JP2010152085A - 光調節装置の制御方法及び光調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光調節手段の位置及び状態に拘わらずに光調節手段を安定して駆動させることのできる光調節装置、及び、光調節装置の制御方法を提供する。
【解決手段】駆動源によって光調節手段を第１の位置及び第２の位置に相互に移動させる駆動ステップと、光調節手段の位置及び状態を検出する検出ステップと、検出ステップにおいて検出された光調節手段の位置又は状態に応じて、駆動源に所望の駆動信号を印加する駆動信号印加ステップと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光調節装置の制御方法及び光調節装置に関するものである。

近年、撮像機能を有した携帯機器やマイクロビデオスコープ等の小型光学装置の高性能化に伴い、レンズや絞り等の光学素子も、従来の固定焦点レンズ、固定開口絞りから、フォーカスレンズ、可変絞りを適用する要求が高まっており、その光学素子の更なる小型化、省電力化は勿論のこと、安定した動作が望まれている。

図１２（ａ）は従来の光調節装置における時間と光量変化との関係を示すグラフであり、（ｂ）は従来の光調節装置における時間と駆動電流との関係を示すグラフである。特許文献１に記載された従来の光調節装置では、高速なシャッタ動作を可能としながら、シャッタ閉じきり後のバウンドによる再露光を防止させる制御方法を提案している。また、この光調節装置においては、シャッタ羽根が閉じ始めてから閉じきるまでには高い電流を印加し、閉じきり後は低い電流を印加することでシャッタの移動を安定化させ、バウンドによる再露光を防止している。

特開２００７−２５３５７号公報

しかしながら、特許文献１記載の光調節装置では、シャッタを動作させる為に、常に一定の駆動電流でシャッタを駆動させている。その為、温度、湿度その他の周囲の状況による影響、例えば、時間の経過によるコイルや磁石の劣化等の影響によって、シャッタ駆動に必要な駆動電流が変わってくると、安定した動作が出来なくなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光調節手段の位置及び状態に拘わらずに、光調節手段を安定駆動させることを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光調節装置の制御方法は、駆動源によって光調節手段を第１の位置及び第２の位置に相互に移動させる駆動ステップと、光調節手段の位置及び状態を検出する検出ステップと、検出ステップにおいて検出された光調節手段の位置又は状態に応じて、駆動源に所望の駆動信号を印加する駆動信号印加ステップと、を備えることを特徴としている。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、検出ステップにおいて、第１の位置と第２の位置を相互に移動する間の動作状態、及び、光調節手段が停止している位置状態の少なくとも１つの状態を検出することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、動作状態は、駆動源に駆動信号を印加してから光調節手段が移動開始するまでの第１の動作状態と、光調節手段が移動開始してから所定の位置に停止するまでの第２の動作状態からなり、第１の動作状態においては、第１の駆動信号を印加し、第２の動作状態においては、第２の駆動信号を印加することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第１の動作状態において、光調節手段が移動開始するまでの時間をＴａ１、光調節手段が移動開始するまでの設定時間をＴｂ１とし、Ｔａ１≦Ｔｂ１の場合、第１の駆動信号を駆動源に駆動信号を印加してからＴａ１経過後、第１の駆動信号を維持または低減させ、Ｔｂ１＜Ｔａ１の場合、第１の駆動信号を駆動源に駆動信号を印加してからＴｂ１経過後、第１の駆動信号を増加させることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第１の駆動信号を増加、維持、低減させた後の第１の駆動信号を記憶装置に記憶させる記憶ステップを備えることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第２の動作状態において、光調節手段が所定の位置で停止するまでの時間をＴａ２、光調節手段が所定の位置で停止するまでの設定時間をＴｂ２とし、Ｔａ２≦Ｔｂ２の場合、光調節手段が移動開始してからＴａ２経過後、第２の駆動信号を維持または低減させ、Ｔｂ２＜Ｔａ２の場合、光調節手段が移動開始してからＴｂ２経過後、第２の駆動信号を増加させることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第２の駆動信号を増加、維持、低減させた後の第２の駆動信号を記憶装置に記憶させる記憶ステップを備えることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第２の動作状態において、光調節手段が所定の位置以外で停止した場合、駆動源に印加する第２の駆動信号を増加させ、光調節手段が所定の位置に移動した後、駆動信号を低減若しくは止めることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、光調節手段の位置状態は、光調節装置への電源投入時に光調節手段が停止している第１の位置状態と、光調節手段が所定の位置に移動し停止している第２の位置状態と、からなり、検出ステップにおいて、第１の位置状態及び第２の位置状態の少なくとも１つの状態を検出し、その状態に応じて駆動源に所望の駆動信号を印加することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第１の位置状態において、光調節手段が所定の位置に無い場合、駆動源に光調節手段を所定の位置に移動させるような駆動信号を印加することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、第２の位置状態において、光調節手段が所定の位置に無い場合、駆動源に光調節手段を所定の位置に移動させるような駆動信号を印加することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、光調節手段には磁性を有する回転軸が設けられ、駆動源はヨークに巻線コイルを巻いた電磁駆動源であり、回転軸を、電磁駆動源に駆動信号を印加することによって光調節手段を回動させ、光調節手段を第１及び第２の位置に相互に移動することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、光調節手段は、規制部材によって、第１の位置及び第２の位置のいずれかに規制され、検出ステップにおける検出は、光調節手段若しくは規制部材の少なくとも１つに設けられた接触式センサによって行うことが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、検出ステップにおける検出は、光調節装置を通過する光の光量を検出する光検出器によって行うことが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、検出ステップによる検出は磁気センサによって行い、磁気センサは、磁性体である光調節手段の変位に伴う磁場変化を検出する、又は、光調節手段に設けられた磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を検出することが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法では、光調節手段を移動させる駆動源はコイルであり、磁気センサは、光調節手段に設けられた磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化をコイルにより検出することが好ましい。

