JP2008276257A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】絞り開口径の制御を高精度に行なうことのできるカメラを提供する。
【解決手段】入射してきた被写体光が通過する、複数枚の絞り羽根を有する絞り部材によって形成される開口とは異なる位置に、この絞り部材によって、この絞り部材よって形成される開口の最小開口径と最大開口径との間の途中の所定の開口径が形成されるときに、複数枚の絞り羽根に亘って相互に重なる検出開口を有する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、重ねられた複数枚の絞り羽根を有し、これら複数枚の絞り羽根どうしの相対移動により開口径を変化させる絞り部材が内蔵され、該絞り部材の開口を通って入射してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラに関する。

近年、静止画の撮影が可能なビデオカメラが急速に普及している。

このようなビデオカメラでは、搭載するＣＣＤの画素数を増やすなどして静止画に必要とされる鮮明さを確保している。

ところで、ビデオカメラには、ガルバノ式と呼ばれる、ガルバノメータを備えた絞りを採用するものがある。これは、ビデオカメラでは、画像と共に音も記録しているため、被写界輝度に追随して変化する絞りの駆動音を小さくする必要があり、ガルバノ式絞りは駆動時の静粛性が高いという特長を有しているためである。

図１は、ガルバノ式絞りの概略図である。

図１には、この絞りを構成する、第１絞り羽根１０３ａと第２絞り羽根１０３ｂからなる絞り羽根１０３、回動ロータ１００ａとポスト１００ｂからなる絞り駆動部１００、および、ガルバノメータ１０６が示されており、ガルバノメータ１０６には、後述するホール素子１０７が配設されている様子も示されている。また、これら第１絞り羽根１０３ａおよび第２絞り羽根１０３ｂを相対的に動かすことで絞り開口１０３０が形成されている。

図２は、ガルバノメータの内部構成図である。

図２には、このガルバノメータ１０６の構成要素である回動軸１０６ａと、この回動軸１０６ａに取り付けられた磁石１０６ｂと、この磁石１０６ｂに取り付けられた回動軸１０６ａの回動量を制御するための駆動コイル１０６ｃおよび制動コイル１０６ｄとが示されている。

ガルバノメータ１０６では、駆動コイル１０６ｃに電流を流すことで磁力線が発生し、この発生磁力を、磁石１０６ｂを回動させる駆動力として利用している。この磁石１０６ｂの回動によって制動コイル１０６ｄの周辺磁界が変化することで、制動コイル１０６ｄに起電力が生じ、これにより、駆動コイル１０６ｃに流れる電流が制御され、磁石１０６ｂの回動は所定の角度に設定される。ホール素子１０７は、ホール素子が取り付けられている位置における磁界の強さと極性を検出して、磁石１０６ｂの回動角度情報を得ている。

このガルバノ式絞りについては、ホール素子１０７などの位置検出センサで検出される、ガルバノメータの回動角度情報と、絞り開口径との対応が高精度にとられていることが必要であるため、この対応を高精度にとるための提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

上記提案では、雰囲気温度が変化することで磁界の強さが変化する場合の、ガルバノメータの回動角度情報と絞り開口径との対応関係の維持が、磁石からの磁力がゼロとなる時に所定の絞り開口径になっているようにホール素子を配設することで図られている。

また、以下に示す方法によっても、ガルバノメータの回動角度情報と絞り開口径との対応関係の維持が図られている。

図３は、図１に示すガルバノ式絞りの一部を示す図である。

図３に示す絞り駆動部１００は、前述したように、回動ロータ１００ａとポスト１００ｂとで構成されており、回動ロータ１００ａは、ガルバノメータ１０６の回動軸１０６ａに取り付けられている。

図３には、回動ロータ１００ａの両端に設けられているポスト１００ｂが、第２絞り羽根１０３ｂの端部に設けられた挿通孔１０３１ｂに遊嵌され、回動ロータ１００ａが左回りで回動し始めようとしている様子も示されている。

ガルバノメータ１０６の回動軸１０６ａが所定角度だけ回動されると、これに伴って回動ロータ１００ａも回動し、この回動ロータ１００ａが回動すると、回動ロータ１００ａに繋がれているポスト１００ｂを介してこれら２枚の絞り羽根は互いに逆方向に移動する。ガルバノ式絞りの２枚の絞り羽根それぞれの端部に設けられている挿通孔１０３１ｂは、その挿通孔内におけるポスト１００ｂの動作の自由を確保できる穿孔孔である。したがって、上述のように、回動ロータ１００ａが左回りで回動し始めると、ポスト１００ｂは、挿通孔１０３１ｂの内面１０３１１ｂに押し付けられることとなり、挿通孔１０３１ｂにおけるこの内面１０３１１ｂと反対側の内面１０３１２ｂ側には隙間１０３２ｂが形成される。

このような隙間は、バックラッシュの原因となり、回動ロータ１００ａが左回転し始めるとき以外にも、すなわち右回転し始めるときにも、挿通孔１０３１ｂの内面１０３１１ｂ側に形成される。

