JPH012028A - カメラの絞り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カメラの絞り装置、詳しくはバイモルフ型の
圧電アクチュエータに印加する電圧を変えて所定の絞り
口径を得るカメラの絞り装置に関する。

［従来の技術］ 従来、スチールカメラにおける絞り口径を制御する絞り
装置は、バネにチャージされた力で絞り込み動作を行な
い、絞り込み量を常時検出し、所定の絞り口径になった
時点で電磁装置を用いた停止機構により絞り込み動作を
停止するようにしていた。そして、フィルムへの露光終
了後に、絞りを再び開放状態に戻す場合も、予めチャー
ジされたバネの力により停止機構の解除と、絞りの開放
動作を行なうようにしていた（特開昭５０−９９１３３
号公報参照）。

また、絞り込み量を常時検出しながら、モータをサーボ
駆動することで、絞り制御を行なう手段も提案されてい
る（特開昭５６−１０２８３５号公報参照）。さらにま
た、ステッピングモータを用いて絞り制御を行なう手段
も提案されている（特開昭５２−５１９３７号公報参照
）。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、チャージされたバネ力を利用する従来の手段
は、チャージ機構や伝達機構や停止機構等が必要なため
、機構が複雑になり、カメラの大型化を招き、さらに、
モータでバネをチャージする近年の全自動カメラに応用
した場合には、機構が複雑なため、エネルギーの損失が
大きくなり、バッテリーの消耗を早めたり、バッテリー
の大型化を招く。また、絞り込み量を常時検出するため
の検出手段と、検出手段の出力により停止手段を作動さ
せるための演算手段が必要であり、電気回路の大型化を
招いている。

゛また、モータをサーボ駆動する手段は、モータの出力
を絞り機構へ歯車等で伝達するため１モータや歯車等の
伝達機構の配置スペースが必要となり、カメラの小型化
を困難にしている。さらに歯車の噛合いによって発生す
る騒音も問題となっていた。また高精度の絞り制御を行
なうには、モータを急停止させるのは困難なので、モー
タの出力を大幅に減速し、絞り機構に伝達する必要があ
り、高速で絞り制御を行なうことを困難にしていた。

また、絞り口径を検出し、その情報をモータの回転へフ
ィードバックするので、絞り口径を検出する手段や、モ
ータへのフィードバック手段が必要となり電気回路の大
型化を招いている。

一方、ステッピングモータを利用する手段は、絞りを高
分解能で制御する場合、絞り込みに必要なステップ数を
増やさねばならないが、カメラに使用できるような小型
のステッピングモータは、単位パルス当たりの駆動速度
が極めて遅いため、高速で高分解能の絞り制御を行なう
ことが不可能であった。

そこで、本発明の目的は、従来の欠点を解消し、バイモ
ルフ型の圧電アクチュエータを用い、これの変位を拡大
して絞り羽根の作動を制御するようにすると共に、上記
圧電アクチュエータのヒステリシス特性による絞り制御
精度の低下を巧みに防止するようにしたカメラの絞り装
置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明では
、上記問題点を解決するためにバイモルフ型の圧電アク
チュエータと、この圧電アクチュエータに電圧を印加す
ることにより変位を発生させる駆動回路と、上記圧電ア
クチュエータの変位により絞り羽根を開閉する絞り作動
機構とを具備するカメラの絞り装置において、上記駆動
回路は、上記絞り羽根を予め定められたリセット状態に
するリセット電圧を上記圧電アクチュエータに印加し、
リセット動作を行なった後に、所定の絞り口径に相当す
る電圧を上記圧電アクチュエータに印加することを特徴
とするものである。