本発明に係る光調節装置は、光調節手段と、光調節手段を移動させる駆動源と、光調節手段を第１の位置と第２の位置に規制する規制部材と、光調節手段の位置又は状態を検出する検出手段と、を備え、駆動源によって光調節手段を第１の位置及び第２の位置に相互に移動させ、検出手段により検出された光調節手段の位置又は状態に応じて、駆動源に所望の駆動信号を印加することを特徴としている。

本発明に係る光調節装置においては、光調節手段には磁性を有する回転軸が設けられ、駆動源はヨークに巻線コイルを巻いた電磁駆動源であり、回転軸を、電磁駆動源に駆動信号を印加することによって光調節手段を回動させ、光調節手段を第１の位置及び第２の位置に相互に移動することが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、検出手段は、光調節手段若しくは規制部材の少なくとも１つに設けられた接触式センサであることが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、検出手段は、光調節装置を通過する光の光量を検出する光検出器であることが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、検出手段は磁気センサであって、磁気センサは、磁性体である光調節手段の変位に伴う磁場変化を検出する、又は、光調節手段に設けられた磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を検出することが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、光調節手段を移動させる駆動源はコイルであり、磁気センサは、光調節手段に設けられた磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化をコイルにより検出することが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、光調節手段には開口が形成されていることが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、光調節手段には光学レンズが形成されていることが好ましい。

本発明に係る光調節装置において、光調節手段には光学フィルターが形成されていることが好ましい。

本発明に係る光調節装置の制御方法及び光調節装置は、光調節手段の位置及び状態に拘わらずに、絞りを安定駆動させることが可能となる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る光調節装置及びその制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１から図５を用いて、第１実施形態に係る光調節装置について説明する。図１は第１実施形態に係る光調節装置１００の構成を示す図である。図１を参照して、光調節装置１００の構成及び動作を説明する。

光調節装置１００は、基板１０１と、光調節手段１２１（絞り羽根）と、規制部１３１、１３２と、電磁駆動源１４１、１４２と、センサ回路１５１と、演算回路１５２と、制御回路１５３と、記憶装置１５４と、を備える。

円板状の基板１０１には、平面視円形状の光学開口１０２が形成されている。光調節手段１２１には、平面視円形状の光学開口１２２及び回転軸１２３が形成されている。規制部１３１、１３２は、光調節手段１２１を所望の第１の位置、第２の位置にそれぞれ規制する。

光調節手段１２１は、電磁駆動源１４１、１４２（例えばコイル）により回転軸１２３の周りを回転する。具体的には、回転軸１２３は磁性を有する材料で形成され、回転軸１２３を電磁駆動源１４１、１４２が発生する磁力で回動させる。回動した光調節手段１２１は、規制部材１３１、１３２の一方と当接することにより、第１の位置及び第２の位置のいずれか所望の位置に配置される。すなわち、光調節手段１２１は、第１の位置と第２の位置を相互に移動する。

次に、光調節装置１００の駆動システムについて説明する。光調節装置１００の駆動システムは、光調節手段１２１の位置と状態を検出するセンサ、及び、センサに接続されたセンサ回路１５１（検出手段）と、センサ回路１５１より出力された情報を設定情報と比較する演算回路１５２と、演算回路１５２より出力された情報に基づいて電磁駆動源１４１、１４２に駆動信号を印加する制御回路１５３と、演算回路１５２より出力された光調節手段１２１の駆動条件を記憶する記憶装置１５４と、を有する。

光調節手段１２１の位置と状態を検出する方法としては、例えば、光調節手段１２１及び規制部１３１、１３２の少なくとも１つに設けた接触式センサ（例えば圧電素子、容量センサ）（検出手段）と、光調節手段１２１と、の接触を、センサに接続したセンサ回路１５１で検出することによって行うことができる。

また、これ以外の検出方法として、例えば、光調節手段１２１が移動することによって生じる、光学開口１０２を通過して撮像素子（不図示）に入る光量の変化を光センサを用いて検出する方法や、撮像素子から得られる画像の明るさで光調節手段１２１の状態を検出する方法がある。

さらにまた、その他の検出手段としては、磁性を有する回転軸１２３が発生する磁場や、光調節手段１２１が磁性を有し、回転軸１２３の回転、光調節手段１２１が変位することによって生じる磁場の変化を利用し、磁気センサ（例えばコイルやホール素子）を用いて、光調節手段１２１の位置や状態を検出してもよい。

