JPH06102558A - 絞り制御装置 - Google Patents

絞り制御装置

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Publication number
JPH06102558A
JPH06102558A JP25093992A JP25093992A JPH06102558A JP H06102558 A JPH06102558 A JP H06102558A JP 25093992 A JP25093992 A JP 25093992A JP 25093992 A JP25093992 A JP 25093992A JP H06102558 A JPH06102558 A JP H06102558A
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JP
Japan
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aperture
diaphragm
output
output port
time
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JP25093992A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Katsuragawa
桂川光広
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来、ステップモーターを用いた絞り制御装
置では開放位置の検出は行っているが、実際に正しく絞
りが作動しているかどうかは判別できなかった。本発明
の目的は、絞りが実際に正しく作動しているか否かを検
出でき、しかも使用者がそれを認識することができる、
改善された絞り制御装置を提供することである。 【構成】 本発明の絞り制御装置では、絞り込み時のス
テップモーターへの供給パルス数と開放に戻した時の該
モーターへの供給パルス数とを比較し、その結果から絞
りが正しく作動しているか否かを判定し、正常に作動し
ていないと判定されたら使用者に警告するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステップモーターにより
絞り駆動する絞り制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ステップモーターを用いて絞りを
制御する絞り制御装置は知られている。このような絞り
制御装置にあっては、絞りの制御段数に対応したパルス
をステップモーターに供給すれば絞りを任意の開口にす
ることが出来、その制御が簡略化される。また、開放状
態確認スイッチを設けることで絞りの初期位置を確定
し、開放状態からの正確な駆動量を得ることが可能であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例
では開放状態確認を行い絞りが開放状態であるか否かの
みをフィードバックして制御を行っているため、本来の
絞り口径まで絞りが実際動いたのかは検出不可能であ
る。従って、外部要因等でステップモーターが与えたパ
ルスに対し応答できなくて実際の駆動量が少なくなると
いった状況が発生してもこれを検出することが出来ず、
その結果、正確な露出が得られないにもかかわらずユー
ザーにおいては正常に撮影がなされたものと認識され、
撮影にやり直しの機会が与えられないことになる。
【0004】本発明の目的は前述の問題点を解決した絞
り制御装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による絞り制御装
置は、実際に駆動された量と駆動されるべき量とが異な
る場合、ユーザーに警告指示をすることで撮影のやり直
しの機会を与えるように構成されていることを特徴とす
る。更に具体的には、本発明の改良された絞り制御装置
は、初期状態から絞り込み方向へ駆動した時のステップ
パルス数と絞り込み状態から初期位置へ駆動した時のス
テップパルス数とを比較する手段と、前記比較結果に応
じて絞り作動異常を警告指示する手段とを設けることに
より、ユーザーへ絞り作動の異常の警告をおこなうよう
に構成されている。
【0006】
【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例を説明す
る。
【0007】図1は本発明による電磁駆動絞り装置の分