［実　施　例］ 第１図は本発明の第１実施例を示すカメラの絞り装置の
分解斜視図である。この絞り装置は、固定部材である絞
りケース板９に、複数本の支持ピン９ａが光軸Ｏを中心
としてその周りに等間隔に植設されており、各支持ピン
９ａには絞り羽根８がその基部に穿設された支持孔８ｂ
を回動自在に枢支されている。また、絞り作動部材を構
成する絞込板７は、光軸０を中心に回動自在に配設され
ており、同絞込板７に穿設された複数個の絞り用カム溝
孔７ａに、上記各校り羽根８に植設された駆動ピン８ａ
がそれぞれ嵌入している。

周知のバイモルフ型の圧電アクチュエータ１は、基端部
の上端を取付台２に一体に取り付けられ、取付台２に穿
設された長孔２ａを貫通してビス３を固定部材である取
付板６のネジ穴６ａに螺着することにより取付板６に固
定されている。また端子１ａ、ｌｂは圧電アクチュエー
タ１の電極につながっている。そして取付板６に植設さ
れている一方の支軸６ｂには、第１のアーム４がその支
持孔４ａによって枢支され、他方の支軸６Ｃには第２の
アーム５がその支持孔５ａによって枢支されている。そ
して、第１のアーム４に植設された２本のビン４ｂ、４
ｂ間に上記圧電アクチュエータ入の下端の先端部が挟み
込まれている。また第１のアーム４に植設された駆動ビ
ン４Ｃは、第２のアーム５に穿設されている長孔５ｂに
嵌入している。さらに第２のアーム５に植設された作動
ビン５ｃは、取付板６に穿設された部分円弧状の逃げ穴
６ｄを挿通して絞込板７に設けられたＵ字型切込７ｂに
嵌入している。

ここで、本実施例に用いたバイモルフ型の圧電アクチュ
エータ１の構造および作動原理を第３図（Ａ）　、　（
Ｂ）を用いて説明する。圧電アクチュエータ１は、金属
薄板１８の両側に、電圧を印加すると歪が生じる逆圧電
効果をもった周知の圧電セラミックス１９ａ、１９ｂを
、分極方向を対称に配置しであるもので、各々の圧電セ
ラミックス１９ａ。

１９ｂに電圧を印加したとき、１９ａが縮み、１９ｂが
伸びるように構成しである。また各圧電セラミックス１
９ａ、１９ｂの両面には電極２０を設けである。そして
、第３図（Ａ）に示すようにスイッチＳＷｔがｂ側に切
り換えられているときには、各圧電セラミックス１９ａ
、１９ｂは電圧が印加されない状態となっている。

ここで、第３図（Ｂ）に示すようにスイッチＳＷ１をａ
側に切り換えると、各圧電セラミックス１９ａ、１９ｂ
には、電源Ｅから所定の電圧Ｖが印加される。その結果
圧電セラミックス１９ａ。

１９ｂには歪が生じ、圧電アクチュエータ１に撓み量δ
の変形が起こる。ここで印加する電圧Ｖと撓み量δの間
には次に説明する関係があり、印加する電圧Ｖを調節す
ることで撓み量δを変化させることかできる。

第４図は、圧電アクチユエータ１に印加する電圧（Ｖ）
と同圧電アクチュエータ１の撓み量（δ）の関係を示す
線図である。電圧を印加していない初期状態を０点とす
る。ここで正方向に電圧を増加していくと、圧電アクチ
ュエータ１の挙動は、推移曲線ｇ　に沿って変化し、印
加電圧ｖ１のとき、Ａ点に至る。次に印加電圧を下げて
ゆくと推移曲線ｇ２に沿って変化し、印加電圧零でＢ点
の状態となり、さらに負方向の電圧を印加してゆき印加
電圧ｖ２のとき６点に至る。次に再度印加電圧を上げて
ゆくと、推移曲線ｇ３に沿って変化し、印加電圧零で０
点の状態となり、さらに電圧を上げてゆくと、印加電圧
ｖ１のとき、再びＡ点に至る。このように、圧電アクチ
ュエータ１の印加電圧（ｖ）と撓みｆｆ１（δ）の関係
はヒステリシス特性を呈する。そして、点Ｂあるいは点
りで示される、印加電圧零のときの残留撓み量は後述す
るように経時変化する。

