JPS6240687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絞り羽根兼用のシヤツタ羽根をサー
ボモータにより駆動するようにしたプログラムシ
ヤツタに関する。

絞り羽根を兼用するシヤツタ羽根を用いる従来
のプログラムシヤツタは、スプリングを駆動力源
とする開放行程に機械的遅延装置を作用させて、
その運動を緩速で行わせるようにしているもので
ある。

上記の如き従来周知のプログラムシヤツタにお
いては、全開までの緩速運動を安定したものにす
ることが難しく、また調整も面倒であつた。

更に、シヤツタレリーズがなされてからシヤツ
タ羽根が実際に開き始めるまでの遅れ時間と、閉
じ信号の発生からシヤツタ羽根が実際に閉じ始め
るまでの遅れ時間との調整が難しく、且つ必ずし
も精度のよいものとは言えなかつた。

また、露光量の制御手段にメータを用いるもの
は、耐振性に乏しく、しかもメータ指針の振れ位
置の検出に段カムを用いるため、制御に分解能が
介入する欠点があつた。

本発明は、絞り羽根兼用のシヤツタ羽根をサー
ボモータにより駆動するようにして、安定した開
口特性が得られ、またサーボ機構の制御回路の簡
単な操作によつて各種の機能を持たせ得るプログ
ラムシヤツタを提供するものである。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

先ず第１図は、絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を
駆動するサーボモータを所望の一定速度で回転さ
せ得る原理を説明するブロツク図で、Ｍはサーボ
モータ、ＧはサーボモータＭの回転速度を検出す
る発電機、A₁はサーボモータＭを駆動する増幅
器、A₂は発電機Ｇの発電々圧を増幅する増幅器
である。

こゝで、入力電圧e₁と負帰還電圧e₂を入力と
し、増幅器A₁の出力電圧e₀でサーボモータＭを
駆動する場合、出力電圧e⁰は、次のように表わさ
れる。

e₀＝（e₁−e₂）α_１ （α_１：増幅器A₁の増幅度） また、サーボモータＭの回転速度Ｖが出力電圧
e₀に比例していると、回転速度Ｖは、次のように
表わされる。

Ｖ＝K₁・e₀ （K₁：定数） そして、サーボモータＭに連動して動作する発
電機Ｇの発電々圧egは次のように表わされる。

eg＝K₂.V （K₂：定数） また、発電々圧egを増幅器A₂で増幅して入力
に負帰還される電圧e₂は次のように表わされる。

e₂＝eg.α_２ （d₂：増幅器A₂の増幅度） 上記の各式を整理すると、サーボモータＭの回
転速度Ｖは、 Ｖ＝Ｋ_１．α_１／１＋Ｋ_１．Ｋ_２．α_１．α_２・e₁＝
K.e₁ となり、入力電圧e₁が一定であれば一定となる。

依つて、このサーボモータＭによりシヤツタ羽
根を駆動すれば安定した開口特性が得られる。

次に、第２図はサーボモータＭの正逆回転によ
り、絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を開閉させる基
本実施例を示す回路図で、E₁は入力電圧e₁₁を与
える電源、R₁は発電回路に接続された抵抗、A₃
は発電々圧egを増幅する機能と、入力電圧e₁₁と
発電々圧egを加算する機能とを果す演算増幅
器、R₂は該増幅器A₃の帰還抵抗、S₁はサーボモ
ータＭの回転方向を切換えるスイツチ、E₂は増
幅器A₁に基準電圧e₁₂を与える電源である。

図示の定常状態において、演算増幅器A₃は、
非反転入力端子（＋）に入力電圧e₁₁が印加され
ており、反転入力端子（−）はスイツチS₁の閉成
によつて接地されている。従つて、増幅器A₃の
出力端子の電圧は、大きく正になつていて電源電
圧Vccのレベルに置かれている。これにより、増
幅器A₁の入力１の電位は入力２の電位e₁₂よりも
高く、この状態によつて、サーボモータＭはシヤ
ツタ羽根を閉鎖させる方向に回転力が与えられて
いる。

次に、撮影のためにカメラのレリーズ操作を行
うと、スイツチS₁が開放される。これにより演算
増幅器A₃の出力端子の電位は、電源電圧Vccから
低下して入力電圧e₁₁と同電位となる。その結
果、増幅器A₁の入力１の電位が、入力２の電位
e₁₂よりも低くなり、増幅器A₁が反転して、サー
ボモータＭは逆転駆動される。サーボモータＭが
回転し始めると、発電々圧egが生じ、増幅器A₃
の出力端子には、入力電圧e₁₁と発電々圧egの増
幅された電圧の差の電圧（e₁₁−Ｒ_２／Ｒ_１・eg）が生 じ、サーボモータＭは速度負帰還を受けながら回
転し続け、シヤツタ羽根をゆつくり開放させて行
く。

