JP2523610B2 - Aperture drive - Google Patents
Aperture driveInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カメラ特に防犯用や現象観察用等の監視
用カメラの絞り駆動装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm drive device for a camera, especially for a surveillance camera for crime prevention, phenomenon observation, and the like.
このような監視用カメラにおいて、被写体の明るさに
応じて撮影レンズの絞り値を自動的に変化させる絞り駆
動装置として、従来、光導電素子を有する絞り駆動回路
の出力に応じて絞り部材を駆動するステツピングモータ
を作動させるもの、露出計メータの振れを利用して絞り
羽根を駆動するようにしたもの、絞り部材の回転角を検
出する位置センサにより絞り駆動用のサーボモータを制
御して絞り部材を作動させるもの等がある。In such a surveillance camera, as a diaphragm driving device that automatically changes the diaphragm value of a taking lens according to the brightness of a subject, conventionally, a diaphragm member is driven according to the output of a diaphragm driving circuit having a photoconductive element. The one that operates the stepping motor, the one that drives the diaphragm blades by utilizing the shake of the exposure meter, and the diaphragm sensor that controls the servomotor for diaphragm driving by the position sensor that detects the rotation angle of the diaphragm member. There are those that operate members.
しかしながら、このような従来の絞り駆動装置におい
ては、第1のものはステツピングモータの特性上、絞り
駆動系を撮影の都度リセツトして原点に戻す必要がある
ため、被写体の明るさが変らず前回の撮影時と同じ絞り
値でよい場合にも、絞り部材をその都度原点から駆動し
なければならないので、撮影に手間どりシヤツタチヤン
スを逸する恐れがある。However, in such a conventional aperture driving device, the first one requires the aperture driving system to be reset and returned to the origin every time photographing is performed due to the characteristics of the stepping motor, so that the brightness of the subject does not change. Even if the aperture value is the same as that used in the previous shooting, the diaphragm member must be driven from the origin each time, so there is a risk of taking a lot of time and effort for shooting.
また、第2のものは、メータの振れ角を戻しばねの付
勢力やマグネツトの着磁力を加減することにより調整し
なければならないので、調整が面倒であり、また駆動力
が弱いので1枚または2枚からなる絞り羽根を直接駆動
する場合以外には用いることができず、ごみ等の影響で
経時変化によつても振れ角が変化するという問題点があ
つた。In the second type, the deflection angle of the meter must be adjusted by adjusting the urging force of the return spring and the magnetic force of the magnet. Therefore, the adjustment is troublesome, and the driving force is weak. It cannot be used except when directly driving two diaphragm blades, and there is a problem that the deflection angle changes due to the influence of dust and the like even with time.
さらに、第3のものは、絞りの作動角を検出する位置
センサと駆動用のサーボモータを必要とするので、レン
ズ鏡胴の外径が著しく大きくなるという難点があつた。Further, the third type requires a position sensor for detecting the operating angle of the diaphragm and a servomotor for driving, and thus has a drawback that the outer diameter of the lens barrel becomes significantly large.
この発明はこのような従来の問題点を解決し得る絞り
駆動装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a diaphragm driving device that can solve such conventional problems.
そのため、この発明による絞り駆動装置は、鉄心を有
するトロイダルコイルと、このトロイダルコイルと同心
で回動することにより絞り径を変化させる絞り部材と、
この絞り部材の外周部に固設され、互いに180度隔てて
上記トロイダルコイルの内周部に対向するNS両磁極を備
えた永久磁石と、トロイダルコイルの巻線を3等分した
第1,第2,第3の端子にそれぞれ接続され、測光部の出力
に比例して上昇し所定の電圧で飽和する電圧信号を出力
する第1の出力部と、測光部の出力が上記所定の電圧ま
ではその所定の電圧を保ち該所定の電圧を超えるとその
出力に比例して下降する電圧信号を出力する第2の出力
部と、上記所定の電圧より低い一定の電圧を出力する第
3の出力部とを設けたものである。Therefore, the diaphragm drive device according to the present invention includes a toroidal coil having an iron core, and a diaphragm member that changes the diaphragm diameter by rotating concentrically with the toroidal coil.