一方、Ｂ点の状態から電圧ｖ１と電圧０とを交互に印加
した場合の圧電アクチュエータ１の挙動は、推移曲線Ｉ
４．ＩＩ２に沿ってＢ点とＡ点の間を正確に変化する。

従って、Ｂ点とＡ点の間の推移曲線ｆＩ４上の挙動を絞
り制御に利用した場合、所定の絞り口径に相当する撓み
量と印加電圧の間には一定の関係があるため、これを利
用すれば絞り制御が可能となる。ところが、電圧を印加
しないＢ点の状態にある圧電アクチュエータ１を長期間
装置したり、放置中に激しい温度変化があった場合には
、撓み量がＢ点から零点の方向へ向かって少しずつ変化
してしまう。即ち、電圧を印加しないときの残留撓み量
が徐々に減少するような経時変化を生ずる。そのときの
状態をＢ′点とすると、Ｂ′点の状態から正方向の電圧
を徐々に印加してゆくと推移曲線ｇ５に沿って変化し、
印加電圧ｖ１の時Ａ点の状態となる。次に印加電圧を下
げてゆくと推移曲線ｆＩ２に沿って変化し、Ｂ点に至る
。その後は放置前の状態と同じ挙動を示す。

従って、絞りの制御前にＢ′点の状態である圧電アクチ
ュエータ１を、Ｂ点の状態のときと同様に扱い、所定の
撓み量を得るための決められた電圧を印加しても、推移
曲線Ｉ４とｆＩ５の違いによる制御誤差が発生すること
になる。

このため、本発明においては絞り込み動作前に一度リセ
ット動作を行ない、圧電アクチュエータの挙動が常に同
一の推移曲線上にあるように設定して絞り制御を行なう
ようにしである。このリセット動作は、絞りをＡ点で示
される最小絞り口径にするか、０点で示される開放絞り
口径より更に外側に絞り羽根を退避させるか、何れであ
っても良い。

次に、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）を用いて上記第１図の
絞り装置の動作を説明すると、第２図（Ａ）は絞りが開
放の状態を示している。上記圧電アクチュエータ１は、
その取付台２の長孔２ａによって左右に移動させて取付
板６に取付られるようになっているので、部品寸法のば
らつきを原因とする絞り口径の精度低下を調整によって
補うことができ、絞り羽根８は開放状態の定められた位
置にくるように調整される。なお、圧電アクチュエータ
１の端子１ａ、ｉｂ間の電位差は零となっている。上記
圧電アクチユエータ１への印加電圧と絞り口径の関係は
、第４図において、Ｂ点が撮影に必要な光線を遮ぎらな
い絞り羽根８の開放状態であり、Ｂ′点、０点は絞り羽
根８がさらに外側へ退避した状態となるように設定され
ている。そして、電圧ｖｌを印加したときのＡ点は最小
絞りの状態に設定しであるものとする。

また、後述するようにカメラのレリーズ動作により作動
する駆動回路は、圧電アクチュエータ１の端子１ａ、ｌ
ｂ間に最小絞り口径に相当するリセット電圧ｖｌを印加
するようになっており、リセット電圧ｖ１が印加される
と、第２図（Ｂ）に示すように圧電アクチュエータ１の
下端は矢印方向に弯曲し、第４図のＡ点の状態となる。

そのため、第１のアーム４は支軸６ｂを中心に時計方向
に回動し、圧電アクチユエータ１の撓み量は拡大されて
第２のアーム５に伝達される。第２のアーム５は支軸６
ｃを中心に反時計方向に回転すると共に、上記撓み量を
さらに拡大し、絞込板７を反時計方向に回転させる。そ
の結果、絞り羽根８は支持ピン９ａを中心として回転す
る。絞込板７に穿設されている絞り用カム溝孔７ａは、
上記圧電アクチュエータ１の撓み量に比例して絞り羽根
８が内側に移動し、絞り開口を形成するような形状とな
っている。このカム溝孔７ａによって、複数枚の絞り羽
根８は最小絞り口径にまで絞り込まれる。

