JP2008209541A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】その目的は開口の開口面積を正確にかつ安定して得る上で有利なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することにある。
【解決手段】ステッピングモータ６６の駆動軸６４０２の回転により、カムピン７４、カム溝７０を介して２枚の絞り羽根６２が往復直線移動し、開口６３の全開状態と、１／２開放状態と、１／４開放状態と、１／８開放状態と、全閉状態がそれぞれ形成可能であり、これらの状態は駆動制御部６８によりステッピングモータ６６を介して形成される。駆動制御部６８は、ステッピングモータ６６の励磁状態が常に２相励磁となるようにステッピングモータ６６に駆動信号を供給するとともに、ステッピングモータ６６の励磁状態が、開口６３の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態でそれぞれ形成されるようにした。
【選択図】図１９

Description

本発明はレンズ鏡筒および撮像装置に関する。

従来から、開口の大きさを調整する光量調整装置を備えたレンズ鏡筒が提供されている。
このような光量調整装置として、移動することで開口の大きさを変化させる２つ絞り羽根と、駆動軸の回転により前記複数の絞り羽根を移動させる移動機構と、駆動軸を回転させるステッピングモータとを備えたものが提供されている（特許文献１参照）。
特開２００４−１０９５３１号公報

従来の光量調整装置では、ステッピングモータを１−２相励磁で使用しているため、開口の開放状態の一部が１相励磁の状態で、残りが２相励磁の状態で形成されている。
ステッピングモータは１相励磁の状態では、回転トルクが少なく、したがって、駆動軸の回転精度や安定性に欠ける面があり、絞り羽根の位置を正確で安定した状態とする上で不利があり、開口の開口面積を正確にかつ安定して得る上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は開口の開口面積を正確にかつ安定して得る上で有利なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、開口の大きさを調整する光量調整装置を備えたレンズ鏡筒であって、前記光量調整装置は、移動することで前記開口の大きさを変化させる複数の絞り羽根と、駆動軸の回転により前記複数の絞り羽根を移動させる移動機構と、前記駆動軸を回転させるステッピングモータと、前記ステッピングモータの励磁状態が常に２相励磁となるように前記ステッピングモータに駆動信号を供給する駆動制御部とを備えることを特徴とする。
また本発明は、開口の大きさを調整する光量調整装置を備えた撮像装置であって、前記光量調整装置は、移動することで前記開口の大きさを変化させる複数の絞り羽根と、駆動軸の回転により前記複数の絞り羽根を移動させる移動機構と、前記駆動軸を回転させるステッピングモータと、前記ステッピングモータの励磁状態が常に２相励磁となるように前記ステッピングモータに駆動信号を供給する駆動制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ステッピングモータの励磁状態が常に２相励磁となっているため、駆動軸の回転位置がより正確で安定した状態で得られ、したがって、絞り羽根の位置がより正確で安定した状態となり、開口の開口面積を正確にかつ安定して得る上で有利となる。

（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態の撮像装置１００を前方から見た斜視図、図２は本実施の形態の撮像装置１００を後方から見た斜視図、図３は本実施の形態の撮像装置１００を下方から見た斜視図、図４はメモリカード１３２およびバッテリー１３８の収容状態を説明する説明図、図５は撮像装置１００の制御系を示すブロック図である。
図１、図２に示すように、撮像装置１００はデジタルスチルカメラである。
撮像装置１００は、外装を構成する矩形板状のケース１０２を有し、ケース１０２は、前ケース１０２Ａと後ケース１０２Ｂとが合わせられて構成されている。
前ケース１０２Ａによりケース１０２の前面が構成され、後ケース１０２Ｂによりケース１０２の後面が構成されている。
なお、本明細書において、前方とは被写体側をいい、後方とはその反対側をいい、左右は撮像装置１００を前方から見た状態でいうものとする。
ケース１０２の右側部には、図中二点鎖線で示すように、レンズ鏡筒１０が組み込まれており、レンズ鏡筒１０には、対物レンズ１４と、撮像ユニット５４（図６参照）と、対物レンズ１４で捉えた被写体像を撮像ユニット５４に導く光学系１０４などが設けられている。撮像ユニット５４は後述する撮像素子１２８（図５参照）を含んで構成されている。
対物レンズ１４は前ケース１０２Ａに設けられたレンズ窓１０３を介してケース１０２前方に臨んで配置されている。

