(57)【要約】【課題】  遮光部材を目標位置に駆動させる駆動信号を出力したとしても、遮光部材の駆動機構におけるヒステリシスにより遮光部材が目標位置に到達していないことがある。【解決手段】  光通過口となる開口部を形成する複数の遮光部材（２）と、入力された駆動信号に応じて遮光部材の位置を変化させ、開口部の開口面積を変化させるアクチュエータ（３）と、該アクチュエータに駆動信号を出力して遮光部材の駆動を制御する制御手段（１３ｂ）とを有し、制御手段は、遮光部材を目標位置まで駆動させる際に、目標位置に応じた目標信号値に対して所定値だけ変化させた駆動信号を出力した後、目標信号値の駆動信号を出力する。【選択図】  図１
2005077758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通過口となる開口部を形成する複数の遮光部材と、
入力された駆動信号に応じて前記遮光部材の位置を変化させ、前記開口部の開口面積を変化させるアクチュエータと、
該アクチュエータに駆動信号を出力して前記遮光部材の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記遮光部材を目標位置まで駆動させる際に、前記目標位置に応じた目標信号値に対して所定値だけ変化させた駆動信号を出力した後、前記目標信号値の駆動信号を出力することを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記アクチュエータの動作状態を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記遮光部材の駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記遮光部材を閉じ側から前記目標位置まで駆動させる際に、前記遮光部材を前記目標位置に対して所定量開き方向に駆動させる駆動信号を出力した後、前記目標信号値の駆動信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記遮光部材を開き側から前記目標位置まで駆動させる際に、前記遮光部材を前記目標位置に対して所定量閉じ方向に駆動させる駆動信号を出力した後、前記目標信号値の駆動信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記アクチュエータが、ＩＧメータであることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光量調節装置を有することを特徴とする光学機器。
【請求項７】
複数の遮光部材の位置を変化させるアクチュエータに駆動信号を出力することで、前記複数の遮光部材によって形成される光通過口となる開口部の開口面積を変化させる光量調節装置の制御方法であって、
前記遮光部材を目標位置まで動作させる際に、前記目標位置に応じた目標信号値に対して所定値だけ変化させた駆動信号を出力する第１のステップと、
該第１のステップの後、前記目標信号値の駆動信号を出力する第２のステップとを有することを特徴とする光量調節装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の遮光部材を駆動する光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置の構成および動作について図８および図９を用いて以下に説明する。ここで、図８は撮像装置の構成を示すブロック図であり、図９は絞りユニットの開口径の変化（Ａ）、絞りユニットエンコーダ値の変化（Ｂ）、絞りユニットの駆動制御値の変化（Ｃ）を示す図である。
【０００３】
ここで、静止画撮影時における絞りユニット２の動作について説明する。
【０００４】
撮影レンズ１から入射した物体光は、絞りユニット２によって形成された開口部を通過してからＣＣＤ等の撮像素子６に入射する。ここで、絞りユニット２は、複数の遮光羽根（不図示）を有しており、これらの遮光羽根によって物体光の光通過領域となる開口部が形成される。
【０００５】
撮像素子６では、撮像素子駆動ユニット７の駆動制御により電荷の蓄積および読み出しが行われる。撮像素子６で読み出された信号（アナログ信号）は、ＣＤＳ／ＡＧＣ８で電気的に増幅された後、アナログ−ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄと称す）９でデジタル信号に変換される。
【０００６】
このデジタル信号は、、信号処理装置（以下ＤＳＰと称す）１０によって所定の処理（ガンマ補正、色分離、色差マトリクス等の処理）が施され、標準テレビジョン信号として出力される。なお、ＤＳＰ１０の出力信号（映像データ）は、メモリ１１で一時的に記憶される。
【０００７】
ＤＳＰ１０により露出制御用の枠に応じた輝度データは、マイコン１３ａに出力され、マイコン１３ａは、入力された輝度データに基づいて露出制御用の計算を行う。
【０００８】
ここで、計算結果に基づいて適正露出でないと判断した場合には、マイコン１３ａは、露出が適正となるように絞りユニット２、電子シャッタ、ＡＧＣを制御する。これら３つの露出制御パラメーターのうち少なくとも１つのパラメーターにより常に露出が適正になるように動作している。
【０００９】
絞りユニット２の必要駆動量は、制御値計算機１５により図２に示す比例関係を利用して計算され、絞り駆動ユニット４に対して絞りユニット２の駆動制御値を出力する。絞り駆動ユニット４は、入力された信号に基づいて絞り駆動モータ３を動作させることによって絞りユニット２を駆動させる。これにより、絞りユニット２の開口径を変化させることができる。
