JP2004309584A

JP2004309584A - 撮像装置および光学絞り制御方法

Info

Publication number: JP2004309584A
Application number: JP2003099550A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yonezawa; 茂樹米澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】光学絞り兼用シャッターにおいて、光学絞り動作時も適正電圧を光学絞り駆動モータに供給して、余分な電力を消費しないようにする。
【解決手段】撮像装置は、光学レンズ絞り部１を電圧Ｂで制御可能な光学絞り動作時と、電圧Ａで機構的シャッターとして駆動させたいシャッター動作時ごとに光学絞り駆動モータ１１および光学絞り駆動トランジスタ３に印加する電圧を制御するレンズ制御ＣＰＵ６、電圧切替回路５、モータ極性反転ドライブ回路４を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光学絞りを機構的シャッターと兼用する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像装置の光学絞りは、弾性力に抗して何枚かの羽根を光学絞り駆動モータにより開かせることにより、光軸を中心に開口を調節することを専用としたものと、前記の開口調節機能と共に、他の機能として機構的シャッターをも兼用している撮像装置が存在していた。本発明はこの機構的シャッターも兼用する光学絞り装置に適用される。
【０００３】
一方では、光学絞り動作時には光学絞りには定常的に一定電圧をかけ、制御用トランジスタにより、余分な電圧を吸収させ、つまり、電力を損失させ、他方では、光学絞りを機構的シャッターとして利用する時に、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、弾性力により機構的シャッターを切るという方式であった。
【０００４】
特許文献１には、共通のサーボ自動絞り回路を利用することにより、ムービーカメラとしても、またスチルカメラとしても使用可能にしたシャッター機能を有するサーボ自動絞り装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、露出制御回路からの絞り制御信号に応じて絞りを開放位置から所定値まで絞り込み、露出制御回路からのシャッター制御信号に応じてシャッターを所定時間開閉するシャッター作動手段とを設けてなる露出制御機構を有するカメラが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平２−３９７７５号公報
【特許文献２】
特開昭６０−４３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の撮像装置の光学絞り制御は、シャッターを切らない光学絞り動作時にも余分な電力を消費していたという不都合があった。
【０００８】
また、特許文献１は、ムービーカメラとして使用するときは撮像素子にサーボ自動絞りを接続して絞りを兼ねるシャッター羽根を被写界輝度に応じた適正口径に保ち、スティルカメラとして使用するときはサーボ自動絞りを被写界輝度・照度に応じた適正露光時間を得るようにシャッター羽根を開閉させる回路に切替接続してサーボ自動絞り機構とシャッター機構とを１部共用してプログラムシャッターを実現するものであり、特許文献２は、スチルカメラとＶＴＲカメラの両方の機能を有するカメラにおいて両方の絞り制御機能を設けることによる構造の複雑化および故障を解決するものであり、本発明の課題とは異なるものである。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、光学絞り動作時にも適正電圧を光学絞り駆動モータに供給して余分な電力を消費しないようにする撮像装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、機構的光学絞りを第１の電圧で制御可能な光学絞り動作時と、第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させたいシャッター動作時ごとに機構的光学絞りの駆動部に印加する電圧を制御する光学絞り制御手段を備えるものである。
【００１１】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
