JPH09211530A

JPH09211530A - 光量調節装置及び画像入力装置

Info

Publication number: JPH09211530A
Application number: JP1799596A
Authority: JP
Inventors: Osamu Sato; 佐藤　　修; Jun Chiba; 順千葉
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】簡素な構成の簡単な制御駆動で所望の絞り開
口を得る多段の光量調節装置を提供する事である。【解決手段】光量調節装置により調節された撮像光を
撮像素子によって画像入力する画像入力装置に用いる光
量調節装置において画像入力装置本体からデジタル信号
を受ける受信手段と、前記受信手段で受信した前記デジ
タル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手段
と、前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆動
コイルと、前記駆動コイルの励磁によって動作するロー
タと、前記ロータの回転に連動して移動することで撮像
光の光量を調節する光量調節部材とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光量調節装置、特
にカメラ等の光学機器に搭載されて光量を３段階に調節
できる光量調節装置及び光学機器等の画像入力装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の段階的に光量を調節可能
とする光量調節装置は、特開昭６３−１１８７２８号公
報（従来例１）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、所望段数の絞り
開口に切換えるように構成されている。

【０００３】あるいは、位置をフィードバックするサー
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（従来例２）。

【０００４】または、特開平１−１０１５２５号公報
（従来例３）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（従来例４）。

【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、以下のような難点があっ
た。

【０００７】１）従来例１〜３の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）従来例２および３のサーボモータ、
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）従来例４の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】本出願に係る発明は、このような従来の問
題を解決した光量調節装置およびこの光量調節装置を搭
載した画像入力装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本出願に係わる発明の目
的を実現する構成は、光量調節装置により調節された撮
像光を撮像素子によって画像入力する画像入力装置に用
いる光量調節装置において、画像入力装置本体からデジ
タル信号を受ける受信手段と、前記受信手段で受信した
前記デジタル信号を対応するアナログ信号に変換する変
換手段と、前記アナログ信号が供給されることで励磁す
る駆動コイルと、前記駆動コイルの励磁によって動作す
るロータと、前記ロータの回転に連動して移動すること
で撮像光の光量を調節する光量調節部材とを有する光量
調節装置にある。

【００１２】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、撮像素子と、前記撮像素子の出力に応じて前記撮像
素子に入射する撮像光の光量を調節するためのデジタル
信号を形成する信号形成手段と、前記デジタル信号を対
応するアナログ信号に変換する変換手段と、前記アナロ
グ信号が供給されることで励磁する駆動コイルと、前記
駆動コイルの励磁によっ動作するロータと、前記ロータ
の回転に連動して移動することで前記撮像光が通過する
開口の大きさが変化する光量調節部材と、前記光量調節
部材によって調節された前記撮像光を前記撮像素子の出
力として記憶する記憶手段とを有することを特徴とする
画像入力装置にある。

【００１３】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、蓄積型画像センサと、前記蓄積型画像センサの出力
に応じて前記撮像素子に入射する撮像光の光量を調節す
るためのデジタル信号を形成する信号形成手段と、前記
デジタル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手
段と、前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆
動コイルと、前記駆動コイルの励磁によって動作するロ
ータと、前記ロータの回転に連動して移動することで前
記撮像光が通過する開口の大きさが変化する光量調節部
材と、前記光量調節部材によって調節された前記撮像光
が適正のレベルになるように前記蓄積型画像センサの蓄
積時間を可変制御する蓄積時間制御手段と、前記蓄積時
間制御手段によって蓄積時間を可変制御した後の前記蓄
積型画像センサの出力を記憶する記憶手段とを有するこ
とを特徴とする画像入力装置にある。

【００１４】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、光量調節装置により調節された撮像光を撮像素子に
よって画像入力する画像入力装置に用いる光量調節装置
において、画像入力装置本体からデジタル信号を受ける
受信手段と、前記受信手段で受信した前記デジタル信号
を対応するアナログ信号に変換する変換手段と、前記ア
ナログ信号が供給されることで励磁する駆動コイルと、
前記駆動コイルの励磁によって動作するロータと、前記
ロータの回転に連動して移動することで撮像光の光量を
調節する光量調節部材とを有するものであって、前記光
量調節部材は前記撮像光を遮断する位置と所望の絞り開
口を形成する位置に移動することを特徴とする光量調節
装置にある。

【００１５】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、撮像素子と、前記撮像素子の出力に応じて前記撮像
素子に入射する撮像光の光量を調節するためのデジタル
信号を形成する信号形成手段と、前記デジタル信号を対
応するアナログ信号に変換する変換手段と、前記アナロ
グ信号が供給されることで励磁する駆動コイルと、前記
駆動コイルの励磁によって動作するロータと、前記ロー
タの回転に連動して移動することで前記撮像光が通過す
る開口の大きさが変化する光量調節部材と、前記光量調
節部材によって調節された前記撮像光を前記撮像素子の
出力として記憶する記憶手段とを有するものであって、
前記光量調節部材は前記撮像光を遮断する位置と所望の
絞り開口を形成する位置に移動することを特徴とする画
像入力装置にある。

【００１６】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、蓄積型画像センサと、前記蓄積型画像センサの出力
に応じて前記撮像素子に入射する撮像光の光量を調節す
るためのデジタル信号を形成する信号形成手段と、前記
デジタル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手
段と、前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆
動コイルと、前記駆動コイルの励磁によって動作するロ
ータと、前記ロータの回転に連動して前記撮像光を遮断
する位置と所望の絞り開口を形成する位置に移動する光
量調節部材と、前記光量調節部材によって前記所望の絞
り開口が形成されたときのみ前記撮像光が適正のレベル
になるように前記蓄積型画像センサの蓄積時間を可変制
御する蓄積時間制御手段と、前記蓄積時間制御手段によ
って蓄積時間を可変制御した後の前記蓄積型画像センサ
の出力を記憶する記憶手段とを有することを特徴とする
画像入力装置にある。

【００１７】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、通過光束を調節するために絞り開口の大きさを変化
させる光量調節部材と、前記光量調節部材を駆動するた
めの駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調節部材に伝
達する伝達部材と、少なくとも正・負の２値の信号レベ
ルの駆動信号を前記駆動源に通電する状態と駆動信号を
前記駆動源に通電しない状態に制御することで、前記光
量調節部材を少なくとも３カ所の位置に移動させて少な
くとも所望の３つの絞り開口を形成する絞り制御手段と
を有することを特徴とする光量調節装置にある。

【００１８】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、通過光束を調節するために絞り開口の大きさを変化
させる光量調節部材と、前記光量調節部材を駆動するた
めの駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調節部材に伝
達する伝達部材と、少なくとも正・負の２値の信号レベ
ルの駆動信号を前記駆動源に通電する状態と、駆動信号
を前記駆動源に通電しない状態に制御することで、前記
光量調節部材を少なくとも３カ所の位置に移動させる絞
り制御手段とを有し、前記絞り制御手段は前記光量調節
部材が前記通過光束を遮断する位置と、前記光量調節部
材が少なくとも所望の２つの絞り開口を形成する位置に
前記光量調節部材を移動させることを特徴とする光量調
節装置にある。

【００１９】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、通過光束を調節するために絞り開口の大きさを変化
させる光量調節部材と、前記光量調節部材を駆動するた
めの駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調節部材に伝
達する伝達部材と、前記光量調節部材の移動範囲を規制
する規制部材と、少なくとも正・負の２値の信号レベル
の駆動信号を前記駆動源に通電する絞り制御手段とを有
し、前記光量調節部材は前記駆動信号が前記駆動源に通
電されることで移動し、前記規制部材に移動を規制され
て少なくとも所望の２つの絞り開口を形成する位置に停
止することを特徴とする光量調節装置にある。