【００１０】
具体的には、絞りユニット２の動作状態は、絞り位置検出回路５で検出され、この検出結果がマイコン１３ａ（制御値計算機１５）に出力される。制御値計算機１５は、入力信号に基づいて絞りユニット２の駆動量を演算し、演算によって得られた駆動量だけ絞りユニット２を駆動するように絞り駆動ユニット４の駆動制御を行う。ここで、絞り駆動ユニット４への出力データ（絞りユニット２の駆動量）は、マイコン１３ａ内の制御値メモリ１６に記憶される。
【００１１】
ここで、撮影者が静止画を撮影するためにフォトトリガ１４を操作すると（図９の（ａ）のタイミング）、マイコン１３ａは、絞りクローズユニット１７に絞りユニット２を閉じ動作させるように命令を出し、この命令を受けて絞りクローズユニット１７は絞りユニット２を高速に閉じ駆動させる（図９の（ｂ）のタイミング）。
【００１２】
このとき、絞りユニット２を閉じ駆動する前に制御値計算機１５から出力される駆動制御値は、制御値メモリ１６に記憶される。そして、絞りユニット２が閉じ駆動している間に、撮像素子６で蓄積された電荷を２フィールドかけて全画素分読み出しを行い（図９の（ｃ）のタイミング）、ＤＳＰ１０にて信号処理が施された静止画像を画像情報とともに記録媒体１２に記録する。
【００１３】
絞りユニット２が閉じている間は、制御値計算機１５からは、図９（Ｃ）に示すように、制御値メモリ１６に記憶された駆動制御値が出力され続けている。このため、マイコン１３ａは、撮像素子６で蓄積された電荷が読み出された後に、絞りクローズユニット１７に対して絞りユニット２のクローズを解除するように命令を出す（図９の（ｄ）のタイミング）。これにより、絞りユニット２を閉じ駆動を行う前の位置（以下、絞りエンコーダー値と称す）に戻すようにしている。
【特許文献１】特開平１１−１５０６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、絞りエンコーダ値が、図８（Ｂ）に示すように閉じ駆動を行う前の値に戻ったとしても、絞りユニット２の開口径は、図９（Ａ）に示すようにメカ機構などのヒステリシスにより同じ値にならないことがある。特に、開口径が小さくなればなるほど、メカ機構のヒステリシスが絞りユニット２の開口径に及ぼす影響度は大きくなるため、ヒステリシスによる絞りユニット２の開口径の誤差が目立ってくる。
【００１５】
このため、静止画を撮影する前の開口径（露出）と撮影後の開口径（露出）、又は、静止画の連続撮影における１枚目の画像と２枚目以降の画像とにおける開口径（露出）が等しくならず不自然な露出となることがある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、絞りユニットの開口径を常に一定に保つことができる光量調節装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光量調節装置は、光通過口となる開口部を形成する複数の遮光部材と、入力された駆動信号に応じて遮光部材の位置を変化させ、開口部の開口面積を変化させるアクチュエータと、該アクチュエータに駆動信号を出力して遮光部材の駆動を制御する制御手段とを有し、制御手段は、遮光部材を目標位置まで駆動させる際に、目標位置に応じた目標信号値に対して所定値だけ変化させた駆動信号を出力した後、目標信号値の駆動信号を出力することを特徴とする。
【００１８】
具体的には、遮光部材を閉じ側から目標位置まで駆動させる際には、遮光部材を目標位置に対して所定量開き方向に駆動させる駆動信号を出力した後、目標信号値の駆動信号を出力することができる。また、遮光部材を開き側から目標位置まで駆動させる際には、遮光部材を目標位置に対して所定量閉じ方向に駆動させる駆動信号を出力した後、目標信号値の駆動信号を出力することができる。
【００１９】
本発明の光量調節装置は、例えば、撮像装置やレンズ装置といった光学機器に備え付けることができる。
【００２０】
また、本発明は、複数の遮光部材の位置を変化させるアクチュエータに駆動信号を出力することで、複数の遮光部材によって形成される光通過口となる開口部の開口面積を変化させる光量調節装置の制御方法であって、遮光部材を目標位置まで動作させる際に、目標位置に応じた目標信号値に対して所定値だけ変化させた駆動信号を出力する第１のステップと、該第１のステップの後、目標信号値の駆動信号を出力する第２のステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、遮光部材を目標位置まで駆動させる際に、目標位置に応じた目標信号値に対して所定値（例えば、上記のヒステリシスを超えるだけの値）変化させた駆動信号を出力してから、目標信号値の駆動信号を出力することで、遮光部材を目標位置に対してヒステリシスの分だけ多く駆動させた後、目標位置まで戻すようにしている。これにより、遮光部材を絶えず一方の側（閉じ側又は開き側）から目標位置に移動させることができるため、従来のように、遮光部材を目標位置まで移動させたときにヒステリシスによって生じる誤差をなくすことができる。
【００２２】