以下、光調節手段１２１の位置と状態を検出するセンサとして、規制部１３１、１３２に接触式センサを設けた例について、図２、図３を参照しつつ説明する。図２は、第１実施形態に係る光調節手段１２１の動作を示す平面図であり、（ａ）は光調節手段１２１が第１の位置にある状態を示し、（ｂ）は光調節手段１２１が第２の位置にある状態を示す。

光調節装置１００においては、図２（ａ）に示すように光調節手段１２１が規制部１３１に当接し、光調節手段１２１が光学開口１０２から退避した位置を第１の位置としている。光調節手段１２１が第１の位置にある状態では、光調節装置１００の光学開口は基板１０１に形成された光学開口１０２となる。

一方、図２（ｂ）に示すように光調節手段１２１が規制部１３２に当接し、光学開口１０２と光学開口１２２の中心が一致した位置を第２の位置としている。光調節手段１２１が第２の位置にある状態では、光調節装置１００の光学開口は光調節手段１２１に形成された光学開口１２２となる。

光調節手段１２１は、電磁駆動源１４１、１４２に印加する駆動信号の方向を変えることによって、第１の位置と第２の位置にそれぞれ移動させる。
以下、図３を参照しつつ、光調節手段１２１の駆動について説明する。この例では、時間情報を用いて光調節手段１２１の状態を検出している。ここで、図３は、光調節手段１２１が第１の位置から第２の位置に移動するまでの各波形を示すグラフであり、（ａ）は規制部１３１に生じた起電力を示す図、（ｂ）は規制部１３２に生じた起電力を示す図、（ｃ）は光調節手段１２１に対する駆動信号を示す図である。図３は、Ｔｂ１＜Ｔａ１、Ｔｂ２＜Ｔａ２の場合を示す。

以下の説明において、
電磁駆動源１４１、１４２に電流を印加してから光調節手段１２１が移動開始するまでに要した時間をＴａ１、
電磁駆動源１４１、１４２に電流を印加してから光調節手段１２１が移動開始するまでの設定時間をＴｂ１、
光調節手段１２１が移動してから規制部１３２に当接し、停止するまでに要した時間をＴａ２、
光調節手段１２１が移動してから規制部１３２に当接し、停止するまでの設定時間をＴｂ２、
としている。

また、図３では、電磁駆動源１４１、１４２を用いて光調節手段１２１を第１の位置から第２の位置へ移動させる例を示しているが、第２の位置から第１の位置へ移動させる場合も同様に考えることができる。

図２（ａ）、図３に示すように、電磁駆動源１４１に駆動信号を印加する前は、光調節手段１２１は規制部１３１に当接しており、当接している状態では接触式センサが設けられた規制部１３１からは起電力が生じている。逆に、図２（ｂ）、図３のように光調節手段１２１が規制部１３２に当接している場合は、接触式センサが設けられた規制部１３２から起電力が生じる。また、光調節手段１２１が移動中であれば、規制部１３１、１３２に設けた接触式センサから起電力は生じない。

図３に示すように、
Ｔｂ１＜Ｔａ１であれば、光調節手段１２１が移動し始めるまで電磁駆動源１４１、１４２に印加する駆動信号を増加させ、
Ｔｂ２＜Ｔａ２であれば、光調節手段１２１が規制部１３２に当接し、停止するまで、電磁駆動源１４１、１４２に加える駆動信号を増加させている。

そして、光調節手段１２１が規制部１３２に当接して停止し、規制部１３２に起電力が生じたことが検出された時点で、電磁駆動源１４１、１４２への駆動信号の印加を低減、若しくは止める。

ただし、光調節手段１２１が規制部１３２との接触後にバウンドしたり、接触の衝撃などで移動したりすると、規制部１３２から離れてしまい、起電力は生じなくなってしまう。このため、光調節手段１２１が規制部１３２に接触した後も、光調節手段１２１を第２の位置に移動させるような駆動信号を印加することが好ましい。なお、電磁駆動源１４１、１４２への駆動信号（駆動電流）を増加させることは、光調節手段１２１の駆動力を増加させることに等しい。

一方、図４に示すように、
Ｔａ１≦Ｔｂ１であれば、光調節手段１２１が移動し始めたら、電磁駆動源１４１、１４２に印加する駆動信号を維持、若しくは低減させ、
Ｔａ２≦Ｔｂ２であれば、光調節手段１２１が規制部１３２に当接し、停止するまで駆動信号を維持するか、若しくは低減させていく。
ここで、図４は、光調節手段１２１が第１の位置から第２の位置に移動するまでの各波形を示すグラフであり、（ａ）は規制部１３１に生じた起電力を示す図、（ｂ）は規制部１３２に生じた起電力を示す図、（ｃ）は光調節手段１２１へ加えられた駆動信号を示す図である。図４は、Ｔａ１≦Ｔｂ１、Ｔａ２≦Ｔｂ２の場合を示す。

図４に示す場合も、図３に示す場合と同様に、光調節手段１２１の停止が検出された時点で、電磁駆動源への駆動信号の印加を低減、若しくは止めることが好ましい。ただし、光調節手段１２１がバウンドしたり、衝撃などで移動したりすると、規制部１３２から離れてしまい、起電力は生じなくなってしまうため、光調節手段１２１が規制部１３２に接触した後も、光調節手段１２１を第２の位置に移動させるような駆動信号を印加することが好ましい。