図４は、ガルバノメータの回動角度を所定の範囲で往復変化させた場合の、絞り開口の変化を示す図である。

図４には、ガルバノメータ回動角を、絞り開口の‘開放’側であるαから‘小絞り’側であるβまで回動させた場合の絞り開口のＦ値の変化がＡ（これを変化Ａと称呼する）に示され、回動角度がβに到達した後、今度は回転角度をαに戻した場合の絞り開口のＦ値の変化がＢ（これを変化Ｂと称呼する）に示されている。

図４に示されているように、回動角度αから回動角度βまでの間の所定の回動角度に対応するＦ値が、変化Ａと変化Ｂとでは異なっている。これは、ガルバノメータの回動角度を検出するホール素子１０７からの回動角度情報を基に現在の絞り開口のＦ値を把握しているカメラにとっては、回動角度情報が同じであるにもかかわらず実際の絞り開口径は異なっている場合があるということとなり問題である。

そこで、このガルバノ式絞りを採用するカメラなどでは、絞り開口径を目標の絞り開口径に停止させる際の、開口径を変化させる向きを一定にすることで、このバックラッシュによるＦ値の不正確さを補償している。つまり、絞り開口のＦ値を所定のＦ値に停止させるときは、‘開放’側から‘小絞り’側へ、あるいは‘小絞り’側から‘開放’側へのいずれか一方が選択されて行なわれている。これは、例えば図３を参照しながら説明すると、図３に示される状態のままガルバノメータを断続的に左回転させた場合（これを‘開放’側から‘小絞り’側への変化とする）には、ポスト１００ｂは、常に挿通孔１０３１ｂの内面１０３１１ｂに当接されたままとなるためバックラッシュによる影響を排除することができる。しかし、図３に示される、挿通孔１０３１ｂの内面１０３１１ｂにポスト１００ｂを当接させた状態から、ガルバノメータを右回転させた場合には、このポスト１００ｂが、挿通孔１０３１ｂの内面１０３１１ｂとは反対側にある内面１０３１２ｂに当接するまでに、回動ロータは回動するものの、絞りの開口径（Ｆ値）に変化はない。この時点で、ホール素子１０７で検出される回動角度情報は絞りの開口径（Ｆ値）に対応したものではなくなる。したがって、ホール素子１０７で検出される回動角度情報と絞りの開口径（Ｆ値）との対応を高精度にとるためには、前述したように、絞り開口径（Ｆ値）を所定の開口径（Ｆ値）に停止させる方向については、常に‘開放’側から‘小絞り’側へ、あるいは、常に‘小絞り’側から‘開放’側へのいずれか一方で行なう必要がある。
特開平４−８３１１３号公報

しかし、ホール素子で検出される回動角度情報を絞りの開口径と合致したものとするために、上述したように、常に‘開放’側から、あるいは、常に‘小絞り’側からのいずれかを選択し、それを遵守しながら絞り開口を所定のＦ値に停止させなければならないのは煩わしいという問題がある。

尚、上記問題は、ガルバノ式絞りを備えたビデオカメラに限らず、例えば、駆動音の静粛性を必要とするためにガルバノ式絞りを採用するデジタルスチルカメラ、あるいは、上記と同様の理由を有する、ロール状のフィルムに撮影を行なういわゆる銀塩カメラにおいても同様に起こる問題である。

本発明は、上記事情に鑑み、絞り開口径の制御を高精度に行なうことのできるカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のカメラは、
重ねられた複数枚の絞り羽根を有し、これら複数枚の絞り羽根どうしの相対移動により開口径を変化させる絞り部材が内蔵され、この絞り部材の開口を通って入射してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
上記絞り部材を構成する複数枚の絞り羽根それぞれが、これら複数枚の絞り羽根どうしの相対移動により、この絞り部材の上記開口とは異なる位置に、最小開口径と最大開口径との間の途中の所定の開口径の開口が形成されるときに、これら複数枚の絞り羽根に亘って相互に重なる検出開口を有するものであり、
駆動軸を有し、この駆動軸を介して上記複数枚の絞り羽根を相対的に動かす絞り駆動部と、
上記駆動軸の位置もしくは姿勢を検出する駆動軸センサと、
上記検出開口相互の重なりを検出する投受光センサと、
上記駆動軸センサと上記投受光センサとの双方のセンサの検出値に基づいて、上記絞り駆動部に、上記複数枚の絞り羽根を、該複数枚の絞り羽根のバックラッシュを補正しつつ上記絞り部材の開口の開口径が所望の開口径となるように駆動させる絞り制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明のカメラでは、複数枚の絞り羽根それぞれが有する検出開口が相互に重なった場合に所定の開口径の絞り開口が形成されるようになっており、絞り制御部は、これら複数枚の絞り羽根それぞれが有する検出開口が相互に重なったときに、駆動軸センサで検出される検出値がその所定の開口径と異なる開口径を表わしている場合には、駆動軸センサからの検出値に対応する絞り開口径とその所定の開口径の差異分をその検出値に反映させる補正を行ない、絞り駆動部に対する指示はこの補正された検出値を基に行なわれる。これにより、本発明のカメラにおいて絞り開口径を所望の開口径とする場合には、絞りの開口径を所望の開口径と同じ径に変化させる前に、少なくとも１度は上記所定の開口径を経させることで、駆動軸センサからの検出値を確かなものとすることができる。また、この所定の開口径を経ることで補正した補正分を記憶しておくことで、この所定の開口径を経て所望の開口径に移行する際に誤ってその開口径を通り過ぎてしまってから所望の開口径に戻した場合も、その記憶しておいた補正分を検出値に反映させることで、従来は不可能だった、最初の移行方向とは逆方向からのこの所望の開口径への停止を行なっても、所望の開口径への変化を正確に行なうことができる。したがって、本発明のカメラによれば、絞り開口径の制御を高精度に行なうことができる。