本発明の光量調節装置を撮像装置に設ければ、例えば、開口部の開口面積を同じに設定した状態で複数回の撮影を行った場合において、従来のように１回目の撮影における開口部の開口面積と２回目の撮影における開口部の開口面積がヒステリシスによって異なるのを防止する（露出を等しくする）ことができる。これにより、１回目および２回目の撮影における露出に対して、光量調節装置のヒステリシスの個体差や繰り返し誤差を考慮する必要がなくなり、安価な光量調節装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１である絞りユニット（光量調節装置）を備えたカメラ（光学機器）の構成を示すブロック図である。なお、従来例（図８）で説明した構成要素と同じ機能を有するものについては同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図１において、３はＩＧメータであり、絞り駆動ユニット４又は絞りクローズユニット１７からの出力に基づいて絞りユニット２を駆動する。図７にＩＧメータ３の概略図を示す。ＩＧメータ３のロータである磁石３ａにはアーム３ｂが取り付けられており、アーム３ｂは絞りユニット２の絞り羽根に連結されている。
【００２６】
アーム３ｂの一端側にはバネ３ｅが取り付けられており、アーム３ｂを一方向に付勢している。ＩＧメータ３内には、アーム３ｂの一端側に当接するストッパ３ｃが設けられており、アーム３ｂの回転する範囲を制限している。
【００２７】
ここで、本実施例では、後述するように絞りユニット２を目標とする開口径に駆動させる際に、目標とする開口径よりも大きな開口径まで絞りユニット２を駆動するようにしているため、この駆動量を考慮に入れてアーム３ｂの回転角度が設定されている。
【００２８】
駆動コイル３ｄに電流を流すと、電流と磁石３ａの相互作用により電磁力が生じ、アーム３ｂが回転するようになっている。アーム３ｂの回転に伴い、バネ３ｅの付勢力が増し、両者のつり合った位置でアーム３ｂの回転が停止する。ここで、絞りユニット２における絞り羽根は、アーム３ｂの回転に応じて絞りユニット２に形成された固定開口部に対して移動することにより、光通過口となる開口面積を変化させる。
【００２９】
また、駆動コイル３ｄに電流が流れていないときには、アーム３ｂがバネ３ｅによって一方向に付勢され、ストッパ３ｃに当接した位置で停止する。このとき、絞りユニット２における絞り羽根は固定開口部を閉じた状態となる。
【００３０】
５はホール素子等からなるアイリスエンコーダであり、ＩＧメータ３の磁石３ａの回転角を測定し、この測定結果を絞りのエンコーダ値としてマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１３ｂに出力する。
【００３１】
１８は、マイコン１３ｂ内に設けられた絞り位置メモリであり、絞りエンコーダ値を記憶する。なお、本実施例では、絞り位置メモリ１８をマイコン１３ｂ内に設けたが、マイコン１３ｂとは別に設けるようにしてもよい。
【００３２】
１９はモード切り替えスイッチであり、このスイッチの操作によって１枚だけの撮影を行う通常撮影モードおよび複数枚の撮影を連続して行う連続撮影モードの切り換えを行うことができるようになっている。
【００３３】
２０は表示部であり、ＤＳＰ１０で処理された画像信号の入力を受けて撮影画像を表示する。
【００３４】
次に、本実施例における絞りユニット２の動作について図３を用いて説明する。
【００３５】
まず、撮影者が静止画を撮影するためにカメラに設けられたレリーズボタンを操作することにより、フォトトリガ１４からの操作信号がマイコン１３ｂに入力されると（図３の（ａ）のタイミング）、マイコン１３ｂ内の制御値計算機１５は、絞り位置メモリ１８に現在の絞りエンコーダー値ＩＮＯＷをＩ１として記憶させるとともに、制御値メモリ１６に絞りユニット２の駆動目標となる現在の絞り制御値ＤＮＯＷをＤ１として記憶させる。
【００３６】
そして、フォトトリガ１４からの信号が入力されたタイミングで、絞り制御値を変化させて絞り駆動ユニット４に出力する。具体的には、アイリスエンコーダ５からの出力（絞りエンコーダ値）が、フォトトリガ１４の信号が入力される前の絞りエンコーダ値よりも、絞りユニット２のヒステリシスを乗り越えるための動き量である絞りエンコーダー値ΔＩＨの分だけ高い値となるように、絞り制御値を変化させる。
【００３７】
これにより、絞りユニット２は、目標開口径よりも大きな開口径となる位置まで動作する（図３の（ｂ））。
【００３８】
ここで、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように線形の比例関係が成り立つ場合には、制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値ＤＮＯＷからΔＤＨ（＝ΔＩＨ×２６、ΔＩＨに相当する絞り制御値）を減算した絞り制御値を絞り駆動ユニット４に出力することで、絞りユニット２を動作させる。
【００３９】
なお、本実施例では、絞りエンコーダ値ΔＩＨの分だけ絞りユニット２を開き方向に動作させているが、少なくとも絞りエンコーダ値ΔＩＨの分だけ動作させればよく、ΔＩＨ以上絞りユニット２を動作させてもよい。
【００４０】
また、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に図２に示したような関係（数式で表される関係）がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が上記のΔＩＨだけ変化した時点で絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００４１】
