JPH02111930A

JPH02111930A - 絞り装置の駆動回路

Info

Publication number: JPH02111930A
Application number: JP26387988A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; 宏和田中; Ryoichi Iwasaki; 岩崎　亮一
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1990-04-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、例えば、テレビカメラや撮影機などの光学機
器に備える絞り装置の駆動回路に関する５「従来の技術
」光学的な電動絞り倣動装置は、カメラなどの光学１ｆｉ
　Ｄの受光量が一定になるように被写体の明るさに応じ
て絞り制御するものであって、この駆動には電磁力を利
用したものが従来から広く知られている。

第７図はこの種の電動絞り即動装置の簡略正面図で、４
１は絞り装置、４２は絞り羽根、４３は即動レバーであ
り、絞り羽根４２はこのレバー４３の旋回により図示し
ない連動機構によって開閉動作を行ない絞り口径を変え
る構成となっている。

４４は弧状のリングを形成した駆動コイルで、これは図
示しないリード線を介して給電され、また、このコイル
４４には上記した駆動レバー４３の一端が固着されてい
る。

４５は駆動コイル４４より表面面積の大きな相似形をし
たマグネットで、図示する如く、その両端がＮ、Ｓに着
磁されている。

第８図は上記した電動絞り駆動装置のＮ略側面図である
。

４６は第７図上では図示省略したが、マグネット４５と
共に磁気回路を形成する磁性板材からなるヨークである
。

ヨーク４６とマグネット４５とは同形状で、両者は平行
に一定間隔で対向配ニし、各々は図示しない固定部に固
定され、また、１加動コイル４４は上記ヨーク４６とマ
グネット４５の間隔空間に内装されている。

なお、光学レンズ系についてはこの電動絞り駆動装置の
光路に必要に応じて任意に配置しである。

上記手＆成の電動絞り駆動装置はマグネット４５とヨー
ク４６との間に磁場が形成されるから、恥９ノコイル４
４に電流が流れると、磁界、電流、力の王者の関係で、
このコイル４４が磁界と直交する方向に電磁力を生じ、
電流の方向を反対にすれば′、′ｆ１磁力の方向も反対
となる。

第９図は上記した電動絞り駆動装置を駆動するための回
路構成図である。

この図で、４７は受光信号の入力端子である。この受光
信号は絞り装置４１を通った光を受光する受光素子の出
力信号であり、被写体光を光電変換したものとなる。

４８はコンパレータで、上記入力端子４７から受光信号
である入力電圧を一方に入力し、基塾電圧源４９の基準
電圧を他方に入力し、入力電圧と基＊ａ圧とを比較し、
その結果によって後続のスイッチング動作のトランジス
タ５２または５３を相互にＯＮさせる。

すなわち、入力′な圧が基ｉｆｌ！　？ｆｆ圧に達しな
いときは、Ｈｉｇｈ′社圧を出力し、トランジスタ５２
を４通さ仕る。

その結果、給電端子５０の１１１王Ｖｃｃにより、゛・
電流が端子５０、トランジスタ５２、駆動コイル４４、
抵抗５５、端子５１を流れ、駆動コイル・１／１の電流
の向きが図示矢印方向となる。

一方、コンパレータ・４８は入力端子が堪１’＋’！？
’ａ圧を越えているときはＬｏｗ′：圧を出力し、１−
ランジスタ５３の導通によりｇ肋コイル４４に図示矢印
と反対に電流が流れる。

また、入力電圧が基準電圧とほぼ等しいときはコンパレ
ータ４８は非常に小さな出力電圧となるから、１−ラン
ジスタ５２．５３は共にＯＮせず、；原動コイル４４に
は電流が流れない。

以上より、受光信号が所定の基鵡値に達するまでは駆動
コイル４４が図示方向に電流が流れるから、駆動コイル
４４には第７図の矢印方向にトルクが生し、駆動レバー
４３が旋回して絞り羽根４２を開く方向に動作させる。

受光信号が所定の基準値を越えているときは、駆動コイ
ル４４が図示矢印方向と反対に電流が流れるから、駆動
コイル４４には第７図の矢印方向と反対にトルクが生じ
、駆動レバー４３は図示方向と反対に旋回して絞り羽根
４２を閉じる方向に動作させる。

このような絞りの動作により、受光信号が所定の４＆、
（駅直となると、１脂動コイル４・１の電流が雰となり
、駆動レバー４３の回動は停止し、絞り装置４１が所定
の口径に保持される。