解斜視図を示している。1は環状地板で、中央に撮影光
の通過する開口を有する。地板1の一部に軸受1aを有
している。2は鏡筒の中心を通る光軸と平行に配置した
ロータ軸で、軸2にはロータマグネット3が固着されて
おり、前記軸受1aに軸支される一方、その先端にピニ
オンギア4が結合されている。ロータ軸2の他方は扇面
状の軸受板5にもうけられた軸受5aに嵌合され、ロー
タマグネット3を回転自在に支持している。このロータ
マグネット3は例えばプラスチック・マグネットで作ら
れ外周は分割的に且つ交互に複数着磁がなされ、また異
方配置されているものとする。6と7はステータで、各
ステータはフォーク状の極歯6aと7aをそれぞれ数本
づつ具え、図では両ステータを離して描いているが、実
際には極歯6aと7aが互いに接触しないように入り込
んでいるものとする。また極歯6aと7aはロータ3の
表面から等間隔を保つように円弧に沿って配置されるも
のとする。なお、ロータ3をはさんで対向的に設けられ
る別のステータ8,9も同様の形態とする。
【0008】従ってロータ3の着磁縞は、6〜9の各極
歯6a〜9aに対向している。10と11は光軸と平行
に配置された鉄心で、外周にコイル12,13が巻かれ
ている。さらに鉄心10の一端はステータ7の穴7bを
介して軸受板5の穴5bにカシメられている。同様に鉄
心10の他端はステータ6の穴6bを介して地板穴1b
にカシメられている。別の鉄心11も同様にステータ
8,9の穴8b,9bを介して軸受板5の穴5c及び地
板1の穴1cにカシメられている。これら鉄心を光軸方
向に配置しても、鉄心が磁気的に飽和しないような径に
してある。
【0009】一方、地板1にはフレキシブルプリント板
18の弧状部分が接着され、接点にはコイルの接続線1
2a,13aが半田付けされている。また地板1には導
電パターン14aが形成された基板14が固着されてお
り、導電パターン14aからのリード線14bは前記フ
レキシブルプリント板18の接点に半田付けされてい
る。また、この基板14にはネジ穴が設けられており、
地板1に設けられた長穴1eを通してネジ14cがねじ
こまれて固定されているので、必要に応じて基板14の
位置調整が可能である。即ち、このネジ14cにより絞
り装置が完成した後、外部から開放スイッチの切換タイ
ミングを調整できる。
【0010】次に絞り装置の配置を説明する。環状のカ
ム板15には周知の複数本の絞りカム溝15aが切られ
ており、各絞り羽根16のダボ16aが嵌合している。
一方、絞り羽根16の裏面ダボ16bは光軸を中心に回
転する回転リング17にもうけられた複数個の穴17a
に各々嵌合している。回転リング17はその外周面17
bがカム板15に4ヵ所設けられた離間用凸部15bの
内周面に嵌合し、カム板15に対して回転自在になって
いる。17cは回転リング17の外周面形成されたラッ
クで、ラック17cは前記ピニオンギア4とかみ合って
いる。尚、回転リング17に弧状にスリットを設け、ス
リットの外周縁にラックを切っても良い。17dは前記
基板14のパターン14aに対応したブラシで回転リン
グ17の一部17eに固定される。19はカム板15と
地板1とを結合させるビスで、カム板15の凸部15b
と15eにあけられた長穴15c(同数4ヵ所)に挿入
されるとともに地板1のタップ穴1dにねじ込まれてお
り、カム板15を地板1に固着させている。カム板15
の凸部15b及び15eにより地板1とカム板15との
間に形成される空間には回転リング17が回転可能に収
容され、該回転リング17は該凸部15bの内周面にて
回転可能に支持される。長穴15cによってカム板15
は地板1に対して光軸中心に固定位置調整可能となって
おり、この調整で絞り口径を基準値にあわせる。ブラシ
17dを取り付ける部分17eはカム板15の凸部15
dのひとつに対向して回転リング17の回転を制限して
いる。また反対方向の回転制限はリング17の外周に設
けたラック端面17fと凸部15eとで行っている。
【0011】次に、図1で示した電磁駆動絞り装置の動
作について図2〜図4を参照しつつ説明する。図2
(イ)〜(ニ)はロータマグネット3とステータ6〜9
との位置関係を示した図である。図2(イ)は、コイル
12,13に通電していない状態である。このような状
態の時はロータマグネットの極がステータを介して磁路
を形成するため、ステータ6,7に対してロータマグネ
ット3の極が対向して停止している。その際ステータ