その後、マイコン１３ｂは、絞りユニット２を閉じ方向に動作させるように絞り駆動ユニット４に制御信号を出力する。そして、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて、絞りユニット２が目標となる開口径に達した時点で絞りユニット２の駆動を停止する。
【００４２】
このように絞りユニット２を目標の開口径よりも開き方向に駆動し、ヒステリシスが開き方向に寄り切った後、再び絞りユニット２を目標の開口径まで閉じ方向に駆動させることで、ヒステリシスによる開口径のずれを防止することができる。
【００４３】
ここで、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように線形の比例関係が成り立つ場合には、先に制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値Ｄ１を、制御値計算機１５から絞り駆動ユニット４に出力することで、絞り駆動モーター３を介して絞りユニット２を駆動させる。
【００４４】
また、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように関係がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が目標位置に対応した値に達した時点で、絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００４５】
上述した絞りユニット２の駆動制御が完了したら、マイコン１３は、絞りクローズユニット１７に絞りユニット２を閉じさせるための命令を出し、この命令を受けた絞りクローズユニット１７は絞りユニット２を強制的に閉じ方向に駆動させる（図３の（ｃ）のタイミング）。すなわち、図７に構成において、駆動コイル３ｄに、絞りユニット２を閉じさせる方向の電流を流すことにより、アーム３ｂを閉じ方向に回転させる。このように、駆動コイル３ｄへの閉じ方向の電流供給およびバネ３ｅの付勢力によってアーム３ｂが高速で回転し、絞りユニット２の閉じ動作が高速で行われる。
【００４６】
そして、絞りユニット２が閉じている間（図３の（ｄ）に示す期間）に、撮像素子６に蓄積された電荷を２フィールドかけて全画素分読み出しを行う。撮像素子６から読み出された信号は、ＤＳＰ１０にて所定の信号処理が施された後、記録媒体１２に静止画データとして記録される。
【００４７】
絞りユニット２が閉じている間、制御値計算機１５から絞り駆動ユニット４に対しては、図３（Ｃ）に示すように、制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値Ｄ１が出力され続けている。
【００４８】
このため、撮像素子６で蓄積された電荷が読み出された後、マイコン１３ｂは絞りクローズユニット１７に対して絞りユニット２の強制的なクローズを解除させるための命令を出すことにより、絞りユニット２のクローズ状態を解除する（図３の（ｅ）のタイミング）。
【００４９】
そして、絞りユニット２の強制的なクローズ状態を解除して絞りユニット２を開き方向に動作させるときには、図３の（ｆ）に示すように、絞りエンコーダ値が目標位置に相当する絞りエンコーダ値（絞り位置メモリ１８に記憶された絞りエンコーダ値）よりもΔＩＨだけ高い値になるまで絞りユニット２を動作させる。
【００５０】
ここで、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように線形の比例関係が成り立つ場合には、制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値ＤＮＯＷからΔＤＨ（＝ΔＩＨ×２６、ΔＩＨに相当する絞り制御値）を減算した絞り制御値を絞り駆動ユニット４に出力することで、絞りユニット２を開き方向に動作させる。
【００５１】
なお、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように関係がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が目標位置に対応した値に達した時点で、絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００５２】
絞りユニット２を目標とする開口径よりも大きな開口径まで動作させた後は、上述したのと同様に、絞り制御値を変化させることで絞りユニット２を目標とする開口径まで動作させる。
【００５３】
ここで、静止画撮影を終了する場合には、撮影された画像が表示部２０に表示され（図３の（ｇ）に示す）、この状態では、静止画撮影を行う前の開口径（露出）と静止画撮影後の開口径（露出）とを同じにすることができる。
【００５４】
また、連続撮影を行う場合には、フォトトリガ１４からの出力信号の入力を待ってから１枚目の撮影動作と同様の撮影動作が行われる。この場合にも、１枚目の撮影における開口径と２枚目の撮影における開口径とを等しくすることができる。
【００５５】
本実施例では、絞りユニット２のヒステリシスを超える動作量を一定の絞りエンコーダ値ΔＩＨとしたが、絞りユニット２の開口径の大きさによってヒステリシスが変化する場合には、開口径とヒステリシスとの関係をテーブルに予め記憶しておき、このテーブルから所定の開口径に対応したヒステリシスのデータを選択できるようにしておくこともできる。
【００５６】
次に、図４のフローチャートを用いて本実施例のカメラにおける撮影動作（主に、絞りユニット２の動作）について説明する。
【００５７】
