変換して出力する。
【０１０３】
また、伝達部材９の規制手段によって規制される規制位置はロータマグネットの１８０度以下の回転範囲であり、好ましくは６０度である。
【０１０４】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、光量検出装置２５は太陽電池や光抵抗変化素子等の光センサーであるもの、駆動回路４０の出力段にエミッタフォロワ等の電力増幅回路が付加されているもの、駆動回路４０の反転回路５１のＶｆがグランド電位（零）であるもの、駆動コイル１の他端子がグランド電位（零）に接続されているもの（反転回路５１は削除）、駆動信号切換え回路４２がマルチプレクサやアナログスイッチ及びリレー回路等のスイッチ回路であるもの、ロータマグネット２と伝達部材９が一体成形されたもの、ステータヨーク３−１と３−２が駆動コイル１が装着可能に一体となるものであってもよい。
（第２の実施形態）
図１０および図１１は第２の実施形態を示す。
【０１０５】
第２の実施形態は、第１の実施形態において、光量可変部材１２を取り除き、伝達効率による負荷設定手段と摺動摩擦抵抗による負荷設定手段を利用しない場合の実施形態であり、共通部分の説明は省略し、相違部分のみ説明する。
【０１０６】
図１０は、第２の実施形態を表す絞り開口における設定負荷トルクのグラフで有り、図７の（ｄ）に示す伝達効率による負荷トルクと、（ｅ）に示す摺動抵抗による負荷トルクを除いた、（ａ）のディテントトルクによる負荷トルクと、（ｂ）駆動範囲の規制手段による負荷トルクと、（ｃ）弾性部材であるバネ部材の付勢力による負荷トルクとの合成のグラフである。
【０１０７】
各Ｆ値に対して、負荷トルクが急激に増加あるいは減少するように設定され、また負荷トルクは移動方向にかかわらずに順次増加あるいは減少するようになって、絞り開口のＦ値に対して一対一で対応する唯一つの負荷を設定している。
【０１０８】
図１１は、第２の実施形態を表す制御信号波形のタイミングチャート図面で有り、駆動信号切換え回路の駆動信号ＶａがＶ１からＶ６まで変化すると、それに従って駆動コイルに通電する電流ＩｃのレベルがＩ１からＩ６まで変化し、それに対応する負荷トルクに設定されている絞り開口がＦ２からＦ２２のそれぞれの絞り値に唯一つに決定される。
【０１０９】
上記構成においては、第１の実施形態のような移動方向を限定する必要はなく、この制御の各信号と絞り開口位置のようすは、図１１に示すように、駆動信号Ｖａで決定する駆動コイル１に通電する電流Ｉｃに応じた駆動トルクが、各絞り値（各絞り開口）に設定された唯一つの負荷と釣り合って各絞り値（各絞り開口）位置に停止する。
【０１１０】
つまり、各絞り値に設定された負荷トルクに均衡する前記駆動トルクを与える駆動コイル１に通電する電流Ｉｃを決定すれば、光量可変部材２０（６・７）を各絞り値の唯一つの位置に位置決めできる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡素な構成で負荷を設定し、駆動源に通電する駆動信号レベルを切換えるだけで簡単に段階的な所望の絞り開口を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の制御ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の制御駆動回路図である。
【図３】本発明の一実施形態の光量調節装置を搭載したビデオカメラのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態の平面図である
【図６】本発明の一実施形態の一相励磁モータのモデル図である。
【図７】本発明の一実施形態の各手段の絞り開口における設定負荷トルクのグラフである。
【図８】本発明の一実施形態の総合した絞り開口における設定負荷トルクのグラフである。
【図９】本発明の一実施形態の制御信号波形のタイミングチャート図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態の絞り開口における設定負荷トルクのグラフである。
【図１１】本発明の第二の実施形態の制御信号波形のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１・・・駆動コイル２・・・ロータマグネット
３−１、３−２・・・ステータヨーク９・・・伝達部材
６、７、１２、２０・・・光量可変部材１３・・・バネ部材
２２・・・絞り制御手段２１・・・駆動源

Claims

光量を可変とするための絞り開口を決定する光量可変部材と、前記光量可変部材を駆動するための駆動源と、前記駆動源に通電する駆動信号を形成する絞り制御手段とを有する光量調節装置において、
複数種の負荷を合成し、合成した負荷を前記駆動源に通電する駆動信号に応じて発生する駆動力と均衡させることによって、前記光量可変部材が所望の絞り開口位置を得られる絞り開口設定手段を設け、前記複数種の負荷は、それぞれが前記駆動力に対して負荷を発生する前記絞り開口位置の範囲が他の負荷と異なっており、前記光量可変部材の駆動範囲の一方の規制位置と他方の規制位置との間で、前記合成する複数種の負荷の組合せを異ならせることによって段階的な開口位置を設定することを特徴とする光量調節装置。
請求項１において、前記複数種の負荷の１つは、前記絞り開口位置の開放側の所定範囲か、あるいは小絞り側の所定範囲において前記駆動力と均衡することを特徴とする光量調節装置。
請求項１または２において、前記所望の開口に設定する負荷の少なくとも一つは、弾性部材の付勢力を用いて負荷を設定することを特徴とする光量調節装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記所望の開口に設定する負荷の少なくとも一つは、前記光量可変部材の摺動抵抗を用いて負荷を設定することを特徴とする光量調節装置。
光量を可変とするために絞り開口を決定するための光量可変部材と、前記光量可変部材を駆動するための駆動源と、前記駆動源に通電する駆動信号を形成する絞り制御手段とを有する光量調節装置において、
複数種の負荷を合成し、合成した負荷を前記駆動源に通電する駆動信号に応じて発生する駆動力と均衡させることによって、前記光量可変部材が段階的な所望の開口位置を得られる絞り開口設定手段を設け、前記複数種の負荷は、それぞれが前記駆動力に対して負荷を発生する前記開口位置の範囲が他の負荷と異なっており、前記所望の開口に設定する負荷の少なくとも一つは、前記複数種の負荷の一つである前記光量可変部材の摺動抵抗を用いて負荷を設定することを特徴とする光量調節装置。
請求項５において、前記所望の開口に設定する負荷の少なくとも他の一つは、弾性部材の付勢力を用いて負荷を設定することを特徴とする光量調節装置。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記駆動源は、永久磁石からなるロータマグネットと、前記ロータマグネットに対向配置される強磁性材から成るステータヨークと、前記ステータヨークを励磁するコイルとにより構成され、前記絞り制御手段は前記駆動コイルに通電する電流レベルを可変するものであり、前記所望の開口に設定する複数種の負荷の少なくとも一つは、前記ロータマグネットと前記ステータヨーク間に発生するディテントトルクによって設定することを特徴とする光量調節装置。
請求項１乃至７のいずれかに記載の光量調節装置を用いて結像面への光量を調節することを特徴とする光学機器。