光学絞り制御手段からは、機構的光学絞りを機構的シャッターに用いるときは、メカシャッター制御信号が例えばハイレベルとなり、光学絞り制御手段から極性反転された第２の電圧が出力され、これにより、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。機構的光学絞りを通常動作させるときは、メカシャッター制御信号が例えばローレベルとなり、光学絞り制御手段から第１の電圧が出力され、これにより、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の光学絞り制御方法は、撮像装置の動作モードを判断する動作モード判断ステップと、動作モードに応じて、機構的光学絞りを第１の電圧で制御する第１の電圧制御ステップと、機構的光学絞りを第１の電圧で光学絞り動作をさせる光学絞り動作ステップと、動作モードに応じて、機構的光学絞りを第２の電圧で制御する第２の電圧制御ステップと、機構的光学絞りを第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させてシャッター動作をさせるシャッター動作ステップとを備えるものである。
【００１３】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
動作モードが静止画撮影モードであるときは、高電圧切替、モータ極性マイナスに設定する。光学絞り制御手段は、メカシャッター予告信号を例えばハイレベルとし、第２の電圧が出力され、メカシャッター制御信号を例えばハイレベルとし、極性反転された第２の電圧が出力される。これにより、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。動作モードが動画撮影モードまたはスタンバイモードであるときは、低電圧切替、モータ極性プラスに設定する。光学絞り制御手段は、メカシャッター予告信号を例えばローレベルとし、第１の電圧が出力され、メカシャッター制御信号を例えばローレベルとし、第１の電圧が出力される。これにより、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に適宜図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に適用される撮像装置の光学絞り制御装置を示す図である。
図１において、本発明の実施の形態に適用される撮像装置の光学絞り制御装置は、光学絞り機構を開閉させる駆動機構および光学絞りの開閉位置を検出するセンサーを有したレンズ光学絞り部１と、センサーからの光学絞りの開閉位置の微小信号を増幅し、後述するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）にＡＤ（ａｎａｌｏｇｔｏｄｉｇｉｔａｌ）変換した信号として渡し、かつ、ＣＰＵからの絞り開閉（ＡＥ（ａｕｔｏｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御）信号をＤＡ変換するオペアンプ群で構成された絞り位置制御回路２と光学絞り駆動トランジスタ３と、光学絞り駆動信号１と光学絞り駆動信号２の極性を反転させるモーター極性反転ドライブ回路４と、これに印加する電圧を切り替える電圧切替回路５と、上記絞り位置制御回路２・モーター極性反転ドライブ回路４・電圧切替回路５回路を制御するレンズ制御ＣＰＵ６とで構成される。
【００１６】
ここで、レンズ光学絞り部１は、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節すると共に、他の機能として強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切る機構的シャッターにも用いるための駆動を行う光学絞り駆動モータ１１を有して構成される。
【００１７】
また、光学絞り駆動トランジスタ３は、エミッタ−コレクタ間を順方向に接続するダイオード３１を有して構成される。
【００１８】
電圧切替回路５は、例えば、レンズ制御ＣＰＵ６から電圧Ａ（５Ｖ）および電圧Ｂ（２．８Ｖ）が供給される固定接点ａ，固定接点ｂと、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター予告信号Ｃ６により固定接点ａまたは固定接点ｂと選択的に接続する可動接点ｃとを有するスイッチＳＷ１により構成される。
【００１９】
これにより、レンズ光学絞り部１を機構的シャッターに用いるときは、メカシャッター予告信号Ｃ６が例えばハイレベルとなり、電圧切替回路５から電圧Ａ（５Ｖ）が出力され、レンズ光学絞り部１を通常動作させるときは、メカシャッター予告信号Ｃ６が例えばローレベルとなり、電圧切替回路５から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が出力される。
【００２０】
また、モーター極性反転ドライブ回路４は、電圧切替回路５から供給される電圧Ａ（５Ｖ）および電圧Ｂ（２．８Ｖ）を、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター制御信号Ｃ５により反転側（−）固定接点ａまたは非反転側（＋）固定接点ｂと選択的に接続する可動接点Ｃ２を有するスイッチＳＷ２と、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター制御信号Ｃ５により反転側（−）固定接点ａまたは非反転側（＋）固定接点ｂと選択的に接続する可動接点ｃ１を有するスイッチＳＷ３により構成される。
【００２１】