ステップＳ１において、マイコン１３ｂは撮影者のレリーズボタンの操作によってフォトトリガ１４の出力信号が入力されたか否かを判別する。ここで、マイコン１３ｂは、フォトトリガ１４の出力信号を受けるまでステップＳ１で待機し、フォトトリガ１４の出力信号の入力を受けてステップＳ２に進む。
【００５８】
ステップＳ２において、制御値計算機１５は、現在の絞りユニット２の位置情報である絞りエンコーダ値ＩＮＯＷをＩ１として絞り位置メモリ１８に記憶させるとともに、現在の絞り制御値ＤＮＯＷをＤ１とし制御値メモリ１６に記憶させる。
【００５９】
ステップＳ３では、絞り制御値Ｄ１から所定値ΔＤＨを減算することによって得られた値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。これにより、絞りユニット２は、開き方向に動作するようになる。
【００６０】
ここで、ΔＤＨは、絞りユニット２が有しているヒステリシスを超える分だけ絞りユニット２を開き方向に動作させるための絞り制御値であり、絞りエンコーダ値ΔＩＨに相当する。
【００６１】
ステップＳ４では、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて絞りユニット２の現在の絞りエンコーダ値を取得する。そして、取得した絞りエンコーダ値が、目標位置に相当する絞りエンコーダ値に絞りユニット２のヒステリシスに相当する絞りエンコーダ値ΔＩＨを加えた値よりも大きいか否かを判別する。すなわち、絞りユニット２が、目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで開き方向に動作しているか否かを判別する。
【００６２】
ここで、絞りユニット２が、目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで動作していればステップＳ６に進み、そうでなければステップＳ５に進む。
【００６３】
ステップＳ５において、絞りエンコーダ値と絞り制御値との間に図２に示す線形の比例関係が成り立つ場合には、下記式（１）で得られる絞り制御値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。
【００６４】
ＤＮＯＷ＝Ｄ１−（（Ｉ１＋ΔＩＨ）−ＩＮＯＷ）＊２６      ・・・  （１）
これにより、絞りユニット２を目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで開き方向に動作させることができる。
【００６５】
ステップＳ６では、フォトトリガ１４からの信号が入力されたとき（図３のａのタイミング）の絞りエンコーダ値とするために、絞り制御値をステップＳ２で記憶した値に設定する。そして、この絞り制御値を絞り駆動ユニット４に出力することにより、絞りユニット３を介して絞りユニット２を駆動させる。
【００６６】
ステップＳ７では、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて現在の絞りエンコーダ値を検出し、この検出した絞りエンコーダ値が目標位置に相当する絞りエンコーダ値に達しているか否かを判別する。すなわち、絞りユニット２が目標位置に到達しているか否かを判別する。ここで、絞りユニット２が目標位置に到達している場合にはステップＳ９へ進み、目標位置に到達していなければステップＳ８に進む。ステップＳ８において、絞りエンコーダ値と絞り制御値との間に図２に示す線形の比例関係が成り立つ場合には、下記式（２）で得られる絞り制御値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。
【００６７】
ＤＮＯＷ＝Ｄ１−(Ｉ１−ＩＮＯＷ）＊２６        ・・・  （２）
これにより、絞りユニット４を閉じ方向に動作させて目標位置に到達させることができる。
【００６８】
ステップＳ９では、絞りクローズユニット１７に駆動信号を出力することにより、絞りユニット２を閉じさせる。
【００６９】
ステップＳ１０では、撮像素子駆動ユニット７により撮像素子６で蓄積された電荷が読み出され、静止画像が生成される。
【００７０】
ステップＳ１１では、絞りユニット２の閉じ状態を解除し、絞りユニット２を開き方向に動作させる。このときの絞り制御値は、絞りユニット２を閉じさせたときの絞り制御値のままであるため、絞りエンコーダ値は絞りユニット２を強制的に閉じさせる前の絞りエンコーダ値まで戻ることになる。
【００７１】
しかし、絞りユニット２にヒステリシスが存在する場合には、絞りエンコーダ値が目標位置に対応する値になったとしても、絞りユニット２の開口径は画像の読み出しを行う前と同じ開口径とならないことがある。
【００７２】
そこで、ステップＳ１２からステップＳ１７までの制御を行うことにより絞りユニット２の開口径を静止画撮影を行う前と同じ開口径に戻すことができる。ここで、ステップＳ１２〜１７の動作はそれぞれ、上述したステップＳ３〜８の動作と同様である。
【００７３】
ステップＳ１８では、モードスイッチ１９の出力に基づいて連続撮影モードが設定されているか否かを判別し、連続撮影モードが設定されている場合には、ステップＳ９に戻る。ここで、連続撮影を行うときには、２枚目以降の静止画撮影における絞りユニット２の開口径が、１枚目の静止画撮影における開口径と等しくなっている。
【００７４】