第１実施形態に係る光調節装置１００では、規制部材１３１、１３２に接触式センサをそれぞれ設け、光調節手段１２１の位置及び状態を検出している。これにより、光調節手段１２１の位置及び状態に応じた駆動信号を印加することができ、光調節手段１２１を確実に所定の位置（第１の位置又は第２の位置）に停止させることが可能となる。

例えば、図３に示すように、実際に光調節手段１２１が動き出すまでの時間Ｔａ１、及び、光調節手段１２１が動き出してから停止するまでの実際の時間Ｔａ２が、それぞれの設定時間Ｔｂ１、Ｔｂ２より長ければ駆動信号を増加させ、確実に所定の位置まで移動させている。また、図４に示すように、光調節手段１２１が実際に動き出すまでの時間Ｔａ１、及び光調節手段１２１が動き出してから停止するまでの実際の時間Ｔａ２が、それぞれの設定時間Ｔｂ１、Ｔｂ２より短ければ駆動信号を維持、若しくは減少させることで、無駄な駆動信号を印加する必要が無く、消費電力も低減させることが可能となる。

図３に示す例では、検出手段の一例として規制部１３１、１３２に接触センサを用いて、時間情報に基づいて検出していたが、検出はこれ以外の手段を用いることもできる。例えば、図５に示すように光調節装置を通過する光量を検出手段として用いても同様の効果が得られる。さらに、記憶装置１５４を用い、動作に必要な駆動情報（印加駆動信号、動作時間Ｔａ１、Ｔａ２）を記憶しておき、次の動作時にはその情報をもとに駆動信号を決定することも可能である。

ここで、図５を参照して、検出手段が光調節装置を通過する光量である場合について説明する。図５（ａ）は、光調節手段１２１が第１の位置から第２の位置に移動するまでにおいて光調節装置１００を通過する光量の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、光調節手段１２１に対する駆動信号を示すグラフである。図５は、Ｔｂ１＜Ｔａ１、Ｔｂ２＜Ｔａ２の場合を示す。

図５（ａ）においては、光調節手段１２１が第１の位置にいるときに光調節装置を通過する光量を光量Ａとし、光調節手段１２１が第２の位置にいるときに光調節装置を通過する光量を光量Ｂとしている。

図５に示す例では、
Ｔｂ１＜Ｔａ１であれば、光調節手段１２１が移動し始めるまで電磁駆動源に印加する駆動信号を増加させ、
Ｔｂ２＜Ｔａ２であれば、駆動信号を増加させる。

例えば、図５に示す例では、光調節手段１２１を第１の位置から第２の位置へ移動させているときに、外乱の影響で第２の位置に至る前に光調節手段１２１が停止してしまった場合、すなわち、光量が変化しなくなった場合でも、印加駆動信号を増加させる為、最終的には確実に光調節手段１２１を第２の位置に移動させることが可能となる。

第１実施形態に係る光調節装置１００では、光調節手段１２１の移動に実際にかかった動作時間と設定時間とを互いに比較し、駆動信号を増減させているが、例えば光調節手段１２１の位置情報を検出し、光調節手段１２１が移動中に第１の位置、第２の位置以外の位置で停止してしまったことが確認されたら、駆動信号を増加させてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態にかかる光調節装置２００について、図６、図７を参照しつつ説明する。図６は、第２実施形態に係る光調節装置２００の構成を示す図である。
第２実施形態に係る光調節装置２００においては、第１実施形態の規制部１３１、１３２に設けた接触式センサに代えて電磁駆動源２４１、２４２を検出手段として用いる点、及び、パルス状の駆動信号を用いる点が第１実施形態に係る光調節装置１００と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る光調節装置１００と同様である。すなわち、第２実施形態の基板２０１、光学開口２０２、光調節手段２２１（絞り羽根）、光学開口２２２、回転軸２２３、規制部２３１、２３２、演算回路２５２、制御回路２５３、記憶装置２５４は、第１実施形態の基板１０１、光学開口１０２、光調節手段１２１、光学開口１２２、回転軸１２３、規制部１３１、１３２、演算回路１５２、制御回路１５３、記憶装置１５４にそれぞれ対応する。

光調節装置２００においては、電磁駆動源２４１、２４２を光調節手段２２１の位置又は状態を検出する検出手段として用いている。電磁駆動源２４１、２４２は、センサ回路２５１に対して検出結果を出力する。

光調節手段２２１を回動させるために、磁性を有する回転軸２２３を回転させると、回転軸２２３周囲の磁場が変化する。その結果、回転軸２２３を中心に対向する位置に配置させた電磁駆動源２４１、２４２には磁場の変化に伴い起電力が生じる。第２実施形態の光調節装置２００では、この磁場の変化に伴って電磁駆動源２４１、２４２に発生する起電力を検出し、光調節手段２２１の状態を検出する。