ここで、上記投受光センサは、透過型投受光センサであってもよい。

このようにすることで、複数枚の絞り羽根すべてに、相互に重なる開口を設けるという単純な加工で済ますことができる。

あるいは、上記投受光センサが反射型投受光センサであり、上記複数枚の絞り羽根のうちのこの反射型投受光センサから最も離れた側に配備された１枚の絞り部材が、上記検出開口に代えて、上記反射型投受光センサからの光の反射率を異ならせるマークを有するものであってもよい。

このようにすると、これら複数枚の絞り羽根の手前側あるいは向こう側のスペースが充分でない場合に対応することができる。

また、上記絞り駆動部は、ガルバノメータであってもよく、上記駆動軸センサは、ホール素子であってもよい。

以上説明したように、本発明のカメラによれば、絞り開口径の制御を高精度に行なうことができる。

図５は、本発明のカメラの第１実施形態の外観斜視図である。

図５に示される本実施形態であるデジタルカメラ１は、ＣＣＤ固体撮像素子上に結像された被写体像を静止画で撮影する機能のほかに動画で撮影する機能を備えたデジタルカメラであり、絞りとしてガルバノ絞りを採用している。

図５には、筐体２、フラッシュ発光窓１２、２段階のスイッチで構成されたレリーズボタン１３、およびファインダ対物窓１４が示されている。

図６は、本実施形態であるデジタルカメラの内部構成図である。

図６には、被写体光を集光するレンズ１１、絞り羽根１０３、撮像素子（ＣＣＤ）１０２、Ａ／Ｄ変換器１１７、出力端子１０５、および信号処理回路１０４が示されており、絞り羽根１０３を通過した被写体光は、撮像素子上で結像され光電変換される。

絞り羽根１０３は、撮像素子１０２に照射される被写体光の光量を調節するとともに、完全に閉じることもできる。撮像素子１０２の出力端は、Ａ／Ｄ変換器１１７の入力端に接続され、撮像素子１０２からの出力信号はアナログ／デジタル変換される。Ａ／Ｄ変換器１１７の出力端は、信号処理回路１０４の入力端に接続され、Ａ／Ｄ変換器１１７からのデジタル出力は、信号処理回路１０４に入力され映像信号となって出力端子１０５に出力される。

また、図６には、マイクロコンピュータ（以後マイコンと略称する）１０９、ガルバノメータ１０６、ホール素子１０７、電子シャッタ制御回路１０８、同期信号発生回路１１６、投光素子１２３、および受光素子１２４も示されており、信号処理回路１０４は、メモリ制御回路制御信号１１８、信号量情報１１４、および、動画／静止画切換信号１１９を送信するそれぞれの送信線により、マイクロコンピュータ（以後マイコンと略称する）１０９に接続されている。

ガルバノメータ１０６は、その入力端がマイコン１０９に接続され、マイコン１０９からの絞り制御信号１１１により、絞り羽根１０３を制御する。

ホール素子１０７は、マイコン１０９に接続され、ガルバノメータの回動角度情報を検出し、絞り位置検出信号１１２としてマイコン１０９に入力する。

電子シャッタ制御回路１０８は、その入力端がマイコン１０９に接続され、出力端が撮像素子１０２に接続されており、マイコン１０９からの電子シャッタスピード制御信号１１３に基づいて、光電変換により撮像素子１０２内に生じた電荷を所定の期間に掃き出すことで電荷の蓄積期間を制御する。

同期信号発生回路１１６は、マイコン１０９および電子シャッタ制御回路１０８に接続され、双方に１画面の各フィールドの開始を示す垂直同期信号１１５を供給する。

マイコン１０９には、レリーズボタン１１０、動画／静止画切換ボタン１２２、およびフラッシュ制御回路１２０が接続されており、フラッシュ１２１は、フラッシュ制御回路１２０によって制御される。

投光素子１２３は、一定の光量の光を発光するものであり、受光素子１２４は、投光素子１２３からの発光光を受光して受光光量に応じた出力の信号をマイコン１０９に入力する。