8,9とロータマグネット3の極または対向しない半ピ
ッチ(=1/2P)ずれて停止しているものとする。
【0012】この位置関係になる様にステータ6,7と
ステータ8,9とは1/2Pずれるように配置してお
き、これを式で示すとθ=nP+1/2Pとなる。
【0013】図2(イ)にあるPはマグネットの着磁ピ
ッチで、ステータ6,7または8,9のピッチと一致さ
せておく。
【0014】図2(ロ)の状態はコイル12に逆方向
(↑方向)、コイル13に正方向(↓方向)の通電を行
った時の図で、各々の状態をB,Aとする。同様にコイ
ル12に正方向はB、コイル13に逆方向の通電を行っ
た場合にはAとして以下説明を行う。
【0015】コイル12にBを通電するとステータ6に
はN、ステータ7にはSが発生し、同様にコイル13に
Aを通電するとステータ8にN、ステータ9にSが発生
する。このためロータ3の外周に予め着磁された各極と
各々のステータ極歯に発生した極とが反発または引き付
けあいロータ3が反時計方向に回転する。この時ステー
タ6,7及びステータ8,9と1/2ピッチずれてお
り、それらステータ6,7,8,9に対向してロータの
極がバランスを保とうとする。つまり図2(ロ)のよう
な通電を行うと図2(イ)に対してロータ3が反時計方
向に1/4ピッチ動き安定して止まることになる。次に
図2(ハ)の通電を行うとしよう。この場合はコイル1
2の通電を切り、コイル13にのみA通電を行う。この
ときステータ8にはN極、ステータ9にはS極が発生す
るためロータ3の極と引き付け合い、図2(ロ)に対し
てさらに1/4ピッチ反時計方向に回転することにな
る。図2(ニ)はコイル12にB、コイル13にA通電
を行った場合の図で、図2(ロ)〜図2(ハ)と原理は
同様なので動作説明は省略する。
【0016】以上説明した様な動作原理にもとづいて図
3にコイル通電のタイミングチャートを示す。図3の横
軸はパルス数(または時間)、縦軸には通電がONかO
FFを示してあり、そのタイミングチャートに通電方向
A,B,A,Bの状態を表記し、最下段には図2
(ロ),図2(ハ),図2(ニ)、の状態と対応して示
してある。A,B,A,Bの組合せの状態が図3に記し
てあり、BA〜Bまでの8通りの組合せができる。この
ときの1通りの組合せを1パルスにカウントする様にし
てある。つまり9パルス以後はまた1パルス目の位相分
を通電することによりロータ3を任意の角度まで回転さ
せることができる。
【0017】この原理にもとづいたステッピングモータ
を駆動源として絞りが動く状態を図1にもとづいて説明
する。まずロータ3が回転するとピニオンギア4が回転
し、さらに回転リング17が光軸を中心として回転する
ことになる。
【0018】ここでピニオンギア4とラッチ17cは減
速機構を構成し、ロータ3のトルクが比較的小さくても
十分回転リング17を回転させ得る。回転リング17の
各穴17aにダボ16bの嵌合した羽根16は固定のカ
ム板15との相対移動をするので各絞り羽根16の先端
は径方向に移動する。これらの作用は従来からあるメカ
ニカル絞りと同じ動作なので省略する。回転リング17
の回転角はロータ3が等間隔で回転するため等回転角動
作する。従ってカム板15のカム溝15aの形状を適当
にすることにより回転板の回転角と絞り段数とを合わせ
ることができる。具体的に言えば、ロータ3が1ステッ
プ進んだ時絞り口径が1/8段変化するような関係を設
定する。つまり、ロータを8ステップ駆動すると絞りが
1段分変化する関係となる。
【0019】図4はカメラの測光システムで、測光して
から絞りが絞られるまでをブロック図で示したものであ
る。カメラの測光回路20で測光された光量をフィルム
感度、シャッタースピード、絞り値の要素を考慮して周
知のように演算し、絞り段数を決定する。これは光量設
定回路21によって行われる。絞り段数はクロック回路
22と分配回路23によってステップモーターの駆動ス
テップ数に変換される。このステップ数に応じてステッ
プモータードライバー回路24でコイル12,13のど
ちらか方向に通電するかを決定することにより、ステッ
プモーターを任意の量だけ回転させることができる。つ
まり、指定絞り口径にあわせることが可能になる。絞り
羽根を戻す場合には、図2で説明した動作を逆に行えば
ロータ3は時計方向に回転し、開放状態に戻すことが可
能になる。25はシャッタ駆動回路で、光量設定回路2
1の出力に基づいて制御される。
【0020】他方、基板14とブラシ17dとは絞りが