「発明が解決しようとする課題」上記した′電動絞り駆動装置の電磁力によるトルクは小
さく、しかも、時間が経過しても同じトルクであるから
、絞りの駆動力として充分ではない。

駆動トルクを増大させようとすれば、駆動コイル４・１
、マグネット４５等の大型化や構成の複惟化が避けられ
ない。また、現状でも構成が複雑であり、上記説明した
部品以外にも原動コイル４４への給電部材、ヨーク４６
やマグネット４５の取付部材などの多くの部材を要し、
その上、これらの部品の組み立てには多くの手間がかか
るため生産コストを高めるという問題がある。

本発明は上記した問題にかんがみ開発したもので、充分
な陣動力を有する絞り装置を開発すること、この絞り装
置を駆動するための駆動回路を開発することを目的とす
る。

「課題を解決するための手段」本発明は上記課題を解決するため、第１の発明とて、カ
メラ等の光学機器の受光量が一定となるように被写体の
明るさに応じてレンズの絞りを制御する絞り装置におい
て、第１形状記憶合金の給電により絞りを開動作させ、
第２形状記憶合金の給電により絞りを閉動作させる電動
機構と、絞りを通過した被写体光を検出する受光器と、
この受光器の受光値が基準値−より低いとき第１選択信
号を、受光値が基準値より高いとき第２選択信号を各々
出力する比較選択回路と、上記第１選択信号に応動して
第１形状記憶合金を給電する第１給電回路と、上記第２
選択信号に応動して第２形状記憶合金を給電する第２給
電回路とを僅えたことを特徴とする絞り装置の駆動回路
を提案する。

第２発明として、環境温度を検出する検出器を備え、こ
の検出器の出力に応じて上記した第１給電回路と第２給
電回路の給電レベルを調整する構成とした第１発明記載
の絞り装置の駆動回路を提案する。

第３の発明として、上記比較選択回路の基準値に一定の
幅の中間帯を設け、受光器の受光値が上記中間帯内にあ
るときには、上記した第１給電回路及び第２給電回路が
給電出力しない構成とした第１発明記載の絞り装置の駆
動回路を提案する。

第４の発明として、上記第１、第２給電回路が、第１、
第２形状記憶合金を給電するトランスなどのインピーダ
ンス変換器を含むことを特徴とする絞り装置の駆動回路
を提案する。

「作　用」被写体光を受光する受光器の受光値が基準値に達してい
ないとき、比較選択回路は第１選択信号を出力し、第１
給電回路が第１形状記憶合金に給電する。

これにより、第１形状記憶合金のは発熱し温度上昇する
から、形状復帰に伴って収縮力が生じ絞りを開動作させ
る。

一方、上記と反対に受光器の受光値が基準値を越えてい
るときには、比較選択回路が第２選択信号を出力し、第
２給電回路が第２形状記憶合金を給電する。

この場合は第２形状記憶合金に収縮力が生じ絞りを閉動
作させる。

「実施例」次に、本発明の実施例について図面に沿って説明する。

第１図は絞り機構１０の簡略正面図、第２図は同絞り機
構の簡略背面図、第３図は下方向から見た同絞り機構の
簡略側面図、第４図は右側方から見た同絞り機構の簡略
側面図である。

これらの図において、１１は環状の固定基板、１２は絞
り羽根１３を備えた絞り装置、この絞り装置１２の外形
ケースは固定基板１１に固定されている。

１４は駆動レバーで、このレバー１４は図示しない連動
部材を介して絞り羽根１３を動作させて校す口径を変え
る構成としである。

１５は駆動レバー１４に固着させた連結ピンで、このピ
ン１５は固定基板１１の周面に形成された切欠溝１１ａ
を貫通し、さらに、固定基板１１の裏面に設けた可動リ
ング１６の一端に突出形成された２股舌片１６ａに嵌合
している。

可動リング１６は環状の板で、上記した２股舌片１６ａ
と対称の位置で連結ピン１７によって固定基板１１に可
動自在に軸着しである。

１８．１９は固定基板１１に固着した止着ピンで、固定
μ板１１の裏面側で後に述へる一対の形状記憶合金ワイ
ヤー２１ａ、２１ｂの一端を止着している。

２０は可動リング１６に固着した止着ピンで、−対の形
状記憶合金ワイヤー２１ａ、２１ｂを止着している。

すなわち、第２図より分かる如く、止着ピン１８と２０
との間で第１形状記憶合金ワイヤー２１ａを、止着ピン
１９と２０との間で第２形状記憶合金ワイヤー２１ｂを
各々形成するように止着しである。