ここで、信号処理回路１０４の詳細について説明する
図７は、図６に示す信号処理回路の構成ブロック図である。

図７に示される信号処理回路１０４は、動画と静止画を切り換えるセレクタ回路２０１を有し、セレクタ回路２０１の入力端はＡ／Ｄ変換器１１７の出力端に接続され、図６に示すＡ／Ｄ変換器１１７からのデジタル信号が動画信号２０８として入力される。前記出力端は、第１メモリ２０４及び第２メモリ２０５の各入力端にも接続され、動画信号２０８は、第１メモリ２０４と第２メモリ２０５に入力される。第１メモリ２０４は、撮像素子の奇数ラインからの映像信号を一時記憶し、第２メモリ２０５は、撮像素子の偶数ラインからの映像信号を一時記憶する。第１メモリ２０４及び第２メモリ２０５は、図５に示すマイコン１０９からのメモリ制御回路制御信号１１８が入力されるメモリ制御回路２０６に接続され、メモリ制御回路２０６からのメモリ制御信号２１０により制御される。

第１メモリ２０４及び第２メモリ２０５の出力端は、加算器２０７に接続されており、これらは加算器２０７で加算される。加算器２０７の出力端はセレクタ２０１の他の入力端に接続され、加算結果の静止画信号２０９がセレクタ２０１に入力される。セレクタ２０１には、動画／静止画切換信号１１９が入力されており、セレクタ２０１の出力端はカメラ信号処理回路２０２の入力端に接続されている。カメラ信号処理回路２０２の他の出力端は信号量情報検出回路２０３の入力端に接続され、信号量情報検出回路２０３の出力端からは信号量情報１１４が出力される。

以上の構成における、動画撮影時および静止画撮影時の動作を詳細に説明する。

デジタルカメラ１では、動画撮影時および静止画撮影時共に、奇数フィールドでは、ライン２ｎ−１（ｎは自然数）の画素読み出し、偶数フィールドでは、ライン２ｎ（ｎは自然数）の画素の読み出しが行なわれる。

図６に示すマイコン１０９が動画／静止画切換信号１１９によって、信号処理回路１０４のセレクタ回路２０１が動画信号２０８側に切換えられ、カメラ信号処理回路２０２で信号処理が行なわれることで出力端子１０５からは動画が出力される。

また、静止画撮影においては、メモリ制御回路２０６からのメモリ制御回路信号２１０により、奇数フィールドで読み出された奇数ラインの信号は第１メモリ２０４に記憶され、偶数フィールドで読み出された偶数ラインの信号は第２メモリ２０５に記憶される。一旦記憶された奇数ラインと偶数ラインの信号は、動画撮影時の撮像素子１０２の読み出しと同じ組み合わせで第１メモリ２０４および第２メモリ２０５からフレーム周期で繰り返し読み出され加算器２０７で加算されて静止画信号となる。動画／静止画切換信号１１９によってセレクタ回路２０１が静止画信号側に切換えられ、カメラ信号処理回路２０２で信号処理が行なわれることで出力端子１０５からは静止画が出力される。

図８は、本実施形態のデジタルカメラに採用されているガルバノ式絞りの外観図である。

図８には、第１絞り羽根１０３ａ、第２絞り羽根１０３ｂ、回動ロータ部１０６ｅとポスト部１０６ｆと本体部１０６ｇとからなるガルバノメータ１０６、投光素子１２３、および受光素子１２４が示されている。尚、図８には、投光素子１２３の光軸が一点鎖線Ｌで示されており、投光素子１２３および受光素子１２４は、その中心がこの光軸上にくるように配設されている。

また、図８には、第１絞り羽根１０３ａの上端左から第１開放側スリット１０３１ａ、および第１小絞り側スリット１０３２ａが設けられている様子が示され、第２絞り羽根１０３ｂの上端左から第２小絞り側スリット１０３２ｂ、および第２開放側スリット１０３１ｂが設けられている様子が示されている。

図８に示す各絞り羽根に２つずつ設けられたスリットは、この絞り開口径が２つの所定の開口径となったときに図８に示す光軸（Ｌ）上で重なることとなる。

図９は、図８に示すガルバノ式絞りを上方から見た場合の図である。

図９（ａ）および図９（ｂ）の各上方側に第２絞り羽根１０３ｂに設けられた２つのスリットが示されており、各下方側に第１の絞り羽根１０３ａに設けられた２つのスリットが示されている。

図９（ａ）に示す合計４つのスリットの状態が、図８に示すこれら４つのスリットの状態と同じ状態を示しており、このように第１絞り羽根１０３ａの第１開放側スリット１０３１ａと第２絞り羽根１０３ｂの第２開放側スリット１０３１ｂとが互いに完全に一致している場合に、これら第１絞り羽根１０３ａおよび第２絞り羽根１０３ｂによって形成される絞り開口１０３０の絞り値は‘Ｆ８’に設定されている。