次に図７を用いて、第２実施形態の光調節手段２２１の駆動について説明する。図７（ａ）は、光調節手段２２１が第１の位置から第２の位置に移動するまでにおいて光調節装置２００を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は光調節手段２２１の回動にともなって電磁駆動源２４１、２４２に生じた起電力の変化を示すグラフ、（ｃ）は、光調節手段２２１に対する駆動信号を示すグラフである。図７においては、光調節手段２２１の動作説明を分かり易くする為に、光量の変化も同時に示し、電磁駆動源２４１、２４２に発生する起電力を模式的に示してある。

図７に示すように、駆動信号を印加し、光調節手段２２１が移動し始めると、磁性を有する回転軸２２３の回転に伴い、電磁駆動源２４１、２４２には起電力が生じる。回転軸２２３が回転している間、つまり光調節手段２２１が移動している間は、起電力は発生し続ける。そして、光調節手段２２１が第２の位置まで移動すると光調節手段２２１は規制部材２３２に当接し、停止する。このとき回転軸２２３も停止する為、起電力はゼロとなり、この時点で駆動信号の印加を止める。

なお、光調節手段２２１がバウンドしたり、衝撃などで移動したりすると、回転軸２２３も回転する為、起電力が生じる、このような起電力が生じた場合は、再度、光調節手段２２１を第２の位置に移動させるような駆動信号を印加することが好ましい。

また、光調節装置２００においては、間欠的、つまりパルス状に駆動信号を印加している。これは次の理由による。
電磁駆動源２４１、２４２に印加する駆動信号に対し、電磁駆動源２４１、２４２に発生する起電力は非常に小さい場合、電磁駆動源２４１、２４２に駆動信号を印加し続ける駆動方法では、電磁駆動源２４１、２４２で発生する起電力を検出することが難しい。このため、電磁駆動源２４１、２４２に印加する信号を間欠的な駆動信号にすることによって、駆動信号を印加していない領域において、電磁駆動源２４１、２４２に発生する微小な起電力を検出することを可能としている。

光調節装置２００では、第１の実施形態の光調節装置１００と同様に、光調節手段２２１の状態を検出しながら駆動させることで、確実に所定の位置まで光調節手段２２１を移動させることが可能となる。一方、電磁駆動源２４１、２４２自体を、光調節手段２２１の位置又は状態を検出する検出手段として用いているため、光調節装置１００の接触式センサのように、別途、検出手段を用意する必要がない。

また、図７では常に一定の大きさ、幅のパルス信号を送る例を示したが、光調節装置１００と同様に、時間Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔａ２、Ｔｂ２に応じて、駆動信号の増加、減少、若しくはパルス幅の増加、減少を行うことで、光調節手段２２１を確実に所定の位置まで移動させることもできる。また、駆動信号（駆動電流）を増加させることは、光調節手段２２１の駆動力を増加させることに等しい。さらに、光調節装置１００と同様に記憶装置２５４を用い、動作に必要な駆動情報（印加駆動信号、動作時間Ｔａ１、Ｔａ２）を記憶しておき、次の動作時にはその情報をもとに駆動信号を決定することも可能である。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
つづいて、第３実施形態にかかる光調節装置３００について、図８、図９を参照して説明する。
第３実施形態に係る光調節装置３００の構成は、第１実施形態の光調節装置１００と同様である。すなわち、第３実施形態の基板３０１、光学開口３０２、光調節手段３２１（絞り羽根）、光学開口３２２、回転軸３２３、規制部３３１、３３２、電磁駆動源３４１、３４２、は、第１実施形態の基板１０１、光学開口１０２、光調節手段１２１、光学開口１２２、回転軸１２３、規制部１３１、１３２、電磁駆動源１４１、１４２にそれぞれ対応する。その他の構成は第１実施形態に係る光調節装置１００と同様であって、図示を省略する。

また、光調節装置３００では、検出手段として、第１の実施形態の光調節装置１００と同様に、光調節手段３２１又は規制部３３１、３３２に接触式センサを設けている。

第３実施形態に係る光調節装置３００では、光調節手段３２１を所定の位置（第１の位置若しくは第２の位置）の一方へ移動させ、他方の位置へ向けての移動をさせずに、停止させている状態で光調節手段３２１の位置及び状態を制御することができる点が、第１実施形態の光調節装置１００と異なる。

図８は、第３実施形態に係る光調節手段３２１の位置及び状態を示す平面図であり、（ａ）は光調節手段３２１が規制部３３１に当接して第１の位置にある状態を、（ｂ）は光調節手段３２１が規制部３３１から離間した状態を、（ｃ）は光調節手段３２１が規制部３３１に当接した状態を、それぞれ示す。図９（ａ）は、光調節手段３２１が規制部３３１から離間する前後において、光調節装置３００を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は光調節手段３２１が規制部３３１から離間する前後における規制部３３１、３３２の起電力を示すグラフ、（ｃ）は光調節手段３２１に対する駆動信号を示すグラフである。

光調節手段３２１の位置及び状態の制御について説明する。
図８（ａ）に示す状態では、光調節手段３２１は第１の位置に静止している（図９の状態（Ｉ））。このとき、光調節手段３２１に対して駆動電流は印加しておらず、又は、位置を保持するための低電流を印加している。また、光調節装置３００を通過する光量は光量Ａである（図９（ａ））。さらにまた、光調節手段３２１は規制部３３１に接触している為、起電力が生じている（図９（ｂ））。