なお、形状記憶合金ワイヤー２１ａ、２１ｂは一体化さ
れたものでもよく、別々に独立して形成しても構わない
。

なお、止着ピン１８．１９．２０には、各々形状記憶合
金ワイヤー２１ａ、２１ｂに給電するためのリード線を
設ける。

２２は止着ピン１８．１９と固定基板１１とを電気的に
ＩｆｉＢするための絶縁カラーである。

以上のように構成した絞り機構１０は、形状記憶合金ワ
イヤー２１ａ、２１ｂへの給電加熱によって７クチユエ
ータとして使用することができる。

すなわち、形状記憶合金は周知の如く、加熱されると、
温度に応じて予め記憶されていた形状に復１１帯する合
金であるから、本実施例の如く、止着ピン１８．２０を
介して給電すれば、第１形状記憶合金ワイヤー２１ａが
発熱作用によって温度上昇し、その温度に応じた形状に
復帰する。

この結果、上記止着ピン１８．２０とが引き合うことに
より、可動リング１６が連結ピン１７を支点にわずか反
時計方向に旋回し、その２股舌片１６ａが図示矢印方向
に移動する。

これより、上記２股舌片１６ａに嵌合した連結ピン１５
を介して駆動レバー１４が旋回し絞り羽根１３を開放す
る方向に動作させる。

一方、止着ピン１９．２０を介して給電すると、第２形
状記憶合金ワイヤー２１ｂが発熱して温度上昇し、その
形状の収縮力によって止着ピン１９゜２０間に引き合う
力が作用する。

この結果、可動リング１６が上記とは反対に時計方向（
第２図矢印方向と反対）に旋回するから、駆動レバー１
４が絞り羽根１３を閉じる方向に動作する。

なお、形状記憶合金ワイヤー２１ａ、２１ｂのいずれか
一方に電流が流れている場合、電流の流れていない他方
には張力が加わり伸長することになるが、この部分には
、を流が流れていないため伸長に要する力は非常に小さ
なものとなる。

また、本実施例では商品化されているＴｉ−Ｎｉ系合金
の形状記憶合金ワイヤーを使用しており、その性能の一
例を示すと、線径φ０．１５ｍ／ｍ。

抵抗値ｏ、４３Ω／　ｃ　ｍ、収ｉ宿′８３％、最大実
用荷重３００ｇ、動作電流４００ｍＡである。

第５図は上記した絞り機構１０を騰区勅するための回路
構成を示すブロックダイヤグラムである。

この図において、２４は前玉レンズ、２５は後玉レンズ
であり、この両レンズの間に前述した形状記憶合金ワイ
ヤー２１ａ、２１ｂを備えた絞り機構１０が設けである
。

２６は被写体入射光を受光するＣＣＤなどの画像受光素
子からなる受光器、２７は信号処理回路で、この回路２
７では受光器２６からの信号を人力して映像、再生のた
めのコンポジット信号が作られる他、画面中央部のみの
信号、高シ１１度部に対する補正等の種々の処理がされ
る。

２８は比較回路で、信号処理回路２７を経た受光信号の
受光値と基準値とを比較し１判定信号を出力する。

すなわち、比較回路２８は受光信号の受光値が鋸準値に
達していない場合は、被写体が暗いと判定し、Ｌｏｗ信
号を出力し、受光信号の受光値が基準値を滅えている場
合は被写体が明るいと判定しＨｉ　ｇ　ｈ信号を出力す
る。

また、上記基準値には一定の幅を持たせた中間イＩＦを
設け、この中間帯の中に受光信号の受光値がある場合は
、許容値内に受光値があるとしてＨｉｇｈ信号ＳＺａを
出力し、後述する第１、第２発振回路３０．３１に発振
停止信号として送る。