【００２０】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、通過光束を調節するために絞り開口の大きさを変化
させる光量調節部材と、前記光量調節部材を駆動するた
めの駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調節部材に伝
達する伝達部材と、前記光量調節部材の移動範囲を規制
する規制部材と、少なくとも正・負の２値の信号レベル
の駆動信号を前記駆動源に通電する状態と駆動信号を前
記駆動源に通電しない状態に制御する絞り制御手段とを
有し、前記光量調節部材の移動範囲の端は前記光量調節
部材が所定の絞り開口を形成する位置に設定され、前記
光量調節部材は前記駆動信号が前記駆動源に通電される
ことで移動し、前記規制部材に移動を規制されて停止す
ることを特徴とする光量調節装置にある。

【００２１】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記駆動源は永久磁石からな
るロータと、前記ロータと対向する位置に磁極部が配置
されるステータと、前記ステータに巻回される駆動コイ
ルにより構成され、前記正の信号レベルの駆動信号と前
記負の信号レベルの駆動信号とは前記コイルに対する通
電方向が異なり、前記磁極部の極性変化により前記ロー
タが異なる方向に回転することを特徴とする光量調節装
置にある。

【００２２】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記駆動源は永久磁石からな
るロータと、前記ロータと対向する位置に磁極部が配置
されるステータと、前記ステータに巻回される駆動コイ
ルにより構成され、前記駆動コイルに前記駆動信号を通
電しない状態では、前記ロータと前記ステータの磁極部
との間に働くディテントトルクによって前記ロータは所
定の位置に保持されることを特徴とする光量調節装置に
ある。

【００２３】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記駆動源は永久磁石からな
るロータと、前記ロータと対向する位置に磁極部が配置
されるステータと、前記ステータに巻回される駆動コイ
ルにより構成され、前記ロータと前記ステータの磁気的
安定点を前記光量調節部材の移動範囲内の所望の絞り開
口を形成する位置に設定することを特徴とする光量調節
装置。

【００２４】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記ロータと前記ステータの
磁気的安定点は前記光量調節部材が前記通過光束を遮断
する位置であることを特徴とする光量調節装置にある。

【００２５】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記ロータと前記ステータと
の磁気的安定点は前記光量調節部材が中間の絞り開口を
形成する位置であることを特徴とする光量調節装置にあ
る。

【００２６】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記ロータマグネットに対抗
配置される前記ステータヨークに形成される磁極の開角
は、９０度より大であることを特徴とする光量調節装置
にある。

【００２７】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の構成において、前記ロータマグネットに対抗
配置される前記ステータヨークに形成される磁極間のギ
ャップＧｙは、前記ロータマグネットとステータヨーク
間のギャップＧｍに対してＧｍ≦Ｇｙ≦２Ｇｍであるこ
とを特徴とする光量調節装置にある。

【００２８】本出願に係わる発明の目的を実現する構成
は、上記の何れかに記載した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画像入力装置に
ある。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図４は本発明の一実施形態を示す光
量調節装置の分解斜視図、図５はその平面図を示す。

【００３０】１はコイルボビン１ａに巻き回されて第１
ステータヨーク３−１に装着されている駆動コイル、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
（エアギャップ）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（エアギャップ）を介して対向配置されている
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第１ステータヨーク、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（エアギャップ）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
性体から成る第２ステータヨークである。

【００３１】両ステータヨーク３−１・３−２は、ロー
タマグネット２と磁気回路を構成すると共に、磁気的安
定点（例えば無通電状態）を駆動範囲内の所望の絞り値
位置（本実施形態では中間絞り位置であるＦ８に相当の
位置）に設定することでディテントトルクによる負荷を
設定するためのステータヨークとしての機能をも有す
る。

【００３２】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
めの地板である。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。

【００３３】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を
有し、通過する光量を調節するための第１の光量調節部
材、７は伝達部材９の駆動ピン９ｂと嵌合して伝達部材
９からの駆動力を伝達するためのスリット７ａを有し、
通過する光量を調節するための第２の光量調節部材であ
る。

【００３４】８は光量を通過させるための開口部８ａを
有し、光量調節部材６・７を支持する絞りケース、９は
二股の駆動アーム形状に形成された伝達部材で、第１の
光量調節部材６のスリット６ａと嵌合する駆動ピン９ａ
と、第２の光量調節部材７のスリット７ａと嵌合する駆
動ピン９ｂとを該駆動アームの先端部に夫々有し、また
この駆動アームの回動支点をなす位置にロータマグネッ
ト２が圧入装着される回転軸９ｃとを有し、ロータマグ
ネット２の駆動トルクを第１、第２の光量調節部材６・
７に伝達するための伝達手段であると共に、地板４のス
トッパ４ｃ・４ｄに駆動ピン９ｂ・９ａ周辺部が当接し
てロータマグネット２の駆動範囲及び第１、第２の光量
調節部材６・７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。

【００３５】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。

【００３６】ここで、本実施形態において、第１の光量
調節部材６と第２の光量調節部材７は、Ｆ２（第１
段）、Ｆ８（第２段）、Ｆ２２（第３段）に相当する絞
り開口を駆動範囲内に順次設定されている。

【００３７】図１は本実施形態の制御ブロック図を示
す。

【００３８】同図において、２０は駆動源２１によって
駆動され、撮影レンズＬから入射する撮像光Ｐｓを調整
するための絞り開口を決定する光量調節部材６、７から
なる絞り部、２１は絞り制御手段２２の駆動電圧Ｖｃに
応じて光量調節部材６、７を駆動する駆動源である。駆
動源２１は図４における駆動コイル１とロータマグネッ
ト２とステータヨーク３−１・３−２により構成されて
いる。

【００３９】２５は絞り部２０を通過した撮像光Ｐｓを
変換して映像信号を出力するＣＣＤ等の蓄積型画像セン
サである撮像素子である。２６は絞り部２０の現在の絞
り値をメモリする絞り値メモリ、３２は撮像素子２５の
蓄積、読み出し動作等の制御を行う撮像素子制御回路、
３３は撮像素子２５の出力する映像信号のパルスが適正
になるように蓄積時間を制御する蓄積時間制御回路であ
る。

【００４０】２９は撮像素子２５の出力するアナログ量
の映像信号をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路、４
３はＡ／Ｄ変換回路２９の出力するデジタル映像信号の
信号レベルが所定のレンジ内にあるか、または所定のレ
ンジ内に内場合には所定のレンジを上回るか下回るかを
比較する比較回路である。

【００４１】４２は撮像素子２５の最適な映像信号レベ
ルがメモリされているとともに、比較回路４３が比較対
象として用いる所定のレンジを定義する下方の閾値ＶＬ
と上方の閾値ＶＨがメモリされている信号データメモリ
である。４１は比較回路４３からの出力と絞り部２０の
現在の絞り値に基づいて絞り不２０を制御するデジタル
信号Ｄ２を出力する絞り制御信号形成回路、４０は絞り
制御信号形成回路４１からのデジタル信号Ｄ２を駆動源
２１を駆動制御する駆動電圧Ｖｃに変換し、出力する絞
り駆動信号出力回路である。

【００４２】比較回路４３において、Ａ／Ｄ変換回路の
出力するデジタル映像信号の信号レベルが閾値ＶＬとＶ
Ｈとの間にあると個には、撮像素子２５の出力する映像
信号のレベルが信号データメモリにメモリされている最
適値になるように蓄積時間制御回路３３にて蓄積時間を
制御し、絞り制御信号形成回路４１にはデジタル映像信
号の信号レベルが所定のレンジ内にあるという信号を出
力する。

【００４３】一方、デジタル映像信号の信号レベルが閾
値ＶＬとＶＨの間にない場合には、デジタル映像信号の
信号レベルが閾値ＶＬを上回るか、閾値ＶＨを上回るか
を絞り制御信号形成回路４１に出力し、地区正規時間の
制御を行わない。

【００４４】３４はＡ／Ｄ変換回路のデジタル映像信号
を一時的に記憶するフレームメモリ、３５は録画ボタン
２４が押されることを出力する信号Ｄ３に従って、フレ
ームメモリ３４のデジタル映像信号をカードメモリ３６
に録画させる画像メモリ制御部、３６は録画ボタン２４
が押されたときのデジタル映像信号を記憶する着立つ自
在なカードメモリ、３７はモニタ３８を駆動してフレー
ムメモリ３４に一時的に記憶されている映像を表示させ
るモニタ駆動部である。