また、図９（ｂ）には、図９（ａ）に示す状態から、図８に示す回動ロータ１０６ｅを左回転させた場合のこれら第１絞り羽根１０３ａおよび第２絞り羽根１０３ｂの様子が示されており、図９（ａ）に示されている状態と比べ、第１絞り羽根１０３ａは左側へ移動していると共に第２絞り羽根１０３ｂは右側に移動している。これにより、第１絞り羽根１０３ａの第１小絞り側スリット１０３２ａと第２絞り羽根１０３ｂの第２小絞り側スリット１０３２ｂとが互いに完全一致している様子が示されており、このとき第１絞り羽根１０３ａおよび第２絞り羽根１０３ｂによって形成される絞り開口１０３０の絞り値は‘Ｆ２２’に設定されている。

図１０は、絞り開口が‘開放’から‘小絞り’の間で変化した場合の、図８に示す受光素子から出力される素子出力の変化を示す図である。

図１０には、絞り開口の絞り値が‘Ｆ８’および‘Ｆ２２’でピークを迎えている様子が示されている。

図１１は、本実施形態のデジタルカメラの内部ブロック図である。

図１１には、絞り羽根１０３、後述する絞り制御部３００からの制御信号に応じて絞り羽根１０３を駆動させるガルバノメータ１０６、前述したように、スリットを通過してきた光の光量を出力レベルで表わす信号を出力する投受光センサ３００、絞り羽根を通過した撮影光が結像される撮像素子１０２、および、ガルバノメータに制御信号を送信する絞り制御部が示されている。

本実施形態のデジタルカメラ１における撮影動作について説明する。尚、このデジタルカメラ１では、図６に示す動画／静止画切換ボタン１２２を操作することで、動画撮影あるいは静止画撮影が選択される。

まず、静止画撮影を行なう場合から説明する。静止画撮影は、動画撮影と比べ、絞り開口径の制御を高度精度に行なわなければならず、本発明の目的は、バックラッシュが発生する絞りを制御しながら所望の絞り開口径への変化を高精度に実現することである。

まず、このデジタルカメラ１の２枚の絞り羽根それぞれに設けられたスリットが、完全一致する場合の絞り値‘Ｆ８’に絞り開口径を変化させる場合を説明する。これは、ピーク値検出ルーチンおよびバックラッシュ検索ルーチンを起動させて行なわれる。

図１２は、開放側から絞り開口を所定の絞り値‘Ｆ８’に変化させる場合に起動されるピーク値検出ルーチンのフローチャートである。

ステップＳ１では、まず絞り開口径が、現在の開口径から開放側に変化させられる。これは、回動ロータ１０６ｅが図８に示す状態より右側にある場合である。尚、ホール素子１０７からは、常にガルバノメータ１０６の回動角度情報が絞り制御部３００に送信されている。

ステップＳ２では、絞り開口径が小絞り側に変化を開始し、その後、ステップＳ３において、ピーク候補出力値として投受光センサ３１０からの出力値およびこの出力が得られたときのホール素子からの回動角度情報とが記録される。このモードでは、その後、所定のタイミングで得られた出力値とピーク候補出力値との比較がその所定のタイミングごとに行なわれ、このピーク候補出力値を上回る出力値が検出されるまで、このピーク候補出力値は保持され続けると共に、絞り値は小絞り側へ変化し続ける（ステップＳ４）。絞り値が‘Ｆ８’に近くなってくると、投受光センサ３１０からの信号の出力が増加し始める。

ステップＳ５において、所定のタイミングで得た出力値がピーク候補出力値を上回った場合は、ステップＳ６に進み、前述したように、今回の値がピーク候補出力値として回動角度情報と共に記憶される。このピーク候補出力値が更新される（ステップＳ６）と、ステップＳ７において、一旦開放側への逆戻りが行なわれる。その後、所定のタイミングにおいて得た出力値が今回更新されたピーク候補出力値を上回っていなければ再び小絞り側への変化を開始し、上回っていればピーク候補出力値を更新し、開放側への反転を行なう。

その後、絞り開口径が、所定の絞り値‘Ｆ８’を超えた小絞り側に変化したことがホール素子１０７からの回動角度情報によって判明すると、このピーク値検出ルーチンを抜け、バックラッシュ検索ルーチンに入る。

