JPH0722661Y2 - 電子カメラのストロボ調光用絞り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、固体撮像素子を用いた電子カメラのストロボ
調光用絞り機構に関する。

（従来の技術） 従来の電子カメラの自動露出制御装置では、固体撮像素
子に露光する光量を機械的シャッタで制御していた。

本件考案者は前記固体撮像素子を純電子シャッタとして
機能させるようにした電子カメラの自動露出制御装置
（特願昭62-080446号）を提案している。

（考案が解決しようとする問題点） そのような電子カメラで1/60秒のシャッタ速度で撮影す
る場合、被写体照度が下がってくるとビデオ出力信号は
規定電圧より小さくなる。

適正な映像を得るには補助光としてストロボを発光させ
る必要がある。

特に補助光としてストロボを発光させる日中シンクロモ
ードの撮影では、外景の明るさとストロボ光とが重畳さ
れる。

そして、特に近距離でかつ外光の影響を受ける状態で
は、ストロボ発光時間を短縮しないと、一般に露出オー
バーになる可能性が大きい。

本考案の目的は、固体撮像素子を用いた電子カメラにお
いて、前述した露出オーバーの問題を解決することがで
きる電子カメラのストロボ調光用絞り装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本考案による電子カメラの
ストロボ調光用絞り装置は、可動コイルの駆動により動
作する絞り機構を有するレンズを通過した光を光電変換
して光電流を発生する自動露出調整および電子調光用の
光電変換素子の出力を増幅する光電流増幅回路と、前記
光電流増幅回路の出力により絞りを駆動する絞り駆動回
路と、前記電子調光時に利用する前記光電流増幅回路に
接続される充電コンデンサと、前記電子調光時に前記光
電流増幅回路の出力を基準電位と比較して閃光放電管の
閃光を停止させるストロボ回路からなる被写体からのス
トロボ発光の反射光を受光してストロボ放電管の発光量
を制御するとともに通常の露出制御が可能な電子カメラ
のストロボ調光用絞り装置において、前記絞り機構に絞
りを機械的に開放値より一定絞り値だけ押し戻す、圧電
素子駆動によるアクチュエータを設け、電子調光モード
が設定されたときに、前記絞り駆動回路に開放信号を印
加し、前記絞り機構を開放方向に附勢し、前記可動コイ
ルと独立に駆動する前記圧電素子によるアクチュエータ
を作動させて、前記絞りを一定絞りだけ絞り込むように
構成されている。

（実施例） 以下、図面等を参照して、本考案をさらに詳しく説明す
る。

第１図は、本考案による電子カメラのストロボ調光用絞
り装置に使用する絞り機構の実施例を示す斜視図で、同
図Ａは全体の構成を示す斜視図、同図Ｂはバイモルフ形
圧電アクチュエータを取り出して示した斜視図である。

絞り機構13は複数の絞り羽根で形成される絞り２を駆動
する機構である。

可動コイル131は光軸Ｏと中心軸とするように配置さ
れ、光軸Ｏと交差する軸Ｐを中心に回転移動可能に支持
されており、後述する絞り駆動回路12から電流が供給さ
れる。

この可動コイル131の位置はレバー137を介して絞り２に
伝達される。

可動コイル131が矢印Ｑの方向に移動させられると絞り
羽根２は閉じる。また、この可動コイル131の内側に
は、永久磁石136が光路を囲むようにして一対設けられ
ている。

この可動コイル131の図中下側には、圧電アクチュエー
タが配置されている。圧電アクチュエータのバイモルフ
132はバイモルフ支持部134,135により固定されており、
このバイモルフ132には第２図および第３図に示されて
いるバイモルフ駆動部23から電圧が印加される。

バイモルフ駆動部23から電圧が印加されるとバイモルフ
132に設けられている突起133が絞り２を一定量（例えば
１絞り）移動させる方向に可動コイル131を押す。

なお可動コイル131は、電子調光の際は、絞りを開く方
向に附勢されており、印加電圧を零にすれば、圧電アク
チュエータの変位は元に戻り、絞りは全開放位置まで開
くことができる。

第２図は、本考案によるストロボ調光用絞り機構を使用
する電子カメラの自動露出制御装置の実施例を示す回路
図である。

撮影レンズ１には第１図に示した絞り２が設けられてい
る。このレンズ１と絞り２、次いでハーフミラー３を透
過した光は固体撮像素子４に導かれこの出力が記録され
るのであるが、その部分についての説明は省略してあ
る。