ケース１０２の前面右寄りの箇所には、撮影補助光を出射するフラッシュ１０８、セルフタイマーランプ１１０などが設けられている。
ケース１０２の前面にはカバー１１２が上下にスライド可能に設けられ、このカバー１１２は、図１に示すようにレンズ窓１０３、フラッシュ１０８、セルフタイマーランプ１１０を前方に露出させる下限位置と、これらレンズ窓１０３、フラッシュ１０８、セルフタイマーランプ１１０を覆う上限位置とにスライドされる。
ケース１０２の上面の左寄り箇所には、シャッタボタン１１４、電源ボタン１１６などが設けられている。
ケース１０２の後面には静止画および動画などの画像や文字や記号などが表示されるディスプレイ１１８（液晶表示器）、撮影光学系１０４のズーミング動作を行なわせるためのズームスイッチ１２０、各種操作を行なうための十字スイッチ１２２および複数の操作ボタン１２４が設けられている。
ケース１０２の左側面には、撮像装置１００を静止画撮影モード、動画撮影モード、再生・編集モードなどに切り替えるためのモードスイッチ１２６が設けられている。
図３、図４に示すように、ケース１０２の下面には、静止画あるいは動画などの画像などを記録するためのメモリカード１３２を装脱可能に収容するメモリ収容室１０２Ａと、撮像装置１００の電源を構成するバッテリー１３８を装脱可能に収容するバッテリー収容室１０２Ｂとがケース１０２の前後方向（厚さ方向）に並べて設けられている。これらメモリ収容室１０２Ａ、バッテリー収容室１０２Ｂはケース１０２の下面にヒンジを介して連結された開閉蓋１０２Ｃによって開閉される。

図５に示すように、撮像素子１２８は、光学系１０４によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成されている。
撮像素子１２８で撮像された像は撮像信号として画像処理部１３０に出力され、画像処理部１３０ではこの撮像信号に基づいて静止画あるいは動画の画像データが生成され、メモリカード（記憶媒体）１３２に記録される。また、前記画像データは表示処理部１３４によりディスプレイ１１８に表示される。
さらに、撮像装置１００は、シャッタボタン１１４、十字スイッチ１２２、操作ボタン１２４、モードスイッチ１２６の操作に応じて、画像処理部１３０、表示処理部１３４を制御するＣＰＵなどを含む制御部１３６を備えている。
また、撮像装置１００には、本発明の要旨である光量調整装置６６（図８参照）の一部である後述するステッピングモータ６６および駆動制御部６８が設けられている。

図６はレンズ鏡筒１０を斜め前方から見た斜視図、図７はレンズ鏡筒１０を斜め後方から見た斜視図、図８はレンズ鏡筒１０の一部の構成を示す分解斜視図、図９はレンズ鏡筒１０の残りの構成を示す分解斜視図、図１０は図６のＸＸ線断面図、図１１は図６のＹＹ線断面図である。

図６乃至図９に示すように、レンズ鏡筒１０は、鏡筒１２と、対物レンズ１４と、撮像ユニット５４と、光学系１０４とを含んで構成されている。
本実施の形態では、光学系１０４は、プリズム１６と、ズーム用可動レンズ群１８と、フォーカス用可動レンズ群２０と、第１の固定レンズ群２２と、第２の固定レンズ群２４と、第３の固定レンズ群２６と、ズーム用可動レンズ群１８用の案内機構２８と、フォーカス用可動レンズ群２０用の案内機構３０とを備えている。
さらに、ズーム用可動レンズ群１８を移動させる駆動手段３２と、フォーカス用可動レンズ群２０を移動させる駆動手段３４とが設けられている。

図６、図７に示すように、鏡筒１２は、全体として幅および長さ並びに厚さを有する平板形状を呈しており、対物レンズ１４と撮像ユニット５４と光学系１０４とは鏡筒１２の幅方向の中央部で鏡筒１２の長さ方向に沿って並べられて配置されている。
鏡筒１２は、長さ方向において分割された第１鏡筒分割体１２０２および第２鏡筒分割体１２０４と、これら２つの鏡筒分割体１２０２、１２０４の間に挟まれる第３鏡筒分割体１２０６とで構成され、鏡筒１２の長手方向の一方の半部に第１鏡筒分割体１２０２が位置し、鏡筒１２の長手方向方の他方の半部に第２鏡筒分割体１２０４が位置し、これら第１鏡筒分割体１２０２および第２鏡筒分割体１２０４の間に第３鏡筒分割体１２０８が介在されている。

図８、図１０、図１１に示すように、第１鏡筒分割体１２０２の内部には、下面に開放状の部品収容空間１２０２Ａが設けられており、対物レンズ１４はその前面側にレンズ押え１４０２が位置し後面側に遮光枠１４０４が位置した状態で、第１鏡筒分割体１２０２の前面の上部でかつ幅方向の中央部に取着されている。
プリズム１６は、対物レンズ１４で捉えた像を下部に向けて（撮像ユニット５４側に）反射させるもので本実施の形態ではプリズムが用いられている。プリズム１６は、部品収容空間１２０２Ａで対物レンズ１４に臨む箇所に配置されている。
第１の固定レンズ群２２とズーム用可動レンズ群１８とは、部品収容空間１２０２Ａ内でプリズム１６の下方に配置されている。
第１の固定レンズ群２２は、第１鏡筒分割体１２０２の取り付け部に組み込まれるレンズ２２０２と、このレンズ２２０２を前記取り付け部に固定させる押え部材２２０４（遮光枠を兼ねる）とで構成されている。