A permanent magnet having both NS magnetic poles fixed to the outer peripheral portion of the diaphragm member and facing the inner peripheral portion of the toroidal coil at 180 degrees apart from each other; The first output unit connected to the second and third terminals respectively, which outputs a voltage signal that rises in proportion to the output of the photometry unit and is saturated at a predetermined voltage, and the output of the photometry unit up to the above predetermined voltage A second output section that outputs a voltage signal that maintains the predetermined voltage and that drops in proportion to the output when the voltage exceeds the predetermined voltage, and a third output section that outputs a constant voltage lower than the predetermined voltage. And are provided.
上記のように構成することにより、トロイダルコイル
には各出力部からの電圧によつて巻線の各部に流れる電
流に応じた磁界が発生し、、測光部の出力に応じて絞り
部材を回動させて絞り径を変化させることができる。With the above configuration, the magnetic field corresponding to the current flowing in each part of the winding is generated in the toroidal coil by the voltage from each output part, and the diaphragm member is rotated according to the output of the photometry part. It is possible to change the aperture diameter.
以下、添付図面を参照してこの発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、1は環状
の鉄心2の回りに巻線Lを巻回したトロイダルコイルで
あり、その巻線Lの3等分点に第1,第2,第3の端子1a,1
b,1cが引き出されている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 is a toroidal coil in which a winding L is wound around an annular iron core 2. 2, 3rd terminal 1a, 1
b, 1c are pulled out.
3はトロイダルコイル1と同心で、回動することによ
りその回転角に比例して絞り値を変化させるように構成
した周知の等間隔の絞り部材、4は絞り部材3の磁性体
の外周部に固設された永久磁石であり、互いに180度隔
てたNS両磁極に設けた円周方向に沿う磁極板4a,4bが、
それぞれトロイダルコイル1の内周部に対向している。Numeral 3 is concentric with the toroidal coil 1 and is a well-known equally-spaced diaphragm member configured to change the diaphragm value in proportion to the rotation angle by rotating. Magnetic pole plates 4a, 4b, which are fixed permanent magnets and are provided on both NS magnetic poles 180 degrees apart from each other, along the circumferential direction,
Each is opposed to the inner peripheral portion of the toroidal coil 1.
また、11,12,13はトロイダルコイル1の第1,第2,第3
の端子1a,1b,1cにそれぞれ接続される第1,第2,第3の出
力部であり、第1,第2の出力部11,12は可変であり、第
3の出力部13は固定である。Also, 11, 12, and 13 are the first, second, and third of the toroidal coil 1.
Are the first, second and third output sections respectively connected to the terminals 1a, 1b and 1c, the first and second output sections 11 and 12 are variable, and the third output section 13 is fixed. Is.
第2図は第1,第2の出力部11,12の構成例を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first and second output units 11 and 12.
14は前部に集光レンズ15を配設した光導電素子及びそ
の信号出力回路からなる測光部、16はツエナ電圧Vz=V
(所定電圧)であるツエナダイオード、17は測光部14の
出力電圧Eを抵抗R1を介して入力するオペアンプで、ボ
ルテージフオロワ回路を形成しており、これらによつて
第1の出力部11を構成している。Reference numeral 14 is a photometric section comprising a photoconductive element having a condenser lens 15 disposed at the front and a signal output circuit thereof, and 16 is a zener voltage Vz = V.
A Zener diode 17 (predetermined voltage) is an operational amplifier for inputting the output voltage E of the photometry unit 14 through the resistor R 1 , and forms a voltage follower circuit. With these, the first output unit 11 Are configured.
18はツエナ電圧Vz=2Vであるツエナダイオードで、電
源電圧Vccを抵抗R4を介して一定電圧2V(所定電圧Vの
2倍)にする。19はオペアンプであり、プラス側入力端
子に抵抗R3を介して一定電圧2Vを入力し、マイナス側入
力端子に抵抗R2を介して測光部14の出力電圧Eとダイオ
ード20を介して所定電圧Vを入力しており、これらによ
つて第2の出力部12を構成している。Reference numeral 18 is a zener diode having a zener voltage Vz = 2V, which makes the power supply voltage Vcc a constant voltage 2V (twice the predetermined voltage V) via the resistor R 4 . Reference numeral 19 denotes an operational amplifier, which inputs a constant voltage of 2 V to the positive side input terminal via the resistor R 3 and outputs a predetermined voltage via the output voltage E of the photometric unit 14 to the negative side input terminal via the resistor R 2 and the diode 20. V is input, and these constitute the second output section 12.
