JP3650665B2 - Light amount adjusting device and optical apparatus - Google Patents

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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount adjusting device mounted on a photographing device such as a camera and an optical device such as a photographing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of light quantity adjusting device is charged with a spring which is manually or motorically wound with a diaphragm plate provided with a plurality of diaphragm openings as described in JP-A-63-118728. A stop claw that engages with a stop provided on the plate is driven by an electromagnet and a spring so that the aperture opening is switched.
[0003]
Further, the position of the diaphragm plate is detected, and the diaphragm plate is driven by a servo motor that controls the detection result by feeding back, thereby switching the diaphragm opening.
[0004]
Alternatively, as described in JP-A-1-101525, the aperture opening / closing ring is driven by a stepping motor, and the aperture opening is switched by aperture blades.
[0005]
In addition, there is known one configured to switch the aperture opening by a reciprocating operation using an electromagnet and a spring.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, the winding aperture and the locking claw mechanism, the servo motor, the stepping motor, the electromagnet, and the like are used for switching and positioning of the aperture opening, and thus have the following drawbacks.
[0007]
(1) The spring winding mechanism and the locking claw mechanism / servo motor / stepping motor, etc. have a complicated mechanism, increase the size and weight of the device, deteriorate the assemblability, and increase the failure rate.
[0008]
(2) In servo motors, stepping motors, etc., control methods such as negative feedback control and drive pulse train shaping are complicated and difficult, the control drive circuit becomes large, and there are concerns about malfunctions and abnormal noise such as oscillation and missteps. .
[0009]
(3) Only two aperture openings can be obtained with only a reciprocating drive device such as an electromagnet.
[0010]
According to this application Object of the invention Is to obtain a desired aperture opening with a simple control drive with a simple configuration.
[0020]
To achieve the above object, according to the present invention, a light amount variable member for determining a diaphragm aperture for changing a light amount, a drive source for driving the light amount variable member, and A light amount adjusting device having a diaphragm control means for forming a drive signal for energizing the drive source; and combining a plurality of types of loads, and a driving force generated according to the drive signal for energizing the synthesized load to the drive source; A diaphragm aperture setting means is provided by which the light quantity variable member can obtain a desired diaphragm aperture position by balancing, and each of the plurality of types of loads is a range of the diaphragm aperture position that generates a load with respect to the driving force. Is different from the other loads, and the stepwise opening is performed by changing the combination of the plural types of loads to be combined between one restriction position and the other restriction position of the driving range of the light quantity variable member. And sets the position.
In order to achieve the above object, the present invention provides a light amount variable member for determining a diaphragm aperture and a light amount variable member for driving the light amount variable member. In a light quantity adjustment device having a drive source and a diaphragm control means for forming a drive signal for energizing the drive source, a plurality of types of loads are combined and the combined load is generated according to the drive signal for energizing the drive source A diaphragm aperture setting means that allows the light quantity variable member to obtain a stepwise desired aperture position by balancing with the driving force to be The plurality of types of loads are different from other loads in the range of the opening position where each generates a load with respect to the driving force, At least one of the loads set to the desired opening is The one of the multiple types of loads The load is set using the sliding resistance of the light quantity variable member.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a control block diagram showing an embodiment of a light amount adjusting device of the present invention.
[0041]
In the figure, reference numeral 20 denotes a light amount variable member that is driven by a drive source 21 and determines an aperture opening for adjusting the passing light amount Ps, and 21 is a light amount variable member that is set according to the drive voltage Vc of the diaphragm control means 22. Te It is a drive source that drives to a position that balances with.
[0042]
A drive 22 determines a desired aperture by receiving the luminance signal Ys of the light quantity detector 25 and the data D1 and D4 (or data D3 of the operation unit) of the memory 23, and drives the drive source 21 corresponding to the aperture. A diaphragm control means for outputting the voltage Vc and storing the determined diaphragm aperture data D4 in the memory 23, and is composed of a drive circuit 40, a control circuit 41, and a drive signal switching circuit 42.
[0043]
Reference numeral 23 is a memory that stores preset aperture apertures and data D1 of the corresponding drive signal Va, and stores the current aperture aperture data D4. Reference numeral 24 is an external instruction for aperture aperture by manual operation of the switch. It is an operation unit that outputs data D3.