これにより、モーター極性反転ドライブ回路４からは、レンズ光学絞り部１を機構的シャッターに用いるときは、メカシャッター制御信号Ｃ５が例えばハイレベルとなり、モーター極性反転ドライブ回路４から極性反転された電圧Ａ（−５Ｖ）が出力され、レンズ光学絞り部１を通常動作させるときは、メカシャッター制御信号Ｃ５が例えばローレベルとなり、モーター極性反転ドライブ回路４から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が出力される。
【００２２】
このように構成された本発明の実施の形態に適用される撮像装置の光学絞り制御装置の動作を以下に、説明する。
【００２３】
図２は、光学絞り制御動作のフローチャートである。
図２において、ステップＳ１で、動作モードの判定を行う。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６は、例えば記録キーの半押し状態、記録キーの全押し状態またはいずれのキーも押されない状態に応じた動作モード入力Ｃ３により動作モードが、静止画撮影モードであるか、動画撮影モードまたはスタンバイモードであるかを判断する。
【００２４】
図３は、モード判定動作のフローチャートである。
図３において、ステップＳ１１で、判定周期であるか否かを判断する。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６は、動作モードの判定を行う判定周期の到来を判断する。
【００２５】
ステップＳ１２で、シャッター動作が行われた否かを判断する。具体的には、例えば記録キーの半押し状態のときの動作モード入力Ｃ３により静止画撮影モードであると判断する。
【００２６】
ステップＳ１２でシャッター動作が行われたときは、ステップＳ１３で、静止画撮影モードに移行する。
【００２７】
ステップＳ１２でシャッター動作が行われないときは、ステップＳ１４で、動画記録動作が行われた否かを判断する。具体的には、例えば記録キーの全押し状態のときの動作モード入力Ｃ３により動画撮影モードであると判断する。
【００２８】
ステップＳ１４で、動画記録動作が行われたときは、ステップＳ１５で、動画撮影モードに移行する。
【００２９】
ステップＳ１４で、動画記録動作が行われないときは、ステップＳ１６で、スタンバイ状態であるか否かを判断する。具体的には、例えばいずれのキーも押されない状態に応じた動作モード入力Ｃ３によりスタンバイ状態であるであると判断する。
【００３０】
図２に戻って、ステップＳ１で動作モードが静止画撮影モードであるときは、ステップＳ２で、高電圧切替、モータ極性マイナスに設定する。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６は、メカシャッター予告信号Ｃ６を例えばハイレベルとし、電圧切替回路５から電圧Ａ（５Ｖ）が出力され、メカシャッター制御信号Ｃ５を例えばハイレベルとし、モーター極性反転ドライブ回路４から極性反転された電圧Ａ（−５Ｖ）が出力される。
【００３１】
ステップＳ３で、シャッターを閉じる。具体的には、モーター極性反転ドライブ回路４から極性反転された電圧Ａ（−５Ｖ）が光学絞り駆動モータ１１に供給される。これにより、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。
【００３２】
図４は、高電圧動作のフローチャートである。
図４において、ステップＳ２１で、電圧切替回路は可動端子を５Ｖ側に切り替える。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター予告信号Ｃ６によりスイッチＳＷ１において固定接点ａと可動接点ｃとを接続する。
【００３３】
ステップＳ２２で、モーター極性反転ドライブ回路はモーター極性をマイナスにする。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター制御信号Ｃ５によりスイッチＳＷ２において反転側（−）固定接点ａと可動接点ｃ２を接続し、スイッチＳＷ３において反転側（−）固定接点ａと可動接点ｃ１を接続する。これにより、モーター極性反転ドライブ回路４からは、レンズ光学絞り部１を機構的シャッターに用いるときは、メカシャッター制御信号Ｃ５が例えばハイレベルとなり、モーター極性反転ドライブ回路４から極性反転された電圧Ａ（−５Ｖ）が出力される。
【００３４】
ステップＳ２３で、光学絞り駆動トランジスタの損失分が０Ｖになる。具体的には、光学絞り駆動トランジスタ３に対してエミッタ−コレクタ間を順方向に接続するダイオード３１により光学絞り駆動トランジスタの損失分が０Ｖになる。
【００３５】
ステップＳ２４で、光学絞り駆動モータに−５Ｖが印加される。具体的には、極性反転された電圧Ａ（−５Ｖ）が光学絞り駆動モータ１１に供給される。
【００３６】
ステップＳ２５で、光学絞り駆動トランジスタの駆動により高速でシャッターを閉じる。具体的には、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。
【００３７】
