CN104185813A - 光调节系统 - Google Patents

Abstract

提供一种光调节系统，能够检测在非驱动时光调节机构的移动，能够将光调节机构配置在规定部位。具备：指令机构(640)，输出用于指示光调节机构(300)的转动方向的指令信号；检测机构(630)，检测线圈(501)所产生的电动势；切换机构(610)，在对线圈施加电流的驱动时，将线圈与驱动机构(500、302、620)连接，在检测线圈所产生的电动势的非驱动时，将线圈与检测机构连接；判定机构(660)，基于从检测机构输出的输出信号，判定旋转轴部件(302)的旋转状态；以及控制机构(650)，基于从判定机构输出的输出信号，对驱动机构输出使其输出驱动信号的命令。

Description

光调节系统

技术领域

本发明涉及光调节系统。

背景技术

近年来，随着具有摄像功能的便携式设备、微视频示波器(micro videoscope)等小型摄像设备的高画质化，对于透镜、光圈、光学滤波器等光学要素，采用聚焦透镜(focus lens)、可变光圈、可变特性滤波器而非以往的固定焦点透镜、固定开口光圈、固定特性滤波器的需求提高。进而，作为将小型摄像设备中采用的光学要素小型化的方法，提出了很多光调节系统。

作为这样的光调节系统的例子，提出了专利文献1中记载的光量调整装置。图5是表示以往的光量调整装置的整体结构的分解立体图。

图5所示的光量调整装置将基板做成多层基板构造，将以具有较大的导磁率的物质的膜为芯(core)的线圈(coil)形成在印刷基板上。对这样构成的线圈体925嵌入至少着磁为二极以上的圆筒形的转子(rotor)920，将对通过光量进行调节的光圈叶片(絞り羽根)915固定到该转子920。光圈叶片915以被上下基板910、911夹持的方式配置，利用形成在印刷基板上的线圈而在形成在上下基板910、911之间的间隙中移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－20360号公报

发明概要

发明要解决的问题

但是，在专利文献1所记载的光量调整装置中，在没有对使光圈叶片915开闭的线圈体925通电的状态下，当光圈叶片915没有被保持且对设备施加冲击、振动等时，光圈叶片915会从规定的位置移动，但由于无法识别移动而无法回到原来的位置。这样，在以往的光调节系统中，无法识别非驱动时的光圈叶片以外的光调节机构的位置，因此难以稳定地进行其后的光调节机构的驱动控制。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种在非驱动时能够检测光调节机构发生了移动、能够将光调节机构配置在规定部位的光调节系统。

用于解决问题的手段

为了解决上述的问题并达成目的，本发明的光调节系统的特征在于，具备：第1基板及第2基板，分别形成有光学开口；至少一个光调节机构，设有具有磁性的旋转轴部件；间隔件，配置在第1基板与第2基板之间，形成光调节机构能够动作的空间；驱动机构，配置在第1基板上，通过对线圈施加电流而使光调节机构动作；指令机构，输出用于指示光调节机构的转动方向的指令信号；检测机构，检测线圈所产生的电动势；切换机构，在对线圈施加电流的驱动时将线圈与驱动机构连接，在检测线圈所产生的电动势的非驱动时将线圈与检测机构连接；判定机构，基于从检测机构输出的输出信号，判定旋转轴部件的旋转状态；以及控制机构，基于从判定机构输出的输出信号，对驱动机构输出使其输出驱动信号的命令。

本发明的光调节系统中，优选的是，具有存储机构，该存储机构存储来自指令机构的输出；在从判定机构向控制机构输入了输出信号时，基于存储机构中存储的信息，决定来自控制机构的输出信号。

本发明的光调节系统中，优选的是，在接通了光调节系统的电源时，指令机构向控制机构输出指令信号，以使光调节机构向第1静止位置移动。

发明效果

本发明的光调节系统检测在非驱动时因光调节机构旋转而在线圈中产生的电动势，若检测到电动势的产生，则对线圈施加与电动势的方向相应的驱动电流，由此得到能够将光调节机构配置在规定部位的效果。

附图说明

图1是表示第1实施方式的光调节系统的结构的图。

图2是表示第1实施方式中的光调节装置的结构的分解立体图。

图3是表示将第1实施方式中的光调节装置组装完成的状态的结构的立体图。

图4是表示第1实施方式的光调节系统的处理的流程的流程图。

图5是表示以往的光量调整装置的整体结构的分解立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的光调节系统的实施方式进行详细的说明。另外，该发明并不由以下的实施方式所限定。

(第1实施方式)

