JPS6041332B2

JPS6041332B2 - 電気シヤツタ制御回路

Info

Publication number: JPS6041332B2
Application number: JP52114134A
Authority: JP
Inventors: 雅博川崎
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1985-09-17
Also published as: GB2006446A; DE2841153A1; US4181413A; GB2006446B; DE2841153C2; JPS5448235A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電気シャツタカメラの表示回路あるいは絞り制
御回路等に使用されている圧縮演算回路と、シャツタ制
御回路等に使用されている積分回路とを兼ね備えた電気
シャツタ回路に関するものである。

従来カメラの電気シャツタ回路においては、撮影に先立
って撮影レンズの透過光を受光素子で受光し、該受光素
子の光電流を対数圧縮し、フィルム感度及び絞り情報と
演算をなすことによってシャツ夕速度の情報を得、該シ
ャツ夕速度の対数圧縮情報を表示せしめると共に記憶し
、シャツタ作動に呼応して前記記憶量を対数伸長するこ
とによりシャツ夕を制御するものであった。この種のカ
メラにおいては２の２頃護１こも及ぶ前記受光素子の光
電流を対数圧縮せしめているためフィルム感度及び絞り
情報との演算が容易であり、またシャツ夕速度表示をな
すのに好ましい形の情報変化が得られた。しかしこのよ
うな方法ではシャツタ作動前に被写体光路から受光部ま
たは反射鏡を光格外に退避させ記憶を完了するため、フ
ィルムに露光しているときの変化には応答できず、輝度
変化の激しい被写体に対しては不適正な露出条件で撮影
されてしまう恐れがあった。そこで上記不具合を解決す
るために開発提案されてきたのが、フィルム面あるいは
フィルム直前のシャツタ幕面で被写体光を反射し、その
反射光を側光する装置であるが、撮影レンズに設けられ
ている絞り羽根を所定の関口に絞り込むと、上記反射光
は著しく少〈、前記受光素子の光電流を対数圧縮する方
法では頚。光不可能であった。そこで上記フィルム面あ
るいはフィルム直前のシャツタ裏面で被写体光を反射し
、その反射光を額珪光する装置を可能ならしめるため、
第１図の如き電気シャツタ回路が提案されている。第１
図において１は受光素子で演算増幅器４の入力端子間に
接続され、該演算増幅器４の出力様子と反転入力端子間
には積分コンデンサ３及びシャツ夕の先幕の走行に同期
して関成するタイミングスイッチ２が接続される。６は
定電流源でＡＳＡ感度に対応して設定される可変抵抗７
に接続され、該接続点及び上記演算増幅器４の出力機は
コンパレータ５の入力に接続され、コンパレータ５の出
力端子はシャツ夕の後幕制御用マグネット８を駆動する
トランジスタ９のベースに接続される。

なお１０は電源である。上記横成における動作は、撮影
レンズを通過した被写体光はフィルム面あるいはフィル
ム直前のシャツタ幕面で反射され、受光素子１に到達し
光電流を発生する。タイミングスイッチ２の閉において
は、前記光電流はタイミングスイッチ２を流れるため、
演算増幅器４の出力電圧は零であり、可変抵抗７の端子
電圧より低いためコンパレータ５の出力よりトランジス
タ９のべ−ス電流が与えられ、後幕制御用マグネット８
には通電がなされている。ここでシャツ夕の先幕走行に
同期してタイミングスイッチ２が開成すると、前記光電
流は積分コンデンサ３に積分され、可変抵抗７の端子電
圧に達した時点でコンパレータ５は反転し、後簾制御用
マグネット８への通電が断たれる。

タイミングスイッチ２の開成から後幕制御用マグネット
８への通電が断たれるまでの時間がフィルムに適正露出
を与える露出時間となる。ここで受光素子１の光電流を
ｉＦ、積分コンデンサ３の容量をＣｏ、可変抵抗の端子
電圧をＶｓとすれば、露出時間ＴはＴ＝Ｃ。・ＶＳ／ｉ
ｐ【１’となる。