【００４５】図２は図１に示すブロック図における絞り
駆動信号出力回路４０の回路図を示す。同図において、
１は絞り制御手段２２の絞り駆動信号出力回路４０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Ｒ
ｃ）、２は駆動コイルの通電する電流Ｉｃにしたがって
光量調節部材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。

【００４６】４０はＰＮＰ型トランジスタ５０・５１と
ＮＰＮ型トランジスタ５２・５３と反転バッファ回路５
４・５５のスイッチング回路で構成される絞り駆動信号
出力回路である。

【００４７】この絞り駆動信号出力回路４０は、２つの
入力端子には駆動データＤ２のＤ２−１・Ｄ２−２の２
値（Ｈ：Ｈｉｇｈ・Ｌ：Ｌｏｗ）信号が入力され、印加
電圧Ｖａ−ＧＮＤをスイッチングして駆動源２１の駆動
コイル１に正・負・零の駆動電圧Ｖｃを印加する。

【００４８】５０はＤ２−１の出力のＨ・ＬでＯＦＦ・
ＯＮするＰＮＰ型トランジスタ、５１は反転バッファ回
路５５の出力のＨ・ＬでＯＦＦ・ＯＮするＰＮＰ型トラ
ンジスタ、５２はＤ２−２の出力のＨ・ＬでＯＮ・ＯＦ
ＦするＮＰＮ型トランジスタ、５３は反転バッファ回路
５４の出力のＨ・ＬでＯＮ・ＯＦＦするＮＰＮ型トラン
ジスタである。

【００４９】５４はＤ２−１の出力を反転してＮＰＮト
ランジスタ５３に出力する反転バッファ回路、５５はＤ
２−２の出力を反転してＰＮＰトランジスタ５１に出力
する反転バッファ回路である。

【００５０】ここで、信号Ｄ２−１と信号Ｄ２−２の双
方の信号がＬ，Ｌであると、絞り駆動信号出力回路４０
の出力Ｖｃは無通電状態であるため、駆動源は磁気的安
定点に維持され、絞りは第２段のＦ８に相当する絞り開
口となる。また、信号Ｄ２−１と信号Ｄ２−２に異なる
レベル（ＨまたはＬ）の信号を入力すると、絞り駆動信
号出力回路４０の出力Ｖｃは正方向または負方向に流
れ、駆動源２１は第１段の開放絞り、または第３段の最
小絞りの位置に保持される。

【００５１】したがって、絞り制御信号形成回路４１
は、絞り駆動信号出力回路４０にＨ，Ｌ、０の３種類の
信号を出力して、３段階の絞りの調節を行うことができ
る。

【００５２】図３は本実施形態の光量調節装置の動作を
説明するフローチャート図である。ステップ９１は、撮
影スタート時に駆動コイル１の通電を停止してＦ８に相
当する絞り開口を形成する位置に光量調節部材６、７を
移動する初期設定処理を行うプロセス。

【００５３】ステップ９２は、初期設定されている蓄積
時間によって撮像素子２５を制御し、サンプルとして撮
像素子２５の出力する映像信号を得るプロセス。

【００５４】ステップ９３は、サンプルとして得られた
映像信号の信号レベルＤ’が所定のレンジの上限の閾値
ＶＨを上回るか否かを判断するプロセス。

【００５５】ステップ９４は、同じく映像信号の信号レ
ベルＤ’が所定レンジの下限の閾値ＶＬを下回るか否か
を判断するプロセス。

【００５６】ステップ９５は、映像信号の信号レベル
Ｄ’ｇａ所定のレンジ内にある時に、蓄積時間制御回路
３３によって撮像素子２５の蓄積時間を制御し、映像信
号の信号レベルＤ’を最適値にするプロセス。

【００５７】ステップ９６は、最適値に制御された撮像
素子２５の出力である映像信号をモニタ３８に表示する
プロセス。

【００５８】ステップ９７は録画ボタン２４が押されて
いるか否かを判断するプロセス。

【００５９】ステップ９８は録画ボタン２４が押された
ときの映像をカードメモリ３６に記憶するプロセス。

【００６０】ステップ９９は映像信号の信号レベルＤ’
ｇａ上限の閾値ＶＨを上回るときに絞り部２０を上回る
方向に駆動するプロセス。

【００６１】ステップ１００は、映像信号の信号レベル
Ｄ’）が下限の閾値ＶＬを下回るときに思慕リブ２０を
開ける方向に駆動するプロセス。

【００６２】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は第１ステータヨーク３−１の磁極３
ａの９０度より大なる開角、Θｂは第２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。

【００６３】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
位置での最小絞りの規制位置を示し、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。

【００６４】×はロータマグネット２と第１ステータヨ
ーク３−１と第２ステータヨーク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。

【００６５】×○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２が磁気的安定位置
に向かう回転力）の方向を示し、＋は反時計回り方向、
Ｇｍはロータマグネット２とステータヨーク３−１・３
−２間の空壁（エアギャップ）、Ｇｙはステータヨーク
３−１と３−２の磁極間の空壁（エアギャップ）であ
る。

【００６６】図７は本実施形態のロータマグネット２と
素ｒｔｅ−ｔａヨーク３−１・３−２の磁気的安定点と
規制手段の２ヶ所の規制位置で設定した絞り開口におけ
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を示し、矢印は磁気的安
定点に向かうディテントトルクの様子を示したものであ
る。

【００６７】また図７は、図６に示す磁極３ａ・３ｂの
開角が９０度より大なる第１、第２のステータヨーク３
−１・３−２のステータヨーク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ている様子を示している。

【００６８】また、図７では、駆動範囲の規制手段によ
る一方の規制位置６０（ストッパ４ｄと駆動ピン９ａ周
辺部による規制）Ｆ２の絞り値に相当する絞り開口を形
成する位置に設定し、他方の規制位置６１（ストッパ４
ｃと駆動ピン９ｂ周辺部による規制）Ｆ２２の絞り値に
相当する絞り開口を形成する位置に設定している。

【００６９】図８は本実施形態の制御信号波形のタイミ
ングチャートを示す。

【００７０】絞り制御信号形成回路４１の駆動データＤ
２の信号Ｄ２−１・Ｄ２−２が共にＬになると、駆動コ
イル１の通電電流Ｉｃは負のレベルに通電され、光量調
節部材６、７がＦ２２に相当する絞り開口を形成する位
置に移動し、信号Ｄ２−１・Ｄ２−２が共にＨになる
と、駆動コイル１の通電電流Ｉｃは正のレベルに通電さ
れ、光量調節部材６、７がＦ２の絞り値に相当する絞り
開口を形成する位置に移動し、信号Ｄ２−１がＨで信号
Ｄ２−２がＬであると、駆動コイル１の通電電流Ｉｃは
無通電常置となり、光量調節部材６、７は、Ｆ８の絞り
値に相当する開口を形成する位置に移動するように動作
する。（その他の組み合わせは、禁止されている。）上記構成において、撮影がスタートすると、駆動源２１
の駆動コイル１には初期状態として無通電状態となり、
光量調節部材６、７は駆動源２１のロータマグネット２
とステータヨーク３−１・３−２間のディテントトルク
によりＦ８に相当する絞り開口を形成する位置に保持さ
れている。

【００７１】被写体（不図示）から撮影レンズに入射す
る撮像光ＰＳは、上記光量調節部材６、７の形成する絞
り開口を通過して撮像素子２５に結像する撮像素子駆動
部３２は、蓄積時間制御部３３に初期設定されている蓄
積時間で撮像素子２５を制御し、撮像光ＰＳを映像信号
に変換する。

【００７２】次に比較回路４３にて変換した映像信号の
信号レベルが信号データメモリ４２にメモリされている
２つの閾値ＶＬとＶＨによって定義される所定のレンジ
内にあるか否か、また所定のレンジ内に内場合には閾値
ＶＬを下回っているか否か、閾値ＶＨを上回っていいる
かを判断するために、前記映像信号の信号レベルと２つ
の閾値ＶＨ，ＶＬと比較する。