図８に示すように、ズーム用可動レンズ群１８は、第１のズームレンズ１８０２と、互いに貼り合わされた第２、第３のズームレンズ１８０４、１８０５と、これら第１、第２、第３のズームレンズ１８０２、１８０４、１８０５の外周部をカシメにより支持したズーム用レンズ枠１８０６とを有している。
ズーム用レンズ枠１８０６は、第１、第２、第３のズームレンズ１８０２、１８０４、１８０５の周囲に位置しこれら第１、第２、第３のズームレンズ１８０２、１８０４、１８０５を保持する保持部１８１０と、この保持部１８１０から部品収容空間１２０２Ａ内の幅方向に延在する延在部１８１２とを有している。
延在部１８１２には、ロッド挿通孔１８１４が設けられ、また、鏡筒１２の長手方向において互いに対向するフランジ１８１６、１８１６が設けられ、これらフランジ１８１６、１８１６には、軸３６０２、３６０２を介して雌ねじ３６０４を有する雌ねじ部材３６が鏡筒１２の長手方向に移動不能に結合される。
また、延在部１８１２とは反対側に位置する保持部１８１０の箇所に係合溝１８１８が形成されている。

ロッド挿通孔１８１４には、第１鏡筒分割体１２０２の長さ方向に延在する金属製のメインガイド軸３８が滑動可能に挿通されている。
このメインガイド軸３８はその長さ方向の両端が第１鏡筒分割体１２０２の上面を構成する壁部と、第３鏡筒分割体１２０６の壁部とで支持されている。
メインガイド軸３８は第１、第２、第３のズームレンズ１８０２、１８０４、１８０５の光軸と平行して延在している。したがって、メインガイド軸３８はズーム用可動レンズ群１８を該ズーム用可動レンズ群１８の光軸方向に案内している。
係合溝１８１８には、メインガイド軸３８と平行方向に延在するサブガイド軸４０（図１０参照）が滑動可能に挿通されている。したがって、前記サブガイド軸はズーム用レンズ１８がメインガイド軸３８の回りに回転することを阻止している。
ズーム用可動レンズ群１８用の案内機構２８は、これらメインガイド軸３８とサブガイド軸４０によって構成されている。

図８に示すように、ズーム用可動レンズ群１８を移動させる駆動手段３２は、鏡筒１２の長さ方向に延在するホルダ３２０２と、ホルダ３２０２の上部に設けられたモータ３２０４と、ホルダ３２０２に沿って延在しモータ３２０４により回転駆動される雄ねじ部材３２０６とを有している。
ホルダ３２０２は第１鏡筒分割体１２０２の右側面の欠部に取着され、これにより雄ねじ部材３２０６が部品収容空間１２０２Ａに位置し、モータ３２０４は第１鏡筒分割体１２０２の上面に位置する。
雄ねじ部材３２０６は雌ねじ部材３６の雌ねじ３６０４に螺合され、したがってモータ３２０４の正逆転によりズーム用可動レンズ群１８はメインガイド軸３８およびサブガイド軸４０に案内されつつそれらの光軸方向に沿って往復移動され、ズーム動作がなされる。

図８に示すように、第３鏡筒分割体１２０６は、部品収容空間１２０２Ａ内に臨む内部分１２０６Ａと、部品収容空間１２０２Ａ外に位置する外部分１２０６Ｂとを有している。
第２の固定レンズ群２４は、その光軸をズーム用可動レンズ群１８の光軸と一致させて内部分１２０６Ａに取着されている。
本実施の形態では、第３鏡筒分割体１２０６に、後述する本発明の要部である光量調整装置６０が組み込まれている。

図９、図１１に示すように、第２鏡筒分割体１２０４の内部には、本実施の形態では、上下に開放された部品収容空間１２０４Ａが形成されており、第２鏡筒分割体１２０４の下部に撮像ユニット５４が取着されることでこの部品収容空間１２０４Ａの下端は閉塞されている。
フォーカス用可動レンズ群２０と第３の固定レンズ群２６は、部品収容空間１２０４Ａ内で第２鏡筒分割体１２０４の幅方向中央に位置する箇所に配置されている。