利用图1至图3对第1实施方式的光调节系统的结构进行说明。图1是表示第1实施方式的光调节系统700的结构的图。

如图1所示，第1实施方式的光调节系统具备光调节装置50、作为切换机构的开关610、驱动部620、作为检测机构的检测部630、作为指令机构的指令部640、作为控制机构的控制部650、作为判定机构的判定部660、存储部670以及电源部690(电源)。

首先，参照图2、图3对光调节装置50的结构进行说明。图2是表示第1实施方式中的光调节装置50的结构的分解立体图。图3是表示将光调节装置50组装完成的状态的结构的立体图。

如图2、图3所示，光调节装置50具备：第1基板101，形成有光学开口102及旋转轴孔103；第2基板201，形成有光学开口202及旋转轴孔203；光调节机构300，配置有光学元件301；间隔件401，配置在第1基板101与第2基板201之间，用于形成光调节机构300能够动作的空间；以及使光调节机构300动作的电磁驱动源500。

第1基板101和第2基板201，以设置在第1基板101的中心的光学开口102和设置在第2基板201的中心的光学开口202在光轴AX上处于同心状的方式，沿着光轴AX依次配置。

在光调节机构300的旋转中心，直接设有具有磁性的旋转轴部件302。作为旋转轴部件302，例如使用磁铁。

光调节机构300配置在第1基板101与第2基板201之间。旋转轴部件302以沿着光轴AX延伸的方式，其下端部可转动地嵌入到第2基板201的旋转轴孔203内，其上端部可转动地贯通第1基板101的旋转轴孔103。光调节机构300以旋转轴部件302为中心转动，作为光学元件301而形成了光学开口的情况下，光学元件301作为光学光圈发挥功能。在此，作为光学元件301，例如能够设置光学开口、透镜、滤波器。此外，也可以设置多个光调节机构300。

电磁驱动源500配置在第1基板101上，在大致“コ”字状的磁轭(yoke)部件502上分别卷绕有两个卷绕线圈501(线圈)。磁轭部件502的两个前端部503、504分别与旋转轴部件302对置。

接着，对光调节系统700之中的光调节装置50以外的结构进行说明。

如图1所示，开关610具备与驱动部620连接的第1端子611、与检测部630连接的第2端子612、以及与电磁驱动源500的卷绕线圈501连接的第3端子613，有选择地切换第1端子611及第2端子612中的一方与第3端子613之间的连接。具体而言，开关610在对卷绕线圈501施加电流的驱动时将驱动部620与卷绕线圈501电连接。相对于此，在对卷绕线圈501所产生的电动势进行检测的非驱动时将检测部630与卷绕线圈501电连接。在此，非驱动时是指对卷绕线圈501没有施加用于驱动的电流的状态，如后所述，若驱动时的电流的施加结束则自动成为非驱动时的状态。

在此，向第1端子611的连接的切换例如根据在从指令部640向控制部650输出了指令信号时控制部650所输出的控制信号来进行。此外，向第2端子612的连接的切换例如可以在来自驱动部620的信号输入消失时自动进行，也可以根据来自控制部650的控制信号来进行。

指令部640对控制部650输出用于指示光调节机构300的转动方向的指令信号。

检测部630检测相应于旋转轴部件302的旋转而在卷绕线圈501中产生的电动势。

判定部660基于从检测部630输出的输出信号，判定旋转轴部件302的旋转状态。在此，旋转状态中包含旋转方向、旋转速度，能够根据旋转速度来判定光调节机构300是否正在旋转。

控制部650基于从判定部660输出的输出信号，对驱动部620输出使其将驱动电磁驱动源500的驱动信号输出的命令信号。

驱动部620根据控制部650所输出的用于将驱动信号输出的命令信号，对电磁驱动源500的卷绕线圈501输出用于使光调节机构300转动的驱动信号。

存储部670例如使用利用了半导体元件的非易失性存储器或易失性存储器，存储光调节系统的动作所需的信息。所存储的信息由控制部650在各处理中参照。

电磁驱动源500、旋转轴部件302以及驱动部620构成驱动机构。光调节机构300由驱动机构驱动。更具体而言，当从驱动部620向卷绕线圈501施加规定的电流作为驱动信号时，配置在前端部503、504之间的旋转轴部件302绕其轴转动。随着该转动，光调节机构300以旋转轴部件302为旋转轴，在相对于光轴AX的方向铅直的平面内，相互转动到第1静止位置和第2静止位置，由此光学元件301的位置改变，对穿过光调节装置50的光学开口的入射光进行调整。