【００７３】前記映像信号の信号レベルが所定のレンジ
内にある場合は、絞り制御信号形成回路４１に映像信号
の信号レベルが、所定のレンジ内にあるという信号を出
力し、現在の絞り値を維持させるとともに、撮像素子２
５の出力する映像信号の信号レベルが信号データメモリ
に記憶されている最適値となるように蓄積時間を制御す
る信号を蓄積時間制御回路３３に出力する。

【００７４】また、前記映像信号が閾値ＶＨを上回る場
合には、絞り制御信号形成回路４１に絞り不２０を絞り
方向に駆動するための信号を出力し、蓄積時間の制御は
行わない。

【００７５】絞り制御信号形成回路４１は絞り値メモリ
２６にメモリした現在の絞り値に基づいて絞り部２０を
絞る方向に駆動可能なときには、絞り駆動信号出力回路
４０にデジタル信号Ｄ２を出力する。

【００７６】4絞り駆動信号出力回路４０はデジタル信
号Ｄ２から駆動源２１の区尾づコイル１に通電する津伝
レベルと通電方向を表す信号Ｖｃを出力し、絞り部２０
は通過高速絞り、Ｆ２２の絞り値に相当する絞り開口を
形成する。

【００７７】前記映像信号が閾値ＶＬを下回る場合に
は、絞り部２０を開く方向に駆動するため、信号Ｖｃの
通電方向が異なり、絞り部２０はＦ２の絞り値に相当す
る絞り開口を形成するだけであるので、説明は省略す
る。

【００７８】つまり、本実施形態は、撮像素子２５の出
力する映像信号の信号レベルが所定のレンジには一定ｐ
ｒｕ場合には、撮像素子２５の蓄積時間を制御して、最
適な信号レベルを得るように動作するとともに、映像信
号の信号レベルが所定のレンジに入らない場合には、絞
り部２０を駆動して所定のレンジに入るように動作して
いる。

【００７９】次に、映像信号をＡ／Ｄ変換回路２９がデ
ジタル映像信号に変換し、これをフレームメモリ３４に
一時的に記憶させてモニタ駆動部３７でモニタ３８に表
示させることで、ファインダの役割を果たす。

【００８０】そして、このとき、録画ボタン２４が押さ
れると、フレームメモリ３４に一時的に記憶された映像
信号がカードメモリ３６に録画される。

【００８１】前記駆動データＤ２をうけて、駆動データ
Ｄ２のＤ２−１・Ｄ２−２が共にＬになると、トランジ
スタ５０・５３がＯＮ、トランジスタ５１・５２がＯＦ
Ｆになり、駆動源２１の駆動コイル１に負の駆動電圧Ｖ
ｃが印加されて負の駆動電流Ｉｃが通電され、信号Ｄ２
−１・Ｄ２−２が共にＨになるとトランジスタ５１・５
２がＯＮ、トランジスタ５０・５３がＯＦＦになり、駆
動コイル１に正の駆動電圧Ｖｃが印加されて正の駆動電
流Ｉｃが通電される。

【００８２】信号Ｄ２−１がＨで信号Ｄ２−２がＬのと
きはト、ランジスタ５０・５１・５２・５３がＯＦＦに
なり、駆動コイル１には電圧は印加されず、駆動電流Ｉ
ｃが通電されない。

【００８３】前記駆動コイル１（抵抗：Ｒｃ）がディテ
ントトルクに打ち勝つ十分な駆動トルクを発生させる負
の電流Ｉｃが通電されると、駆動源２１のロータマグネ
ット２は図６で時計回りに回転駆動され、伝達部材９を
介して光量調節部材６・７を移動させる。そして、スト
ッパー４ｃと駆動ピン９ｂとが当接して光量調節部材
６、７はＦ２２に相当する絞り開口を形成する。

【００８４】同様に、駆動コイル１にディテントトルク
に打ち勝つ十分な駆動トルクを発生させる正の電流Ｉｃ
が通電されると、ロータマグネット２は図６で半時計回
りに回転駆動され、伝達部材９を介して光量調節部材６
・７を移動させる。そして、ストッパー４ｄと駆動ピン
９ａが当接して光量調節部材６、７はＦ２に相当する絞
り開口を形成する。

【００８５】また、駆動コイル１に通電されない場合に
は、ロータマグネット２はディテントトルクによって磁
気的安定点に回転して、磁気的安定点×で停止する。従
って、光量調節部材６・７は、Ｆ８に相当する絞り開口
を形成する。

【００８６】つまり、駆動するのに十分な正・負の通電
と通電しない状態とによって、ロータマグネット２を３
カ所の位置に停止させることができ、光量調節部材６・
７を３つの絞り開口を形成する位置に移動させることが
できる。

【００８７】また、ステータヨーク３−１・３−２の磁
極間のギャップＧｙが、狭いほど設定される磁気的安定
点の位置は高精度に設定されるが、逆に駆動コイル１の
無効励磁束を増加させる。そのためギャップＧｙの大き
さはロータマグネット２とステータヨーク３−１・３−
２間のギャップＧｍの大きさの２倍以下とすることで、
ギャップＧｍのバラツキによる磁気的安定点の変動をギ
ャップＧｙとロータマグネットの漏れ磁束で効果的に低
減できる。

【００８８】またギャップＧｙがギャップＧｍより大き
いので、駆動トルクの低減を防止できる。本出願人の実
験によると、ギャップＧｙの大きさががギャップＧｍの
大きさの１．５倍程度がが好適である。

【００８９】ここでは、デジタル駆動信号Ｄ２は信号Ｄ
２−１・Ｄ２−２が共にＨで正の駆動電流Ｉｃが駆動コ
イル１に通電され、ロータマグネット２が光量調節部材
２０をＦ２に相当する絞り開口に移動させる。これによ
り、光量調節部材を通過する撮像光Ｐｓの光量は増大
し、次の画像取り込みでは前記最適光量値に近い光量へ
と粗調して光量不足を改善する。

【００９０】前記光量平均値から利得制御部３１が適正
な利得へ可変利得アンプ３０を調整し、さらに光電変換
時間を取り込み時間制御部３３が最適化して適正光量を
微調整して、最適な光量に調整するように動作し、画像
取り込みを繰り返す。

【００９１】ここで、上記利得制御駆動部３１と取り込
み時間制御部３３は前記誤差輝度Ｙｃから夫々の適正値
を判断してもよい。

【００９２】また、録画したカード型メモリの画像はフ
レームメモリを通してモニタで確認できる。

【００９３】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。

【００９４】本実施形態のそれぞれにおいて、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。

【００９５】（第２の実施形態）図９は第２の実施形態
を示す。

【００９６】７１は駆動コイル、７２はロータマグネッ
ト、７７はロータマグネット７２に取り付けられた駆動
アームで、駆動ピン７７ａを有する。７３−１・７３−
２はステータヨーク、７４は地板、７４ａは絞り開口、
７４ｃ・７４ｄは駆動ピン７７ａが当接することでロー
タマグネット７２の回転範囲を規制する規制位置、７６
は光量調節部材で、７６ａはＦ２に相当する絞り開口、
７６ｂは撮像光を完全に遮断するために絞り開口が形成
されない全閉位置、７６ｃはＦ５．６に相当する絞り開
口であり、第１の実施形態との違いは、駆動コイル７１
への無通電状態で形成される絞り開口が全閉状態を形成
している点であり、撮像素子２５における撮影後に行う
読み出し動作中にノイズとなる電荷（スミア）をシャッ
ター機能で防止する効果および、撮影時以外の有害な入
射光から、撮像素子や不図示の光学フィルタの劣化を防
止する効果を得ることができる。また、１枚の光量調節
部材に所望の大きさの穴をあけて絞り開口としているの
で、絞り開口が夫々に独立に設定でき、搭載される機器
に応じて設計変更が用意になるという効果がある。（第３の実施形態）図１０は第３の実施形態を示す。