図２に戻って、ステップＳ１で動作モードが動画撮影モードまたはスタンバイモードであるときは、ステップＳ４で、低電圧切替、モータ極性プラスに設定する。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６は、メカシャッター予告信号Ｃ６を例えばローレベルとし、電圧切替回路５から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が出力され、メカシャッター制御信号Ｃ５を例えばローレベルとし、モーター極性反転ドライブ回路４から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が出力される。
【００３８】
ステップＳ５で、シャッターを開く。具体的には、モーター極性反転ドライブ回路４から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が光学絞り駆動モータ１１に供給される。これにより、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作を行うことができる。
【００３９】
図５は、低電圧動作のフローチャートである。
図５において、ステップＳ３１で、電圧切替回路は可動端子を２．８Ｖ側に切り替える。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター予告信号Ｃ６によりスイッチＳＷ１において固定接点ｂと可動接点ｃとを接続する。
【００４０】
ステップＳ３２で、モーター極性反転ドライブ回路はモーター極性をプラスにする。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ６から供給されるメカシャッター制御信号Ｃ５によりスイッチＳＷ２において非反転側（＋）固定接点ｂと可動接点ｃ２を接続し、スイッチＳＷ３において非反転側（＋）固定接点ｂと可動接点ｃ１を接続する。これにより、モーター極性反転ドライブ回路４からは、レンズ光学絞り部１をレンズ光学絞り部１を通常動作させるときは、メカシャッター制御信号Ｃ５が例えばローレベルとなり、モーター極性反転ドライブ回路４から電圧Ｂ（２．８Ｖ）が出力される。
【００４１】
ステップＳ３３で、光学絞り駆動トランジスタの損失分が１．６Ｖになる。ステップＳ３４で、光学絞り駆動モータに１．２Ｖが印加される。具体的には、従来は、図６Ａに従来の駆動トランジスタの電圧損失を示すように、一定電圧５Ｖを反転して供給するのみであったので、モーター極性反転ドライブ回路４から供給される電圧Ａ（５Ｖ）は、光学絞り駆動モータ１１による消費分１．２Ｖと光学絞り駆動トランジスタによる損失分３．８Ｖであった。これに対して、図６Ｂに本発明の駆動トランジスタの電圧損失を示すように、モーター極性反転ドライブ回路４から供給される電圧Ｂ（２．８Ｖ）は、光学絞り駆動モータ１１による消費分１．２Ｖと光学絞り駆動トランジスタによる損失分１．６Ｖになる。
【００４２】
ステップＳ３５で、光学絞り駆動モータの駆動によりシャッターを開く。具体的には、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作によりシャッターを開くことができる。
【００４３】
上述した動作において、静止画を取り込む場合には余分な露光を防止するため、機構的シャッターを高速で閉じる必要があり、その際、光学絞りを機構的シャッターと兼用で使用している従来機種では、高速で閉じる際に必要な電圧Ａ（例えば５Ｖ）を機構的シャッターとして光学絞りを使用しない動画撮影時においてもモーター極性反転ドライブ回路４に印加しつづける形をとっていた。そのため、従来は、光学絞り駆動信号（１）Ｃ７と光学絞り駆動信号（２）Ｃ８との間の電圧差は１〜２Ｖの印加で十分であるため、Ａ−（光学絞り駆動信号（１）Ｃ７−光学絞り駆動信号（２）Ｃ８）の電圧は光学絞り駆動トランジスタ３が無駄に消費する方式をとっていた。
【００４４】
本発明はこの無駄な消費を抑えるために機構的シャッター予告信号Ｃ６を電圧切替回路５に与え機構的シャッターを駆動させる時のみ、高い電圧Ａ（例えば５Ｖ）を印加し、機構的シャッターの駆動をさせる必要のない動画撮影時等は低い電圧Ｂ（例えば２．８Ｖ）を印加させる方式としたものである。
【００４５】
本発明の効果として、機構的シャッターを駆動させない時点やモードにおいて余分な電力を低減させることにより、発熱やバッテリーの消耗を抑えることができる。
【００４６】