在光调节机构300位于第1静止位置时，光学元件301位于从第1基板101的光学开口102及第2基板201的光学开口202离开的位置。此时，光调节机构300抵接于间隔件401的内壁而静止于该位置。在该状态下，作为光调节装置50的光学开口成为形成于第1基板101的光学开口102、或者形成于第2基板201的光学开口202。

另一方面，在光调节机构300位于第2静止位置时，光学元件301位于与第1基板101的光学开口102及第2基板201的光学开口202重合的位置。此时，光调节机构300抵接于间隔件401的内壁而静止于该位置。在该状态下，光学元件301为光圈的情况下，作为光调节装置50的光学开口成为形成于光调节机构300的光学元件301。

卷绕线圈501在光调节装置50的驱动时通过规定的电流的施加而使旋转轴部件302转动，在光调节装置50的非驱动时产生与旋转轴部件302的旋转相应的电动势。换言之，使用共通的卷绕线圈501来进行光调节机构300的驱动和旋转的检测。因此，光调节系统700中不用使光调节装置50大型化就能够进行驱动和旋转检测。

另外，第1实施方式的光调节装置50中，使间隔件401作为光调节机构300的静止位置的制动件(stopper)来发挥功能(兼用)，但也可以另外使用制动部件。

参照图4对光调节系统700的动作进行说明。图4是表示光调节系统700的处理的流程的流程图。

首先，指令部640向控制部650输出用于光调节机构300的驱动的指令信号(步骤S101)。该指令信号是指示光调节机构300的转动方向(移动方向)的信号。

接着，开关610根据来自控制部650的控制信号，连接第1端子611与第3端子613，将驱动部620连接至卷绕线圈501(步骤S102)。该控制信号是表示处于驱动时的信号。

接着，控制部650对驱动部620输出作为使驱动信号输出的命令的输出信号(步骤S103)。该输出信号是包含输出电力量及施加时间的信息的信号。

接收到输出信号的驱动部620基于该输出信号，对卷绕线圈501施加电流(步骤S104)。电流的施加在经过输出信号所包含的施加时间后自动结束。

若电流的施加结束，则控制部650判断为是非驱动时，并将控制信号输出给开关610。接收到该控制信号的开关610将第3端子613的连接目的地自动切换为第2端子612，将检测部630连接至卷绕线圈501(步骤S105)。由此，检测部630成为能够检测在光调节机构300移动了的情况下卷绕线圈501所产生的电动势的状态。

另外，由控制部650进行的非驱动时的判断既可以根据向卷绕线圈501的电流施加结束来进行，也可以根据检测到从电流施加结束起经过了规定时间来进行。

在光调节装置50的卷绕线圈501未被输入来自驱动部620的驱动信号的状态下，在旋转轴部件302旋转而光调节机构300移动了的情况下，卷绕线圈501中产生由旋转轴部件302的旋转引起的电动势而流过微电流。检测部630若检测到该电动势则输出检测信号。关于该检测信号，由判定部660判定。

在判定部660判断为输出了检测信号的情况下(步骤S106中“是”)，开关610根据来自控制部650的控制信号，对端子进行切换而将驱动部620连接至线圈501(步骤S102)，执行其后的处理(步骤S103以后)而将光调节机构配置在规定的位置。

在此，来自检测部630的检测信号的输出状态根据旋转轴部件302的旋转方向而发生变化。例如，右旋转时输出正的信号，左旋转时输出负的信号。因此，通过由判定部660判定信号的正负、大小，能够对控制部650指示使光调节机构300向规定的位置转动的方向。

相对于此，在没有输出检测信号的情况下(步骤S106中“否”)，控制部650判断来自指令部640的指令信号的有无(步骤S107)。

在有指令信号时(步骤S107中“是”)，控制部650接受从指令部640输出的指令信号(步骤S101)。

另一方面，在没有指令信号时(步骤S107中“否”)，控制部650确认电源部690(电源)的状态。在电源被切断时(步骤S108中“是”)结束处理。

在电源未被切断时(步骤S108中“否”)，再次判定是否输出了检测信号(步骤S106)，执行步骤S106以后的工序。

根据上述的光调节系统，即使光调节机构300因冲击等负荷而旋转，也通过检测由此在卷绕线圈501中产生的电动势，能够回到期望的位置，并且能够实现稳定的动作。

(第2实施方式)

第2实施方式的光调节系统除了以下的点之外具备与图1～图3所示的第1实施方式的光调节系统同样的结构，执行与图4的流程同样的处理。

在第2实施方式的光调节系统中，将从指令部640向控制部650输出的指令信号(图4的步骤S101)存放在作为存储机构的存储部670中。该指令信号向存储部670的存放优选在图4的步骤S103中进行。