光電流ｉＰは被写体輝度Ｂ及び絞り値Ａに対して，Ｐ＝
ＫＯ．Ｂ／＃ ■ ＫＣｏ：比例定数で示され、ＡＳＡ感度に対応して設定可能なる可変抵抗
７の端子電圧ＶｓはＡＳＡ感度Ｓに対してＶｓ＝Ｋ，／
Ｓ（３｝Ｋ，：比例定数で示される。

ゆえに露出時間Ｔは【１１ｔ２｝‘３’式よりＴ＝Ｋ２
・Ａ２／Ｂ・Ｓ ‘４１Ｋ２＝Ｃ。・Ｋ，／
Ｋ。となり、Ｋ２を適正に設定すれば【４’式における
Ｔはフィルムに適正露光を与える露出時間となる。

上記の如く第１図回路にてフィルム面あるいはフィルム
直前のシャツタ幕面で被写体光を反射し、その反射光を
類。光してシャツ夕を制御することが可能であるが、こ
の第１図回路においては積分コンデンサの放電及び積分
開始をメカニカルスイッチで行っていたため、該メカニ
カルスイッチの漏れ抵抗が問題となり、該メカニカルス
イッチの設定場所は受光素子及び回路パターンの周辺に
限定されると共に、マニアルシャッタ制御回路等に上記
〆カニカルスイツチを共用することは不可能であった。
また単純に上記〆カニカルスィッチを半導体におきかえ
ることも半導体のオフ時の抵抗が低いことから不可能で
ある。さらに上記回路において表示を行う場合には、第
１図における受光素子とは別に他の受光素子が必要とな
り、該他の受光素子の光電流を対数圧縮して前記方法で
表示をせしめる必要があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その第１の目的
は上記反射光を側光する受光素子に略ゼロのバイアスを
掛けることにより非常に暗い反射光であっても確実に側
光し得るようにすること、第２の目的はカメラのシャツ
タ作動以前においては上記受光素子の光電流を対数圧縮
せしめ、該対数圧縮情報によりシャツ夕秒時の表示ある
いは絞り制御を行うこと、第３の目的はカメラのシャツ
タ作動に同期して上記受光素子の光電流をコンデンサに
積分せしめること、第４の目的は上記コンデンサへの競
分抵始を直接メカニカルスイッチで行なわず、メカニカ
ルスイッチの漏れ抵抗の影響のない回路を提供すると共
にメカニカルスイッチの設置場所等の限定をなくするこ
とにある。第２図は本発明の一実施例である。図におい
て，３は定電流源であり、該定電流源１３をコレクタに
受けるトランジスタ１４のコレクタよりべ−スには抵抗
１２と共にェミッタホロア構成されるトランジスタ１１
により帰還がなミれる。