図９に示すように、フォーカス用可動レンズ群２０は、互いに貼り合わされた第１、第２のフォーカスレンズ２００２、２００４と、これら第１、第２のフォーカスレンズ２００２、２００４を支持するフォーカス用レンズ枠２００６とを有している。
フォーカス用レンズ枠２００６は、第１、第２のフォーカスレンズ２００２、２００４の周囲に位置しこれら第１、第２のフォーカスレンズ２００２、２００４を保持する保持部２０１０と、この保持部２０１０から部品収容空間１２０４Ａ内の幅方向に延在する延在部２０１２とを有している。
延在部２０１２には、ロッド挿通孔２０１４が設けられ、また、鏡筒１２の長手方向において互いに対向するフランジ２０１６、２０１６が設けられ、これらフランジ２０１６、２０１６には、軸４８０２、４８０２を介して雌ねじ４８０４を有する雌ねじ部材４８が鏡筒１２の長手方向に移動不能に結合される。
また、延在部２０１２とは反対側に位置する保持部２０１０の箇所に係合溝２０１８が形成されている。

ロッド挿通孔２０１４には、第２鏡筒分割体１２０４の長さ方向に延在する金属製のメインガイド軸５０が滑動可能に挿通されている。このメインガイド軸５０はその長さ方向の両端が第３鏡筒分割体１２０６の壁部と、第２鏡筒分割体１２０４の下部に設けられた壁部とで支持されている。
メインガイド軸５０は第１、第２のフォーカスレンズ２００２、２００４の光軸と平行して延在している。したがって、メインガイド軸５０はフォーカス用可動レンズ群２０を該フォーカス用可動レンズ２８の光軸方向に案内している。
係合溝２０１８には、メインガイド軸５０と平行して延在するサブガイド軸５２（図１０参照）が滑動可能に挿通されている。したがって、サブガイド軸５２はフォーカス用レンズ２０がメインガイド軸５０の回りに回転することを阻止している。
フォーカス用可動レンズ群２０用の案内機構３０は、これらメインガイド軸５０とサブガイド軸５２によって構成されている。

図９に示すように、フォーカス用可動レンズ群２０を移動させる駆動手段３４は、鏡筒１２の長さ方向に延在するホルダ３４０２と、ホルダ３４０２の下部に設けられたモータ３４０４と、ホルダ３４０２に沿って延在しモータ３４０４により回転駆動される雄ねじ部材３４０６とを有している。
ホルダ３４０２は第２鏡筒分割体１２０４の右側面の欠部に取着され、これにより雄ねじ部材３４０６が部品収容空間１２０４Ａに位置し、モータ３４０４は第２鏡筒分割体１２０４の下部に位置する。
雄ねじ部材３４０６は雌ねじ部材４８の雌ねじ４８０４に螺合され、したがってモータ３４０４の正逆転によりフォーカス用可動レンズ群２０はメインガイド軸５０およびサブガイド軸５２に案内されつつそれらの光軸方向に沿って往復移動され、フォーカス動作がなされる。
第３の固定レンズ群２６は、フォーカス用可動レンズ群２０の下方の部品収容空間１２０４Ａ箇所に配置され、第２鏡筒分割体１２０４の取り付け部に組み込まれる第３の固定レンズ群２６０２と、この第３の固定レンズ群２６０２を前記取り付け部に固定させる押え部材２６０４とで構成されている。

なお、図１１に示すように、部品収容空間１２０４Ａに臨む第２鏡筒分割体１２０４の後面箇所で第２鏡筒分割体１２０４Ａの上端と第２の固定レンズ群２４との間の箇所に設けられたは凹凸部１２０４Ｃが設けられている。
また、部品収容空間１２０４Ａに臨む第２鏡筒分割体１２０４の後面箇所で第３の固定レンズ群２６と撮像ユニット５４との間の箇所には凹凸部１２０４Ｄが設けられている。
これらの凹凸部１２０４Ｃ、１２０４Ｄは、対物レンズ１４、プリズム１６、第１の固定レンズ群２２、ズーム用可動レンズ群１８、第２固定レンズ群２４、フォーカス用可動レンズ群２０を介して進入してきた光のうち、部品収容空間１２０４Ａに臨む第２鏡筒分割体１２０４の後面箇所に到達した光が該後面箇所で反射されることで、いわゆるフレアあるいはゴーストと呼ばれる反射光が発生し、この反射光が撮像ユニット５４の撮像素子１２８の撮像面に到達して撮像素子１２８の撮像信号に対して悪影響を及ぼすことを防止するために設けられている。

図９に示すように、鏡筒１２の下部（第２鏡筒分割体１２４の下部）には撮像ユニット５４を配設するための鏡筒側取り付け部１２０５が設けられている。
鏡筒側取り付け部１２０５は撮像素子１２８を部品収容空間１２０４Ａに臨ませる開口１２０４Ｂ（図１１参照）と、この開口１２０４Ｂの周囲に設けられた取り付け座１２０４Ｅとを備えている。