[0044]
A light amount detection device 25 is a CCD that detects the passing light amount Ps and outputs a luminance signal Ys, and 40 receives a drive signal Va from the drive signal switching circuit 42 and outputs a drive voltage Vc for driving the drive source 21. It is a drive circuit.
[0045]
41 is determined from the luminance signal Ys of the light quantity detection device 25, the current aperture aperture data D4 of the memory 23, the preset aperture aperture and the corresponding data D1 of the drive signal Va (or data D3 of the operation unit 24). A control circuit that outputs data D2 for switching the drive signal Va and stores the newly determined aperture opening data D4 in the memory 23, and 42 is a drive signal switch that outputs the drive signal Va in response to the data D2 of the control circuit. These are circuits (hereinafter, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted).
[0046]
FIG. 2 is a circuit diagram of the drive circuit 40 in the block diagram shown in FIG.
[0047]
In the figure, reference numeral 1 denotes a drive coil (resistance value Rc) that rotates the rotor magnet 2 by a current Ic that is energized by receiving the drive voltage Vc of the aperture control means 22, and 2 denotes a light amount according to the current Ic that is energized by the drive coil. A rotor magnet 21 for driving the variable member 20 is a drive source including the drive coil 1 and the rotor magnet 2.
[0048]
Reference numeral 40 denotes a drive circuit including a voltage follower circuit 50 and an inverting circuit 51; 42, a drive signal switching circuit including a D / A converter; and 50, a drive signal Va received from the drive signal switching circuit 42 to drive a voltage buffered signal. A voltage follower circuit 51 is supplied to one terminal of the coil 1, and 51 is an inverting circuit that inverts the output voltage of the voltage follower circuit 50 with respect to the reference voltage Vf and supplies it to the other terminal of the drive coil 1.
[0049]
FIG. 3 is a block diagram of a video camera equipped with the light amount adjusting device of this embodiment.
[0050]
A is a lens unit comprising a lens group including a light quantity variable member 20, a drive source 21, a light quantity detection device 25, a focus motor 28, a zoom motor 31, a focus lens 29, and a zoom lens 32, and B is an aperture control means 22 and a memory 23. And a camera control circuit unit 20 including an operation unit 24, a video signal processing circuit 26, an autofocus control unit 27, and a zoom motor control unit 30, and a light amount for determining an aperture opening composed of light amount variable members 6, 7 and 12. It is a variable member.
[0051]
24 is a manual operation of the switch, and an operation unit for outputting data for instructing an enlargement ratio and focus movement in addition to an aperture value (aperture aperture) from the outside, and 26 is an image for outputting a video signal from the luminance signal Ys of the light quantity detection device 25 It is a signal processing circuit.
[0052]
Reference numeral 27 denotes a luminance signal Ys of the light quantity detection device 25, control of the memory 23, current aperture value (aperture aperture) data, and information of the zoom motor control unit (or according to an output signal of the operation unit 24) to drive the autofocus motor 28. And an autofocus control unit for matching the focus of the subject.
[0053]
28 is an autofocus motor for driving the focus lens 29 in accordance with the output signal of the autofocus 27, 29 is a focus lens for matching the focus of the subject on the light amount detection device 25, and 30 is an output signal and memory of the operation unit 24. A zoom motor control unit for driving the zoom motor 31 from the data 23 to vary the magnification ratio of the image, 31 is a zoom motor for driving the zoom lens 32 according to an output signal of the zoom motor control unit 30, and 32 is a light quantity A zoom lens 33 for changing the magnification ratio of the image on the detection device is an object.
[0054]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the light amount adjusting device of this embodiment.
[0055]
Reference numeral 1 denotes a drive coil wound around the coil bobbin 1a and attached to the stator yoke 3-1. 1a denotes a coil bobbin for winding the drive coil. 2 denotes a rotation shaft 9c of the transmission member 9. A rotor magnet, which is magnetized with two poles in the radial direction, has a hollow wall in a circumferential portion formed at the tip portion of 1-3-2, and is rotatably arranged. It is a stator yoke made of a ferromagnetic material that is wound and has a magnetic pole 3a having an opening angle larger than 90 degrees on a circumferential portion that is opposed to the rotor magnet 2 via an empty wall.