開放状態でoff、小絞り状態でonするスイッチを構
成している。このスイッチはカメラが開放測光を行う構
造のため、開放状態になっているか否かの判別を必要と
し、この判別を目的としたスイッチである。例えば外的
衝撃等により羽根が小絞り側に動いてしまった時は測光
を禁止し、絞り羽根を戻してから再び測光を行う機能を
果たす。
【0021】図5は図2で説明した1−2相駆動モータ
ーの停止位置と絞り口径との関係を示した図で絞り開放
径を旋盤口径(絞り装置の地板1に貫設された開口の直
径)で決定するタイプである。白丸位置はステップモ
ーターに通電をしなくても止まれる安定位置、つまり1
相通電位置、黒丸位置は2つのコイルに同時通電して
止まれる位置とする。は絞りが開放状態で待機してい
る位置、は開放口径を決定している旋盤口径、は開
放状態確認スイッチ(基板14とブラシ17から構成さ
れるスイッチ)が切換わる位置、はの切換わり可能
範囲、はメカニカルなストッパ位置を示している。
尚、ととの間隔を絞りの1/8段相当としている。
【0022】又、開放状態確認スイッチの切換え位置に
対して可能範囲を設けた理由は、上記ブラシ位置と基
板位置を正確に位置決めすることが困難であり、そのた
め調整を容易とするためである。
【0023】図6は図4に示す分配回路23及びドライ
バー回路24の一実施例を示す回路図である。図6にお
いて、101はマイクロコンピューターで、該コンピュ
ーターはP1及びP2の入力ポートとP3〜P7の出力
ポートを有している。入力ポートP1は上記開放スイッ
チに接続されている。出力ポートP3はリセットパルス
出力用のポートで、電源スイッチのオン時または上記開
放スイッチのオフ時にリセットパルスを出力する。出力
ポートP4はモーターの回転方向制御ポート、P5はス
テップパルス出力ポート、P6は通電制御用ポート、で
ある。100は絞り作動異常の警告をユーザーに知らせ
るための発光LEDで、出力ポートP7に接続されてい
る。102はインバーター、103,104はノアゲー
トで、これらのインバーター及びノアゲートは絞り込み
モードではノアゲート104から上記ステップパルスを
送出し、又、開放モードではノアゲート103から上記
ステップパルスを送出する。105〜107はバイナリ
カウンターを構成するD型フリップフロップである。1
12〜114はアンドゲート、108〜110はノアゲ
ートで、これらのゲートは絞り込みモード時にノアゲー
ト104からのステップパルスに同期して上記バイナリ
カウンターへのクロックパルスを供給し、バイナリカウ
ンターをアップカウントさせる。また、開放モード時に
はノアゲート103からのステップパルスに同期して上
記バイナリカウンターをダウンカウントさせるための切
換えゲートを構成している。115〜122はデコーダ
ーを構成するアンドゲートで、上記バイナリカウンター
のカウント値が0〜7まで変化するごとにアンドゲート
115から順次アンドゲート122方向に向けてハイレ
ベル信号(以下Hと称す)を選択的に出力する。また、
入力ポートP2はゲート115の出力に接続されてお
り、カウント値が0の時のHをマイクロコンピューター
101に送る。123〜126はオアゲートで、ゲート
123は上記バイナリカウンターのカウント値が5〜7
の時にHを出力し、ゲート124はカウント値が1〜3
の時にHを出力し、ゲート125はカウント値が3〜5
の時にHを出力し、ゲート126はカウント値が0,
1,7の時にHを出力する。128〜131は一方の入
力を上記出力ポートP6と接続し他方の入力をそれぞれ
ゲート123〜126の出力と接続するアンドゲートで
ある。上記カウンター値と各ゲート123〜126の出
力状態は図7の通りである。
【0024】132〜135はインバーター、136〜
139はコイル13用のドライブトランジスタ、140
から143はコイル12用のドライブトランジスタであ
る。
【0025】上記アンドゲート128〜131、インバ
ーター132〜135、トランジスタ136〜143に
て上記カウンター値との関係でコイル12,13に対し
て図8に示す関係の電流を流す。図8は図3におけるコ
イル12,13に対する通電状態と同一関係にあり、こ
れらの関係からモーターはカウント値がアップするごと
に1ステップづつ回転し絞りが1/8段絞り込み側へシ
フトし、またカウント値がダウンするごとに1ステップ
づつ上記アップ方向とは逆方向に回転し絞りが1/8段
開放側にシフトすることになる。
【0026】次に、図6及び図1に示したモーター及び