図８（ａ）に示す状態において、例えば、光調節装置３００に強い衝撃などが加わった場合、光調節手段３２１は移動して、規制部３３１から離間する（図８（ｂ））。このとき、光調節手段３２１の光学開口３２２が基板３０１の光学開口３０２の一部に重なるため、光調節装置を通過する光量は減少する（図９の状態（ＩＩ））。また、光調節手段３２１は規制部３３１と接触しなくなる為、起電力はゼロとなる。

このように、３２１が第１の位置としての規制部３３１に至って接触した状態（図８（ａ））から、３２１に対して駆動信号を印加していないのに拘わらずに、３２１が規制部３３１から離間して起電力が発生しない状態（図８（ｂ））に変わったことをセンサ回路１５１が検知すると、制御回路１５３は、光調節手段３２１を第１の位置に再度移動させるような駆動信号を電磁駆動源３４１、３４２に印加する。

これにより、３２１は規制部３３１に接触する状態に復帰する（図８（ｃ）、図９の状態（ＩＩＩ））。光調節手段３２１が第１の位置に移動し終え、規制部３３１において起電力が発生する状態にもどった後は、再び、駆動信号を停止、又は低減させる。

以上の制御により、光調節手段３２１を所望の位置としての第１の位置に移動させた後、強い衝撃などが加わり、光調節手段３２１が所定の位置から移動してしまった場合でも、検出手段を用いて、光調節手段３２１が所定の位置に無いことを検出し、光調節手段３２１を所定の位置に戻す駆動信号を印加することができる。
なお、この制御は、３２１を第２の位置に移動させた後においても同様に行うことができる。

また、光調節手段３２１の移動量に応じて駆動信号の信号印加時間、電流値を調整する。この結果、確実かつ無駄な駆動信号を印加することなく光調節手段３２１を所定の位置に移動させることが可能となる。

さらにまた、このような検出、制御を行うことにより、３２１を所望の位置に保持する為に、随時高い信号を印加する必要が無く、省電力効果も得られる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る光調節装置４００について、図１０、図１１を参照しつつ説明する。
第４実施形態に係る光調節装置４００の構成は、第１実施形態の光調節装置１００と同様である。すなわち、第４実施形態の基板４０１、光学開口４０２、光調節手段４２１（絞り羽根）、光学開口４２２、回転軸４２３、規制部４３１、４３２、電磁駆動源４４１、４４２、は、第１実施形態の基板１０１、光学開口１０２、光調節手段１２１、光学開口１２２、回転軸１２３、規制部１３１、１３２、電磁駆動源１４１、１４２にそれぞれ対応する。その他の構成は第１実施形態に係る光調節装置１００と同様であって、図示を省略する。

また、光調節装置４００では、検出手段として、第１の実施形態の光調節装置１００と同様に、光調節手段４２１又は規制部４３１、４３２に接触式センサを設けている。

第４実施形態に係る光調節装置４００では、電源投入時における光調節手段４２１の位置及び状態を制御することができる点が、第１実施形態の光調節装置１００と異なる。
図１０は、第４実施形態に係る光調節装置４００の位置及び状態を示す平面図であり、（ａ）は電源投入時に光調節手段４２１が規制部４３１から離間している状態を、（ｂ）は光調節手段４２１が規制部４３１に当接した状態を、それぞれ示す。図１１（ａ）は、電源投入時以後に光調節装置４００を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は電源投入時以後において規制部４３１に生じた起電力を示すグラフ、（ｃ）は電源投入時以後において規制部４３２に生じた起電力を示すグラフ、（ｄ）は光調節手段４２１に対する駆動信号を示すグラフである。

光調節装置４００の電源投入時以後の光調節装置４００の位置及び状態の制御について説明する。
図１０（ａ）に示すように、光調節装置４００への電源投入時に、光調節手段４２１が、規制部４３１、４３２にそれぞれ設けた接触式センサのいずれにも接触しない位置にあることを、センサ回路１５１が検知した場合（図１１の状態（Ｉ））、制御回路１５３は、駆動信号を電磁駆動源４４１、４４２に駆動信号を印加して光調節手段４２１を第１の位置に移動させる（図１０（ｂ）、図１１の状態（ＩＩ））。

一方、電源投入時の光調節手段４２１の初期位置が第１の位置である場合はこのような駆動信号は印加しない。

以上の制御によれば、光調節装置４００への電源投入後、光調節手段４２１が所定の位置に無い場合に、その位置状態を検出して、光調節手段４２１を所定の位置に移動させるような駆動信号を印加することで、光調節手段４２１を所定の位置に移動させることが可能となる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