図９に示すように、撮像素子ユニット５４は、撮像素子１２８が封入されたパッケージ５４Ａ（図１０参照）と、パッケージ５４Ａを保持するホルダ５４Ｂと、図示しない筒状のシールゴムと、光学フィルタ５４Ｃと、押さえ部材５４Ｄなどを含んで構成されている。
撮像素子ユニット５４は、パッケージ５４Ａに撮像装置１２８との間で信号の授受を行うための配線部材であるフレキシブル基板５５を実装したのちパッケージ５４Ａをホルダ５４Ｂに組み付け、パッケージ５４の上面に前記シールゴムを載置し、このシールゴムの上に光学フィルタ５４Ｃを載置し、押さえ部材５４Ｄで光学フィルタ５４Ｃをホルダ５４Ｂに固定することで組み立てられている。
撮像ユニット５４は、ホルダ５４Ｂの取り付け部が鏡筒１２の取り付け座１２０４Ａに当て付けられて光軸方向および光軸と直交する方向の位置決めがなされ、その位置決めがなされた状態でねじなどによって取り付けられている。

次に本発明の要旨である光量調整装置６０について詳細に説明する。
図１２は光量調整装置６０の斜視図、図１３は光量調整装置６０の上下を反転させた斜視図、図１４は図１２のＡ矢視図、図１５は図１２のＢ矢視図、図１６は図１２のＣ矢視図、図１７は図１２のＤ矢視図、図１８は光量調整装置６０の分解斜視図、図１９は光量調整装置６０の上下を反転させた分解斜視図、図２０は絞り羽根６２の全開状態を示す説明図、図２１は絞り羽根６２の中間の開放状態を示す説明図、図２２は絞り羽根６２の全閉状態を示す説明図、図２３はステッピングモータ６６のステータスの説明図、図２４はステッピングモータ６６の励磁状態の原理を示す説明図である。

光量調整装置６０は、複数の絞り羽根６２と、移動機構６４と、ステッピングモータ６６と、駆動制御部６８（図５参照）とを備えている。
移動機構６４は、カム溝７０と、アーム７２と、複数のカムピン７４とを含んで構成されている。

光量調整装置６０は、図１８および図１９に示すように、第３鏡筒分割体１２０６に押さえ板７６を介して配設されている。
第３鏡筒分割体１２０６は細長形状を呈し、第３鏡筒分割体１２０６の底壁７８の長手方向の中央には、光路用孔７８０２が形成され、この光路用孔７８０２に前記第２の固定レンズ群２４（図８参照）が取着されている。
図１９に示すように、絞り羽根６２は２枚設けられ、撮像素子側に位置する底壁７８の面に配置されている。
図２０に示すように、絞り羽根６２は細長形状を呈し、カム溝７０は絞り羽根６２の長手方向の一端に形成され、絞り羽根６２の長手方向の他端に湾曲状の縁部６２０２が形成され、また、直線状に延在するガイド溝６２０４が形成されている。
２枚の絞り羽根６２の縁部６２０２により、撮像用光路を構成する開口６３が形成され、絞り羽根６２の移動により開口６３の大きさが変化する。
図１９に示すように、絞り羽根６２は、底壁７８から突設されたガイドピン７８０４がガイド溝６２０４に挿通された状態で、撮像素子側から押さえ板７６が底壁７８に取着されことで第３鏡筒分割体１２０６に組み込まれている。
本実施の形態では、絞り羽根６２を構成する材料としてポリエチレンテレフタレートにカーボンを混合したものが用いられており、帯電防止が図られている。

図１２乃至図１６、図１８に示すように、ステッピングモータ６６は第３鏡筒分割体１２０６の長手方向の端部にねじＮにより取着されている。
図１９、図２０に示すように、ステッピングモータ６６の出力軸は、本実施の形態では、移動機構６４の駆動軸６４０２を構成しており、アーム７２は駆動軸６４０２の先端に取着されている。
アーム７２はＶ字状を呈し、カムピン７４はそれらの先端にそれぞれ突設されている。
したがって、本実施の形態では、カムピン７４は２本設けられ、図１９に示すように、各カムピン７４は第３鏡筒分割体１２０６の底壁７８の逃げ溝７８０６を通り各絞り羽根６２のカム溝７０に係合されている。
なお、押さえ板７６には、図１７、図１９に示すように、カムピン７４の逃げ溝７６０２が形成され、また、底壁７８の光路用孔７８０２に対向する箇所に光路用孔７６０４が形成されている。

したがって、駆動軸６４０２の回転により、カムピン７４、カム溝７０を介して２枚の絞り羽根６２が互いに逆向きに往復直線移動し、図２０に示す開口６３の全開状態と、図２１に示す１／２開放状態と、不図示の１／４開放状態と、不図示の１／８開放状態と、図２２に示す全閉状態がそれぞれ形成可能であり、これらの状態は駆動制御部６８がステッピングモータ６６を駆動制御することで形成される。
なお、移動機構６４は駆動軸６４０２の回転により複数の絞り羽根６２を移動させるものであればよく、このような移動機構６４としては従来公知のさまざまな構造が採用可能である。