２９はインバータで、上記比較回路２８のＨｉｇｈ信号
を入力した場合はＬｏｗ信号を出力し、ＬＯｗ信号を入
力した場合にはＨｉ　ｇ　ｈ信号を出力する。

３ｏは第１発振回路で、インバータ２９からの■（ｉｇ
ｈ信号を入力して発振を開始し、Ｌｏｗ信号を入力して
発振を停止する。

３１は第１発振回路３０と同様の構成の第２発振回路で
、比較回路２８からのＨｉｇｈ信号を入力して発振を開
始し、Ｌｏｗ信号を入力して発振を停止する。

３２．３３は第１、第２発振回路３０．３１の発振出力
を各々増幅するための第１、第２増幅回路である。

３４．３５はインピーダンス変換のための第１、第２ト
ランスで各トランスの出力インピーダンスを低くして前
述した形状記憶合金ワイヤー２１ａ、２１ｂに必要な電
流を供給するためのものである。

第１トランス３４の出力コイルの一端は絞り機構１ｏの
止着ピン１８にリード線２３ａを介して接続し、その他
端は第２トランス３５の出力コイルの一端に接続する共
に、絞り機構１０の止着ピン２０に共通リード線２３　
ｃを介して接続しである。

また、第２トランス３５の出力コイルの他端は、絞り機
イが１０の止着ピン１９にリード線２３ｂを介して接続
しである。

したがって、第１発振回路３０、第１増幅回路３２、第
１トランス３４によって第１給電回路が構成され、第１
発振回路３０の発振によって第１トランス３４を通じて
第１形状記憶合金ワイヤー２１８に給電する構成とし、
また、第２発振回路３１、第２増幅回路３３、第２トラ
ンス３５によって第２給電回路が構成され、第２発振回
路３１の発振によって第２トランス３５を通じて第２形
状記憶合金ワイヤー２１ｂに給電する構成としである。

なお、形状記憶合金ワイヤー２１ａ、２１ｂは抵抗値が
少ないため、これらをトランジスタ負荷として給電する
場合には、トランジスタに加わる電圧が多くなり、この
トランジスタが発熱したり、電力が無駄に消費するなど
の問題が生ずるが、上記した第１トランス３４、第２ト
ランス３５からなるインピーダンス変換器はこの問題を
解決している。

３６は環境温度を検出する温度センサーである。

この温度センサー３６の検出信号は第１、第２増幅回路
３２．３３に供給し、検出温度に応じてこれら増幅回路
３２．３３の増幅率を変化させ、形状記憶合金ワイヤー
２１ａ、２１ｂの給電発熱時の温度が一定となるように
しである。

以上のように構成した絞り機構１０の陳動回路は次のよ
うに動作する。

先ず、被写体光は前玉レンズ２４、絞り４ｍ４ＷＬＯ。

後玉レンズ２５の光路を経て受光＠２６に入射して光゛
な変換される。

この光電変換された信号は信号処理回路２７で各種補正
処理が行なわれて受光信号として比較回路２Ｂに送られ
る。

比較回路２８では、受光信号の受光値が中間帯を有する
基準値に達しないとき、つまり、被写体が暗いと判定し
たときはＬｏｗ信号をインバータ２９に出力する。

インバータ２９は上記Ｌｏｗ信号を反転してＨｉｇｈ（
：号とし、このイコ号を入力した第１発振回路３０が発
振を開始する。

すなわち、第１給電回路が動作することになり、絞り機
構１０の第１形状記憶合金ワイヤー２１ａに給電する。

これより、第１形状記憶合金ワイヤー２１ａは前述した
ように収縮力によって止着ピン１８．２０との間に引き
合う力を生じるから、可動リング１６の旋回によって絞
り羽根１３を開放方向に動作させる。

その後、上記絞り羽根１３の開放動作によって入射被写
体光が増加し、比較回路２８に入力される受光（３号の
受光値が増大するにのため、受光信号の受光値が基準値の中間帯に徐々に近
づき、最後にこの基準値の中間帯内に入ると、比′絞回
路２８はＨｉ　ｇｈ信号Ｓ　２１を出力し、第１発振回
、？Ｌ３０は発振を停止する。

この結果、第１形状記憶合金ワイヤー２１ａの電流が零
となり、絞り羽根１３の動作が停止するから、入射する
被写体光が所定の光量に調定される。

一方、比較回路２８において、受光信号の受光値が中間
帯を有する基準値を越えているとき、つまり、明るいと
判定されたとき、比較回路２８がＨｉｇｈ信号を出力し
て、第２発振回路３１を発Ｉ′５開始させる。