図１３は、バックラッシュ検索ルーチンのフローチャートである。

ステップＳ１１では、ピーク値検出ルーチンで得られたピーク候補出力値と共に記録されていた回動角度情報から絞り値を演算する。

ステップＳ１２では、演算された絞り値が、所定の絞り値‘Ｆ８’と同じであるか否かが判定され、同じではないと判定されると、ステップＳ１３において、ピーク候補出力値と共に記録されていた回動角度情報と、このデジタルカメラ１において絞り開口径が絞り値‘Ｆ８’であると認識される場合の回動角度情報との差分をバックラッシュ情報として記録する。ステップＳ１４では、現在所定の絞り値‘Ｆ８’を超えて小絞り側に変化した状態の絞り開口径を、投受光センサ３１０で得られる出力値がピーク値検出ルーチンで得られたピーク候補出力値となるまで開放側に変化させる。これにより、絞り開口径を正確に所定の絞り値‘Ｆ８’とすることができる。尚、ステップＳ１４では、ピーク値検出ルーチンで得られたピーク候補出力値を基に絞り値‘Ｆ８’に変化したが、ステップＳ１２における判定によって、ピーク候補出力値と共に記録されていた回動角度情報と、このデジタルカメラ１において、絞り開口径が絞り値‘Ｆ８’であると認識する場合の回動角度情報とがズレている場合のこのズレは、バックラッシュ分であることから、所定の絞り値‘Ｆ８’を小絞り側に一旦通り過ぎた後、ホール素子１０７からの回動角度情報を基に開放側に戻りながら絞り開口径を絞り値‘Ｆ８’とすることでバックラッシュ分はキャンセルできるため、ホール素子からの回動角度情報を基に小絞り側から‘Ｆ８’に戻っても良い。

一方、ステップＳ１２において、ピーク候補出力値と共に記録されていた回動角度情報と、このデジタルカメラ１において、絞り開口径が絞り値‘Ｆ８’であると認識する場合の回動角度情報とが同じであると判定されると、ステップＳ１５において、現在所定の絞り値‘Ｆ８’を超えて小絞り側に変化している絞り開口径を、投受光センサ３１０で得られる出力値がピーク値検出ルーチンで得られたピーク候補出力値となるまで開放側に変化させる。これにより、絞り開口径を正確に所定の絞り値‘Ｆ８’とすることができる。その後、ステップＳ１６では、ピーク候補出力値と共に記録されていた回動角度情報と、投受光センサ３１０で得られる出力値がピーク値検出ルーチンで得られたピーク候補出力値となった時点のホール素子からの回動角度情報との差分がバックラッシュ情報として記録される。

以上説明したようにして、絞り開口径は、開放側から所定の絞り値‘Ｆ８’に正確に変化することができると共に、バックラッシュ情報の獲得も同時に行なわれる。

次に、開放側から所定の絞り値‘Ｆ２２’に変化する場合について説明する。

これは、開放側から２つ目の所定の絞り値への変化のための、ピーク値検出ルーチンおよびバックラッシュ検索ルーチンが起動されて行なわれる。

図１４は、開放側から２つ目の所定の絞り値である‘Ｆ２２’に変化する場合に起動されるピーク値検出ルーチンのフローチャートである。

図１４に示されるルーチンと図１２に示されるルーチンとの違いは、ステップＳ２５において、現在記録されているピーク候補出力値を超える出力値が検出された場合に、図１２では、ピーク候補出力値を更新した後開放側へ戻っていたのが、図１４では、戻らずにステップＳ２７に進み、小絞り側への移動を継続する点が異なるのみで、ステップＳ２７以降の説明は図１２においてした説明と同じとなるので省略する。

その後、所定のタイミングでこのルーチンを抜け、図１３に示すバックラッシュ検索ルーチンが起動され、絞り開口径が所定の絞り値‘Ｆ２２’に正確に変化することとなる。

尚、図１４では、開放側から２つ目の所定の絞り値である‘Ｆ２２’に変化する場合に起動されるピーク値検出ルーチンについて説明したが、このデジタルカメラ１が、このルーチンを使用せずに、‘Ｆ８’を過ぎたあたりの絞り値にホール素子１０７からの回動角度情報を基に変化してから図１２に示すピーク値検出ルーチンを起動するものであってもよい。

尚、以上は所定の絞り値‘Ｆ８’、あるいは‘Ｆ２２’に対し開放側からアプローチした場合を説明したが、これが、小絞り側からのアプローチであっても、変化する方向が図１２および図１４において説明した方向と逆になるだけで本質的な変化はないためフローチャートの図示および説明は省略する。また、これに伴い、図１３における方向も逆になる。

さらに、絞り値を、所定の絞り値‘Ｆ８’と‘Ｆ２２’との間である絞り値‘Ｆ１２’、これらの範囲外である‘Ｆ５．６’および‘Ｆ３２’に変化させる場合について説明する。

図１５は、絞り開口を所定の絞り値以外の絞り値に変化させる場合に起動されるルーチンのフローチャートである。

デジタルカメラ１では、少なくとも１度は、所定の絞り値である絞り値‘Ｆ８’および絞り値‘Ｆ２２’のうちのいずれかを経てから目標とする絞り値に変化する様になっており、以下に示すフローチャートでは、説明の便宜のために、最寄の所定の絞り値を経てから目標とする絞り値に変化する場合を説明する。

ステップＳ３１では、目標の絞り値が‘Ｆ１２’であれば、所定の絞り値には‘Ｆ８’または、‘Ｆ２２’のいずれかが選択され、目標の絞り値が‘Ｆ５．６’であれば、所定の絞り値には‘Ｆ８’が選択される。また、目標の絞り値が‘Ｆ３２’であれば、所定の絞り値には‘Ｆ２２’が選択される。