図５に示すように、駆動制御部６８は制御部１３６の制御に基づいて動作するものである。
駆動制御部６８は、駆動信号をステッピングモータ６６に供給することにより、ステッピングモータ６６を駆動して駆動軸６４０２を回転させるものである。

次に光量調整装置６０の動作について説明する。
まず、ステッピングモータ６６の動作について説明する。
図２３はステッピングモータ６６の原理図、図２４は駆動信号のステータス（状態）を示す説明図である。
図２３に示すように、ステッピングモータ６６は、固定されたステータ６６０２と、駆動軸６４０２に取り付けられたロータ６６０４とを備えている。
そして、本例では、ステータ６６０２は８極の磁極を有し各磁極にはコイルが巻回されている。
各磁極のコイルは、それぞれ駆動軸６４０２を挟んで対向する位置の磁極のコイルと同じ相の駆動信号が供給される。
本例では、駆動信号が、Ａ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相の４つあるものとして説明する。
ロータ６６０４はステータ６６０２と同様に８極の磁極を有している。

図２４に示すように、Ａ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相の４つの駆動信号は、それぞれ「Ｈ」、「Ｌ」の何れかに設定され、「Ｈ」の駆動信号が前記コイルに供給されることで、そのコイルが巻回されたステータ６６０２の磁極が励磁され、したがって、それら励磁されたステータ６６０２の磁極にロータ６６０４の磁極が吸引されるようになっている。
ここで、１相励磁とは、Ａ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相の４つの駆動信号のうち、何れか１相の駆動信号のみが「Ｈ」となり、残りの３相の駆動信号が「Ｌ」となった場合の励磁状態をいう。
また、２相励磁とは、Ａ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相の４つの駆動信号のうち、隣り合う２相の駆動信号が「Ｈ」となり、残りの２相の駆動信号が「Ｌ」となった場合の励磁状態をいう。
具体的には、次の４種類の状態がある。すなわち、Ａ相とＢ相の駆動信号が「Ｈ」となり、残りの／Ａ相と／Ｂ相の駆動信号が「Ｌ」となる。Ｂ相と／Ａ相の駆動信号が「Ｈ」となり、残りのＡ相と／Ｂ相の駆動信号が「Ｌ」となる。／Ａ相と／Ｂ相の２相の駆動信号が「Ｈ」となり、残りの／Ａ相と／Ｂ相の駆動信号が「Ｌ」となる。／Ｂ相とＡ相の駆動信号が「Ｈ」となり、残りのＢ相と／Ａ相の駆動信号が「Ｌ」となる。
また、１−２相励磁とは、上述した１相励磁と２相励磁とが交互になされるものをいう。
図２３に示すように、１相励磁では、ロータ６６０４の１つの磁極が、ステータ６６０２の１つの磁極に吸引され、２相励磁では、ロータ６６０４の１つの磁極が、ステータ６６０２の２つの磁極に吸引される。
したがって、２相励磁では１相励磁に比較してロータ６６０４に作用する吸引力が大きくなることから、２相励磁の方がロータ６６０４の回転位置、すなわち、駆動軸６４０２の回転位置がより正確で安定した状態で得られることになる。
なお、ステッピングモータ６６のステータ６６０２およびロータ６６０４の極数は８極に限定されるものではなく、例えば、１０極でも、２０極でもよく、極数は任意である。
また、ステッピングモータ６６に供給される駆動信号はＡ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相の４相に限定されるものではなく、ステッピングモータの構造や形式に応じて決定されるものである。
また、図２３では、ステッピングモータ６６のステータおよびロータの磁極がそれぞれ駆動軸６４０２の軸方向と直交する単一の平面上で駆動軸６４０２の円周方向に並べて配列されている場合について説明した。
しかしながら、ステッピングモータの構造はこれに限定されるものではなく、ステータおよびロータの磁極が駆動軸の周方向に並べられると共に、各磁極が駆動軸の軸方向において２つに分離して設けられ、かつ、軸方向に分離された磁極同士で周方向の位置を１／２ピッチずつずらして配置されるような構造であってもよい。
すなわち、従来公知のさまざまなステッピングモータにおいて、励磁状態を１相励磁とした場合に比較して励磁状態を２相励磁とした方が、駆動軸の回転位置がより正確で安定した状態で得られるのである。

そこで、本実施の形態では、駆動制御部６８は、ステッピングモータ６６の励磁状態が常に２相励磁となるようにステッピングモータ６６に駆動信号を供給するとともに、ステッピングモータ６６の励磁状態が、開口６３の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態でそれぞれ形成されるようにした。
図２４で説明すると、４つの駆動信号の「Ｈ」と「Ｌ」の組み合わせ（ステータス）をＰＯＳ１〜ＰＯＳ１３の１３段階で示すと、ステッピングモータ６６の励磁状態は、開口６３の全開状態（ＰＯＳ２）、１／２開放状態（ＰＯＳ４）、１／４開放状態（ＰＯＳ６）、１／８開放状態（ＰＯＳ８）、全閉状態（ＰＯＳ１０）でそれぞれ形成されるようにした。