[0056]
3-2 is connected to the stator yoke 3-1, and is formed from a ferromagnetic body in which a magnetic pole 3b having an opening angle larger than 90 degrees is formed on a circumferential portion opposed to the rotor magnet 2 via an empty wall. The stator yoke 3-1 and the stator yoke 3-2 constitute a magnetic circuit with the rotor magnet 2, and set the magnetic stable point to a desired (F8) aperture value that is a driving range. It is for setting the load by detent torque.
[0057]
Reference numeral 4 denotes an opening 4a through which the amount of light passes, a bearing 4b for supporting one of the rotating shafts 9c of the transmission member 9, a stopper 4c that contacts the periphery of the drive pin 9b of the transmission member 9, and the transmission member 9 A stopper 4d that contacts the periphery of the drive pin 9a is formed, and a base plate 5 for supporting and locking each member is a cap for the other bearing of the rotating shaft 9c of the transmission member 9.
[0058]
6 has a slit 6a for fitting with the drive pin 9a of the transmission member 9 to transmit the driving force from the transmission member and a rough surface portion 6b having a remarkably large friction coefficient, and a light amount for adjusting the amount of light passing therethrough. A variable member 6b is a rough surface portion having a remarkably large friction coefficient, which is a load setting means for setting the load by sliding in the aperture value range of F16 to F22 with the light amount variable member 12.
[0059]
Reference numeral 7 denotes a light quantity variable member that has a slit 7a for fitting with the drive pin 9b of the transmission member 9 to transmit the driving force from the transmission member, and for adjusting the amount of light passing therethrough. 8 has an opening 8a for allowing the amount of light to pass through, and a diaphragm case for supporting the light amount variable members 6, 7, 12; 9 a drive pin 9a that fits into the slit 6a of the light amount variable member 6; 7, the drive pin 9 b fitted to the slit 7 a and the slit 12 a of the light quantity variable member 12, the rotary shaft 9 c into which the rotor magnet 2 is press-fitted, the operating arm 13 c of the spring member 13, and the aperture value range of F 2 to F 4. This is a transmission member that has a spring operating pin 9d that abuts, and transmits the drive torque of the rotor magnet 2 to the light quantity variable members 6, 7, and 12. The peripheral portions of the drive pins 9b and 9a are connected to the stoppers 4c and 4d of the base plate 4. Are in contact with each other and have a function as regulating means for regulating the driving range of the rotor magnet 2 and the moving range of the light quantity variable members 6, 7, 12.
[0060]
Reference numeral 10 denotes a printed circuit board on which the terminal of the drive coil 1 is soldered to receive the drive voltage Vc of the aperture control means 22, and 11 denotes an optical axis of the passing light amount.
[0061]
A light amount variable member 12 for adjusting the amount of light passing therethrough has an L-shaped slit 12a fitted to the drive pin 9b of the transmission member 9, and this fitting relationship is within the aperture value range of F11 to F22. The load can be set by changing the transmission efficiency from 0 to nearly 100% so that they contact but do not contact F2 to F11.
[0062]
Reference numeral 13 denotes a spring member, which is an elastic member. The coil inner diameter 13a for supporting, a fixed arm 13b for fixing one end, and the spring operating pins 9d and F2 to F4 are brought into contact with each other within the aperture value range and biased. And an actuating arm 13c that operates together, and sets the load by energizing the transmission member in the aperture value range of F2 to F4.
[0063]
Here, the drive source 21 includes a drive coil 1, a rotor magnet 2, and a stator yoke 3-1, 3-2.
[0064]
In the present embodiment having the above-described configuration, six stages of aperture openings corresponding to F2, F4, F8, F11, F16, and F22 are sequentially set within the driving range by the light quantity variable members 6, 7, and 12.
[0065]
FIG. 5 shows a plan view of the light quantity adjusting device of FIG.