以上のように、本発明に係る光調節装置は、小型の光学装置に用いる光調節装置に適している。

第１実施形態に係る光調節装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る光調節手段の動作を示す平面図であり、（ａ）は光調節手段が第１の位置にある状態を示し、（ｂ）は光調節手段が第２の位置にある状態を示す図である。 第１実施形態に係る光調節手段が第１の位置から第２の位置に移動するまでの各波形を示すグラフであり、（ａ）は規制部に生じた起電力を示す図、（ｂ）は規制部に生じた起電力を示す図、（ｃ）は光調節手段に対する駆動信号を示す図である。 第１実施形態に係る光調節手段が第１の位置から第２の位置に移動するまでの各波形を示すグラフであり、（ａ）は規制部に生じた起電力を示す図、（ｂ）は規制部に生じた起電力を示す図、（ｃ）は光調節手段へ加えられた駆動信号を示す図である。 （ａ）は、第１実施形態に係る光調節手段が第１の位置から第２の位置に移動するまでにおいて光調節装置を通過する光量の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、光調節手段に対する駆動信号を示すグラフである。 第２実施形態に係る光調節装置の構成を示す図である。 （ａ）は、第２実施形態に係る光調節手段が第１の位置から第２の位置に移動するまでにおいて光調節装置を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は光調節手段の回動にともなって電磁駆動源に生じた起電力の変化を示すグラフ、（ｃ）は、光調節手段に対する駆動信号を示すグラフである。 （ａ）は第３実施形態に係る光調節手段が規制部に当接して第１の位置にある状態を、（ｂ）は光調節手段が規制部から離間した状態を、（ｃ）は光調節手段が規制部に当接した状態を、それぞれ示す図である。 （ａ）は、第３実施形態に係る光調節手段が規制部から離間する前後において、光調節装置を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は光調節手段が規制部から離間する前後における規制部の起電力を示すグラフ、（ｃ）は光調節手段に対する駆動信号を示すグラフである。 （ａ）は、電源投入時に第４実施形態に係る光調節手段が規制部から離間している状態を、（ｂ）は光調節手段が規制部に当接した状態を、それぞれ示す図である。 （ａ）は、電源投入時以後に第４実施形態に係る光調節装置を通過する光量の変化を示すグラフ、（ｂ）は電源投入時以後において規制部に生じた起電力を示すグラフ、（ｃ）は電源投入時以後において規制部に生じた起電力を示すグラフ、（ｄ）は光調節手段に対する駆動信号を示すグラフである。 （ａ）は従来の光調節装置における時間と光量変化との関係を示すグラフであり、（ｂ）は従来の光調節装置における時間と駆動電流との関係を示すグラフである。

符号の説明

１００ 光調節装置
１０１ 基板
１０２ 光学開口
１２１ 光調節手段
１２２ 光学開口
１２３ 回転軸
１３１、１３２ 規制部
１４１、１４２ 電磁駆動源
１５１ センサ回路
１５２ 演算回路
１５３ 制御回路
１５４ 記憶装置
２００ 光調節装置
２０１ 基板
２０２ 光学開口
２２１ 光調節手段
２２２ 光学開口
２２３ 回転軸
２３１、２３２ 規制部
２４１、２４２ 電磁駆動源
２５１ センサ回路
２５２ 演算回路
２５３ 制御回路
２５４ 記憶装置
３００ 光調節装置
３０１ 基板
３０２ 光学開口
３２１ 光調節手段
３２２ 光学開口
３２３ 回転軸
３３１、３３２ 規制部
３４１、３４２ 電磁駆動源
４００ 光調節装置
４０１ 基板
４０２ 光学開口
４２１ 光調節手段
４２２ 光学開口
４２３ 回転軸
４３１、４３２ 規制部
４４１、４４２ 電磁駆動源

Claims (25)