そのため、図２０に示す開口６３の全開状態と、図２１に示す１／２開放状態と、不図示の１／４開放状態と、不図示の１／８開放状態と、図２２に示す全閉状態との何れの状態においても、ステッピングモータ６６が２相励磁となっているため、駆動軸６４０２の回転位置がより正確で安定した状態で得られ、したがって、絞り羽根６２の位置がより正確で安定した状態となり、開口６３の開口面積を正確にかつ安定して得る上で有利となる。
なお、本実施の形態では、図２４における制御信号の各ステータスのうち、ＰＯＳ３、ＰＯＳ５、ＰＯＳ７、ＰＯＳ９、ＰＯＳ１１、ＰＯＳ１２、ＰＯＳ１３は未使用となっている。

一方、従来の光量調整装置では、ステッピングモータを１−２相励磁で使用していたため、開口の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態のうちの一部が１相励磁の状態で形成されている。
前述したように、１相励磁の状態では、絞り羽根６２の位置を正確で安定した状態とする上で不利があり、開口６３の開口面積を正確にかつ安定して得る上で不利があった。
これに対して本実施の形態の光量調整装置６０では、絞り羽根６２の位置がどの位置にあっても絞り羽根６２の位置をより正確で安定した状態にできるため、従来に比較して格段に有利となっている。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、光量調整装置６０を絞りとして使用するとともに、シャッター装置として使用する場合に生じる不具合を解消したものである。
光量調整装置６０をシャッター装置として使用する場合には、撮像素子１２８による撮像動作を行う際に、絞り羽根６２を、全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態の何れかの状態から全閉状態に高速に移動させる必要がある。
ところで、駆動軸６４０２の単位回転量に対する絞り羽根６２の移動量は、全開状態から１／２開放状態に移行する場合が、開口６３の面積を半分に変化させることから、最も長いものとなる。
したがって、開口６３が全開状態から１／２開放状態に移行する範囲において、カムピン７４の移動方向に対するカム溝７０の延在方向がなす傾斜角度が最も大きくなる。
そのため、絞り羽根６２の動き出しの負荷が高いため、ステッピングモータ６６に掛かる負荷が最も重くなり、絞り羽根６２を高速に移動させる上で不利が生じる。
そのため、絞り羽根６２を、全開状態から全閉状態に高速に移動させるためには、大きなトルクを有する高価で消費電力が大きなステッピングモータ６６を用いる必要が生じ、部品コストや消費電力の低減を図る上で不利が生じることが懸念される。

そこで、本実施の形態では次のような動作を行っている。
図２６のフローチャートを参照して説明すると、駆動制御部６８は、制御部１３６からシャッター動作を行う旨の指示を受け付けたか否かを監視している（ステップＳ１０）。
シャッター動作の指示が有れば、開口６３が（絞りが）全開状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。図２４に示すように、開口６３の状態は、その時点で駆動制御部６８からステッピングモータ６６に供給している４つの駆動信号のステータスによって判別することができる。
ステップＳ１２で「Ｎ」、すなわち、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態の何れかであれば、図２４に示すように、全閉状態を形成するＰＯＳ１０のステータスの駆動信号をステッピングモータ６６に供給することで、シャッター動作を実行する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１２で「Ｙ」、すなわち、全開状態であれば、図２４に示すように、ＰＯＳ１に示すステータスの駆動信号をステッピングモータ６６に供給することで、絞り羽根６２が、全開状態よりもさらに開いた拡開状態を形成するように、ステッピングモータ６６の励磁状態を制御する（ステップＳ１４）。
この拡開状態では、図２５に示すように、２枚の絞り羽根６２が第３鏡筒分割体１２０６の壁部８０に当接してたわみ、２枚の絞り羽根６２が開口６３を閉じる方向に付勢されている。
前記拡開状態が形成されたならば、図２４に示すように、全閉状態を形成するＰＯＳ１０のステータスの駆動信号をステッピングモータ６６に供給することで、シャッター動作を実行する（ステップＳ１６）。

したがって、全開状態からシャッター動作を実行する場合には、絞り羽根６２が開口６３を閉じる方向に付勢されるので、付勢された絞り羽根６２からカム溝７０、カムピン７４を介して駆動軸６４０２に該駆動軸６４０２が回転駆動される方向と同じ方向の力が付与される。
そのため、絞り羽根６２の動き出しの負荷を低減することができ、駆動軸６４０２がより高速に回転され、絞り羽根６２のシャッター動作の高速化を図る上で有利となる。

なお、第２の実施の形態では、駆動制御部１３６が全開状態よりもさらに開いた拡開状態を形成する励磁状態を形成することで、開口６３の拡開状態で、２枚の絞り羽根６２が鏡筒側に当接してたわみ、開口６３を閉じる方向に付勢させるようにしたが、開口６３の全開状態で、２枚の絞り羽根６２が、鏡筒側に当接してたわみ、開口６３を閉じる方向に付勢されるように構成しても、上述と同様の効果が奏されることは無論である。

