JP2538005B2 - 絞りシャッタの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気的な制御構成により動作制御される絞
りシャッタにおいて、その動作特性を電気的に補正する
制御装置に関する。

従来の技術 従来より、絞りを兼用するシャッタ羽根の開閉動作を
電磁マグネット等を制御構成として動作制御する、いわ
ゆる絞りシャッタについて、種々のものが提案されある
いは実用化されている。

この種の絞りシャッタには、制御構成となる電磁マグ
ネット等の信号に対する応答特性や、シャッタ羽根の重
なり具合などによる摩擦力の影響により、被写体が高輝
度のときその動作特性が不安定となるという不都合のあ
ることが知られている。

このため、従来より、シャッタ羽根の動作制御用に使
用している弾性部材の弾性力の強さを調整したり、ある
いはシャッタ羽根の駆動機構中に、偏芯ピンを介しての
駆動力伝達系を構成し、この偏芯ピンの回転によってシ
ャッタ羽根の駆動タイミングを調整したりして、上述し
た不都合に対処している。

また、絞りシャッタではないが、シャッタ機構の機械
的要因による露出誤差を調整するものとして、制御構成
の動作開始タイミングを二種のタイマー回路を用いるこ
とにより適宜時点を中心に前後に調整できるようにな
し、シャッタ機構、具体的にはフォーカルプレーシャッ
タにおけるシャッタ幕の駆動タイミングを電気的に制御
する手段も知られている（特開昭58−34439号公報
等）。

さらに、電子カメラの分野であるが、ディジタル情報
として得られた輝度に対応する測光情報をデコーダに入
力し、このデコーダにて上記測光情報とシャッタ速度と
の関係をシャッタの機械的特性に応じて補正するという
方法も周知である（特開昭60−43978号公報）。

発明が解決しようとする課題 上述した種々の手法のうち、機械的な調整構成は、絞
りシャッタを単独で考えた場合には、冒頭に述べたよう
な不都合にある程度対処できることになるが、単独とし
て扱えない絞りシャッタ、たとえば近年実用化されたコ
ンパクトなズームレンズ内蔵スチールカメラに使用され
ているレンズに内蔵されるような型式の絞りシャッタの
場合、若干事情が異なる。

レンズ内に組み込まれた絞りシャッタは、その構成上
外部から、たとえばレンズ部以外から絞りシャッタの駆
動力供給することがきわめて困難となり、通常、ステッ
ピングモータ等の駆動源をもレンズ内に設け、この内蔵
駆動源により直接絞りシャッタを駆動するような構造が
採用される。

したがって、先の機械的調整構成は、形成する場合レ
ンズ内に設ける必要があり、スペース等の点で形成しに
くく、また仮に形成したとしても、その調整作業をレン
ズを組み立てた状態で行うことは漏光等を考えるときわ
めて困難となる。なお、レンズの組み立て前に上述の調
整作業を行なうことを前提に上記調整構成を形成するこ
とも考えられるが、レンズの組み立てにより絞りシャッ
タの動作特性が変動するおそれがあることなどを考える
と実用的ではなく、この結果、先の機械的な調整構成は
前述したような型式の絞りシャッタには事実上採用でき
ないという不都合を有していることとになる。

一方、電気的な調整手段は、上述したような配置上の
不都合は生じないものの、前者の手法は絞りシャッタに
適用する場合には制御自由度が小さくなり、すなわち、
絞りシャッタが開口径と開口時間の両者を同時に制御す
ることにより露出量を制御することから、制御構成の駆
動タイミングの制御といった一義的な時間制御だけでは
高精度の露出調整を行なうことはできない。

換言すれば、前者の手法は、絞りシャッタ開口特性を
機械的要因による遅れ時間に該当する時間分だけ平行移
動させることができるだけで、その平行移動量をシャッ
タ羽根自体の移動特性、すなわち傾きあるいは非全開時
と全開時の切換わり特性を考慮して種々制御することは
できず、絞りシャッタに対しては高精度の露出調整を期
待できないという不都合を有しているわけである。

後者の電気的な調整手段は、固体撮像素子を用いた電
子カメラということで、先に述べたズームレンズ付きカ
メラのように、開放絞り値が変動しかつ種々の感度のフ
ィルムが使用される、いわゆる写真用カメラを前提とし
ていない。