測光および調光用センサ５の出力は光電流増幅回路10で
増幅され、その増幅出力が増幅回路11で比較電圧V COM
と比較されて増幅される。

光電流増幅回路10の入力端子間には、前記測光および調
光用センサ５が接続されている。

光電流増幅回路10の非反転入力端子には充電コンデンサ
９とストロボ制御の際に動作させられるアナログスイッ
チ6Aの並列接続回路が接続されている。

光電流増幅回路10の反転入力端子と出力端子間には帰還
抵抗R₁が直接、アナログスイッチ6Bを介して帰還抵抗
R₂、アナログスイッチ７を介して帰還抵抗R₃、アナログ
スイッチ８を介して帰還抵抗R₄が接続されている。

この実施例回路は、固体撮像素子４の電子シャッタが、
例えば、1/60,1/100,1/1000秒のいずれかに設定された
ときに、適正露出を得る絞りを設定できるように、前記
電子シャッタ速度の切換に対応して帰還抵抗が選択さ
れ、増幅度が切り換えられる。

通常測光の場合、すなわち、シャッタ速度1/60秒（通常
ビデオモード）の場合、アナログスイッチ6Aはオン,6B
はオフ,7,8はオフに設定される。

このとき、光電流増幅回路10の帰還抵抗はR₁となる。シ
ャッタ速度1/100秒の場合は、アナログスイッチ6Aはオ
ン,7はオン,6B,8はオフに設定される。

このとき、光電流増幅回路10の帰還抵抗はR₁R₃/(R₁+R₃)
となる。

シャッタ速度1/1000秒の場合は、アナログスイッチ6Aは
オン,6B,7はオフ,8はオンに設定される。

このとき、光電流増幅回路10の帰還抵抗はR₁R₄/(R₁+R₄)
となる。

このようにして光電流増幅回路10の増幅率がそれぞれ変
えられる。

前記光電流増幅回路10の出力はAEモードの際は絞り駆動
回路12の増幅器に接続される。絞り駆動回路12の増幅器
は前記増幅回路11の出力を基準電圧と比較して絞り駆動
部13の可動コイル131（第１図（Ａ）参照）に電流を供
給し、電子シャッタ速度と、被写体の輝度に対応するよ
うに絞り２を制御する。

電子調光モードのときは、絞り駆動回路12の増幅器の入
力端子はAEモードのＡから調光モードの端子Ｂに切換ら
れる。

調光モードの端子Ｂには、絞り２を全開方向に駆動する
ための信号電圧Vopenが接続されている。これにより、
第１図に示す可動コイルは矢印Ｑの示す方向と、反対方
向に移動させられて、絞り２を全開の方向に移動させよ
うとする。

一方前記光電流増幅回路10の出力は、コンパレータ14に
接続されており、このコンパレータ14の出力により動作
させられるストロボ回路15により、Xe放電管22の消燈が
制御される。ストロボ回路15とこの回路から電圧の供給
を受けるバイモルフ形圧電素子駆動回路23の詳細な構成
を第３図に示す。

ストロボ回路15のストロボ放電用主コンデンサは図示し
ていないDC-DCコンバータ等の昇圧回路から放電用の電
流が供給される。

サイリスタSCR₁は、Xe放電管22が放電中に導通させられ
るサイリスタ、サイリスタSCR₂は、放電停止時に導通さ
せられるサイリスタである。

バイモルフ形圧電素子駆動回路23のコンデンサC₂は圧電
アクチュエータの印加電圧を保持するコンデンサであ
る。

バイモルフＢ（第１図の132に相当）に直列にツェナー
ダイオードZDとトランジスタTR₁が接続されており、ト
ランジスタTR₁が導通させられたときにダイオードD₂を
介してコンデンサC₂が充電され、バイモルフＢの端子間
を高い電圧にする。

ツェナーダイオードZDには並列にスイッチが接続されて
おり、このスイッチを開くとバイモルフＢに印加される
電圧はその分だけ低くなる。

バイモルフＢの内部抵抗は十分大きいので、コンデンサ
C₂の充電電圧の放電時間は十分長く保たれる。

このときトランジスタTR₂,TR₃はオフである。その結
果、バイモルフＢは変形させられて、第１図の可動コイ
ル131を押して、絞り２を開放から例えば、１絞り分移
動させる。

トランジスタTR₁をオフ、次にTR₃をオンすると、TR₂が
オンする。

その結果C₂・Ｒの時定数で印加電圧はゼロになりバイモ
ルフＢの変形は除去されて、元の位置に設定される。

電子調光モードでは、STB1がハイにセットされ、アナロ
グスイッチ6Bがオンになり、低抵抗R₂がR₁に並列に挿入
され、光電流増幅回路10は略利得１の電圧ホロワ回路と
なる。