すなわち、第２給電回路が動作することになり絞り磯［
１０の第２形状記憶合金ワイヤー２１ｂが給電される。

このときは駆動レバー１４が絞り羽根を閉じる方向に動
作する。

そして、上記絞り羽根１３の閉じる動作によって被写体
光の入射光量が減少すると、比較回路２８では受光信号
の受光値が基準値の中間帯に入りＨｉｇｈ信号５２１１
を出力するから、第２発振回路３１は発振を停止し、こ
の結果、上記絞り羽根１３の動作を停止して所定の入射
光量に調定される。

なお、第５図の点線ブロックで示す発振部４０では、第
１発振回路３０と第２発振回路３１とを設けているが、
第６図に示すように、共通の発振回路３７、第１発振回
路３０の代わりに備えた第１スイツチング回路３８．第
２発振回路３１の代わりに備えた第２スイッチング回路
３９を各々設け、比較回路２８の出力信号によっていず
れか一方のスイッチング回路を４通させて発振出力させ
る構成としてもよい。

「発明の効果」以上のように、本発明の絞り装置は、形状記憶合金の形
状復帰に伴う収縮力を利用して絞りを駆動させるもので
あり、しかも、この駆動回路は被写体の入射光量が一定
となるように比較選択回路によって第１給電回路と第２
給電回路のいずれか一方を選択動作させて絞り制御する
構成としである。

したがって、　Ｉ！ｉｌ’ｉ動力の比較的に大きい電動
絞り原動回路が構成簡単にしてローコストの装置として
提供し得る。

また、給電回路が環境温度の変化にかかわらず、形状記
憶合金の加熱温度を一定とするように温度補償して給電
することができるから、駆動力が一定で安定した絞り制
御ができる。

さらに、ｌ康２功回路では比較選択回路の括準（直に一
定の幅のある中間帯を設けることができるから、絞りの
開閉動作に行き過ぎがなく、不安定な制御が解消される
と共に、機械的な調整や電気回路の調整が簡単となる。

その上、トランスなどのインピーダンス変換器を利用し
て形状記憶合金に給電するため、電力が無駄に消費され
ない駆動回路となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一尖旅例を示す絞り機も４の簡略正面図、第２
図は同絞り機＋ｌ′ｌの簡略背面図、第３図は下方から
見た上記同様の絞り機構の簡略側面図、第４図は右方か
ら見た上記同様の絞り機構の簡略画面図、第５図は上記
絞り機構を駆動するための回路構成を示すブロックダイ
ヤグラム、第６図は第５図に示す第１発振回路と第２発
振回路とを共通の発振回路とした実施例を示すブロック
ダイヤグラム、第７図は従来例を示す電動絞り装置の簡
略正面図、第８図は第７図上の右方から見た簡略側面図
、第９図は従来例に示す電動絞り装置ａを駆動するため
の回路構成図である。１０・・・・絞り機構１２・・・・絞り’ＪＡ’；ａ１４・・・・駆動レバー１６・・・・可動リング２１ａ・・・・第１形状記憶合金ワＩヤー２１ｂ・・・
・第１形状記憶合金ワイヤー２６・・・・受光器２８・・・・比・膜回路３ｏ・・・・第１発振回路３１・・・・第２発振回路３４・・・・第１トランス３５・・・・第２トランス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カメラ等の光学機器の受光量が一定となるように
被写体の明るさに応じてレンズの絞りを制御する絞り装
置において、第１形状記憶合金の給電により絞りを開動
作させ、第２形状記憶合金の給電により絞りを閉動作さ
せる電動機構と、絞りを通過した被写体光を検出する受
光器と、この受光器の受光値が基準値より低いとき第１
選択信号を、受光値が基準値より高いとき第２選択信号
を各々出力する比較選択回路と、上記第１選択信号に応
動して第１形状記憶合金を給電する第１給電回路と、上
記第２選択信号に応動して第２形状記憶合金を給電する
第２給電回路とを備えたことを特徴とする絞り装置の駆
動回路。
（２）環境温度を検出する検出器を備え、この検出器の
出力に応じて上記した第１給電回路と第２給電回路の給
電レベルを調整する構成としたことを特徴とする請求項
（１）記載の絞り装置の駆動回路。
（３）上記比較選択回路の基準値に一定の幅の中間帯を
設け、受光器の受光値が上記中間帯内にあるときには、
上記した第１給電回路及び第２給電回路が給電出力しな
い構成としたことを特徴とする請求項（１）記載の絞り
装置の駆動回路。
（４）上記第１、第２給電回路が、第１、第２形状記憶
合金を給電するトランスなどのインピーダンス変換器を
含むことを特徴とする絞り装置の駆動回路。