このため詳細な調整内容は不明であるが、輝度に対応
する測光情報を補正する構成となっている。

ところが、上述したような写真用カメラにおける絞り
シャッタの動作特性の制御には、変動する開放絞り値お
よびフィルム感度を考慮する必要があり、この結果、上
記後者の電気的手段は、上述のような写真用カメラにそ
のまま適用することはできない。

本発明は上記のような諸点を考慮してなしたもので、
動作特性をフィルム感度等はもちろんシャッタ羽根の応
答特性や摩擦力等による影響をも考慮して電気的に制御
できる絞りシャッタの制御装置を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 本発明による絞りシャッタの制御装置は、レンズ内に
組み込まれた絞りシャッタの制御装置であり、被写体輝
度を測光して対数圧縮し、Bv値を示す輝度情報として出
力する測光手段と、使用するフィルムの感度を電気信号
に変換し、Sv値を示す感度情報として出力するフィルム
感度入力手段と、撮影レンズの開放Ｆ値を検出し、Av値
を演算する情報としての開放Ｆ値情報を出力する開放Ｆ
値入力手段と、上記輝度、感度、開放Ｆ値情報が入力さ
れ、これら三者によって決定されるEv値を示す第１露出
情報を演算して出力する第１演算手段と、上記第１露出
情報を対数伸長し、第２露出情報として出力する対数伸
長手段と、上記第２露出情報を加減算できる同次元の情
報を補正値として適宜設定、出力する補正値入力手段
と、上記第２露出情報と上記補正値が入力されることに
より両者を加減算して第３露出情報を形成し、出力する
第２演算手段と、上記絞りシャッタを駆動する複数の駆
動信号データを記憶していると共に上記第３露出情報に
基づいて上記複数の駆動信号データの内の一つを撮影に
使用する駆動信号として選択・出力するシャッタ制御手
段と、上記選択・出力された駆動信号を受けて上記絞り
シャッタを動作せしめる駆動回路とを備えている。

作 用 本発明による絞りシャッタの制御装置は、上述のよう
な構成を備えていることから、輝度・フィルム感度・開
放Ｆ値を考慮して得られた第１露出情報を対数伸長して
第２露出情報となし、その後に補正値を加減算して第３
露出情報を得、この第３露出情報にもとづいて撮影に使
用する駆動信号を設定できることになる。

実施例 第１図は本発明による絞りシャッタの制御装置のを示
すブロック図である。

本発明の装置は、被写体輝度を測光して対数圧縮し、
Bv値を示す輝度情報として出力する測光手段１と、使用
するフィルムの感度を電気信号に変換し、Sv値を示す感
度情報として出力するフィルム感度入力手段２と、撮影
レンズの開放Ｆ値を検出し、Av値を演算する情報として
の開放Ｆ値情報を出力する開放Ｆ値入力手段３と、上記
輝度、感度、開放Ｆ値情報が入力され、これら三者によ
って決定されるEv値を示す第１露出情報を演算して出力
する第１演算手段４とを備えている。

ここで、上記第１露出情報を得るために開放Ｆ値情報
を導入する構成としている点について簡単に述べてお
く。

一般に写真分野において、輝度情報であるBv値、フィ
ルム感度情報であるSv値、絞り値情報であるAv値、露出
時間情報であるTv値および露出指数であるEv値の間には
次式の成立することが知られている。

Bv＋Sv＝Av＋Tv＝Ev また、絞りシャッタとズームレンズとの組み合わせの
場合、絞りシャッタが設定する開口面積が同一面積、例
えば全開状態であっても、設定された焦点距離に応じて
Av値としての絞り値は異なることになることも周知であ
る。

したがって、上記条件を絞りシャッタ羽根の駆動系か
ら見れば、適宜の開口径に駆動してもその開口径が現在
設定されている焦点距離との関係でどのようなAv値に該
当することになるのかを考慮しておかないと、絞りシャ
ッタ羽根の駆動による正確な露出制御を実現できなくな
ることは明らかである。