[0066]
In FIG. 5, the ground plate 4 is provided with a spring member fixing pin 4 e for mounting and fixing the fixing arm 13 b of the spring member 13, and a spring member for mounting and supporting the coil inner diameter 13 a for supporting the spring member 13. It has a support pin 4f and a spring member biasing holding pin 4g for holding the operation arm 13c of the spring member 13 so as to be operable within a range limited to the aperture value range of F2 to F4.
[0067]
FIG. 6 is a model diagram of the single-phase excitation motor of the present embodiment, where Θa is an opening angle larger than 90 degrees of the magnetic pole 3a of the stator yoke 3-1, and Θb is 90 degrees of the magnetic pole 3b of the stator yoke 3-2. A large opening angle, Θc, is a drive regulation range at the N pole position of the rotor magnet 2.
[0068]
60 is the restricting position of the aperture stop at the N pole position of the rotor magnet 2, 61 is the restricting position of the small stop at the N pole position of the rotor magnet 2, and NS of the rotor magnet 2 is the magnetic pole polarity position of the magnetized magnetic pole. Show.
[0069]
X indicates a magnetic stable point at the N pole position of the rotor magnet 2 between the rotor magnet 2 and the stator yoke 3-1, 3-2, and ◯ indicates a magnetic instability point at the N pole position of the rotor magnet 2.
[0070]
The arrows between the circles indicate the detent torque acting between the magnetic poles of the rotor magnet 2 and the stator yoke 3-1-3-2 at the angular position of the N (or S) magnetic pole of the rotor magnet 2 (the rotor magnet stops at the stable position). The direction of the rotational force), + is the counterclockwise direction.
[0071]
FIG. 7 is a graph of the set load torque at the aperture opening of each means of the present embodiment, and the + direction of the torque is the rotational force in the counterclockwise direction of FIG.
[0072]
(A) is a graph showing the detent torque at the aperture opening in which the load is set by the detent torque of this embodiment, and the stator yokes 3-1 and 3- in which the open angles of the magnetic poles 3a and 3b in FIG. 6 are larger than 90 degrees. The magnetic stable point (x) that becomes zero torque of the detent torque generated between the rotor magnet 2 magnetized with two poles in the radial direction and the aperture position that is the aperture value of F8 is set. In this region, the detent torque acts to urge the rotor magnet 2 to a magnetically stable point.
[0073]
(B) is a graph showing the load torque at the aperture opening in which the load is set by the drive range restricting means of the present embodiment. One restricting position 60 (stopper 4d and drive pin 9a) of the one open stop by the drive range restricting means. The load at the aperture position that is the aperture value of F2 is set at the aperture position that is the aperture value of F2, and the load at the regulation position 61 of the other small aperture (regulation by the periphery of the stopper 4c and the drive pin 9b) is the aperture value of F22. Is set to the aperture opening position.
[0074]
(C) is a graph showing the spring torque at the aperture opening in which the load is set by the biasing force of the spring member, which is an elastic member of the present embodiment, and the spring torque of the spring member 13 that has been charged suddenly has an aperture value from F4 to F2. The load is set so as to be urged in the small aperture direction almost uniformly up to a certain aperture opening position range.
[0075]
(D) is a graph showing the load torque at the aperture opening in which the load is set by changing the transmission efficiency of the present embodiment, and the aperture opening position range where the L-shaped slit 12a and the drive pin are the aperture values of F11 to F22. The load is set so that the driving force of the rotor magnet 2 is transmitted only by contact. Here, the arrow indicates the moving direction, and the polarity of the load torque is reversed depending on the moving direction.
[0076]
(E) is a graph showing the load torque at the aperture opening in which the load is set by the sliding resistance of the light quantity variable member of the present embodiment, and the rough surface portion 6b and the light quantity variable member 12 having a remarkably large friction coefficient. Is set so as to slide to the aperture opening position range that is the aperture value from F16 to F22. The arrow indicates the moving direction, and the polarity of the load torque is reversed depending on the moving direction.
[0077]
FIG. 8 is a graph of the set load torque in the integrated aperture of the present embodiment, which is a combination of the loads shown in FIG. 7. The arrows indicate the direction of movement, and a history is seen in the load torque depending on the direction of movement.