【００９７】８４は地板、８４ａは絞り開口、８８はロ
ータマグネット７２に取り付けられた駆動アームで、駆
動ピン８８ａを有する。８４ｃ・８４ｄは駆動ピン８８
ａが当接することでロータマグネット７２の回転範囲を
規制する規制位置、８６・８７は光量調節部材であり、
第２の実施形態の光量調節部材を２枚で構成した形態で
ある。

【００９８】本実施形態では、駆動コイル７１に通電を
行わない無通電状態のとき、図１０に示されるように光
量調節部材８６、８７の位置は撮像光を完全に遮断する
全閉位置にディテントトルクにより保持されている。こ
の状態からロータマグネット７２が半時計方向に回転
し、駆動ピン８８ａが規制位置８４ｄに当接して停止す
ると、光量調節部材８６は、図中の下方に移動し、光量
調節部材８７は図中の上方に移動して、大きい絞り開口
を形成する。また、ロータマグネット７２が時計方向に
回転し、駆動ピン８８ａが規制位置８４ｃに当接して停
止すると、光量調節部材８６は図中の上方に移動し、光
量調節部材８７は図中の下方に移動して、小さい絞り開
口を形成する。

【００９９】このように、２枚の光量調節部材で構成し
た場合には、第２の実施形態よりも小型化することがで
きる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果がある。

【０１０１】請求項１に係る発明によれば、光量調節の
ためのデジタル信号だけを直接受けるだけで、光量調節
部材を移動させることができ、光量調節装置は画像入力
装置の出力するデジタル信号から自らの駆動特性にあっ
たアナログ信号を作り出すことができる。従って、画像
入力装置と光量調節装置とのマッチングをとりやすい。

【０１０２】請求項２に係る発明によれば、撮像素子か
ら出力されるデジタル信号を直接光量調節のための信号
として使用することができるので、光量調節用に特別な
アナログ回路を設ける必要がなく、装置の構成を簡単に
できる。

【０１０３】請求項３に係る発明によれば、光量調節部
材を移動させて蓄積型画像センサに入る光量を調節で
き、さらに画像センサの蓄積時間を可変制御するので、
画像センサのダイナミックレンジに対して広いレンジの
映像を撮像することができる。請求項４、５に係る発明
によれば、光量調節部材は、撮像光を遮断する位置に移
動できるので、撮像時以外に不要な光束が画像入力装置
に入ることを防止すると共に、撮像時のノイズを低減す
ることができる。

【０１０４】請求項６に係る発明によれば、光量調節部
材を移動させ、画像センサに入る撮像光の光量を調節
し、光量調節部材によって調節された撮像光に対しての
み蓄積時間を可変制御するので、レンジの広い光束に対
しても適正な光量になるように画像センサに入る撮像光
を調節できる。

【０１０５】請求項７に係る発明によれば、正または負
の駆動信号を与える状態と、駆動信号を与えないという
状態とによって、３つの絞り開口を形成することがで
き、簡単に三つの所望の絞り開口を切換えることが可能
であるため、誤動作が無く、簡単かつ簡素な制御と制御
回路で装置全体の小型化と信頼性の高い３段の絞りを得
ることができる。

【０１０６】請求項８に係る発明によれば、撮像光を遮
断する位置に光量調節部材を移動させるので、光量調節
装置をシャッタトスて使用することができる。

【０１０７】請求項９、１０に係る発明によれば、光量
調節部材は、規制部材によって所望の２つの絞り開口を
形成するので、駆動信号の精度によって絞り開口が変化
することがなく、簡単で高精度となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の制御ブロック図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施形態の制御駆動回路図であ
る。

【図３】本発明の第１の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】本発明の第１の実施形態の分解斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の平面図である

【図６】本発明の第１の実施形態の一相励磁モータのモ
デル図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の各手段で設定した絞
り開口における設定負荷トルクのグラフである。

【図８】本発明の第１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。

【図９】本発明の第２の実施形態の光量調節装置の平面
図。

【図１０】本発明の第３の実施形態の光量調節装置の平
面図。

【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・・・光量調節部材２２・・・絞り制御手段２１・・・駆動源

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】光量調節装置及び画像入力装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００６】

【０００７】（１）従来例１〜３の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。

【００１１】

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図４は本発明の一実施形態を示す光
量調節装置の分解斜視図、図５はその平面図を示す。

【００３７】図１は本実施形態の制御ブロック図を示
す。

【００４１】４２は撮像素子２５の最適な映像信号レベ
ルがメモリされているとともに、比較回路４３が比較対
象として用いる所定のレンジを定義する下方の閾値ＶＬ
と上方の閾値ＶＨがメモリされている信号データメモリ
である。４１は比較回路４３からの出力と絞り部２０の
現在の絞り値に基づいて絞り部２０を制御するデジタル
信号Ｄ２を出力する絞り制御信号形成回路、４０は絞り
制御信号形成回路４１からのデジタル信号Ｄ２を駆動源
２１を駆動制御する駆動電圧Ｖｃに変換し、出力する絞
り駆動信号出力回路である。

【００４２】比較回路４３において、Ａ／Ｄ変換回路の
出力するデジタル映像信号の信号レベルが閾値ＶＬとＶ
Ｈとの間にあるときには、撮像素子２５の出力する映像
信号のレベルが信号データメモリにメモリされている最
適値になるように蓄積時間制御回路３３にて蓄積時間を
制御し、絞り制御信号形成回路４１にはデジタル映像信
号の信号レベルが所定のレンジ内にあるという信号を出
力する。

【００４３】一方、デジタル映像信号の信号レベルが閾
値ＶＬとＶＨの間にない場合には、デジタル映像信号の
信号レベルが閾値ＶＬを上回るか、閾値ＶＨを上回るか
を絞り制御信号形成回路４１に出力し、蓄積時間の制御
を行わない。

【００４４】３４はＡ／Ｄ変換回路のデジタル映像信号
を一時的に記憶するフレームメモリ、３５は録画ボタン
２４が押されることを出力する信号Ｄ３に従って、フレ
ームメモリ３４のデジタル映像信号をカードメモリ３６
に録画させる画像メモリ制御部、３６は録画ボタン２４
が押されたときのデジタル映像信号を記憶する着脱自在
なカードメモリ、３７はモニタ３８を駆動してフレーム
メモリ３４に一時的に記憶されている映像を表示させる
モニタ駆動部である。

【００５０】ここで、信号Ｄ２−１と信号Ｄ２−２の信
号がＨ，Ｌであると、絞り駆動信号出力回路４０の出力
Ｖｃは無通電状態であるため、駆動源は磁気的安定点に
維持され、絞りは第２段のＦ８に相当する絞り開口とな
る。また、信号Ｄ２−１と信号Ｄ２−２に同じレベル
（ＨまたはＬ）の信号を入力すると、絞り駆動信号出力
回路４０の出力Ｖｃは正方向または負方向に流れ、駆動
源２１は第１段の開放絞り、または第３段の最小絞りの
位置に保持される。

【００５１】したがって、絞り制御信号形成回路４１
は、絞り駆動信号出力回路４０にＨ，Ｌ、０の３種類の
信号を出力させて、３段階の絞りの調節を行うことがで
きる。図３は本実施形態の光量調節装置の動作を説明す
るフローチャート図である。ステップ９１は、撮影スタ
ート時に駆動コイル１の通電を停止してＦ８に相当する
絞り開口を形成する位置に光量調節部材６、７を移動す
る初期設定処理を行うプロセス。

【００５２】ステップ９２は、初期設定されている蓄積
時間によって撮像素子２５を制御し、サンプルとして撮
像素子２５の出力する映像信号を得るプロセス。

【００５３】ステップ９３は、サンプルとして得られた
映像信号の信号レベルＤ’が所定のレンジの上限の閾値
ＶＨを上回るか否かを判断するプロセス。

【００５４】ステップ９４は、同じく映像信号の信号レ
ベルＤ’が所定レンジの下限の閾値ＶＬを下回るか否か
を判断するプロセス。

【００５５】ステップ９５は、映像信号の信号レベル
Ｄ’ｇａ所定のレンジ内にある時に、蓄積時間制御回路
３３によって撮像素子２５の蓄積時間を制御し、映像信
号の信号レベルＤ’を最適値にするプロセス。