以上の点を考慮して本発明は上述したように開放Ｆ値
情報を導入する構成を備え、この構成により上記開放Ｆ
値情報は、絞りシャッタによって設定されることになる
適宜の開口が現在の設定焦点距離に対応する開放Ｆ値と
の関係でどのようなAv値に該当することになるのかを考
慮するための情報として使用されることになり、この結
果、本発明はズームレンズとの組み合わせにおいても正
確な露出制御を実現できることになる。

対数伸長手段５は、第１演算手段４が出力する第１露
出情報を受け、この第１露出情報を対数伸長して、第２
露出情報として出力する。

第２演算手段６は、上記対数伸長手段５が出力する第
２露出情報と、適宜の補正値を選択的に出力できる補正
値入力手段７からの補正値とを演算、すなわち加減算
し、実際にシャッタ機構10を動作せしめるための第３露
出情報を形成、出力する。

シャッタ制御手段８は、第２演算手段６から供給され
る第３露出情報にもとづいて、シャッタ機構10を駆動す
る駆動信号、たとえば駆動源がステッピングモータであ
る場合には駆動ステップ数等に該当する信号を出力し、
シャッタ機構10の駆動回路９に供給する。

なお、このシャッタ制御手段８は、具体的には第３露
出情報をアドレスとしてあらかじめ種々の駆動信号デー
タを設定・記憶しており、第３露出情報が供給されれば
対応するアドレスの駆動信号データを取り出し、出力す
る動作を行なうことになる。よって、先の補正値入力手
段７の補正値は、上述したアドレスを適宜シフトさせ、
実際に使用する駆動信号データを選択・設定するための
情報ということになる。

駆動回路９は、シャッタ制御手段８から供給される駆
動信号に応答してシャッタ機構10を動作させる。

本発明の装置は、以上のような構成要素を備え、フィ
ルム感度等を考慮して得られた第１露出情報を対数伸長
して第２露出情報となした後に補正値を加減算して第３
露出情報を得、撮影に使用する駆動信号データを抽出し
ており、高輝度時程重みのある補正を絞りシャッタ動作
全体に対して、すなわちフィルム感度等を考慮した形で
行なえることになる。

第２図は本発明による絞りシャッタの制御装置の一実
施例の電気回路図である。図において、第１図と同符号
の要素は同一機能要素を示している。

図において、測光回路1aは、第１図で述べた測光手段
１の一部を構成し、受光素子であるCdS素子、積分コン
デンサＣ、コンパレータＡ、基準電源Vref、および短絡
用トランジスタTrで構成されている。

電源Ｅが供給されている状態において、後述するマイ
クロコンピュータ11からの信号により短絡用トランジス
タTrがオフすると、被写体輝度に応じてCdS素子に流れ
る電流にて積分コンデンサＣの充電がなされて行く。

積分コンデンサＣの充電電圧値が基準電源Vrefにて設
定された所定値に達すると、コンパレータＡが反転し、
反転信号をマイクロコンピュータ11に出力する。

このとき、短絡用トランジスタTrがオフしてから上記
反転信号が出力されるまでの時間は、被写体輝度に対応
した時間となることは明らかである。マイクロコンピュ
ータ11は、上記時間を被写体輝度の測光値として検知
し、内部にあらかじめ用意してある対数変換用のデータ
テーブルと比較することにより、時間信号である上記測
光値を対数変換し、輝度情報を形成する。なお、輝度情
報は、たとえばマイクロコンピュータ内部で処理しやす
いように18EVという高輝度の測光限界を「０」として低
輝度側に向かい、1/8 EV毎に１づつ大きくなるディジタ
ルデータで示される。

フィルム感度入力手段２は、フィルムパトローネに施
されているDXコードパターンをDX接片群2aにて読み取る
ことにより、フィルム感度をマイクロコンピュータ11内
に入力する。この入力される情報はすでにフィルム感度
を対数変換した情報であるが、マイクロコンピュータ11
は、上述した輝度情報との演算のため、この対数情報を
さらに1/8 EV毎の上記輝度情報に対応するように変換す
る。

開放Ｆ値入力手段３は、ズームレンズのズーミング操
作に連動する部材にエンコーダを取り付けて開放Ｆ値を
検出、電気信号に変換し、マイクロコンピュータ11に入
力する。