次に、このように構成された実施例の作用を説明す
る。Next, the operation of the embodiment thus configured will be described.
被写体からの光が集光レンズ15を通つて測光部14に達
すると、その光量に比例した電圧Eが発生する。When the light from the subject reaches the photometric unit 14 through the condenser lens 15, a voltage E proportional to the amount of light is generated.
これにより、第1の出力部11からは第1の電圧信号E1
が、第2の出力部12からは第2の電圧信号E2がそれぞれ
出力される。As a result, the first voltage signal E 1 is output from the first output unit 11.
However, the second voltage signal E 2 is output from the second output section 12, respectively.
第1の電圧E1は、第3図に実線で示すように、電圧E
が0からツエナダイオード16のツエナ電圧Vzと等しい所
定電圧Vに達するまでは測光部14の出力電圧Eに比例し
て上昇するが、電圧Eが所定電圧Vに達すると、ツエナ
ダイオード16が導通してオペアンプ17の入力電圧がVに
クランプされてしまうため、その後は電圧Eが上昇して
も第1の出力部11の出力電圧信号E1は飽和してVのまま
に留まる。The first voltage E 1 is the voltage E 1 as shown by the solid line in FIG.
The voltage rises in proportion to the output voltage E of the photometry unit 14 from 0 until the voltage reaches a predetermined voltage V equal to the zener voltage Vz of the zener diode 16, but when the voltage E reaches the predetermined voltage V, the zener diode 16 becomes conductive. Since the input voltage of the operational amplifier 17 is clamped at V, the output voltage signal E 1 of the first output section 11 is saturated and remains at V even if the voltage E rises thereafter.
また、第2図の出力部12から出力される第2の電圧E2
は、第3図に破線で示すように、測光部14の出力電圧E
が0から所定電圧Vに達するまではダイオード20が導通
して所定の電圧Vがオペアンプ19に入力されるため、E2
=2V−V=Vの所定電圧が出力され、電圧Eが所定電圧
Vに達した後は、ダイオード20が非導通になるため電圧
Eがオペアンプ19に入力し、E2=2V−Eとなり、電圧E
に比例して下降する。In addition, the second voltage E 2 output from the output unit 12 in FIG.
Is the output voltage E of the photometric unit 14 as shown by the broken line in FIG.
Since the diode 20 conducts and the predetermined voltage V is input to the operational amplifier 19 from 0 to the predetermined voltage V, E 2
= 2V-V = V is output as a predetermined voltage, and after the voltage E reaches the predetermined voltage V, the diode 20 becomes non-conducting so that the voltage E is input to the operational amplifier 19 and becomes E 2 = 2V-E. Voltage E
Falls in proportion to.
一方、第3の電圧E3は電圧Eの値にかかわらず常に一
定である。On the other hand, the third voltage E 3 is always constant regardless of the value of the voltage E.
このような各電圧が第1図に示す各端子1a,1b,1cから
トロイダルコイル1にそれぞれ加えられると、トロイダ
ルコイル1の巻線Lの各部に電流I1,I2,I3が流れ、その
内側に各電流に応じた磁界H1,H2,H3ができる(第4図参
照)。When such voltages are applied to the toroidal coil 1 from the terminals 1a, 1b, 1c shown in FIG. 1 , currents I 1 , I 2 , I 3 flow in the respective portions of the winding L of the toroidal coil 1, Magnetic fields H 1 , H 2 and H 3 corresponding to respective currents are formed inside thereof (see FIG. 4).
いま、磁界をH,電流をI,コイル巻数をNとすると、 H∝IN が成立する。 Now, assuming that the magnetic field is H, the current is I, and the number of coil turns is N, H∝IN is established.
また、各電流I1,I2,I3による合成磁界H0は、第5図に
示すように各磁界H1,H2,H3のベクトル和であるので、 H0=H1+H2+H3 すなわち、絞り部材3は合成磁界H0のベクトル方向に
回転駆動される。The combined magnetic field H 0 due to the currents I 1 , I 2 , and I 3 is the vector sum of the magnetic fields H 1 , H 2 , and H 3 as shown in FIG. 5, so that H 0 = H 1 + H 2 + H 3, that is, the diaphragm member 3 is rotationally driven in the vector direction of the synthetic magnetic field H 0 .