ベースがトランジスタ１６のコレクタに接続されたトラ
ンジスタ１５のェミツタにはフィルム感度に対応して設
定可能なる可変抵抗１７及びボルテージホロア構成され
る演算増幅器１８が接続され、トランジスター５のコレ
クタにはダイオード接続されるトランジスタ１６及びト
ランジスター９のベースが接続される。トランジスタ１
９のコレクタと演算増幅器１８の出力端子間には露出時
間調整用可変抵抗２０が接続されている。非反転入力端
子を演算増幅器１８の出力に接続された高入力抵抗演算
増幅器２２の入力端子間には受光素子２１及び対数圧縮
ダイオード２３と抵抗２４及び積分コンデンサ２６と抵
抗２７が接続され、上記入力抵抗演算増幅器２２の出力
にはシャツ夕の先幕走行に同期してａ端子からｂ端子に
初り換るタイミングスイッチ２０のｃ端子が接続されて
いる。入力抵抗３２、帰還抵抗２９により反転増幅器を
構成する演算増幅器３０の非反転入力様子は前記演算増
幅器１８の出力端子に、出力端子は前記受光素子２１の
カソード‘こ接続されたダイオード２８のアノード端子
に接続されている。絞り値に対応して設定可能なる可変
定電流源３４と共にェミッタホロア構成されるトランジ
スタ３３のベースは抵抗３２の一端と共に対数圧縮ダイ
オード２３と抵抗２４の接続点すなわちａ端子に接続さ
れる。ダイオード接続されるトランジスタ３７と定電流
源３６の接続点と前記トランジスタ３３のェミッタ端子
間にはメータ３５が接続されている。積分コンデンサ２
６と抵抗２７の接続点すなわちｂ端子に反転入力端子、
トランジスタ１９のコレクタと可変抵抗２０の接続点に
非反転入力端子を接続されるコンパレータ３１の出力端
はトランジスタ３９のベースに接続され、該トランジス
タ３９のコレクタには後幕制御用マグネット３８が接続
されている。なお４０１ま電源である。上記構成におけ
る動作を説明する。定電流源１３をコレクタに与えられ
たトランジスタ１４のコレクタよりベースに帰還がかけ
られることによりトランジスタ１４のベースエミツタ電
圧ＶＢＥ（Ｑ．４）は定電流源１３の電流値を１，とす
ればＶＢ８（Ｑ，４）ェｎｌｏｇｌ，／ｉ。

十ＶＢＧ（ｉ。）（６ｎ＝Ｋ・Ｔ／ｑＫ：ホルッ
マン定数Ｔ：絶対温度ｑ：電子の電荷ＶＢＢ（ｉｏ）：コレクタ電流ｉｏ時のトランジスタの
ベースェミツタ間電圧となる。

ここで抵抗１２の抵抗値をＲ，、可変抵抗１７の抵抗値
をＲ２とすれば、トランジスタ１５のェミッタ電流Ｖ＾
はＶ＾＝ＶＢＥ（Ｑ，４）十也ｏｇＲ２ノＲ，
‘６）となる。

（尚、上記【６｝式においては、ＶＢＥは・ｎよりはる
かに大きく設定されている。）タイミングスイッチ２５
がａ端子に接続された条件においては、高入力抵抗演算
増幅器２２の帰還回路には対数圧縮ダイオード２３が挿
入され、受光素子２１の光電流ｉＰに比例した対数圧縮
電圧Ｖｃを生ずる。また受光素子２１の両端電圧は略零
である。Ｖｃ＝ｎｌｏｇｉＰ／ｉ。十Ｖ。（ｉ。）
のＶｏ（ｉｏ）：ダイオード順方向電流ｉ。時
の順方向電圧一方、トランジスタ３３のベースェミッタ
間電圧ＶＢＢ（Ｑ３３）、トランジスタ３７のベースェ
ミッタ間電圧ＶＨは定電流源３４の電流値を１２、定電
流源Ｑ６の電流値を１３とすればＶＢＥ（Ｑ３）＝ｎｌ
ｏｇ１２／ｉ。

十ＶＢＥ（ｉ。） ‘８｝ＶＨ＝ｎｌｏｇ１３／ｉ
。十ＶＢＥ（ｉｏ）【９｝となる。メータ
電圧ＶＧはＶＧ＝Ｖ＾＋Ｖｃ−ＶＢ８（Ｑ３）−ＶＨ
■である。

■式に【６｝‘７ｉ｛８順｝式を代入するとＶＧ＝ｎｌ
ｏｇ（１．・ｉＰ・Ｒ２／１２・１３・Ｒ，）十ＶＤ（
ｉ。）−ＶＢＥ（ｉ。）（１１）となり、電流ｉ
ｏ時のトランジスタのベースェミッタ間電圧とダイオー
ドの順方向電圧の同じものを用いればＶＧはＶＧ＝ｎｌ
ｏｇ（１．・ｉＰ・Ｒ２／１２・１３・Ｒ，）（１２
）となる。