上記エンコーダは、たとえば基準とする開放Ｆ値から
の開放Ｆ値の変化分を1/8 EVステップに対数変換できる
ように設計しておくことが、先の輝度情報等との演算を
考えると望ましい。

なお、開放Ｆ値が変動しないレンズを使用する場合に
は開放Ｆ値情報として固定情報を出力すればよいことは
詳述するまでもない。

補正値入力手段７は、本実施例においては定量圧源で
ある電源Ｅに接続された可変抵抗Rvによって設定される
可変電圧をA/DコンバータＢによりたとえば16段階にデ
ィジタル変換し、マイクロコンピュータ11に入力するよ
うになされている。

マイクロコンピュータ11は、上述した測光回路1aフィ
ルム感度入力手段２等からの信号を受けて動作し、後述
するように、第１図で説明した輝度情報、第1,第2,第３
露出情報を形成し、駆動信号を出力する。

すなわち、第１図に対応させて説明すると、測光手段
１の一部、第１演算手段4,対数伸長手段5,第２演算手段
6,シャッタ制御手段８に該当する。

本実施例におけるシャッタ機構10として、ステッピン
グモータ10aを駆動源として図示していない絞りシャッ
タ羽根を駆動する型式の絞りシャッタを想定しており、
したがって駆動回路９もステッピングモータ10aを駆動
するための周知の適宜構成を備えている。

以下、第３図に示したフローチャートを参照して上述
した実施例の動作について説明する。

先にも述べたように、測光回路1aの短絡用トランジス
タTrがオフすると、積分コンデンサＣの充電が開始さ
れ、ステップ301の測光が行なわれる。

コンパレータＡの反転により得られる測光値である時
間信号は、ステップ302にてマイクロコンピュータ11内
の適宜の対数変換テーブルと比較されて対数変換され、
1/8EVを単位とするディジタル的な輝度情報として記憶
される。

ステップ303にてフィルム感度入力手段２よりフィル
ム感度情報がマイクロコンピュータ11内に読み込まれる
と、ステップ304にてこのフィルム感度情報は1/8EVステ
ップに換算され、次いでステップ305にて先の輝度情報
との間で露出演算がなされる。

ステップ305の露出演算が終了すると、ステップ306に
てレンズの開放Ｆ値入力手段３より開放Ｆ値情報がマイ
クロコンピュータ11内に読み込まれ、次いでステップ30
7にて上記開放Ｆ値情報と先のステップ305で得られた露
出演算結果との間で露出演算がなされる。

ステップ307にて得られる露出情報は、輝度・フィル
ム感度開放Ｆ値の各情報が考慮されており、第１図で説
明した第１露出情報に該当し、この第１露出情報は次に
マイクロコンピュータ11内にあらかじめ設けられている
対数伸長テーブルと比較されて対数伸長され、第１図で
説明した第２露出情報として記憶される。

次に、ステップ309にて補正値入力手段７からの補正
値がマイクロコンピュータ11内に読み込まれ、ステップ
310にて上記第２露出情報と上記補正値との間で露出演
算がなされ、第１図で説明した第３露出情報として記憶
される。

上述のようにして得られた第３露出情報は、次にステ
ップ311にてシャッタ機構10を制御するために駆動回路
９に供給される駆動信号を出力すべく、あらかじめマイ
クロコンピュータ11内に記憶されている駆動信号データ
テーブルと比較される。

駆動信号データテーブルは、たとえば下表のような上
記第３露出情報のディジタル数の一単位をアドレスとし
て、駆動源を考慮した種々の駆動信号データを記憶して
いるものである。

したがって、たとえば第２露出情報としてディジタル
数「47」が得られ、補正値が「＋３」であった場合、第
３露出情報はディジタル数「50」ということになり、ス
テップ311にて上記テーブルに従って第50駆動信号が選
択、出力されることになるわけである。

このようにして選択、出力された駆動信号は駆動回路
９に供給され、ステップ312に示したようにシャッタ機
構10によるシャッタ動作がなされる。

以上で本発明による絞りシャッタの一実施例の一連の
動作が終了することになる。

次に、本発明による絞りシャッタにおける露出量の補
正作業について述べる。

先にも述べたように、本発明による絞りシャッタは、
補正値設定手段７の可変抵抗値Rvの抵抗値を可変するこ
とにより第３露出情報を可変でき、ステップ311で選択
・出力される駆動信号を異ならすことができ、この結果
露出量を適宜制御できることになる。