そして、絞りクローズユニット１７の駆動によって目標位置にある絞りユニット２を閉じ状態とし、この間に撮像素子６で蓄積された電荷の読み出しを行う。撮像素子６での画像の読み出し操作が終了すると、ステップＳ１１からステップＳ１６までの動作を行うことにより、絞りユニット２を目標位置まで戻す。このときも、絞りユニット２は、目標位置に対して開き方向に所定量（ヒステリシスに相当する量）動作した後、目標位置に戻る動作を行う。
【００７５】
一方、ステップＳ１８で連続撮影モードに設定されていないと判断した場合には、一連の動作を終えて通常の動作に戻る。
【００７６】
なお、上述した本実施例においては、絞りユニット２の開口径を同じにして連続撮影を行う場合について説明したが、ブラケット撮影のように絞りユニット２の開口径を変えながら（露出値を変えながら）連続撮影を行う場合についても適用することができる。すなわち、２枚目以降の撮影を行うときには、まず、２枚目の撮影における開口径（１枚目の撮影における開口径とは異なる）よりもヒステリシスの量だけ開口径が大きくなるように絞りユニット２を動作させる。そして、２枚目の撮影における開口径となるように絞りユニット２を閉じ方向に動作させることになる。
【実施例２】
【００７７】
次に、本発明の実施例２である絞りユニット（光量調節装置）について説明する。本実施例の絞りユニットは、実施例１と同様にカメラ内に設けられており、このカメラの構成は、実施例１（図１）と同様である。
【００７８】
以下、本実施例における絞りユニットの動作について図５を用いて説明する。
【００７９】
まず、撮影者が静止画を撮影するためにカメラに設けられたレリーズボタンを操作することにより、フォトトリガ１４からの操作信号がマイコン１３ｂに入力されると（図５の（ａ）のタイミング）、マイコン１３ｂ内の制御値計算機１５は、絞り位置メモリ１８に現在の絞りエンコーダ値ＩＮＯＷをＩ１として記憶させるとともに、制御値メモリ１６に絞りユニット２の駆動目標となる現在の絞り制御値ＤＮＯＷをＤ１とし記憶させる。
【００８０】
そして、フォトトリガ１４からの信号が入力されたタイミングで、絞り制御値を変化させて絞り駆動ユニット４に出力する。具体的には、アイリスエンコーダ５からの出力（絞りエンコーダ値）が、フォトトリガ１４の信号が入力される前の絞りエンコーダ値よりも、絞りユニット２のヒステリシスを乗り越えるための動き量である絞りエンコーダー値ΔＩＨの分だけ低い値となるように、絞り制御値を変化させる。
【００８１】
これにより、絞りユニット２は、目標開口径よりも小さな開口径となる位置まで動作する。
【００８２】
ここで、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように線形の比例関係が成り立つ場合には、制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値ＤＮＯＷにΔＤＨ（＝ΔＩＨ×２６、ΔＩＨに相当する絞り制御値）を加算した絞り制御値を絞り駆動ユニット４に出力することで、絞りユニット２を動作させる。
【００８３】
なお、本実施例では、絞りエンコーダ値ΔＩＨの分だけ絞りユニット２を閉じ方向に動作させているが、少なくとも絞りエンコーダ値ΔＩＨの分だけ動作させればよく、ΔＩＨ以上絞りユニット２を動作させてもよい。
【００８４】
また、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に図２に示したような関係（数式で表される関係）がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が上記のΔＩＨだけ変化した時点で絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００８５】
その後、マイコン１３ｂは、絞りユニット２を開き方向に動作させるように絞り駆動ユニット４に制御信号を出力する。そして、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて、絞りユニット２が目標となる開口径に達した時点で絞りユニット２の駆動を停止する。
【００８６】
上述した動作により、絞りユニット２が目標の開口径よりも閉じ方向に駆動させ、絞りユニット２におけるヒステリシスが閉じ方向に寄り切った後、再び絞りユニット２を目標の開口径まで開き方向に駆動させることにより、ヒステリシスによって開口径がずれるのを防止することができる。
【００８７】
ここで、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように線形の比例関係が成り立つ場合には、先に制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値Ｄ１を、制御値計算機１５から絞り駆動ユニット４に出力することで、絞り駆動モーター３を介して絞りユニット２を駆動させる。
【００８８】
また、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように関係がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が目標位置に対応した値に達した時点で、絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００８９】
上述した絞りユニット２の駆動制御が完了したら、マイコン１３は、絞りクローズユニット１７に絞りユニット２を閉じさせるための命令を出し、この命令を受けた絞りクローズユニット１７は絞りユニット２を強制的に閉じ方向に駆動させる（図５の（ｃ）のタイミング）。
【００９０】