絞りの動作について説明する。
【0027】尚、マイクロコンピューター101は図9
に示したプログラムを内蔵しており、該プログラムにて
動作するものとする。
【0028】今、電源が投入されるとコンピューター1
01が動作し、図9のフローをステップ1に移行させ以
後ステップを順次進ませる。
【0029】 ステップ1:出力ポートP7からLを出力する。 ステップ2:出力ポートP6からHを出力する。 ステップ3:出力ポートP3からロウレベル(以下Lと
称す)を出力する。 ステップ4:出力ポートP4からLを出力する。 ステップ5:出力ポートP5からHを出力する。 ステップ6:T0時間の経過を待つ。 ステップ7:出力ポートP3からHを出力する。
【0030】上記のステップにて出力ポートP3から一
定時間T0の負パルスが送出され、これにてバイナリカ
ウンターはリセットされる。これにてカウンター値は0
となりコイル13にA方向の通電がなされ絞りは図5の
位置にて停止している。即ち、図5の位置はコイル
13にA方向の通電を行う位相となしている。
【0031】 ステップ8:出力ポートP5からLを出力する。 ステップ9:一定時間T1の経過を待つ。 ステップ10:出力ポートP5からHを出力する。 ステップ11:一定時間T2の経過を待つ。 上記ステップ8〜11を繰り返すことで出力ポートP3
からステップパルスが送出される。尚、上記ステップ3
にて出力ポートP4からLが出力されているので、ゲー
ト104が選択され、該ゲート104を介して上記ステ
ップパルスがカウンターにカウントされることになる。
従ってモードは絞り込みモードとなり、カウンターのカ
ウント値はアップカウントされる。該カウンターのアッ
プカウントではコイル12,13の通電状態は図8のよ
うに変化するので、絞りは絞り込み方向に1/8段づつ
絞り込まれる。
【0032】ステップ12:出力ポートP5の出力レベ
ル変化(L→H)がN0回発生したかを検知し、N0回
以下の時には出力ポートP5のレベル変化がN0回なさ
れるまでステップ8〜11を繰り返し実行する。なお、
N0回は光量設定回路21にて求められた絞り段数情報
に応じて決定される。
【0033】上記のように1ステップあたり1/8段制
御となしているので光量設定回路21にて求められた絞
り段数情報ΔAVとの関係は N0=8×ΔAV+2 となっている。
【0034】よって、例えば光量設定回路21にて求め
られたΔAVが1、すなわち開放から1段絞り込む場合
にはN0=10となり、絞りが図5のから10ステッ
プ進みの位置へ移行する。位置は開放位置から8
ステップ進んだ位置であり、これにて1段絞り込まれた
ことになる。
【0035】上記ステップ12にてポートP5の出力レ
ベル変化のN0回検知がなされ、絞りが所望の口径まで
絞り込まれるとステップは13へ移行する。
【0036】ステップ13:時間T3の経過を待つ ステップ14:出力ポートP6からLを出力する。出力
ポートP6からLが出力されるとゲート128〜131
からLが出力され、これにてモーターへの通電が停止さ
れる。
【0037】上記ステップ1〜14にて絞り込み行われ
た後、不図示の機構にて露光が開始される。又このとき
フローはステップ15に移行し、露光時間T4の計時が
行われ、該時間T4経過後ステップは16へ移行する。
【0038】 ステップ16:出力ポートP6からHを出力する。 ステップ17:出力ポートP4からHを出力する。
【0039】これにてノアゲート103を選択しモード
を開放モードとなし、ステップ18以降のステップが実
行される。
【0040】ステップ18〜21は上述ステップ8〜1
1と同一のものであり、これにてステップパルスが上記
ゲート103を介してカウンターに伝わる。このときモ
ードは開放モードに移行しているので、カウンターはダ
ウンカウントを行い、モーターのコイル12,13にて
上記絞り込みモードとは逆の順序で通電制御がなされ、
絞りは開放側へ1/8段づつシフトする。
【0041】上記のように絞りが開放側のシフトする過
程において絞りが開放位置(図5の)に移行すると、
図1の基板14とブラシ17がオンからオフへ移行する
ので、基板14とブラシ17にて構成されるスイッチI
がオフとなり、コンピューターの入力ポートP1に入力
される。また入力ポートP2はカウンターのカウント値
が0の時にHが入力されるので、ポートP1およびポー
トP2に共にHが入力された時はローターは図5のへ
移行した状態である。