この過程で被写界輝度に対応した時間が経過す
ると、スイツチS₁が再び閉成され、増幅器A₃の
反転入力端子（−）が再び零電位となるので、定
常状態に戻つてサーボモータＭは逆回転させらシ
ヤツタ羽根を閉鎖させる。

このシヤツタ羽根の閉鎖の場合は、演算増幅器
A₃の反転入力端子（−）が接地されているの
で、この際の発電々圧は帰還機能を果せず、従つ
て、サーボモータＭが急速に回転され、シヤツタ
羽根は急速に閉鎖される。

第３図はサーボモータＭとシヤツタ羽根との連
動機構の一例を示したものである。

１はアパーチヤ２，３は絞り羽根を兼用するシ
ヤツタ羽根で、一方の羽根２はスロツト２ａを形
成し軸４に枢着され、他方の羽根３は該スロツト
２ａに嵌合するピン３ａを植設していると共に、
スロツト３ｂを形成し軸５に枢着されている。そ
して該スロツト３ｂにはサーボモータＭの回転軸
６に固着された作動腕７に植設されたピン７ａが
嵌合されている。

従つて、シヤツタ羽根２，３は、サーボモータ
Ｍが左旋回すると開放し、右旋回すると閉鎖され
る。

第２図におけるスイツチS₁は、カメラのレリー
ズ操作に対応して開放されることによりシヤツタ
羽根を開放させ、また、一方では計時装置が動作
を開始してその動作の終了に対応する所定時間後
に再び閉成されることによりシヤツタ羽根を閉鎖
させるものである。

こゝで、計時動作期間に対応させてシヤツタ羽
根を開閉させる訳であるが、シヤツタ羽根の閉鎖
状態において、羽根同志は重なりを持たされてい
るので、サーボモータＭが作動してからシヤツタ
羽根がアパーチヤを実際に開放し始めるまでには
ある遅れ時間を持つ。また、サーボモータＭとシ
ヤツタ羽根との連結機構及び慣性等から計時動作
の終了による閉鎖信号の発生からシヤツタ羽根が
実際に閉鎖し始めるまでにもある遅れ時間を持
つ。

第４図に示す如く、t₁の時点でサーボモータＭ
が駆動され、t₂の時点でシヤツタ羽根が開放を開
始し、またt₃の時点で閉鎖信号が発生しt₄の時点
からシヤツタ羽根が閉鎖を開始するものとし、図
ａの如く、（t₂−t₁）＞（t₄−t₃）の場合には、計時動
作の開始時点をt₅〔t₅−t₁＝（t₂−t₁）−（t₄−t₃）〕
と
して、その差分だけ遅らせればよく、また図ｂの
如く、（t₂−t₁）＜（t₄−t₃）の場合は、計時動作の開
始時点をt₆〔（t₁−t₅）＝（t₄−t₃）−（t₂−t₁）〕と
し
て、その差分だけサーボモータＭの作動開始を遅
らせればよい。

第５図は、上記遅れ時間を補正する思想を示し
たブロツク図である。

A₄はサーボ増幅器で、IN₁はシヤツタ羽根の開
放信号入力端子、IN₂は閉鎖信号入力端子であ
る。ＴはCdSの如き光導電素子Rxと組合わされ
た計時回路、Ｄはデイレイ回路、S₂はカメラのレ
リーズ操作によつて閉成され、撮影が完了するま
で閉成状態が維持されるスイツチである。

図ａは、デイレイ回路Ｄを計時回路Ｔの前に挿
入して計時動作の開始を所定時間遅らせる場合で
あり、図ｂはデイレイ回路Ｄをサーボ増幅器A₄
の開放信号入力端子IN₁回路に挿入してサーボモ
ータＭの作動開始を所定時間遅らせる場合であ
る。