ここで、第4図から明らかなように、各磁界H1,H2,H3
の各ベクトル間の角度はそれぞれ60度であるので、これ
を考慮に入れて合成磁界H0,合成回転角θ0,磁界H1,H2の
合成磁界H12,合成回転角θ12を求めると次のようにな
る。Here, as is clear from FIG. 4, each magnetic field H 1 , H 2 , H 3
Since the angle between each vector is 60 degrees, the combined magnetic field H 0 , the combined rotation angle θ 0 , the combined magnetic field H 12 of the magnetic fields H 1 and H 2 , and the combined rotation angle θ 12 are calculated taking these into consideration. And becomes like this.
A式から、 |H1|=|H2|+|H3| を満足する時には、合成回転角θ0が0〜60度の間で絞
り部材3の回転角は磁界H2の大きさに比例し、 |H2|=|H1|+|H3| を満足する時には、合成回転角θ0が0〜−60度の間で
絞り部材3の回転角は磁界H1の大きさに比例することが
分る。 From the formula A, when | H 1 | = | H 2 | + | H 3 | is satisfied, the rotation angle of the diaphragm member 3 becomes the magnitude of the magnetic field H 2 when the combined rotation angle θ 0 is 0 to 60 degrees. In proportion, and when | H 2 | = | H 1 | + | H 3 | is satisfied, the rotation angle of the diaphragm member 3 is equal to the magnitude of the magnetic field H 1 when the combined rotation angle θ 0 is 0 to −60 degrees. It turns out to be proportional.
これにより、絞り部材3を合計120度回転させること
ができ、例えば絞り値が2.8〜22の撮影レンズで1EV当り
回転角を19度と大きくとつても、全体の回転角は114度
で足り、絞り部材の回転角として充分である。As a result, the aperture member 3 can be rotated by a total of 120 degrees, and even if the rotation angle per EV is as large as 19 degrees with a shooting lens having an aperture value of 2.8 to 22, a total rotation angle of 114 degrees is sufficient, The rotation angle of the diaphragm member is sufficient.
ここで、 |H1|=|H2|+|H3|=1 とした時の各計算値を下表に示す。Here, each calculated value when | H 1 | = | H 2 | + | H 3 | = 1 is shown in the table below.
第6図はこれを図示したものである。 FIG. 6 illustrates this.
さらに |H2|=|H1|+|H3|=1 とした時の各計算値も同様にして求めることができる。Further, each calculated value when | H 2 | = | H 1 | + | H 3 | = 1 can be similarly obtained.
なお、上記実施例ではトロイダルコイル1の第3の端
子1cを定電圧の第3の出力部13に接続したが、この第3
の出力部13に交流を加えて第3の端子1cを変調駆動する
ようにすれば、絞りの精度をさらに向上させることがで
きる。In the above embodiment, the third terminal 1c of the toroidal coil 1 is connected to the third output section 13 of constant voltage.
If an alternating current is applied to the output section 13 to drive the third terminal 1c for modulation, the precision of the diaphragm can be further improved.
以上述べたように、この発明による絞り駆動装置は、
トロイダルコイルと同心に絞り部材を回動自在に設け、
この絞り部材の外周部に永久磁石を固設すると共に、上
記トロイダルコイルの巻線を3等分して、それぞれの端
子を測光部の出力に応じて互いに逆方向に変化する電圧
信号を出力する第1,第2の出力部と一定の電圧を出力す
る第3の出力部にそれぞれ接続するようにしたので、従
来のステツピングモータを使用したもののように絞り駆
動系を撮影の都度リセツトする必要がなく、迅速な撮影
が可能になる。As described above, the diaphragm driving device according to the present invention is
A diaphragm member is rotatably provided concentrically with the toroidal coil,
A permanent magnet is fixedly provided on the outer peripheral portion of the diaphragm member, the winding of the toroidal coil is divided into three equal parts, and respective terminals output voltage signals that change in opposite directions according to the output of the photometric portion. Since the first and second output sections and the third output section that outputs a constant voltage are respectively connected, it is necessary to reset the aperture drive system each time a picture is taken, as in the case of using a conventional stepping motor. There is no need for quick shooting.