ここでｉＰ、Ｒ２、１２は被写体輝度Ｂ、フィルム感度
Ｓ、絞り値Ａの各アベックス表示量Ｂｖ、Ｓｖ、Ａｖに
対してｉＰ＝ｉＰ。

・２８Ｖ＜１３）Ｒ２＝Ｒ。

．２ＳＶ（１４）１２＝ｉｓ・２＾Ｖ
（１５）ｉＰｏ：Ｂｖ＝７における受光素子の光
電流Ｒｏ：Ｓｖ＝０におけるＲ２の抵抗値ｌｓ：Ａｖ＝
０における１２の電流値の如く対応せしめれば、ＶＧは（１２）式に（１３）、
（１４）を代入することにより得られる。

Ｖ＝ｎｌｏｇ（１，．ｉＰ，Ｒ２／１２，１３，Ｒ，）
＝ｎｌｏｇ（１，．，Ｐ〇，２ＢＶ，ＲＣ，２ＳＶ／ｉ
Ｓ，２＾Ｖ．Ｌ，Ｒ，）＝Ｎｏｇ（１，．ｉＰ〇．Ｒ。

／ｉｓ・１３・Ｒ，）＋（Ｂｖ＋Ｓｖ−Ａｖ）也ｏｇ２
＝Ｋ３十Ｔｖｎｌｏ解（１６）Ｋ３＝ｎｌｏｇ（１．・
・Ｐ。・Ｒ。／ｉｓ・ｂ・Ｒ，）Ｔｖ：露光時間Ｔのア
ベツクス表示量となり、該電圧Ｖｃは露光時間Ｔのアベ
ックス表示量Ｔｖに比例した電圧となり、メ−夕３５に
て露出時間を表示することができる。

次にカメラのシャツタボタンを押すと、ミラー上昇、絞
り込み動作の後、シャツ夕の先幕走行動作に同期してタ
イミングスイッチ２５がａ端子からｂ端子に切り換る。

これにより帰還回路に積分コンデンサ２６が押入され、
受光素子２６の光電流の積分が行なわれる。ここでタイ
ミングスイッチ２５がａ端子に接続されている時には積
分コンデンサの電圧は零であるから、この積分電圧Ｖｏ
は積分コンデンサ２６の容量をＣ，とすればＶＤ：ま′
ｓｉｐｄＴ（１７）である。

トランジスタ１６とトランジスタ１９はカレントミラー
回路を構成しているためトランジスター５のコレクタ電
流とトランジスタ１９のコレク夕電流は等しい。よって
可変抵抗２０の抵抗値をＲ３とすればＶＢ＝Ｒ３・Ｖ＾
／Ｒ２＝Ｒ３・Ｖ＾／Ｒ。

・２ＳＶ（１８）であり、ＶＤ：ＶＢに達
した時点でコンパレータ３１の出力はＨｉｇｈからＬｏ
ｗとなり、後幕制御用マグネット３８への通電が断たれ
る。タイミングスイッチ２５切換りより後幕制御用マグ
ネット３８への通電が断たれるまでの時間、すなわち露
出時間Ｔ〇はＴ。