ストロボ発光、Xe放電管22の放電開始に同期してSTB2に
ハイにセットすると、コンデンサ９に並列に接続されて
いるアナログスイッチ6Aはオフになる。

ストロボ発光によりるXe放電管の発光の被写体からの反
射光は、前述したように開放から１絞り絞られた絞りを
通過して、センサ５に入射する。そして、ここで光電変
換され、充電コンデンサ９を充電し、光電流が積分され
る。

適正な露出を与えるのに充分な発光の結果、前記充電電
圧が一定値に達すると、コンパレータ14の出力、調光制
御信号CHSがローからハイに変化する。

この調光制御信号CHSはストロボ回路15に接続され、ス
トロボ回路15はXe放電管22の発光を停止する。

（考案の効果） 以上詳しく説明したように、本考案による電子カメラの
ストロボ調光用絞り装置は、絞り機構に絞りを機械的に
開放値より一定絞り値だけ押し戻す、圧電素子駆動によ
るアクチュエータを設け、電子調光モードが設定された
ときに、前記絞り駆動回路に開放信号を印加し、前記絞
り機構を開放方向に附勢し、前記可動コイルと独立に駆
動する前記圧電素子によるアクチュエータを作動させ
て、前記絞りを一定絞りだけ絞り込むように構成されて
いる。

したがって、絞りを開放から一定の絞り値に絞り込み、
この状態でストロボを発光し、調光回路にて適正露出に
なるよう制御することができる。

実施例に示したような圧電アクチュエータを用いること
により、絞り機構を小型化し、保持時の圧電素子に流れ
る電流を少なくすることができる。ストロボの充電電圧
を利用し高い電圧、例えば300Vを容易に供給でき、変位
を大きくとれる。バイモルフを、半弧型にすることによ
って圧電素子の変位する部分の長さを大きくとれる等々
の特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による電子カメラのストロボ調光用絞
り機構の実施例を示す斜視図で、同図Ａは全体の構成を
示す斜視図、同図Ｂはバイモルフ形圧電アクチュエータ
を取り出して示した斜視図である。 第２図は、本考案によるストロボ調光用絞り機構を使用
する電子カメラの自動露出制御装置の実施例を示す回路
図である。 第３図は、前記自動露出制御装置のストロボ回路とバイ
モルフ形圧電素子駆動回路の実施例を示す回路図であ
る。 １……撮影レンズ、２……アイリス（絞り） ３……ハーフミラー、４……固体撮像素子 ５……測光および調光用センサ 6A,6B……ストロボ制御用アナログスイッチ ７……1/100秒アナログスイッチ ８……1/1000秒アナログスイッチ ９……充電コンデンサ 10……光電流増幅回路、11……増幅回路 12……絞り駆動回路 13……絞り機構（絞り駆動部と絞り） 131……可動コイル、132……バイモルフ 133……突起部 134,135……バイモルフ支持部 136……永久磁石、137……レバー 14……コンパレータ 15……ストロボ回路 SCR₁,SCR₂……サイリスタ C₁……ストロボ放電用主コンデンサ D₁,D₂……ダイオード 22……Xe放電管 23……バイモルフ形圧電素子駆動回路 TR₁,TR₂,TR₃……トランジスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】可動コイルの駆動により動作する絞り機構
   を有するレンズを通過した光を光電変換して光電流を発
   生する自動露出調整および電子調光用の光電変換素子の
   出力を増幅する光電流増幅回路と、 前記光電流増幅回路の出力により絞りを駆動する絞り駆
   動回路と、 前記電子調光時に利用する前記光電流増幅回路に接続さ
   れる充電コンデンサと、 前記電子調光時に前記光電流増幅回路の出力を基準電位
   と比較して閃光放電管の閃光を停止させるストロボ回路
   からなる被写体からのストロボ発光の反射光を受光して
   ストロボ放電管の発光量を制御するとともに通常の露出
   制御が可能な電子カメラのストロボ調光用絞り装置にお
   いて、 前記絞り機構に絞りを機械的に開放値より一定絞り値だ
   け押し戻す、圧電素子駆動によるアクチュエータを設
   け、 電子調光モードが設定されたときに、前記絞り駆動回路
   に開放信号を印加し、前記絞り機構を開放方向に附勢
   し、前記可動コイルと独立に駆動する前記圧電素子によ
   るアクチュエータを作動させて、前記絞りを一定絞りだ
   け絞り込むように構成したことを特徴とする電子カメラ
   のストロボ調光用絞り装置。