また、本実施の形態では、絞り羽根６２が２枚設けられ、それら２枚の絞り羽根６２が往復直線移動する場合について説明したが、絞り羽根の枚数は３枚以上でもよく、複数の絞り羽根が揺動してもよく、絞り羽根の構成としては従来公知のさまざまな構造が採用可能である。
また、本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例示したが、本発明はビデオカメラやテレビカメラなどさまざまな撮像装置に無論適用可能である。

本実施の形態の撮像装置１００を前方から見た斜視図である。 本実施の形態の撮像装置１００を後方から見た斜視図である。 本実施の形態の撮像装置１００を下方から見た斜視図である。 メモリカード１３２およびバッテリー１３８の収容状態を説明する説明図である。 撮像装置１００の制御系を示すブロック図である。 レンズ鏡筒１０を斜め前方から見た斜視図である。 レンズ鏡筒１０を斜め後方から見た斜視図である。 レンズ鏡筒１０の一部の構成を示す分解斜視図である。 レンズ鏡筒１０の残りの構成を示す分解斜視図である。 図６のＸＸ線断面図である。 図６のＹＹ線断面図である。 光量調整装置６０の斜視図である。 光量調整装置６０の上下を反転させた斜視図である。 図１２のＡ矢視図である。 図１２のＢ矢視図である。 図１２のＣ矢視図である。 図１２のＤ矢視図である。 光量調整装置６０の分解斜視図である。 光量調整装置６０の上下を反転させた分解斜視図である。 絞り羽根６２の全開状態を示す説明図である。 絞り羽根６２の中間の開放状態を示す説明図である。 絞り羽根６２の全閉状態を示す説明図である。 ステッピングモータ６６のステータスの説明図である。 ステッピングモータ６６の励磁状態の原理を示す説明図である。 絞り羽根６２の拡開状態を示す説明図である。 シャッター動作のフローチャートである。

符号の説明

１０……レンズ鏡筒、６０……光量調整装置、６２……絞り羽根、６３……開口、６４……移動機構、６４０２……駆動軸、６６……ステッピングモータ、６８……駆動制御部、１００……撮像装置。

Claims (6)

1. 開口の大きさを調整する光量調整装置を備えたレンズ鏡筒であって、
   前記光量調整装置は、
   移動することで前記開口の大きさを変化させる複数の絞り羽根と、
   駆動軸の回転により前記複数の絞り羽根を移動させる移動機構と、
   前記駆動軸を回転させるステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの励磁状態が常に２相励磁となるように前記ステッピングモータに駆動信号を供給する駆動制御部と、
   を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記励磁状態は、前記開口の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態でそれぞれ形成される、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記移動機構は、
   前記複数の絞り羽根に形成されたカム溝と、
   前記駆動軸の回転により揺動するアームと、
   前記アームに突設され前記各絞り羽根の前記カム溝にそれぞれ係合する複数のカムピンとを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズ鏡筒は、鏡筒を有し、
   前記移動機構は、
   前記複数の絞り羽根に形成されたカム溝と、
   前記駆動軸の回転により揺動するアームと、
   前記アームに突設され前記各絞り羽根の前記カム溝にそれぞれ係合する複数のカムピンとを含んで構成され、
   前記励磁状態は、前記開口の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態でそれぞれ形成され、
   前記開口の全開状態で、前記複数の絞り羽根は、前記鏡筒側に当接してたわみ前記開口を閉じる方向に付勢されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
5. 前記レンズ鏡筒は、鏡筒を有し、
   前記移動機構は、
   前記複数の絞り羽根に形成されたカム溝と、
   前記駆動軸の回転により揺動するアームと、
   前記アームに突設され前記各絞り羽根の前記カム溝にそれぞれ係合する複数のカムピンとを含んで構成され、
   前記励磁状態は、前記開口の全開状態、１／２開放状態、１／４開放状態、１／８開放状態、全閉状態でそれぞれ形成され、
   前記駆動制御部は、前記開口を前記全開状態よりもさらに開いた拡開状態とする励磁状態を形成し、
   前記開口の拡開状態で、前記複数の絞り羽根は、前記鏡筒側に当接してたわみ前記開口を閉じる方向に付勢されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
6. 開口の大きさを調整する光量調整装置を備えた撮像装置であって、
   前記光量調整装置は、
   移動することで前記開口の大きさを変化させる複数の絞り羽根と、
   駆動軸の回転により前記複数の絞り羽根を移動させる移動機構と、
   前記駆動軸を回転させるステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの励磁状態が常に２相励磁となるように前記ステッピングモータに駆動信号を供給する駆動制御部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。

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