【0042】ステップ22にて入力ポートP1へH、且
つP2へHが入力されたと検知されるとステップは上記
ステップ18〜21の繰り返しから23へ移行する。 ステップ23:時間T5の経過を待つ。 ステップ24:出力ポートP6からLを出力し、モータ
ーへの通電が停止される。 ステップ25:開放モード中、出力ポートP5の出力レ
ベル変化(L→H)の回数N1を得る。
【0043】上記絞り込みモード時における出力ポート
P5の出力レベル変化回数N0と開放モード時における
P5の出力レベル変化回数N1はモーターがステップパ
ルスに応答している場合 N0=N1 となる。ところが、モーターがステップパルスに応答し
ないことにより、起動しなかったり、または所望する絞
り口径まで動作しなかった場合には、 N0≠N1 となる。
【0044】ステップ26では出力レベル変化回数N
0,N1の比較を行い、N0≠N1ならばステップ27
にてP7にHを出力し、発光LED100を発光させ絞
り作動異常警告を出力する。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明の絞り制御装置で
は開放から絞り込み側への駆動の際のステップパルス数
と絞り込みから初期位置への駆動の際のステップパルス
数とを比較することで、モーターの応答の遅れによる絞
り作動の異常を検知し、ユーザーへ警告することで撮影
のやり直しの機会を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる絞り制御装置の実施例の分解斜
視図。
【図2】モーターの駆動原理を説明するための説明図。
【図3】モーターの通電タイミングを示す説明図。
【図4】カメラに上記絞り制御装置を配した際の制御回
路を示すブロック図。
【図5】絞り制御装置のモーターとステップ位置との関
係を説明する説明図。
【図6】図4構成において分配回路とドライバー回路の
一実施例を示す回路図。
【図7】図6のカウンターのカウント値とゲート123
〜126の出力状態の関係を示す説明図。
【図8】図6のカウンターのカウント値とコイル12,
13の通電状態の関係を示す説明図。
【図9】図4の制御回路動作を説明するフローを示す説
明図。
【符号の説明】
1…環状地板 2…ロータ軸 3…ロータ 4…ピニオンギア 5…軸受板 6,7…ステータ 8,9…ステータ 10,11…鉄心 15…カム板 16…絞り羽根 17…回転リング 18…フレキシブル
プリント板 100…発光LED 101…マイクロコ
ンピューター 105〜107…フリップフロップ 115〜122…アンドゲート 128〜131…アンドゲート 12,13…コイル 136〜143…トランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステップモーターで絞り羽根を駆動する
    ように構成された絞り制御装置において、該ステップモ
    ーターにより絞り開放状態から任意の絞り込み状態まで
    該絞り羽根を駆動した時に該ステップモーターに供給し
    たパルス数と該絞り込み状態から開放状態へ該絞り羽根
    を該ステップモーターで駆動した時に該ステップモータ
    ーに供給したパルス数とを比較して絞り制御装置の異常
    を検出する手段と、該手段により異常が検出された時に
    は警告の信号を発生する手段と、を有している絞り制御
    装置。
JP25093992A 1992-09-21 1992-09-21 絞り制御装置 Pending JPH06102558A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175622A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Nikon Corp 絞り駆動装置およびレンズ鏡筒
JP2012078690A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Canon Inc 光量調節装置

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JP2009175622A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Nikon Corp 絞り駆動装置およびレンズ鏡筒
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