次に、第６図により計時動作を所定時間遅らせ
る機能を持たせたシヤツタ羽根開閉制御回路の一
実施例を説明する。

S₂は動作開始用のスイツチ、G₁〜G₄は夫々ナ
ンドゲート回路（以下単にゲートと称する）、
Q₁，Q₂はトランジスタ、C₁及びR₃は計時動作を
所定時間遅らせるためのデイレイ回路を構成する
コンデンサ及び可変抵抗、Ｉはインバータ、Rx
及びC₂は露光量制御用の計時回路を構成する光
導電素子及びコンデンサ、R₄は露光量制御用の
比較電圧が設定されるポテンシヨメータ、A₅は
コンパレータ、A₆，A₇は演算増幅器、R₅，R₆は
帰還抵抗、R₇はR₈は抵抗、LgはサーボモータＭ
の回転に伴う発電々圧を検出する制動コイル、
R₉及びR₁₀，R₁₁，R₁₂はサーボ増幅器の両入力電
圧を設定する可変抵抗及び抵抗である。

こゝで、可変抵抗R₉と抵抗R₁₀の分圧電圧と、
抵抗R₁₁，R₁₂の分圧電圧との差の電圧が前述の入
力電圧e₁を意味し、可変抵抗R₉の操作によつてそ
の電圧を任意に設定し得る。換言すれば、その操
作によつて、サーボモータＭの回転速度、即ち、
シヤツタ羽根の開放速度を設定することができ
る。

先ず、スイツチS₂が開放されている図示の状態
において、各点の電位レベルは、第８図の〔〕
の状態に置かれている。なお以下Lowレベルは
「Ｌ」、Highレベルは「Ｈ」と記述する。

そこで、撮影に当りスイツチS₂が閉成される
と、ゲートG₁，G₃の入力a₁，a₃が「Ｌ」となり、
一方ではゲートG₃の出力o₃が「Ｈ」へ反転して、
ゲートG₂，G₄の入力a₂，a₄が「Ｈ」となる。その
結果、ゲートG₄の出力o₄が「Ｌ」へ反転して、ト
ランジスタQ₂がオフすると共に、ゲートG₃の入
力b₃が「Ｌ」となる。

従つて、演算増幅器A₃は反転入力端子（−）
が接地されていた状態から切り離されるので演算
機能を果す。

ｍ点の電位は可変抵抗R₉と抵抗R₁₀との分圧電
圧と制動コイルLgに発生する発電々圧によつて
流れる電流と抵抗R₂とによる電圧との差である
が、ｍ点の電位がｎ点の電位よりも高く設定され
ているので、演算増幅器A₆の出力は低下し、演
算増幅器A₇の出力が大となつてサーボモータＭ
がある方向へ回転する。そして、この回転により
シヤツタ羽根はゆつくり動かされ、ある時点から
実際に開放し始める。

他方、ゲートC₁の出力o₁が「Ｈ」へ反転し、イ
ンバータＩの入力aIが「Ｈ」となつて出力oIが
「Ｌ」へ反転する。これによつてゲートG₁の入力
b₁が「Ｌ」となり、またゲートG₂は入力a₂が
「Ｈ」となつたが、入力b₂が「Ｌ」となるので、
出力o₂は「Ｈ」の状態を継続する。

こゝで、インバータＩの入力aIは、コンデンサ
C₁と可変抵抗R₃とのデイレイ回路によつて
「Ｈ」が徐々に下降し、インバータＩの反転レベ
ルまで低下すると、出力oIが「Ｈ」へ反転し、ゲ
ートG₁，G₂の入力b₁，b₂が「Ｈ」となる。その
結果、ゲートG₂の出力o₂が「Ｌ」へ反転して、ト
ランジスタQ₁をオフさせるので、コンデンサC₂
には光導電素子Rxを介して充電が開始される。

この充電により、コンパレータA₅の入力b₅の
電位は徐々に上昇し、入力a₅の電位以上となる
と、出力o₅が「Ｌ」へ反転し、ゲートG₄の入力b₄
が「Ｌ」となる。

従つて、ゲートG₄の出力o₄が「Ｈ」へ反転し
て、ゲートG₃の入力b₃が「Ｈ」となると共に、
トランジスタQ₂がオンし、演算増幅器A₃の反転
入力端子（−）を接地する。

依つて、ｍ点の電位がｎ点の電位よりも遥かに
高くなるので、演算増幅器A₆の出力電圧が低下
して、演算増幅器A₇の出力電圧が上昇し、サー
ボモータＭは逆回転してシヤツタ羽根を動かし閉
鎖させる。この閉鎖動作の際の制動コイルLgの
発電々圧は、演算増幅器A₃の反転入力端子
（−）が接地されているため、帰還機能を果し得
ない。従つて、サーボモータＭは急速に回転し、
多少遅れを持つてシヤツタ羽根を急速に閉鎖させ
る。