また、メータを使用したもののように調整に手間どる
ことなく、はるかに強力な駆動力を得ることができるの
で、一般の紅彩絞りをそのまま用いることができ、経年
変化の恐れもない。In addition, since a much stronger driving force can be obtained without having to make adjustments unlike the one using a meter, a general iris diaphragm can be used as it is, and there is no fear of aging.
さらに、サーボモータを用いたもののように位置セン
サを必要とせず、レンズ鏡胴の外径を大きくする必要も
なく、精度のよい絞り駆動装置を安価に供給することが
できる。Further, unlike the one using a servo motor, there is no need for a position sensor, there is no need to increase the outer diameter of the lens barrel, and an accurate diaphragm driving device can be supplied at low cost.
第1図はこの発明の一実施例を示す構成並びに回路図、 第2図は同じくその測光部及び第1,第2の出力部の一例
を示す回路図、 第3図は第1,第2,第3の各出力部の出力電圧の関係を示
す特性図、 第4図はトロイダルコイルに発生する各磁界を示す説明
図、 第5図その合成磁界を示すベクトル図、 第6図は各磁界と絞り部材の回転角との関係を示す線図
である。 1……トロイダルコイル、2……鉄心 3……絞り部材、4……永久磁石 11……第1の出力部、12……第2の出力部 13……第3の出力部、14……測光部FIG. 1 is a configuration and circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the photometric unit and first and second output units of the same, and FIG. , A characteristic diagram showing the relationship between the output voltages of the third output parts, FIG. 4 is an explanatory diagram showing each magnetic field generated in the toroidal coil, FIG. 5 is a vector diagram showing the combined magnetic field, and FIG. 6 is each magnetic field. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the diaphragm member and the rotation angle of the diaphragm member. 1 ... Toroidal coil, 2 ... Iron core 3 ... Drawing member, 4 ... Permanent magnet 11 ... 1st output part, 12 ... 2nd output part 13 ... 3rd output part, 14 ... Metering unit
Claims (1)
り駆動装置において、鉄心を有するトロイダルコイル
と、該トロイダルコイルと同心で回動することにより絞
り径を変化させる絞り部材と、該絞り部材の外周部に固
設され、互いに180度隔てて上記トロイダルコイルの内
周部に対向するNS両磁極を具えた永久磁石と、上記トロ
イダルコイルの巻線を3等分した第1,第2,第3の端子に
それぞれ接続され、上記測光部の出力に比例して上昇し
所定の電圧で飽和する電圧信号を出力する第1の出力部
と、上記測光部の出力が上記所定の電圧までは該所定の
電圧を保ち該所定の電圧を超えるとその出力に比例して
下降する電圧信号を出力する第2の出力部と、上記所定
の電圧より低い一定の電圧を出力する第3の出力部とを
設けたことを特徴とする絞り駆動装置。1. A toroidal drive device for changing an aperture according to the output of a photometric unit, a toroidal coil having an iron core, an aperture member for changing the aperture diameter by rotating concentrically with the toroidal coil, and the aperture. A permanent magnet having NS magnetic poles fixed to the outer periphery of the member and facing the inner periphery of the toroidal coil 180 degrees apart from each other, and the first and second windings of the toroidal coil divided into three equal parts. A first output unit connected to each of the third terminals and outputting a voltage signal that rises in proportion to the output of the photometric unit and is saturated at a predetermined voltage; and the output of the photometric unit up to the predetermined voltage. Is a second output section that outputs a voltage signal that maintains the predetermined voltage and drops in proportion to the output when the predetermined voltage is exceeded, and a third output that outputs a constant voltage lower than the predetermined voltage. And a section are provided. Ri drive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62076097A JP2523610B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Aperture drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP62076097A JP2523610B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Aperture drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63243928A JPS63243928A (en) | 1988-10-11 |
JP2523610B2 true JP2523610B2 (en) | 1996-08-14 |
Family
ID=13595352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62076097A Expired - Lifetime JP2523610B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Aperture drive |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2523610B2 (en) |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62076097A patent/JP2523610B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPS63243928A (en) | 1988-10-11 |
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