ステップＳ３２では、図１２および図１３に示すピーク値検出ルーチンおよびバックラッシュ検索ルーチンが起動され、最寄の所定の絞り値への変化とバックラッシュ情報の把握とが行なわれる。

ステップＳ３３では、最寄の所定の絞り値と、絞り開口径を最寄の所定の絞り値に変化させた際にホール素子から検出される回動角度情報が表わす絞り値とが合致しているか否かが判定され、合致していないと判定されると、ステップＳ３４に進み、ホール素子からの回転角度情報を基に、目標とする絞り値への変化を図った後、このルーチンを終了する。ステップＳ３３において、合致していると判定されると、ステップＳ３５において、この後の目標とする絞り値へのアプローチの方向が、‘開放’側から‘小絞り’側へであるのか否かが判定され、開放’側から‘小絞り’側へであると判定されると、ステップＳ３６に進み、ホール素子からの回転角度情報が表わす絞り値に対し、すでに記録されているバックラッシュ分に相当する絞り値を減算し、ステップＳ３４において、その減算結果に基づいて目標とする絞り値への変化を図った後、このルーチンを終了する。ステップＳ３５において、その方向が、‘開放’側から‘小絞り’側へではないと判定されると、ステップＳ３７において、ホール素子１０７からの回転角度情報が表わす絞り値に対し、すでに記録されているバックラッシュ分に相当する絞り値を加算して、ステップＳ３４においてその加算結果に基づいて目標とする絞り値への変化を図った後、このルーチンを終了する。以上説明したように、このデジタルカメラ１では、最寄の所定の絞り値を少なくとも１度経ることでバックラッシュ情報を把握することができ、これにより、バックラッシュによるズレを補正できるため、目標とする絞り値に変化させる際のアプローチの方向を制限しなくても絞り開口径を高精度に目標の絞り値に変化させることができる。

尚、このデジタルカメラ１では、動画撮影についても、上述したような方法で、絞り開口径を高精度に目標とする絞り開口径に変化させている。尚、動画撮影においては、絞り開口径についてそれほど精度が要求されないことからホール素子からの回動角度情報に基づいて絞り開口径を制御してもよい。

次に、本発明のカメラの第２実施形態について説明する。

図１６は、本実施形態のデジタルカメラに採用されているガルバノ式絞りの外観斜視図である。

図１６には、デジタルカメラ１に採用されているガルバノ式絞り（図８参照）と比べ、受光素子１２４が投光素子１２３の横に配設されると共に、第２絞り羽根３０３ｂには、デジタルカメラ１の第２絞り羽根１０３ｂに設けられているようなスリットは設けられておらず、代わりに、第２絞り羽根における、デジタルカメラ１の第２絞り羽根のスリットに相当する部分以外の部分の光反射率とは異なる光反射率の塗料が塗られている部分３０３１ｂ、３０３２ｂが設けられている様子が示されている。

最後に、本発明のカメラの第３実施形態について説明する。

図１７は、本実施形態のデジタルカメラに採用されているガルバノ式絞りの外観斜視図である。

図１７には、本発明の投受光センサとして採用されているフォトインタラプタ１２５が、第１絞り羽根１０３ａおよび第２絞り羽根１０３ｂを挟み込むように配設されている様子が示されている、この場合には、このフォトインタラプタ１２５からの信号は、図１０に示される出力変化とは異なった矩形波となる。この場合は、そのピーク値を出力している絞り値範囲の中間の絞り値が所定の絞り値になるようにスリット位置が設定されている。その他については、デジタルカメラ１と同じ説明となるので省略する。

以上説明した第１から第３の実施形態では、絞りとしてガルバノ式絞り、駆動軸センサとしてホール素子を例として取り上げて説明したが、本発明ではバックラッシュが発生する絞りであれば、これらに限るものではなく、また、このような絞りを採用するものであれば、実施形態で挙げたデジタルカメラに限らず、ロール状のフィルムに撮影を行なう、いわゆる銀塩カメラであってもよい。