そして、撮影終了に対応してスイツチS₂が開放
されると、ゲートG₁，G₃の入力a₁，a₃が「Ｈ」と
なり、出力o₁，o₃が「Ｌ」へ反転し、ゲートG₂，
G₄の入力a₂，a₄が「Ｌ」となる。従つて、ゲート
G₂の出力o₂が「Ｈ」へ反転してトランジスタQ₁
がオンし、コンデンサC₂の電荷を放電する。依
つて、コンパレータA₅の入力b₅が「Ｌ」となり
出力o₅が「Ｈ」へ反転してゲートG₄の入力b₄が
「Ｈ」となる。

これによつて、総てが第８図〔〕の状態とな
つて〔〕と同じ状態に戻る。

以上のように、コンデンサC₁と可変抵抗R₃と
からなるデイレイ回路の動作によつて、計時動作
の開始を所定時間遅らせることができる。

次に、第７図によりサーボモータＭの作動開始
を所定時間遅らせる制御回路の一実施例を説明す
るが、サーボ増幅器は第６図の場合と同じである
ので省略しており、そしてS₃は動作開始用のスイ
ツチで、G₆〜G₈はナンドゲート回路である。

先ず、スイツチS₃が端子ａに接続されている図
示の状態において、各点の電位レベルは、第９図
の〔〕の状態に置かれている。

そこで、撮影に当りスイツチS₃が端子ａからｂ
へ切換接続されると、ゲートG₁，G₆の入力a₁，a₆
が「Ｌ」，ゲートG₇の入力b₇が「Ｈ」となり、一
方では出力o₆が「Ｈ」へ反転して、ゲートG₇，
G₈の入力a₇，b₈が「Ｈ」となり、またゲートG₇の
出力o₇が「Ｌ」へ反転して、ゲートG₆の入力b₆が
「Ｌ」となると、共にトランジスタQ₁がオフとな
るので、コンデンサC₂には光導電素子Rxを介し
て充電が開始される。

他方、ゲートG₁の出力o₁が「Ｈ」へ反転し、イ
ンバーチＩの入力aIが「Ｈ」となつて出力oIが
「Ｌ」へ反転する。これによつてゲートG₁の入力
b₁が「Ｌ」となり、またゲートG₈の入力b₈が
「Ｈ」となつたが、入力c₈が「Ｈ」であり、入力
a₈が「Ｌ」となるので、出力o₈は「Ｈ」の状態を
継続する。

こゝで、インバータＩの入力aIは、コンデンサ
C₁と可変抵抗R₃とのデイレイ回路によつて
「Ｈ」が徐々に下降し、インバータＩの反転レベ
ルまで低下すると、出力oIが「Ｈ」へ反転し、ゲ
ートG₁，G₈の入力b₁，a₈が「Ｈ」となる。その結
果、ゲートG₈の出力o₈が「Ｌ」へ反転して、ゲー
トG₃の入力a₃が「Ｌ」となる。従つて、ゲート
G₃の出力o₃が「Ｈ」へ反転し、ゲートG₄の入力a₄
が「Ｈ」となる。これにより、ゲートG₄の出力o₄
が「Ｌ」へ反転して、ゲートG₃の入力b₃が
「Ｌ」となると共に、サーボモータＭが一方向へ
回転し、シヤツタ羽根をゆつくり開放させる。

また、先の充電によりコンパレータA₅の入力
b₅の電位は徐々に上昇し、入力a₅の電位以上とな
ると、出力o₅が「Ｌ」へ反転し、ゲートG₄，G₈
の入力b₄，c₈が「Ｌ」となる。

従つて、一方ではゲートG₄の出力o₄が「Ｈ」へ
反転して、ゲートG₃の入力b₃が「Ｈ」となると
共に、サーボモータＭが逆転して、シヤツタ羽根
を急速に閉鎖させる。

他方、ゲートG₈の出力o₈が「Ｈ」へ反転して、
ゲートG₃の入力a₃が「Ｈ」となつて、出力o₃が
「Ｈ」へ反転し、ゲートG₄の入力a₄が「Ｌ」とな
る。

そして、撮影終了に対応して、スイツチS₃が端
子ｂからａへ戻されると、ゲートG₁，G₆の入力
a₁，a₆が「Ｈ」，ゲートG₇の入力b₇が「Ｌ」とな
り、出力o₁が「Ｌ」，出力o₇が「Ｈ」へ反転す
る。