【００５６】ステップ９６は、最適値に制御された撮像
素子２５の出力である映像信号をモニタ３８に表示する
プロセス。

【００５７】ステップ９７は録画ボタン２４が押されて
いるか否かを判断するプロセス。

【００５８】ステップ９８は録画ボタン２４が押された
ときの映像をカードメモリ３６に記憶するプロセス。

【００５９】ステップ９９は映像信号の信号レベルＤ’
が上限の閾値ＶＨを上回るときに絞り部２０を上回る方
向に駆動するプロセス。

【００６０】ステップ１００は、映像信号の信号レベル
Ｄ’が下限の閾値ＶＬを下回るときに絞り部２０を開け
る方向に駆動するプロセス。

【００６１】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は第１ステータヨーク３−１の磁極３
ａの９０度より大なる開角、Θｂは第２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。

【００６２】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
位置での最小絞りの規制位置を示し、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。

【００６３】×はロータマグネット２と第１ステータヨ
ーク３−１と第２ステータヨーク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。

【００６４】×○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２が磁気的安定位置
に向かう回転力）の方向を示し、＋は反時計回り方向、
Ｇｍはロータマグネット２とステータヨーク３−１・３
−２間の空壁（エアギャップ）、Ｇｙはステータヨーク
３−１と３−２の磁極間の空壁（エアギャップ）であ
る。

【００６５】図７は本実施形態のロータマグネット２と
ステータヨーク３−１・３−２の磁気的安定点と規制手
段の２ヶ所の規制位置で設定した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を示し、矢印は磁気的安定点に
向かうディテントトルクの様子を示したものである。ま
た図７は、図６に示す磁極３ａ・３ｂの開角が９０度よ
り大なる第１、第２のステータヨーク３−１・３−２の
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
定している様子を示している。

【００６６】また、図７では、駆動範囲の規制手段によ
る一方の規制位置６０（ストッパ４ｄと駆動ピン９ａ周
辺部による規制）Ｆ２の絞り値に相当する絞り開口を形
成する位置に設定し、他方の規制位置６１（ストッパ４
ｃと駆動ピン９ｂ周辺部による規制）Ｆ２２の絞り値に
相当する絞り開口を形成する位置に設定している。

【００６７】図８は本実施形態の制御信号波形のタイミ
ングチャートを示す。

【００６８】絞り制御信号形成回路４１の駆動データＤ
２の信号Ｄ２−１・Ｄ２−２が共にＬになると、駆動コ
イル１の通電電流Ｉｃは負のレベルに通電され、光量調
節部材６、７がＦ２２に相当する絞り開口を形成する位
置に移動し、信号Ｄ２−１・Ｄ２−２が共にＨになる
と、駆動コイル１の通電電流Ｉｃは正のレベルに通電さ
れ、光量調節部材６、７がＦ２の絞り値に相当する絞り
開口を形成する位置に移動し、信号Ｄ２−１がＨで信号
Ｄ２−２がＬであると、駆動コイル１の通電電流Ｉｃは
無通電常置となり、光量調節部材６、７は、Ｆ８の絞り
値に相当する開口を形成する位置に移動するように動作
する。（その他の組み合わせは、禁止されている。）上記構成において、撮影がスタートすると、駆動源２１
の駆動コイル１には初期状態として無通電状態となり、
光量調節部材６、７は駆動源２１のロータマグネット２
とステータヨーク３−１・３−２間のディテントトルク
によりＦ８に相当する絞り開口を形成する位置に保持さ
れている。

【００６９】被写体（不図示）から撮影レンズに入射す
る撮像光ＰＳは、上記光量調節部材６、７の形成する絞
り開口を通過して撮像素子２５に結像する。撮像素子駆
動部３２は、蓄積時間制御部３３に初期設定されている
蓄積時間で撮像素子２５を制御し、撮像光ＰＳを映像信
号に変換する。

【００７０】次に比較回路４３にて変換した映像信号の
信号レベルが信号データメモリ４２にメモリされている
２つの閾値ＶＬとＶＨによって定義される所定のレンジ
内にあるか否か、また所定のレンジ内にない場合には閾
値ＶＬを下回っているか否か、閾値ＶＨを上回っていい
るかを判断するために、前記映像信号の信号レベルと２
つの閾値ＶＨ，ＶＬと比較する。

【００７１】前記映像信号の信号レベルが所定のレンジ
内にある場合は、絞り制御信号形成回路４１に映像信号
の信号レベルが、所定のレンジ内にあるという信号を出
力し、現在の絞り値を維持させるとともに、撮像素子２
５の出力する映像信号の信号レベルが信号データメモリ
に記憶されている最適値となるように蓄積時間を制御す
る信号を蓄積時間制御回路３３に出力する。

【００７２】また、前記映像信号が閾値ＶＨを上回る場
合には、絞り制御信号形成回路４１に絞り部２０を絞り
方向に駆動するための信号を出力し、蓄積時間の制御は
行わない。

【００７３】絞り制御信号形成回路４１は絞り値メモリ
２６にメモリした現在の絞り値に基づいて絞り部２０を
絞る方向に駆動可能なときには、絞り駆動信号出力回路
４０にデジタル信号Ｄ２を出力する。

【００７４】４絞り駆動信号出力回路４０はデジタル信
号Ｄ２から駆動源２１の駆動コイル１に通電する通電レ
ベルと通電方向を表す信号Ｖｃを出力し、絞り部２０は
通過光量を絞り、Ｆ２２の絞り値に相当する絞り開口を
形成する。

【００７５】前記映像信号が閾値ＶＬを下回る場合に
は、絞り部２０を開く方向に駆動するため、信号Ｖｃの
通電方向が異なり、絞り部２０はＦ２の絞り値に相当す
る絞り開口を形成するだけであるので、説明は省略す
る。

【００７６】つまり、本実施形態は、撮像素子２５の出
力する映像信号の信号レベルが所定のレンジに入る場合
には、撮像素子２５の蓄積時間を制御して、最適な信号
レベルを得るように動作するとともに、映像信号の信号
レベルが所定のレンジに入らない場合には、絞り部２０
を駆動して所定のレンジに入るように動作している。次
に、映像信号をＡ／Ｄ変換回路２９がデジタル映像信号
に変換し、これをフレームメモリ３４に一時的に記憶さ
せてモニタ駆動部３７でモニタ３８に表示させること
で、ファインダの役割を果たす。

【００７７】そして、このとき、録画ボタン２４が押さ
れると、フレームメモリ３４に一時的に記憶された映像
信号がカードメモリ３６に録画される。

【００７８】前記駆動データＤ２をうけて、駆動データ
Ｄ２のＤ２−１・Ｄ２−２が共にＬになると、トランジ
スタ５０・５３がＯＮ、トランジスタ５１・５２がＯＦ
Ｆになり、駆動源２１の駆動コイル１に負の駆動電圧Ｖ
ｃが印加されて負の駆動電流Ｉｃが通電され、信号Ｄ２
−１・Ｄ２−２が共にＨになるとトランジスタ５１・５
２がＯＮ、トランジスタ５０・５３がＯＦＦになり、駆
動コイル１に正の駆動電圧Ｖｃが印加されて正の駆動電
流Ｉｃが通電される。

【００７９】信号Ｄ２−１がＨで信号Ｄ２−２がＬのと
きはト、ランジスタ５０・５１・５２・５３がＯＦＦに
なり、駆動コイル１には電圧は印加されず、駆動電流Ｉ
ｃが通電されない。

【００８０】前記駆動コイル１（抵抗：Ｒｃ）がディテ
ントトルクに打ち勝つ十分な駆動トルクを発生させる負
の電流Ｉｃが通電されると、駆動源２１のロータマグネ
ット２は図６で時計回りに回転駆動され、伝達部材９を
介して光量調節部材６・７を移動させる。そして、スト
ッパー４ｃと駆動ピン９ｂとが当接して光量調節部材
６、７はＦ２２に相当する絞り開口を形成する。