[0078]
That is, the load torque is set so as to increase or decrease abruptly with respect to each F value, and the load torque sequentially increases in the moving direction from F2 to F22.
[0079]
In particular, since the load torque from F8 to F22 has a history of engagement between the L-shaped slit 12a of the light quantity variable member 12 and the drive pin, the movement to the F value during this time needs to move from the F8 direction.
[0080]
FIG. 9 is a timing chart of the control signal waveform of this embodiment. When the drive signal Va of the drive signal switching circuit changes from V1 to V6, the level of the current Ic energized to the drive coil changes from I1 to I6 accordingly. Then, the aperture opening set to the corresponding load torque is determined as the F value from F2 to F22.
[0081]
In order to determine the diaphragm aperture at F11 and F16, drive control is performed so as to sequentially move from F8.
[0082]
If the drive signal Va is equal to the reference voltage Vf in the inverting circuit 51 of the drive circuit 40, the energization current Ic becomes zero level (I3), and the light quantity control member 20 is driven and moved by the load torque. It becomes.
[0083]
In the above configuration, the imaging light from the subject 33 passes through the lens group of the lens unit A and the aperture opening of the light quantity variable member 20 (6, 7, 12) and forms an image on the light quantity detection device 25. The light amount detection device 25 outputs the luminance signal Ys to the aperture control means 22, the video signal processing circuit 26, and the autofocus control unit 27 according to the light amount of the imaging light.
[0084]
In response to the luminance signal Ys proportional to the amount of light passing through, the control circuit 41 of the aperture control means 22 compares the appropriate exposure amount and the luminance signal Ys, and the difference between them and the current aperture value (aperture aperture) data in the memory 23. Data D2 for determining a desired aperture value (aperture aperture) from D4, a preset aperture value (aperture aperture) in the memory 23 and the corresponding drive signal Va data D1, and switching the drive signal Va Is output to the drive signal switching circuit 42 of the aperture control means 22.
[0085]
Upon receiving the digital data D2 indicating the drive signal Va, the D / A converter of the drive signal switching circuit 42 converts the digital data D2 into an analog drive signal Va and supplies it to the drive circuit 40 of the aperture control means 22. Output.
[0086]
In response to the analog drive signal Va, the voltage follower circuit 50 of the drive circuit 40 buffers the drive signal Va and outputs it to one terminal of the drive coil 1 of the drive source 21 and also to the inverting circuit 51 of the drive circuit 40. Output.
[0087]
In the inverting circuit 51, the voltage at one terminal of the drive coil 1 is inverted with respect to the reference voltage Vf and output to the other terminal of the drive coil 1, and positive / negative drive is applied to both ends of the drive coil 1 of the drive source 21. The voltage Vc can be applied.
[0088]
The drive coil 1 (resistance: Rc) to which the drive voltage Vc is applied is energized with a current Ic (Vc / Rc) according to the drive voltage Vc, and the drive torque of the drive source 21 is increased with a drive torque according to the energization current Ic. The rotor magnet 2 is driven to rotate.
[0089]
The rotor magnet 2 drives and moves the light quantity variable member 20 (6, 7, 12) through the transmission member 9 with a driving torque corresponding to the energization current Ic.
[0090]
Here, the load torque against the drive torque according to the energization current Ic of the drive source is set to each aperture value by each means shown in FIG. 7, and between each aperture value as shown in FIG. The load torque that increases or decreases more rapidly is set so as to sequentially increase in the moving direction from F2 to F22.
[0091]
Therefore, if the driving torque that balances the load torque set to each aperture value is increased or decreased rapidly, the rotor magnet 2 stops at a position corresponding to each aperture value and the light quantity variable member 20 (6 · 7). • Position 12).
[0092]
In particular, in order to position at the aperture value positions of F11 and F16, after moving to the aperture value position of F8 (drive torque = 0), a drive torque is applied so as to move toward F22.
[0093]
As shown in FIG. 9, the control torque corresponding to the current Ic applied to the drive coil 1 determined by the drive signal Va is set to each aperture value (each aperture aperture). It stops at each aperture value (each aperture opening) position in proportion to the set load.