そして、絞りユニット２が閉じている間（図５の（ｄ）に示す期間）に、撮像素子６に蓄積された電荷を２フィールドかけて全画素分の読み出しを行う。撮像素子６から読み出された信号は、ＤＳＰ１０にて所定の信号処理が施された後、記録媒体１２に静止画データとして記録される。
【００９１】
絞りユニット２が閉じている間、制御値計算機１５から絞り駆動ユニット４に対しては、図５（Ｃ）に示すように、制御値メモリ１６に記憶された絞り制御値Ｄ１が出力され続けている。
【００９２】
このため、撮像素子６で蓄積された電荷が読み出された後、マイコン１３ｂは絞りクローズユニット１７に対して絞りユニット２の強制的なクローズを解除させるための命令を出すことにより、絞りユニット２のクローズ状態を解除する（図５の（ｅ）のタイミング）。
【００９３】
ここで、絞り駆動ユニット４には、図５（Ｃ）に示すように、目標となる開口径に対応した絞り制御値が絶えず出力されているため、絞りユニット２のクローズ状態が解除された時点で、絞りユニット２は絞り駆動ユニット４によって開き方向に駆動される。これにより、絞りユニット２は、クローズ状態となる前の開口径の状態に戻ることができる。
【００９４】
本実施例では、絞りユニット２をクローズ状態から開き方向に駆動させる際に、図５に示すように絞り制御値を変化させていない。これは、絞りユニット２をクローズ状態とさせる前に、絞りユニット２を閉じ側から目標となる開口径まで駆動させ、ヒステリシスを片側に詰める動作を行っている（図５の（ｂ））ため、これ以降の動作は絞りユニット２をクローズ状態から目標となる開口径まで動作させるだけで開口径を一定とすることができるからである。
【００９５】
また、絞りエンコーダー値と絞り制御値との間に、図２に示すように関係がないときには、絞り駆動ユニット４に対して絞り制御値を出力しながら、アイリスエンコーダ５を介して絞りユニット２の動作に伴う絞りエンコーダ値を監視する。そして、絞りエンコーダ値が目標位置に対応した値に達した時点で、絞り駆動ユニット４の駆動を停止させるようにすることができる。
【００９６】
ここで、静止画撮影を終了する場合には、撮影された画像が表示部２０に表示され（図５の（ｆ）に示す）、この状態では、静止画撮影を行う前の開口径（露出）と静止画撮影後の開口径（露出）とを同じにすることができる。
【００９７】
また、連続撮影を行う場合には、フォトトリガ１４からの出力信号の入力を待ってから１枚目の撮影動作と同様の撮影動作が行われる。この場合にも、１枚目の撮影における開口径と２枚目の撮影における開口径とを等しくすることができる。
【００９８】
本実施例では、絞りユニット２のヒステリシスを超える動作量を一定の絞りエンコーダ値ΔＩＨとしたが、絞りユニット２の開口径の大きさによってヒステリシスが変化する場合には、開口径とヒステリシスとの関係をテーブルに予め記憶しておき、このテーブルから所定の開口径に対応したヒステリシスのデータを選択できるようにしておくこともできる。
【００９９】
次に、図６のフローチャートを用いて本実施例のカメラにおける撮影動作（主に、絞りユニット２の動作）について説明する。
【０１００】
ステップＳ１において、マイコン１３ｂは撮影者のレリーズボタンの操作によってフォトトリガ１４の出力信号が入力されたか否かを判別する。ここで、マイコン１３ｂは、フォトトリガ１４の出力信号を受けるまでステップＳ１で待機し、フォトトリガ１４の出力信号の入力を受けてステップＳ２に進む。
【０１０１】
ステップＳ２において、制御値計算機１５は、現在の絞りユニット２の位置情報である絞りエンコーダ値ＩＮＯＷをＩ１として絞り位置メモリ１８に記憶させるとともに、現在の絞り制御値ＤＮＯＷをＤ１とし制御値メモリ１６に記憶させる。
【０１０２】
ステップＳ３では、絞り制御値Ｄ１に所定値ΔＤＨを加算することによって得られた値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。これにより、絞りユニット２は、閉じ方向に動作するようになる。
【０１０３】
ここで、ΔＤＨは、絞りユニット２が有しているヒステリシスを超える分だけ絞りユニット２を開き方向に動作させるための絞り制御値であり、絞りエンコーダ値ΔＩＨに相当する。
【０１０４】
ステップＳ４では、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて絞りユニット２の現在の絞りエンコーダ値を取得する。そして、取得した絞りエンコーダ値が、目標位置に相当する絞りエンコーダ値に絞りユニット２のヒステリシスに相当する絞りエンコーダ値ΔＩＨを減算した値よりも小さいか否かを判別する。すなわち、絞りユニット２が、目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで閉じ方向に動作しているか否かを判別する。
【０１０５】
ここで、絞りユニット２が、目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで動作していればステップＳ６に進み、そうでなければステップＳ５に進む。
【０１０６】
ステップＳ５において、絞りエンコーダ値と絞り制御値との間に図２に示す線形の比例関係が成り立つ場合には、下記式（３）で得られる絞り制御値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。
【０１０７】
ＤＮＯＷ＝Ｄ１＋（ＩＮＯＷ−（Ｉ１＋ΔＩＨ））＊２６    ・・・（３）