判定部660在光调节装置50的非驱动时判定为从检测部630输出了检测信号的情况下(图4的步骤S106中“是”)，将存放在存储部670中的指令信号的信息发送给控制部650。与此对应地，从控制部650接收到控制信号的开关610将与第3端子613连接的端子从第2端子612切换为第1端子611(图4的步骤S102)。接着，控制部650向驱动部620输出作为将驱动信号输出的命令的输出信号(图4的步骤S103)。接收到输出信号的驱动部620基于该输出信号，对卷绕线圈501施加电流(图4的步骤S104)。

在此，从控制部650向驱动部620发送的输出信号是基于存放在存储部670中的指令信号所包含的光调节机构300的转动方向的信息而生成的信号，例如是用于使光调节机构300向与基于指令信号的光调节机构300的转动方向相反的方向转动的信号。

如以上那样，若基于存放在存储部670中的指令信号而生成输出信号，则能够使光调节机构300与过去驱动时的光调节机构300的转动方向对应地转动，因此在检测到旋转轴部件302旋转了时，能够可靠地回到原来的状态。进而，由于仅检测与光调节机构300的移动量对应的检测信号的大小即可，因此能够防止误动作而成为稳定的系统。

另外，其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。

(第3实施方式)

第3实施方式的光调节系统中，在电源接通时使光调节机构300转动而使光学元件301配置在第1静止位置上这一点与第1实施方式的光调节系统不同。对于其以外，第3实施方式的光调节系统具备与图1～图3所示的第1实施方式的光调节系统同样的结构，执行与图4的流程图同样的处理。

第3实施方式的光调节系统中，若来自电源部690的电力供给开始而电源接通，则不论光调节机构300的位置如何，都从指令部640对控制部650输出使光调节机构300转动而使光学元件301移动至第1静止位置的指令信号。该处理优选在处理开始后且到达图4的步骤S101之前执行。

在光调节系统的电源没有接通时，无法判断光学元件301位于哪个位置。因此，若不论光调节机构300的位置如何都在电源接通时从指令部640发送向第1静止位置移动的信号，则能够从光调节机构300的位置被复位的状态起开始控制。由此，能够可靠地进行用于使光调节机构300向期望的方向转动的控制，并且旋转轴部件302的转动的检测控制也能够稳定地进行。

另外，其他结构、作用、效果与第1实施方式相同。

工业实用性

如以上所述，本发明的光调节系统能够用于在非驱动时施加了冲击、振动等的情况下的光调节机构的移动的检测、以及与检测对应的光调节机构的位置调整。

附图标记说明

50      光调节装置

101      第1基板

102      光学开口

103      旋转轴孔

201      第2基板

202      光学开口

203      旋转轴孔

300      光调节机构

301      光学元件

302      旋转轴部件

401      间隔件

500      电磁驱动源

501      卷绕线圈

502      磁轭部件

503、504   前端部

610      开关

611、612、613   端子

620      驱动部

630      检测部

640      指令部

650      控制部

660      判定部

670      存储部

690      电源部

700    光调节系统

Claims (3)

1.一种光调节系统，其特征在于，具备：

第1基板及第2基板，分别形成有光学开口；

至少一个光调节机构，设有具有磁性的旋转轴部件；

间隔件，配置在所述第1基板与所述第2基板之间，形成所述光调节机构能够动作的空间；

驱动机构，配置在所述第1基板上，通过对线圈施加电流而使所述光调节机构动作；

指令机构，输出用于指示所述光调节机构的转动方向的指令信号；

检测机构，检测所述线圈所产生的电动势；

切换机构，在对所述线圈施加电流的驱动时，将线圈与所述驱动机构连接，在检测所述线圈所产生的电动势的非驱动时，将所述线圈与所述检测机构连接；

判定机构，基于从所述检测机构输出的输出信号，判定所述旋转轴部件的旋转状态；以及

控制机构，基于从所述判定机构输出的输出信号，对所述驱动机构输出使其输出驱动信号的命令。

2.如权利要求1所述的光调节系统，其特征在于，

具有存储机构，该存储机构存储来自所述指令机构的输出；

在从所述判定机构向所述控制机构输入了输出信号时，基于所述存储机构中存储的信息，决定来自所述控制机构的输出信号。

3.如权利要求1或2所述的光调节系统，其特征在于，

在接通了所述光调节系统的电源时，所述指令机构向所述控制机构输出指令信号，以使所述光调节机构向第1静止位置移动。