以上のリセット動作を行なった後、駆動回路は所定の絞
り口径に相当する電圧を圧電アクチュエータ１の端子１
ａ、ｌ’ｂ間に印加する。すると、圧電アクチュエータ
１は所定の絞り口径に相当する量だけ撓み、各作動部材
は前記リセット動作と逆方向に動作し、その結果、複数
枚の絞り羽根８は所定の絞り口径を形成する。

これは、圧電アクチュエータ１が初期状態において第４
図のＢ点と０点の間のどの位置にあっても、リセット動
作を行なうことにより、最小絞り口径に相当するＡ点の
状態に一度なるため、その後の絞り制御では、推移曲線
ｇ２上で制御すれば良く、圧電アクチュエータ１に印加
する電圧と絞り口径が確実に一定であるので、極めて再
現性の高い、高精度の絞り制御が可能となる。

次に上述のシーケンス動作を行なわせる駆動回路の一例
を第５図に示す。第５図において、符号２１は絞り値Ａ
ｖ、露出時間Ｔｖの演算手段で、測光手段およびフィル
ム感度データ１７．レンズデータＡｖｏ１６等からのデ
ータ入力を演算して絞り値Ａｖとレンズ固有の開放絞り
値Ａｖｏとの差ΔＡｖ値、Ｔｖ値を演算する。そして、
露出時間Ｔｖ値をシャッタ制御手段２７に供給し、差Δ
Ａｖ値をＤ／Ａコンバータ２２に供給してディジタル信
号をアナログ値に変換し、対応する電圧値をコンパレー
タ２８，２９の反転入力端子に入力する。

一方、非反転入力端子には、圧電アクチュエータ１の電
圧を分圧回路３０によって分圧した電圧が入力されてお
り、両者の比較結果によってトランジスタ３１．３２が
オン拳オフ制御される。符号２５．２６は周知の定電流
源で圧電アクチュエータ１に印加される電圧の電圧上昇
率および下降率を一定にし、急激な電圧変化による、ア
クチュエータと絞り系のオーバーランや振動を防ぐ。ス
イッチ２３はレリーズ、プレビュー釦と連動し、演算手
段２１はこのスイッチ２３がオンされると、ΔＡｖ値を
Ｄ／Ａコンバータ２２に出力する。

次に、前述した一連の動作を第６図のフローチャートに
より説明すると、レリーズまたはプレビュー釦が押下さ
れるとスイッチ２３がオンし、演算手段２１はフローチ
ャートに従って、まず最小絞り値とレンズ固有の開放絞
り値との差ΔＡｖｆｆｌａｘをディジタル値で出力する
。このディジタル値はＤ／Ａコンバータ２２によりアナ
ログ値に変換され、電圧Ｖｔ　　（第８図参照）となる
。このとき、圧電アクチュエータ１には電圧がかかつて
いないために、分圧回路３０の出力はＯｖとなり、コン
パレータ２８の出力は“Ｌ”となる。これによりトラン
ジスタ３１はオンし、定電流源２５を通して圧電アクチ
ュエータ１に充電が開始される。充電電圧がｖｌになる
と、分圧回路３０の出力が電圧ｖ１　（第８図参照）と
なるようにしておけば、コンパレータ２８の出力はその
時点で°Ｈ２となり、トランジスタ３１はオフし、充電
が停止される。これにより、第４図に示す点Ａの位置す
なわち、最小絞りまで一定のスピード（定電流源２５の
充電電流による）で絞り込みが行なわれる。絞り込みが
行なわれる間、フローはタイマー手段によって停止して
いる。