これにより、絞りユニット２を目標位置に対してヒステリシスを超えた位置まで閉じ方向に動作させることができる。
【０１０８】
ステップＳ６では、フォトトリガ１４からの信号が入力されたとき（図５のａのタイミング）の絞りエンコーダ値とするために、絞り制御値をステップＳ２で記憶した値に設定する。そして、この絞り制御値を絞り駆動ユニット４に出力することにより、絞りユニット３を介して絞りユニット２を駆動させる。
【０１０９】
ステップＳ７では、アイリスエンコーダ５の出力に基づいて現在の絞りエンコーダ値を検出し、この検出した絞りエンコーダ値が目標位置に相当する絞りエンコーダ値に達しているか否かを判別する。すなわち、絞りユニット２が目標位置に到達しているか否かを判別する。ここで、絞りユニット２が目標位置に到達している場合にはステップＳ９へ進み、目標位置に到達していなければステップＳ８に進む。
【０１１０】
ステップＳ８において、絞りエンコーダ値と絞り制御値との間に図２に示す線形の比例関係が成り立つ場合には、下記式（４）で得られる絞り制御値を絞り駆動ユニット４に対して出力する。
【０１１１】
ＤＮＯＷ＝Ｄ１＋(Ｉ１−ＩＮＯＷ) ＊２６  ・・・（４）
これにより、絞りユニット４を閉じ方向に動作させて目標位置に到達させることができる。
【０１１２】
ステップＳ９では、絞りクローズユニット１７に駆動信号を出力することにより、絞りユニット２を閉じさせる。
【０１１３】
ステップＳ１０では、撮像素子駆動ユニット７により撮像素子６で蓄積された電荷が読み出され、静止画像が生成される。
【０１１４】
ステップＳ１１では、絞りユニット２の閉じ状態を解除し、絞りユニット２を開き方向に動作させる。このときの絞り制御値は、絞りユニット２を閉じさせたときの絞り制御値のままであるため、絞りエンコーダ値は絞りユニット２を強制的に閉じさせる前の絞りエンコーダ値まで戻ることになる。また、絞りユニット２の開口径もクローズさせる前の開口径まで戻ることになる。
【０１１５】
ステップＳ１２では、モードスイッチ１９の出力に基づいて連続撮影モードが設定されているか否かを判別し、連続撮影モードが設定されている場合には、ステップＳ９に戻る。ここで、連続撮影を行うときには、２枚目以降の静止画撮影における絞りユニット２の開口径が、１枚目の静止画撮影における開口径と等しくなっている。
【０１１６】
そして、絞りクローズユニット１７の駆動によって目標位置にある絞りユニット２を閉じ状態とし、この間に撮像素子６で蓄積された電荷の読み出しを行う。撮像素子６での画像の読み出し操作が終了すると、ステップＳ１１からステップＳ１６までの動作を行うことにより、絞りユニット２を目標位置まで戻す。このときも、絞りユニット２は、目標位置に対して開き方向に所定量（ヒステリシスに相当する量）動作した後、目標位置に戻る動作を行う。
【０１１７】
一方、ステップＳ１２で連続撮影モードに設定されていないと判断した場合には、一連の動作を終えて通常の動作に戻る。
【０１１８】
なお、上述した実施例では、絞りユニット２がカメラ（光学機器）内に配置されている構成について説明したが、カメラ本体と該カメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置（光学機器）とで構成されるカメラシステムにおいて、実施例１、２における絞りユニットを上記のレンズ装置に内に設けるようにしてもよい。
【０１１９】
また、上述した実施例では、複数の絞り羽根を有するいわゆる虹彩絞りについて説明したが、２枚の絞り羽根が互いに異なる方向に移動することによって光通過口となる開口部を形成する構成についても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】絞りエンコーダー値と絞り制御値との関係を示すグラフ。
【図３】実施例１において、絞り開口径（Ａ）、絞りエンコーダー値（Ｂ）および絞り制御値（Ｃ）の推移を表した図。
【図４】実施例１における撮影動作を示すフローチャート。
【図５】実施例２において、絞り開口径（Ａ）、絞りエンコーダー値（Ｂ）、絞り制御値（Ｃ）の推移を表した図。
【図６】実施例２における撮影動作を示すフローチャート。
【図７】ＩＧメータおよびアイリスエンコーダの構成図。
【図８】従来例の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図９】従来例において、絞り開口径（Ａ）、絞りエンコーダー値（Ｂ）、絞り制御値（Ｃ）の推移を表した図。
【符号の説明】
【０１２１】
１     撮影レンズ
２     絞りユニット
３     絞り駆動モーター
４     絞り駆動ユニット
５     位置検出ユニット
６     撮像素子
７     撮像素子駆動ユニット
８     ＣＤＳ／ＡＧＣ
９     Ａ／Ｄ変換器
１０   ＤＳＰ
１１   メモリ
１２   記録媒体
１３ａ  マイクロコンピュータ
１３ｂ  マイクロコンピュータ
１４   フォトトリガ
１５  制御値計算機
１６  制御値メモリ
１７  絞り位置メモリ
【図１】
2005077758.tif 000003
【図２】
2005077758.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005077758.tif 000008
【図７】
2005077758.tif 000009
【図８】
2005077758.tif 000010
【図９】
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