【００８１】同様に、駆動コイル１にディテントトルク
に打ち勝つ十分な駆動トルクを発生させる正の電流Ｉｃ
が通電されると、ロータマグネット２は図６で半時計回
りに回転駆動され、伝達部材９を介して光量調節部材６
・７を移動させる。そして、ストッパー４ｄと駆動ピン
９ａが当接して光量調節部材６、７はＦ２に相当する絞
り開口を形成する。

【００８２】また、駆動コイル１に通電されない場合に
は、ロータマグネット２はディテントトルクによって磁
気的安定点に回転して、磁気的安定点×で停止する。従
って、光量調節部材６・７は、Ｆ８に相当する絞り開口
を形成する。

【００８３】つまり、駆動するのに十分な正・負の通電
と通電しない状態とによって、ロータマグネット２を３
カ所の位置に停止させることができ、光量調節部材６・
７を３つの絞り開口を形成する位置に移動させることが
できる。

【００８４】また、ステータヨーク３−１・３−２の磁
極間のギャップＧｙが、狭いほど設定される磁気的安定
点の位置は高精度に設定されるが、逆に駆動コイル１の
無効励磁束を増加させる。そのためギャップＧｙの大き
さはロータマグネット２とステータヨーク３−１・３−
２間のギャップＧｍの大きさの２倍以下とすることで、
ギャップＧｍのバラツキによる磁気的安定点の変動をギ
ャップＧｙとロータマグネットの漏れ磁束で効果的に低
減できる。

【００８５】またギャップＧｙがギャップＧｍより大き
いので、駆動トルクの低減を防止できる。本出願人の実
験によると、ギャップＧｙの大きさががギャップＧｍの
大きさの１．５倍程度がが好適である。

【００８６】また、録画したカード型メモリの画像はフ
レームメモリを通してモニタで確認できる。

【００８７】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。

【００８８】本実施形態のそれぞれにおいて、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。

【００８９】（第２の実施形態）図９は第２の実施形態
を示す。

【００９０】７１は駆動コイル、７２はロータマグネッ
ト、７７はロータマグネット７２に取り付けられた駆動
アームで、駆動ピン７７ａを有する。７３−１・７３−
２はステータヨーク、７４は地板、７４ａは絞り開口、
７４ｃ・７４ｄは駆動ピン７７ａ周囲が当接することで
ロータマグネット７２の回転範囲を規制する規制位置、
７６は光量調節部材で、７６ａはＦ２に相当する絞り開
口、７６ｂは撮像光を完全に遮断するために絞り開口が
形成されない全閉位置、７６ｃはＦ５．６に相当する絞
り開口であり、第１の実施形態との違いは、駆動コイル
７１への無通電状態で形成される絞り開口が全閉状態を
形成している点であり、撮像素子２５における撮影後に
行う読み出し動作中にノイズとなる電荷（スミア）をシ
ャッター機能で防止する効果および、撮影時以外の有害
な入射光から、撮像素子や不図示の光学フィルタの劣化
を防止する効果を得ることができる。また、１枚の光量
調節部材に所望の大きさの穴をあけて絞り開口としてい
るので、絞り開口が夫々に独立に設定でき、搭載される
機器に応じて設計変更が用意になるという効果がある。
（第３の実施形態）図１０は第３の実施形態を示す。

【００９１】８４は地板、８４ａは絞り開口、８８はロ
ータマグネット７２に取り付けられた駆動アームで、駆
動ピン８８ａを有する。８４ｃ・８４ｄは駆動ピン８８
ａ周囲が当接することでロータマグネット７２の回転範
囲を規制する規制位置、８６・８７は光量調節部材であ
り、第２の実施形態の光量調節部材を２枚で構成した形
態である。

【００９２】本実施形態では、駆動コイル７１に通電を
行わない無通電状態のとき、図１０に示されるように光
量調節部材８６、８７の位置は撮像光を完全に遮断する
全閉位置にディテントトルクにより保持されている。こ
の状態からロータマグネット７２が半時計方向に回転
し、駆動ピン８８ａ周囲が規制位置８４ｄに当接して停
止すると、光量調節部材８６は、図中の下方に移動し、
光量調節部材８７は図中の上方に移動して、大きい絞り
開口を形成する。また、ロータマグネット７２が時計方
向に回転し、駆動ピン８８ａ周囲が規制位置８４ｃに当
接して停止すると、光量調節部材８６は図中の上方に移
動し、光量調節部材８７は図中の下方に移動して、小さ
い絞り開口を形成する。

【００９３】このように、２枚の光量調節部材で構成し
た場合には、第２の実施形態よりも小型化することがで
きる。

【００９４】

【００９５】請求項１に係る発明によれば、光量調節の
ためのデジタル信号だけを直接受けるだけで、光量調節
部材を移動させることができ、光量調節装置は画像入力
装置の出力するデジタル信号から自らの駆動特性にあっ
たアナログ信号を作り出すことができる。従って、画像
入力装置と光量調節装置とのマッチングをとりやすい。

【００９６】請求項２に係る発明によれば、撮像素子か
ら出力されるデジタル信号を直接光量調節のための信号
として使用することができるので、光量調節用に特別な
アナログ回路を設ける必要がなく、装置の構成を簡単に
できる。

【００９７】請求項３に係る発明によれば、光量調節部
材を移動させて蓄積型画像センサに入る光量を調節で
き、さらに画像センサの蓄積時間を可変制御するので、
画像センサのダイナミックレンジに対して広いレンジの
映像を撮像することができる。請求項４、５に係る発明
によれば、光量調節部材は、撮像光を遮断する位置に移
動できるので、撮像時以外に不要な光束が画像入力装置
に入ることを防止すると共に、撮像時のノイズを低減す
ることができる。

【００９８】請求項６に係る発明によれば、光量調節部
材を移動させ、画像センサに入る撮像光の光量を調節
し、光量調節部材によって調節された撮像光に対しての
み蓄積時間を可変制御するので、レンジの広い光束に対
しても適正な光量になるように画像センサに入る撮像光
を調節できる。

【００９９】請求項７に係る発明によれば、正または負
の駆動信号を与える状態と、駆動信号を与えないという
状態とによって、３つの絞り開口を形成することがで
き、簡単に三つの所望の絞り開口を切換えることが可能
であるため、誤動作が無く、簡単かつ簡素な制御と制御
回路で装置全体の小型化と信頼性の高い３段の絞りを得
ることができる。

【０１００】請求項８に係る発明によれば、撮像光を遮
断する位置に光量調節部材を移動させるので、光量調節
装置をシャッタとして使用することができる。

【０１０１】請求項９、１０に係る発明によれば、光量
調節部材は、規制部材によって所望の２つの絞り開口を
形成するので、駆動信号の精度によって絞り開口が変化
することがなく、簡単で高精度となる。

【図面の簡単な説明】

【図３】本発明の第１の実施形態の光量調節装置の動作
を説明するフローチャート図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の分解斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の平面図である

【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・・・光量調節部材２２・・・絞り制御手段２１・・・駆動源