[0094]
That is, if the current Ic to be applied to the drive coil 1 that gives the drive torque that balances the load torque set for each aperture value is determined, the light quantity variable member 20 (6, 7, 12) is set to the position of each aperture value. Can be positioned.
[0095]
The light quantity variable member 20 (6, 7, 12) positioned at the position corresponding to each aperture value determines the aperture opening corresponding to the aperture value.
[0096]
As a result, the light amount variable member 20 (6, 7, 12) driven and moved by the drive torque of the drive source 21 determines the aperture of the diaphragm and changes the amount of imaging light passing through the lens group of the lens unit A, The imaging light quantity of the light quantity detection device 25 is adjusted to an appropriate exposure amount.
[0097]
When the operation unit 24 is turned and the aperture value is set, the aperture control means 22 determines the current Ic to be supplied to the drive coil 1 as described above according to the setting information D3 from the operation unit 24. Vc is output to the drive source 21, and the drive source 21 is driven to move the light quantity variable member 20 (6, 7, 12) to obtain a desired aperture opening (aperture value).
[0098]
The autofocus control unit detects a focus shift from the luminance signal Ys, drives the autofocus motor 28 to slightly move the focus lens 29 back and forth, determines the moving direction, and sets the drive control information and the preset control information. The aperture value data D4 at the time is taken out from the memory 23, the auto focus motor 28 is driven, the focus lens 29 is moved to perform the focus operation, and the focus of image formation on the light amount detection device 25 is matched.
[0099]
When the zoom switch is pressed by the operation unit 24 and the enlargement ratio is set, the zoom motor control unit 30 drives the zoom motor 31 in accordance with a signal from the operation unit 24 to move the zoom lens 32 and change the imaging magnification. Let
[0100]
At this time, zoom operation information is sent from the zoom motor control unit 30 to the autofocus control unit 27, and the autofocus control unit 27 is set based on the drive information set in the memory 23 so that the focus is not shifted by the zoom operation. The auto focus motor 28 is driven to move the focus lens 29 to perform the focus operation.
[0101]
When the focus dial is turned by the operation unit 24 and the focus movement is set, the autofocus control unit 27 drives the autofocus motor 28 according to the signal from the operation unit 24 and moves the focus lens 29 to change the focus. .
[0102]
In the video signal processing circuit, the luminance signal Ys output in accordance with the imaging light adjusted as described above is converted into a video signal and output.
[0103]
Further, the restricting position restricted by the restricting means of the transmission member 9 is a rotation range of 180 degrees or less of the rotor magnet, and preferably 60 degrees.
[0104]
The present invention is not limited to the above embodiment, and the light amount detection device 25 is a photosensor such as a solar cell or a photoresistance change element, and a power amplification circuit such as an emitter follower is provided at the output stage of the drive circuit 40. What is added, Vf of the inverting circuit 51 of the driving circuit 40 is the ground potential (zero), and the other terminal of the driving coil 1 is connected to the ground potential (zero) (the inverting circuit 51 is deleted). The drive signal switching circuit 42 is a switch circuit such as a multiplexer, an analog switch, or a relay circuit, the rotor magnet 2 and the transmission member 9 are integrally formed, the stator yokes 3-1 and 3-2 are the drive coils 1. It may be integrated so as to be attachable.
(Second Embodiment)
10 and 11 show a second embodiment.
[0105]
The second embodiment is an embodiment in the case where the light amount variable member 12 is removed and the load setting means based on transmission efficiency and the load setting means based on sliding friction resistance are not used in the first embodiment. Omitted and only the differences are described.
[0106]
FIG. 10 is a graph of the set load torque at the aperture opening representing the second embodiment, excluding the load torque due to the transmission efficiency shown in (d) of FIG. 7 and the load torque due to the sliding resistance shown in (e). It is a graph of a combination of (a) load torque due to detent torque, (b) load torque due to drive range regulating means, and (c) load torque due to the biasing force of a spring member which is an elastic member.
[0107]
For each F value, the load torque is set so as to increase or decrease rapidly, and the load torque increases or decreases sequentially regardless of the moving direction. One load corresponding to one is set.