＝Ｋ・Ａ２／Ｓ・Ｂ（１９）Ｋ＝Ｃ．・Ｖ＾／Ｋ
。

・Ｒ。・ＮＮ：比例定数（＝０．３０）となり、Ｋ４を適正に設定せしめれば（１９）式におけ
るＴｏはフィルムに適正露光を与える露出時間となる。

（尚、‘６｝式から明らかな如く、ＶｖＥは、ｎよりは
るかに大きく設定されているのでＶ＾は、一定として処
理しても問題はない。）ここで演算増幅器３０、抵抗２
９，３２、ダイオード２８の役割及び動作を説明する。
タイミングスイッチ２５がａ端子において、対数圧縮ダ
イオード２３には該対数圧縮ダイオードの接合容量をＣ
ｊとするとＣｊ・Ｖｃなる電荷を有している。タィミン
グスィッチ２５がｂ端子に切り換ると、該電荷は積分コ
ンデンサ２６にチャージされ、積分コンデンサ２６の端
子電圧はＶＤ＝裏ＶＣだけ急激に上昇し、露出時間に誤
差を生ずる。これを防止するために演算増幅器３０、抵
抗２９，３２、ダイオード２８が設けられている。抵抗
３２，３３の抵抗値を等しく設定すれば、演算増幅器３
０の出力端子と対数圧縮ダイオード２３のカソード端子
間電圧ＶＢはＶ８＝−Ｖｃとなり、ダイオード２８の接
合容量をＣｊ，とすれば、該ダイオード２８の電荷は−
Ｃｊ．・Ｖｃを有している。タイミングスイッチ２５が
ｂ端子に切り換ると、上記電荷は積分コンデンサ２６に
チャージされ、積分コンデンサ２６の端子電圧はｖ。

＝きｖ。−きｖＣ（２０）となる。

ここでＣｊニＣｊ，であるからＶ。＝０となり、上記対
数圧縮ダイオードの接合容量Ｃｊによる露出時間の誤差
を皆無とすることができる。第３図は第２図におけるタ
イミングスイッチ２５を半導体切換スイッチにより構成
した一実施例である。第３図においてトランジスタ５０
及びトランジスタ４１のェミッタ端子ａ，ｂ及びトラン
ジスタ４１，５０のベース抵抗４２，４８の共通接続端
子ｃは第２図におけるタイミングスイッチ２５の各端子
に接続されており、シャツ夕の先幕走行に同期して閉か
ら関となるタイミングスイッチ４７により前記タイミン
グスイッチ２５と同等の働きをするものである。タイミ
ングスイッチ４７が閉状態において、トランジスタ４５
はｏｆｆ、トランジスタ４３はｏｎ状態であるため、ト
ランジスタ４１は逆バイアスとなり、ｂ端子はｏｐｅｎ
状態である。一方トランジスタ４９はｏＨ状態であり、
演算増幅器２２の出力は抵抗４８、トランジスタ５０を
介してａ端子に接続される。タイミングスイッチ４７が
開状態となると、トランジスタ４３がｏｆｆ、トランジ
スタ４９がｏｎ状態となるため、ａ端子はｏｐｅｎとな
り、演算増幅器２２の出力は抵抗４２、トランジスタ４
１を介してｂ端子に接続される。以上の如く第２図にお
ける切換式のタイミングスイッチ２５を第３図における
開閉式のタイミングスイッチにより構成することができ
る。なお第２図実施例において受光素子の光電流の対数
圧縮電圧と絞り値、フィルム感度との演算による露出時
間表示の例を示したが、該対数圧縮電圧と露出時間及び
フィルム感度との演算による絞り制御に用いることも公
知の技術により可能である。以上の如く本発明によれば
、演算増幅器の入力端子間に受光素子を接続すると共に
、該受光素子のカソード端子に対数圧縮ダイオード及び
積分コンデンサの各一端を接続し、該対数圧縮ダィオ−
ド及び積分コンデンサの他端を各抵抗を介して前記受光
素子のアノード端子に各々接続せしめ、シャツ夕の先暮
走行に同期して開閉するタイミングスイッチにより、演
算増幅器の出力端子を対数圧縮ダイオードの他端より積
分コンデンサの池端に切換え接続することにより、下記
の効果を有する。