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光量調節装置により調節された撮像光を
撮像素子によって画像入力する画像入力装置に用いる光
量調節装置において、画像入力装置本体からデジタル信号を受ける受信手段
と、前記受信手段で受信した前記デジタル信号を対応す
るアナログ信号に変換する変換手段と、前記アナログ信
号が供給されることで励磁する駆動コイルと、前記駆動
コイルの励磁によって動作するロータと、前記ロータの
回転に連動して移動することで撮像光の光量を調節する
光量調節部材とを有する光量調節装置。
【請求項２】撮像素子と、前記撮像素子の出力に応じ
て前記撮像素子に入射する撮像光の光量を調節するため
のデジタル信号を形成する信号形成手段と、前記デジタ
ル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手段と、
前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆動コイ
ルと、前記駆動コイルの励磁によっ動作するロータと、
前記ロータの回転に連動して移動することで前記撮像光
が通過する開口の大きさが変化する光量調節部材と、前
記光量調節部材によって調節された前記撮像光を前記撮
像素子の出力として記憶する記憶手段とを有することを
特徴とする画像入力装置。
【請求項３】蓄積型画像センサと、前記蓄積型画像セ
ンサの出力に応じて前記撮像素子に入射する撮像光の光
量を調節するためのデジタル信号を形成する信号形成手
段と、前記デジタル信号を対応するアナログ信号に変換
する変換手段と、前記アナログ信号が供給されることで
励磁する駆動コイルと、前記駆動コイルの励磁によって
動作するロータと、前記ロータの回転に連動して移動す
ることで前記撮像光が通過する開口の大きさが変化する
光量調節部材と、前記光量調節部材によって調節された
前記撮像光が適正のレベルになるように前記蓄積型画像
センサの蓄積時間を可変制御する蓄積時間制御手段と、
前記蓄積時間制御手段によって蓄積時間を可変制御した
後の前記蓄積型画像センサの出力を記憶する記憶手段と
を有することを特徴とする画像入力装置。
【請求項４】光量調節装置により調節された撮像光を
撮像素子によって画像入力する画像入力装置に用いる光
量調節装置において、画像入力装置本体からデジタル信
号を受ける受信手段と、前記受信手段で受信した前記デ
ジタル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手段
と、前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆動
コイルと、前記駆動コイルの励磁によって動作するロー
タと、前記ロータの回転に連動して移動することで撮像
光の光量を調節する光量調節部材とを有するものであっ
て、前記光量調節部材は前記撮像光を遮断する位置と所
望の絞り開口を形成する位置に移動することを特徴とす
る光量調節装置。
【請求項５】撮像素子と、前記撮像素子の出力に応じ
て前記撮像素子に入射する撮像光の光量を調節するため
のデジタル信号を形成する信号形成手段と、前記デジタ
ル信号を対応するアナログ信号に変換する変換手段と、
前記アナログ信号が供給されることで励磁する駆動コイ
ルと、前記駆動コイルの励磁によって動作するロータ
と、前記ロータの回転に連動して移動することで前記撮
像光が通過する開口の大きさが変化する光量調節部材
と、前記光量調節部材によって調節された前記撮像光を
前記撮像素子の出力として記憶する記憶手段とを有する
ものであって、前記光量調節部材は前記撮像光を遮断す
る位置と所望の絞り開口を形成する位置に移動すること
を特徴とする画像入力装置。
【請求項６】蓄積型画像センサと、前記蓄積型画像セ
ンサの出力に応じて前記撮像素子に入射する撮像光の光
量を調節するためのデジタル信号を形成する信号形成手
段と、前記デジタル信号を対応するアナログ信号に変換
する変換手段と、前記アナログ信号が供給されることで
励磁する駆動コイルと、前記駆動コイルの励磁によって
動作するロータと、前記ロータの回転に連動して前記撮
像光を遮断する位置と所望の絞り開口を形成する位置に
移動する光量調節部材と、前記光量調節部材によって前
記所望の絞り開口が形成されたときのみ前記撮像光が適
正のレベルになるように前記蓄積型画像センサの蓄積時
間を可変制御する蓄積時間制御手段と、前記蓄積時間制
御手段によって蓄積時間を可変制御した後の前記蓄積型
画像センサの出力を記憶する記憶手段とを有することを
特徴とする画像入力装置。
【請求項７】通過光束を調節するために絞り開口の大
きさを変化させる光量調節部材と、前記光量調節部材を
駆動するための駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調
節部材に伝達する伝達部材と、少なくとも正・負の２値
の信号レベルの駆動信号を前記駆動源に通電する状態と
駆動信号を前記駆動源に通電しない状態に制御すること
で、前記光量調節部材を少なくとも３カ所の位置に移動
させて少なくとも所望の３つの絞り開口を形成する絞り
制御手段とを有することを特徴とする光量調節装置。
【請求項８】通過光束を調節するために絞り開口の大
きさを変化させる光量調節部材と、前記光量調節部材を
駆動するための駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調
節部材に伝達する伝達部材と、少なくとも正・負の２値
の信号レベルの駆動信号を前記駆動源に通電する状態
と、駆動信号を前記駆動源に通電しない状態に制御する
ことで、前記光量調節部材を少なくとも３カ所の位置に
移動させる絞り制御手段とを有し、前記絞り制御手段は
前記光量調節部材が前記通過光束を遮断する位置と、前
記光量調節部材が少なくとも所望の２つの絞り開口を形
成する位置に前記光量調節部材を移動させることを特徴
とする光量調節装置。
【請求項９】通過光束を調節するために絞り開口の大
きさを変化させる光量調節部材と、前記光量調節部材を
駆動するための駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量調
節部材に伝達する伝達部材と、前記光量調節部材の移動
範囲を規制する規制部材と、少なくとも正・負の２値の
信号レベルの駆動信号を前記駆動源に通電する絞り制御
手段とを有し、前記光量調節部材は前記駆動信号が前記
駆動源に通電されることで移動し、前記規制部材に移動
を規制されて少なくとも所望の２つの絞り開口を形成す
る位置に停止することを特徴とする光量調節装置。
【請求項１０】通過光束を調節するために絞り開口の
大きさを変化させる光量調節部材と、前記光量調節部材
を駆動するための駆動源と、前記駆動源の駆動力を光量
調節部材に伝達する伝達部材と、前記光量調節部材の移
動範囲を規制する規制部材と、少なくとも正・負の２値
の信号レベルの駆動信号を前記駆動源に通電する状態と
駆動信号を前記駆動源に通電しない状態に制御する絞り
制御手段とを有し、前記光量調節部材の移動範囲の端は
前記光量調節部材が所定の絞り開口を形成する位置に設
定され、前記光量調節部材は前記駆動信号が前記駆動源
に通電されることで移動し、前記規制部材に移動を規制
されて停止することを特徴とする光量調節装置。
【請求項１１】請求項７、８、９または１０におい
て、前記駆動源は永久磁石からなるロータと、前記ロー
タと対向する位置に磁極部が配置されるステータと、前
記ステータに巻回される駆動コイルにより構成され、前
記正の信号レベルの駆動信号と前記負の信号レベルの駆
動信号とは前記コイルに対する通電方向が異なり、前記
磁極部の極性変化により前記ロータが異なる方向に回転
することを特徴とする光量調節装置。
【請求項１２】請求項７、８、９または１０におい
て、前記駆動源は永久磁石からなるロータと、前記ロー
タと対向する位置に磁極部が配置されるステータと、前
記ステータに巻回される駆動コイルにより構成され、前
記駆動コイルに前記駆動信号を通電しない状態では、前
記ロータと前記ステータの磁極部との間に働くディテン
トトルクによって前記ロータは所定の位置に保持される
ことを特徴とする光量調節装置。
【請求項１３】請求項７、８、１０または１１におい
て、前記駆動源は永久磁石からなるロータと、前記ロー
タと対向する位置に磁極部が配置されるステータと、前
記ステータに巻回される駆動コイルにより構成され、前
記ロータと前記ステータの磁気的安定点を前記光量調節
部材の移動範囲内の所望の絞り開口を形成する位置に設
定することを特徴とする光量調節装置。
【請求項１４】請求項１３において、前記ロータと前
記ステータの磁気的安定点は前記光量調節部材が前記通
過光束を遮断する位置であることを特徴とする光量調節
装置。
【請求項１５】請求項１３において、前記ロータと前
記ステータとの磁気的安定点は前記光量調節部材が中間
の絞り開口を形成する位置であることを特徴とする光量
調節装置。
【請求項１６】請求項１１、１２、または１３におい
て、前記ロータマグネットに対抗配置される前記ステー
タヨークに形成される磁極の開角は、９０度より大であ
ることを特徴とする光量調節装置。
【請求項１７】請求項１６において、前記ロータマグ
ネットに対抗配置される前記ステータヨークに形成され
る磁極間のギャップＧｙは、前記ロータマグネットとス
テータヨーク間のギャップＧｍに対してＧｍ≦Ｇｙ≦２
Ｇｍであることを特徴とする光量調節装置。
【請求項１８】請求項７ないし１７の何れかに記載の
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
特徴とする画像入力装置。