[0108]
FIG. 11 is a timing chart of control signal waveforms representing the second embodiment. When the drive signal Va of the drive signal switching circuit changes from V1 to V6, the level of the current Ic flowing through the drive coil accordingly is I1. To I6, and the diaphragm aperture set to the corresponding load torque is uniquely determined for each diaphragm value of F2 to F22.
[0109]
In the above configuration, there is no need to limit the moving direction as in the first embodiment, and each control signal and the aperture position are determined by the drive coil Va as shown in FIG. The driving torque corresponding to the current Ic energized to 1 is balanced with a single load set for each aperture value (each aperture opening) and stops at each aperture value (each aperture opening) position.
[0110]
That is, if the current Ic to be applied to the drive coil 1 that gives the drive torque that is balanced with the load torque set for each aperture value is determined, the light quantity variable member 20 (6 · 7) is placed at the only position of each aperture value. Can be positioned.
[0111]
【The invention's effect】
As explained above, Main departure According to Ming, easy Set the load with a simple configuration, A stepwise desired aperture opening can be obtained simply by switching the drive signal level for energizing the drive source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control drive circuit diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a video camera equipped with a light amount adjusting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a model diagram of a single-phase excitation motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph of a set load torque at the aperture opening of each unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph of a set load torque at a combined aperture of one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart of control signal waveforms according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph of the set load torque at the aperture of the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a timing chart of control signal waveforms according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Drive coil 2 ... Rotor magnet
3-1, 3-2 ... stator yoke 9 ... transmission member
6, 7, 12, 20 ... light quantity variable member 13 ... spring member
22 ... Aperture control means 21 ... Drive source

Claims (8)

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。A light quantity adjusting device having a light quantity variable member for determining a diaphragm aperture for making the light quantity variable, a drive source for driving the light quantity variable member, and a diaphragm control means for forming a drive signal for energizing the drive source In
A plurality of types of loads are combined, and the combined load is balanced with a driving force generated in accordance with a driving signal energized to the driving source, whereby the light quantity variable member can obtain a desired diaphragm opening position. The plurality of types of loads are different from the other loads in the range of the aperture opening position in which each generates a load with respect to the driving force, and one restriction position in the driving range of the light quantity variable member A stepwise opening position is set by varying the combination of the plurality of loads to be combined with the other restriction position. 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。  2. The light quantity adjusting device according to claim 1, wherein one of the plurality of loads is balanced with the driving force in a predetermined range on the opening side of the aperture opening position or in a predetermined range on the small aperture side. 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。  3. The light amount adjusting device according to claim 1, wherein at least one of the loads set in the desired opening is set using a biasing force of an elastic member. 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。  4. The light quantity adjusting device according to claim 1, wherein at least one of the loads set in the desired opening sets a load using a sliding resistance of the light quantity variable member. 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。A light quantity variable member for determining a diaphragm aperture to make the light quantity variable, a drive source for driving the light quantity variable member, and a diaphragm control means for forming a drive signal for energizing the drive source In the adjustment device,
A diaphragm aperture that allows the light quantity variable member to obtain a stepwise desired opening position by combining a plurality of types of loads and balancing the combined load with a driving force generated in response to a driving signal energizing the driving source. Setting means is provided, and the plurality of types of loads are different from other loads in the range of the opening position where each generates a load with respect to the driving force, and at least one of the loads set to the desired opening Is a light amount adjusting device which sets a load using a sliding resistance of the light amount variable member which is one of the plurality of types of loads . 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。  6. The light quantity adjusting device according to claim 5, wherein at least another one of the loads set in the desired opening sets the load using an urging force of an elastic member. 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。  7. The drive source according to claim 1, wherein the drive source is composed of a rotor magnet made of a permanent magnet, a stator yoke made of a ferromagnetic material arranged to face the rotor magnet, and a coil for exciting the stator yoke. The aperture control means varies a current level applied to the drive coil, and at least one of a plurality of types of loads set in the desired opening is generated between the rotor magnet and the stator yoke. A light amount adjusting device, which is set by detent torque. 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。  An optical apparatus that adjusts the amount of light applied to the image plane using the light amount adjusting device according to claim 1.

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