■ 受光素子に略ゼロバィアスを与えられることによっ
て非常に暗い反射光でも確実に側光し得る。

■ カメラのシャツタ作動以前においては上記受光素子
の光電流を対数圧縮することができ、該対数圧縮情報に
よりシャツタ秒時の表示あるいは絞りの制御を行なえる
。

■ カメラのシャツタ作動に同期して上記同一受光素子
により光電流を積分してシャツ夕制御を行なえる。

■ 上記積分コンデンサの積分開始及びリセットを直接
メカニカルスイッチで行なわず、メカニカルスイッチの
漏れ抵抗の影響のない回路でできるため、メカニカルス
イッチの設置場所の限定もなくなる。

■ 更に、対数圧縮ダイオード２３のカソードから演算
増幅器２２の反転入力端子との間のライン即ち、演算増
幅器２２のフィードバックラインの電流値は、非常に微
弱であるので従釆例の如く、このラインにスイッチを設
けＯＮ、ＯＦＦ動作を行なうことは制御上好ましくない
が、本発明は、演算増幅器２２の出力端子と対数圧縮ダ
イオード２３のアノード間に表示と制御のための切換ス
イッチを設けて、ＯＮ、ＯＦＦ動作を行なっており、上
記演算増幅器２２の出力インピーダンスがｄ・さし、の
で制御上誤動作が少なく、また、積分コンデンサのリセ
ットスイッチを別設する必要もない。

以上の如く本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来用いられてきた電気シャツ夕の回路図であ
る。第２図は本発明の一実施例である。第３図は第２図にお
けるタイミングスイッチ２５を半導体切襖スイッチによ
り構成した一実施例である。１，２１：受光素子、３，
２６：積分コンデンサ、２，２５，４７：タイミングス
イッチ、４，１８，２２，３０：演算増幅器、５，３１
：コンパレータ、６，１３，３６：定電流源、７，１７
：ＡＳＡ感度に対応する可変抵抗、８，３８：後幕制御
マグネット、１０，４０：電源、９，１１，１４，１５
，１６，１９，３３，３７，３９，４１，４５，４９，
５０：トランジスタ、２３：対数圧縮ダイオード、２８
：ダイオード、３４：絞り値に対応する可変定電流源、
３５：メータ。第′図努ろ図第２図

Claims

【特許請求の範囲】１ＴＴＬダイレクト測光方式のカメラにおいて、一対
の入力端子と一つの出力端子を持つた演算増幅器と、こ
の演算増幅器の入力端子間に接続されたアノードとカソ
ードを持つた受光素子と、第１と第２の端子をもち第１
の端子を上記受光素子のカソードに第２の端子を上記受
光素子のアノードに第１の抵抗を介して接続した対数圧
縮ダイオードと、第１と第２の端子をもち第１の端子を
上記受光素子のカソードに、第２の端子を上記受光素子
のアノードに第２の抵抗を介して接続した積分コンデン
サと、常時は、上記演算増幅器の出力端子を上記対数圧
縮ダイオードの第２の端子側に接続させ、シヤツタ先幕
走行に同期して上記演算増幅器の出力端子を上記積分コ
ンデンサの第２の端子側に接続させるタイミングスイツ
チと、対数圧縮ダイオードの第２の端子の出力電圧と予
め与えられたフイルム感度及び絞値の対数圧縮値に対応
する各電圧とに応じてシヤツタ速度表示を行なう表示手
段と、上記積分コンデンサの第２端子の出力電圧と予め
与えられたフイルム感度に対応する電圧とを比較するコ
ンパレータと、このコンパレータの出力によつてシヤツ
タを駆動制御するシヤツタ駆動制御手段とから成ること
を特徴とするカメラの電気シヤツタ制御回路。２反転増幅器を構成する演算増幅器を設け、該演算増
幅器の非反転入力端子を前記受光素子のアノードに、反
転入力端子を前記対数圧縮ダイオードの第２の端子に各
々接続すると共に、前記演算増幅器の出力端子を前記受
光素子のカソードにダイオードを介して接続したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気シヤツタ制
御回路。