ガルバノ式絞りの概略図である。 ガルバノメータの内部構成図である。 図１に示すガルバノ式絞りの一部を示す図である。 ガルバノメータの回動角度を所定の範囲で往復変化させた場合の、絞り開口の変化を示す図である。 本発明のカメラの第１実施形態の外観斜視図である。 本実施形態であるデジタルカメラの内部構成図である。 図６に示す信号処理回路の構成ブロック図である。 本実施形態のデジタルカメラ１に採用されているガルバノ式絞りの外観図である。 図８に示すガルバノ式絞りを上方から見た場合の図である。 絞り開口が‘開放’から‘小絞り’の間で変化した場合の、図８に示す受光素子から出力される素子出力の変化を示す図である。 本実施形態のデジタルカメラの内部ブロック図である。 開放側から絞り開口を所定の絞り値‘Ｆ８’に変化させる場合に起動されるピーク値検出ルーチンのフローチャートである。 バックラッシュ検索ルーチンのフローチャートである。 開放側から２つ目の所定の絞り値である‘Ｆ２２’に変化する場合に起動されるピーク値検出ルーチンのフローチャートである。 絞り開口を所定の絞り値以外の絞り値に変化させる場合に起動されるルーチンのフローチャートである。 本実施形態のデジタルカメラに採用されているガルバノ式絞りの外観斜視図である。 本発明の投受光センサとしてフォトインタラプタを採用しているガルバノ式絞りの外観斜視図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 筐体
１１ レンズ
１２ フラッシュ発光窓
１３ レリーズボタン
１０２ 撮像素子
１０３ 絞り
１０３ａ 第１絞り羽根
１０３１ａ、３０３１ａ 第１開放側スリット
１０３２ａ、３０３２ａ 第１小絞り側スリット
１０３ｂ 第２絞り羽根
１０３１ｂ、３０３１ｂ 第２開放側スリット
１０３２ｂ、３０３２ｂ 第２小絞り側スリット
１０３ｃ 絞り開口
１０４ 信号処理回路
１０５ 出力端子
１０６ ガルバノメータ
１０６ａ 回動軸
１０６ｂ 磁石
１０６ｃ 駆動コイル
１０６ｄ 制動コイル
１０６ｅ 回動ロータ
１０６ｆ ポスト
１０６ｇ 本体部
１０７ ホール素子回路
１０８ 電子シャッタ制御回路
１０９ マイクロコンピュータ
１１０ レリーズボタン
１１１ 絞り制御信号
１１２ 絞り位置検出信号
１１３ 電子シャッタスピード制御信号
１１４ 信号量情報
１１５ 垂直同期信号
１１６ 同期信号発生回路
１１７ Ａ／Ｄ変換器
１１８ メモリ制御回路制御信号
１１９ 動画／静止画切換信号
１２０ フラッシュ制御回路
１２１ フラッシュ装置
１２２ 撮影切換ボタン
１２３ 投光素子
１２４ 受光素子
１２５ フォトインタラプタ
２０１ セレクタ回路
２０２ カメラ信号処理回路
２０３ 信号量情報検出回路
２０４ 第１メモリ
２０５ 第２メモリ
２０６ メモリ制御回路
２０７ 加算器
２０８ 動画信号
２０９ 静止画信号
２１０ メモリ制御信号
３００ 絞り制御部
３１０ 投受光センサ

Claims (4)

1. 重ねられた複数枚の絞り羽根を有し、これら複数枚の絞り羽根どうしの相対移動により開口径を変化させる絞り部材が内蔵され、該絞り部材の開口を通って入射してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
   前記絞り部材を構成する複数枚の絞り羽根それぞれが、これら複数枚の絞り羽根どうしの相対移動により、該絞り部材の前記開口とは異なる位置に、最小開口径と最大開口径との間の途中の所定の開口径の開口が形成されるときに、これら複数枚の絞り羽根に亘って相互に重なる検出開口を有するものであり、
   駆動軸を有し、該駆動軸を介して前記複数枚の絞り羽根を相対的に動かすガルバノメータと、
   前記駆動軸の位置もしくは姿勢を検出する駆動軸センサと、
   前記検出開口相互の重なりを検出する投受光センサと、
   前記駆動軸センサと前記投受光センサとの双方のセンサの検出値に基づいて、絞りを小絞り方向または開放方向に移動しながら所定の投受光ピーク値を迎える時の駆動軸センサ値と、前記絞り部材の開口の開口径が所定の絞り値であると認識される時の駆動軸センサ値との差分をバックラッシュ情報として記録し、前記ガルバノメータに、前記複数枚の絞り羽根を、該複数枚の絞り羽根のバックラッシュを、前記差分を記録したときの絞り値から所望の開口径の絞り値に変化させる方向が開放側から小絞り側に変化させる方向であるときには、所望の開口径が所定の絞り値であると認識される時の駆動軸センサ値に対し前記バックラッシュ情報として記録した差分を減算して補正し、前記差分を記録したときの絞り値から所望の開口径の絞り値に変化させる方向が小絞り側から開放側に変化させる方向であるときには、所望の開口径が所定の絞り値であると認識される時の駆動軸センサ値に対し前記バックラッシュ情報として記録した差分を加算して補正しつつ前記絞り部材の開口の開口径が所望の開口径となるように駆動させる絞り制御部とを備えたことを特徴とするカメラ。
2. 前記投受光センサは、透過型投受光センサであることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
3. 前記投受光センサが反射型投受光センサであり、前記複数枚の絞り羽根のうちの該反射型投受光センサから最も離れた側に配備された１枚の絞り部材が、前記検出開口に代えて、前記反射型投受光センサからの光の反射率を異ならせるマークを有するものであることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
4. 前記駆動軸センサは、ホール素子であることを特徴とする請求項１記載のカメラ。

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