上述した本発明の実施の形態に限らず、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、適宜他の構成をとりうることができることは言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の撮像装置は、機構的光学絞りを第１の電圧で制御可能な光学絞り動作時と、第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させたいシャッター動作時ごとに機構的光学絞りの駆動部に印加する電圧を制御する光学絞り制御手段を備えるものであるので、光学絞り制御手段からは、機構的光学絞りを機構的シャッターに用いるときは、メカシャッター制御信号が例えばハイレベルとなり、光学絞り制御手段から極性反転された第２の電圧が出力され、これにより、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。機構的光学絞りを通常動作させるときは、メカシャッター制御信号が例えばローレベルとなり、光学絞り制御手段から第１の電圧が出力され、これにより、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作を行うことができるという効果を奏する。
【００４８】
また、本発明の光学絞り制御方法は、撮像装置の動作モードを判断する動作モード判断ステップと、動作モードに応じて、機構的光学絞りを第１の電圧で制御する第１の電圧制御ステップと、機構的光学絞りを第１の電圧で光学絞り動作をさせる光学絞り動作ステップと、動作モードに応じて、機構的光学絞りを第２の電圧で制御する第２の電圧制御ステップと、機構的光学絞りを第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させてシャッター動作をさせるシャッター動作ステップとを備えるものであるので、動作モードが静止画撮影モードであるときは、高電圧切替、モータ極性マイナスに設定する。光学絞り制御手段は、メカシャッター予告信号を例えばハイレベルとし、第２の電圧が出力され、メカシャッター制御信号を例えばハイレベルとし、極性反転された第２の電圧が出力される。これにより、強制的に光学絞りに印加可能な最大電圧を逆印加することにより、より強化された弾性力によりシャッターを切ることができる。動作モードが動画撮影モードまたはスタンバイモードであるときは、低電圧切替、モータ極性プラスに設定する。光学絞り制御手段は、メカシャッター予告信号を例えばローレベルとし、第１の電圧が出力され、メカシャッター制御信号を例えばローレベルとし、第１の電圧が出力される。これにより、弾性力に抗して何枚かの羽根を開かせることにより、光軸を中心に開口を調節する通常動作を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用される撮像装置の光学絞り制御装置を示す図である。
【図２】光学絞り制御動作のフローチャートである。
【図３】モード判定動作のフローチャートである。
【図４】高電圧動作のフローチャートである。
【図５】低電圧動作のフローチャートである。
【図６】図６Ａは従来の駆動トランジスタの電圧損失、図６Ｂに本発明の駆動トランジスタの電圧損失を示す図である。
【符号の説明】
１……光学レンズ絞り部、２……絞り位置制御回路、３……光学絞り駆動トランジスタ、４……モータ極性反転ドライブ回路、５……電圧切替回路、６……レンズ制御ＣＰＵ、１１……光学絞り駆動モータ、３１……ダイオード

Claims

撮影光路に弾性力に抗して駆動部により複数枚の遮蔽板を開かせることにより光軸を中心に開口を調節し、または弾性力によりシャッターを切るようにした機構的光学絞りを機構的シャッターと兼用している光学レンズ機構を有する撮像装置において、
上記機構的光学絞りを第１の電圧で制御可能な光学絞り動作時と、第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させたいシャッター動作時ごとに上記機構的光学絞りの駆動部に印加する電圧を制御する光学絞り制御手段を備えることを特徴とした撮像装置。
請求項１記載の撮像装置において、
上記第１の電圧は比較的低電圧で、上記光学絞り動作時は動画撮影モードまたはスタンバイモードで、
上記第２の電圧は比較的高電圧かつ極性を反転させたもので、上記シャッター動作時は静止画撮影モードであることを特徴とした撮像装置。
撮影光路に弾性力に抗して駆動部により複数枚の遮蔽板を開かせることにより光軸を中心に開口を調節し、または弾性力によりシャッターを切るようにした機構的光学絞りを機構的シャッターと兼用している光学レンズ機構を有する撮像装置の上記機構的光学絞りの駆動部に印加する電圧を制御する光学絞り制御方法において、
上記撮像装置の動作モードを判断する動作モード判断ステップと、
上記動作モードに応じて、上記機構的光学絞りを第１の電圧で制御する第１の電圧制御ステップと、
上記機構的光学絞りを上記第１の電圧で光学絞り動作をさせる光学絞り動作ステップと、
上記動作モードに応じて、上記機構的光学絞りを第２の電圧で制御する第２の電圧制御ステップと、
上記機構的光学絞りを上記第２の電圧で機構的シャッターとして駆動させてシャッター動作をさせるシャッター動作ステップと
を備えることを特徴とした光学絞り制御方法。
請求項３記載の光学絞り制御方法において、
上記第１の電圧は比較的低電圧で、上記光学絞り動作時は動画撮影モードまたはスタンバイモードで、
上記第２の電圧は比較的高電圧かつ極性を反転させたもので、上記シャッター動作時は静止画撮影モードであることを特徴とした光学絞り制御方法。