従つて、ゲートG₆の入力b₆が「Ｈ」となつて
出力o₆が「Ｌ」へ反転し、ゲートG₇，G₈に入力
a₇，b₈が「Ｌ」となると共に、トランジスタQ₁が
オンし、コンデンサC₂の電荷を放電する。依つ
て、コンパレータA₅の入力b₅が「Ｌ」となり、
出力o₅が「Ｈ」へ反転して、ゲートG₄，G₈の入
力b₄，c₈が「Ｈ」となる。

これで総てが第９図〔〕の状態となつて
〔〕と同じ状態に戻る。

以上のように、コンデンサC₁と可変抵抗R₃と
からなるデイレイ回路の動作によつて、サーボモ
ータＭの作動開始を所定時間遅らせることができ
る。

なお、第８，９図のタイムチヤートにおいて、
コンデンサC₁，C₂の充電特性を便宜的に直線に
よつて表わしている。

以上の如く、本発明のプログラムシヤツタは、
シヤツタ羽根をサーボモータにより駆動するよう
にし、開放方向においては、サーボ機構に速度帰
還を作用させてシヤツタ羽根を緩速運動させ、閉
鎖方向においては、サーボ機構に速度帰還を作用
させずにシヤツタ羽根を急速運動させるようにし
ているので、プログラムシヤツタとして好ましい
開口特性が得られると共に、その緩速運動が安定
したものとなる。

また、各種の調整手段を、簡単且つ精度（操作
性）よく導入することが可能である。

更にシヤツタセツトが不要のため、フイルム巻
上げは軽くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を説明するブロツク
図、第２図は本発明の基本実施例を示す回路図、
第３図はシヤツタ羽根開閉装置の一例を示す説明
図、第４図はシヤツタ羽根の開閉、計時動作の開
始―終了及びサーボモータの作動開始―終了の関
係を説明する図、第５図ａ，ｂは夫々計時動作の
開始とサーボモータの作動開始に遅れ時間を持た
せるブロツク図、第６図及び第７図は第５図の
夫々の具体的実施例を示す回路図、第８図及び第
９図は第６図及び第７図の動作のタイムチヤート
である。 Ｍ……サーボモータ、Ｇ……発電機、A₁，A₂
……増幅器、A₃……演算増幅器、R₁，R₂……抵
抗、E₁，E₂……電源、S₁……スイツチ、２，３
……シヤツタ羽根、Ｄ……デイレイ回路、Rx…
…光導電素子、Ｔ……計時回路、A₄……サーボ
増幅器、S₂……スイツチ、G₁〜G₈……ナンドゲ
ート回路、Ｉ……インバータ、A₅〜A₇……演算
増幅器、Lg……制動コイル、Q₁，Q₂……トラン
ジスタ、C₁，C₂……コンデンサ、R₃，R₉……可
変抵抗、R₄……ポテンシヨメータR₅〜R₈，R₁₀〜
R₁₂……抵抗、S₃……スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二つの入力端子と二つの出力端子を備え、そ
   の一方の入力端子に給電々圧よりも低い所定の基
   準電圧e₁₂が与えられ、他方の入力端子の電圧が
   該基準電圧よりも大きいか小さいかによつて該二
   つの出力端子の極性が反転する増幅器と、 前記増幅器の二つの出力端子間に接続されて絞
   り羽根兼用のシヤツタ羽根を開閉駆動するサーボ
   モータと、 前記サーボモータの回転速度を検出する発電機
   と、 非反転入力端子に前記基準電圧e₁₂よりも値が
   小さい所定の基準電圧e₁₁が与えられ、非反転入
   力端子と負荷抵抗を介した反転入力端子との間に
   前記発電機を接続し、また、出力端子と反転入力
   端子との間に帰還抵抗を接続し、そして、出力端
   子を前記増幅器の他方の入力端子に接続した演算
   増幅器と、 前記演算増幅器の反転入力端子を接地に対して
   接離するスイツチ手段と からなり、 前記スイツチ手段は、レリーズ操作に対応して
   開かれ、この時前記サーボモータは、一方向に速
   度帰還作用を受けた緩速運動で前記シヤツタ羽根
   を開放させて行き、また、該スイツチ手段は、シ
   ヤツタ羽根の閉鎖制御時に閉じられ、この時該サ
   ーボモータは逆方向に速度帰還作用を受けない急
   速運動で該シヤツタ羽根を閉鎖させる ことを特徴とするプログラムシヤツタ。