1. 駆動源によって光調節手段を第１の位置及び第２の位置に相互に移動させる駆動ステップと、
   前記光調節手段の位置及び状態を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにおいて検出された前記光調節手段の位置又は状態に応じて、前記駆動源に所望の駆動信号を印加する駆動信号印加ステップと、
   を備えることを特徴とする光調節装置の制御方法。
2. 前記検出ステップにおいて、前記第１の位置と前記第２の位置を相互に移動する間の動作状態、及び、前記光調節手段が停止している位置状態の少なくとも１つの状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の光調節装置の制御方法。
3. 前記動作状態は、前記駆動源に前記駆動信号を印加してから前記光調節手段が移動開始するまでの第１の動作状態と、前記光調節手段が移動開始してから所定の位置に停止するまでの第２の動作状態からなり、
   前記第１の動作状態においては、第１の駆動信号を印加し、前記第２の動作状態においては、第２の駆動信号を印加することを特徴とする請求項２に記載の光調節装置の制御方法。
4. 前記第１の動作状態において、前記光調節手段が移動開始するまでの時間をＴａ１、前記光調節手段が移動開始するまでの設定時間をＴｂ１とし、
   Ｔａ１≦Ｔｂ１の場合、前記第１の駆動信号を前記駆動源に前記駆動信号を印加してからＴａ１経過後、前記第１の駆動信号を維持または低減させ、
   Ｔｂ１＜Ｔａ１の場合、前記第１の駆動信号を前記駆動源に前記駆動信号を印加してからＴｂ１経過後、前記第１の駆動信号を増加させることを特徴とする請求項３に記載の光調節装置の制御方法。
5. 前記第１の駆動信号を増加、維持、低減させた後の前記第１の駆動信号を記憶装置に記憶させる記憶ステップを備えることを特徴とする請求項４に記載の光調節装置の制御方法。
6. 前記第２の動作状態において、前記光調節手段が前記所定の位置で停止するまでの時間をＴａ２、前記光調節手段が前記所定の位置で停止するまでの設定時間をＴｂ２とし、
   Ｔａ２≦Ｔｂ２の場合、前記光調節手段が移動開始してからＴａ２経過後、前記第２の駆動信号を維持または低減させ、
   Ｔｂ２＜Ｔａ２の場合、前記光調節手段が移動開始してからＴｂ２経過後、前記第２の駆動信号を増加させることを特徴とする請求項３に記載の光調節装置の制御方法。
7. 前記第２の駆動信号を増加、維持、低減させた後の前記第２の駆動信号を前記記憶装置に記憶させる記憶ステップを備えることを特徴とする請求項６に記載の光調節装置の制御方法。
8. 前記第２の動作状態において、前記光調節手段が所定の位置以外で停止した場合、前記駆動源に印加する前記第２の駆動信号を増加させ、前記光調節手段が前記所定の位置に移動した後、前記駆動信号を低減若しくは止めることを特徴とする請求項３に記載の光調節装置の制御方法。
9. 前記光調節手段の位置状態は、光調節装置への電源投入時に前記光調節手段が停止している第１の位置状態と、前記光調節手段が前記所定の位置に移動し停止している第２の位置状態と、からなり、
   前記検出ステップにおいて、前記第１の位置状態及び前記第２の位置状態の少なくとも１つの状態を検出し、その状態に応じて前記駆動源に所望の駆動信号を印加することを特徴とする請求項２に記載の光調節装置の制御方法。
10. 前記第１の位置状態において、前記光調節手段が前記所定の位置に無い場合、前記駆動源に前記光調節手段を前記所定の位置に移動させるような前記駆動信号を印加することを特徴とする請求項９に記載の光調節装置の制御方法。
11. 前記第２の位置状態において、前記光調節手段が前記所定の位置に無い場合、前記駆動源に前記光調節手段を前記所定の位置に移動させるような前記駆動信号を印加することを特徴とする請求項９に記載の光調節装置の制御方法。
12. 前記光調節手段には磁性を有する回転軸が設けられ、
    前記駆動源はヨークに巻線コイルを巻いた電磁駆動源であり、
    前記回転軸を、前記電磁駆動源に前記駆動信号を印加することによって前記光調節手段を回動させ、
    前記光調節手段を前記第１及び第２の位置に相互に移動することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の光調節装置の制御方法。
13. 前記光調節手段は、規制部材によって、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれかに規制され、
    前記検出ステップにおける検出は、前記光調節手段及び前記規制部材の少なくとも１つに設けられた接触式センサによって行うことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光調節装置の制御方法。
14. 前記検出ステップにおける検出は、前記光調節装置を通過する光の光量を検出する光検出器によって行うことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光調節装置の制御方法。
15. 前記検出ステップによる検出は磁気センサによって行い、前記磁気センサは、磁性体である前記光調節手段の変位に伴う磁場変化を検出する、又は、前記光調節手段に設けられた前記磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を検出することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光調節装置の制御方法。
16. 前記光調節手段を移動させる駆動源はコイルであり、
    前記磁気センサは、前記光調節手段に設けられた前記磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を前記コイルにより検出することを特徴とする請求項１５に記載の光調節装置の制御方法。
17. 光調節手段と、
    前記光調節手段を移動させる駆動源と、
    前記光調節手段を前記第１の位置と前記第２の位置に規制する規制部材と、
    前記光調節手段の位置又は状態を検出する検出手段と、
    を備え、
    前記駆動源によって前記光調節手段を前記第１の位置及び第２の位置に相互に移動させ、
    前記検出手段により検出された前記光調節手段の位置又は状態に応じて、前記駆動源に所望の駆動信号を印加することを特徴とする光調節装置。
18. 前記光調節手段には磁性を有する回転軸が設けられ、
    前記駆動源はヨークに巻線コイルを巻いた電磁駆動源であり、
    前記回転軸を、前記電磁駆動源に前記駆動信号を印加することによって前記光調節手段を回動させ、
    前記光調節手段を前記第１の位置及び第２の位置に相互に移動することを特徴とする請求項１７に記載の光調節装置。
19. 前記検出手段は、前記光調節手段若しくは前記規制部材の少なくとも１つに設けられた接触式センサであることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の光調節装置。
20. 前記検出手段は、前記光調節装置を通過する光の光量を検出する光検出器であることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の光調節装置。
21. 前記検出手段は磁気センサであって、前記磁気センサは、磁性体である前記光調節手段の変位に伴う磁場変化を検出する、又は、前記光調節手段に設けられた前記磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を検出することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の光調節装置。
22. 前記光調節手段を移動させる駆動源はコイルであり、前記磁気センサは、前記光調節手段に設けられた前記磁性を有する回転軸の回動に伴う磁場変化を前記コイルにより検出することを特徴とする請求項２１に記載の光調節装置。
23. 前記光調節手段には開口が形成されていることを特徴とする請求項１７から請求項２２のいずれか１項に記載の光調節装置。
24. 前記光調節手段には光学レンズが形成されていることを特徴とする請求項１７から請求項２２のいずれか１項に記載の光調節装置。
25. 前記光調節手段には光学フィルターが形成されていることを特徴とする請求項１７から請求項２２のいずれか１項に記載の光調節装置。

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