したがって、所定の明るさの被写体を用意し、特定の
フィルム感度情報、開放Ｆ値情報を入力した状態で上記
被写体に対してシャッタ動作を行ない、このときの露出
量を検出し、かつこの検出露出量と上述した条件によっ
て決定される適正露出量とを比較しながら可変抵抗Rvの
抵抗値の可変作業を行なうことにより、上記両露出量に
差があったとしてもついには一致させることができる。

以上の検出露出量と適正露出量を一致させる可変抵抗
Rvの抵抗値可変作業が露出量の補正作業にほかならず、
かかる補正作業は、本発明による絞りシャッタを備えた
カメラの製造時に行なわれることはいうまでもない。

また、上記両露出量が一致した時点における可変抵抗
Rvの抵抗値にもとづいてA/DコンバータＢから出力され
るディジタル情報が、前述したような補正作業を行なっ
た絞りシャッタにおける補正値となることも明らかであ
る。

さらに、上記補正値は一度設定されると被写体輝度に
関係なく露出量を補正すべく作用することになるが、こ
の補正値の露出量に対する影響について考えてみると、
同一の補正値たとえばディジタル数で「＋３」であって
も第２露出情報のディジタル数が「２」である場合と
「80」である場合とでは、もちろん「２」に対する影響
が大であり、露出情報に応じてその影響力が大きく異な
ることになる。

本発明においては、高輝度側から低輝度側へ１づつ増
えるディジタル数を露出情報の基本としていることは前
述したとおりであり、したがって、先の補正値による露
出量の制御は輝度に関係なく行なわれるが、高輝度側に
なる程補正効果が高く、冒頭に述べた絞りシャッタの有
する問題点にきわめて有効に対応できている。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明による絞りシャッタの
制御装置は、対数圧縮された被写体輝度、フィルム感度
等の情報を1/8 Ev毎に細分化して演算することにより得
られる露出情報を、さらに対数伸長した後に補正値入力
手段にて補正し、シャッタ機構の駆動信号を得ているこ
とから、絞りシャッタ動作全体に対して1/8 Ev毎の高輝
度の露出量制御が行なえるいう効果を有し、加えて、上
記露出量制御は高輝度側で高速シャッタ時となる程大き
な補正効果が得られるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による絞りシャッタの制御装置のブロッ
ク図、第２図はその一実施例の電気回路図、第３図は本
実施例の動作フローチャートである。 １……測光手段、２……フィルム感度入力手段、３……
開放Ｆ値入力手段、４……第１演算手段、５……対数伸
長手段、６……第２演算手段、７……補正値入力手段、
８……シャッタ制御手段、９……駆動回路、10……シャ
ッタ機構、11……マイクロコンピュータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ内に組み込まれた絞りシャッタの制
   御装置であり、被写体輝度を測光して対数圧縮し、Bv値
   を示す輝度情報として出力する測光手段と、使用するフ
   ィルムの感度を電気信号に変換し、Sv値を示す感度情報
   として出力するフィルム感度入力手段と、撮影レンズの
   開放Ｆ値を検出し、Av値を演算する情報としての開放Ｆ
   値情報を出力する開放Ｆ値入力手段と、前記輝度、感
   度、開放Ｆ値情報が入力され、これら三者によって決定
   されるEv値を示す第１露出情報を演算して出力する第１
   演算手段と、前記第１露出情報を対数伸長し、第２露出
   情報として出力する対数伸長手段と、前記第２露出情報
   を加減算できる同次元の情報を補正値として適宜設定、
   出力する補正値入力手段と、前記第２露出情報と前記補
   正値が入力されることにより両者を加減算して第３露出
   情報を形成し、出力する第２演算手段と、前記絞りシャ
   ッタを駆動する複数の駆動信号データを記憶していると
   共に前記第３露出情報に基づいて前記複数の駆動信号デ
   ータの内の一つを撮影に使用する駆動信号として選択・
   出力するシャッタ制御手段と、前記選択・出力された駆
   動信号を受けて前記絞りシャッタを動作せしめる駆動回
   路とを備えてなる絞りシャッタの制御装置。