分圧回路３０は、コンパレータ２８．２９にヒステリシ
スをもたせるため、コンパレータ２８に入力する電圧を
コンパレータ２９に入力する電圧に比しわずかに高めに
なるようにしである。このため、コンパレータ２９は出
力が反転せず“Ｌ”のままであり、トランジスタ３２は
オフのままである。第８図に示す電圧ｖｌ、ｖ１’がそ
れを示している。

圧電アクチュエータ１の自己放電による電圧低下を検知
してコンパレータ２８が反転すると、トランジスタ３１
が再度オンし、圧電アクチュエータ１の両端の電圧を一
定に保つように充電する。

第８図の区間■がそれを示している。

もしヒステリシスをもたない場合は、コンパレータ２ｇ
、２９の出力の反転が殆ど同時に行なわれ、したがって
、充電放電が非常に短い間隔で繰り返されることになる
。これは絞りを一定に保つ時は常に行なわれるので、長
時間露光の場合は、エネルギーの損失が多くなってしま
う。

続いて、第６図のフローに従って演算手段２１はあるΔ
Ａｖ値（開放からの絞り込み量）を出力する。これはＤ
／Ａコンバータ２２によって電圧Ｖｏとして出力される
。第８図では時間ＴでＤ／Ａコンバータの出力がＶ　か
らＶｏに切換わって■ いる。第８図の区間■がそれを示し、上述の区間■と同
じ動作である。また同時にコンパレータ２８．２９の出
力は何れも“Ｈ”となるから、トランジスタ３１はオフ
、トランジスタ３２はオンとなり、定電流源２６によっ
て定電流放電が行なわれる。これにより例えば第４図に
示す印加電圧■　の位置に電圧が制御され曲線ｇ２上で
バイモルフ型の圧電アクチュエータ１の変位が決定され
る。

この後、周知の手段で露出動作が行なわれ、露出終了が
検知手段２４から演算手段２１に入力されると、開放絞
り値が出力される。この結果、Ｄ／Ａコンバータ２２か
らは、開放絞り値に相当するグランド電位が出力され、
コンパレータ２８゜２９の出力は“Ｈ”になるから、ト
ランジスタ３１はオフ、トランジスタ３２はオンとなり
、圧電アクチュエータ１の印加電圧は定電流源２６によ
りて定電流放電され、絞りは開放になる。

上記第１実施例においては、リセット動作を絞り制御動
作の前に行なっているが、連続撮影の際には、１回目の
絞り制御動作の前にだけリセット動作を行ない、２回目
以降は時間的にも連続していて、温度変化も殆ど考えら
れないので、いきなり絞り制御動作を行なってもかまわ
ない。ただし、１回目の絞り制御動作は推移曲線ｇ２上
で行なわれるのに対し、２回目以降は圧電アクチュエー
タが第４図の推移曲線ｊ？４上を変化するため、それに
対応した印加電圧で絞り制御を行なう必要がある。

そこで、このような１回目と２回目とのソフトウェア上
における繁雑さを避けるためには、次に述べる第２実施
例によればよい。

この第２実施例に用いる絞り機構および駆動回路は、上
記第１実施例に用いた第１図および第５図のものと同様
であり、駆動回路によって圧電アクチュエータ１の端子
１ａ、ｌｂ間に最小絞り口径に相当する第１のリセット
電圧ｖｌを印加すると、圧電アクチュエータ１は第４図
のＡ点の状態となり、複数枚の絞り羽根８は最小絞り口
径に絞り込まれる。次に圧電アクチュエータ１の端子ｌ
ａ、ｌｂ間に、電位差のない開放絞り口径に相当する第
２のリセット電圧を印加する。すると、圧電アクチュエ
ータ１は、第４図のＢ点の状態となり、複数枚の絞り羽
根８は開放状態となる。

以上のリセット動作を行なった後、駆動回路は所定の絞
り口径に相当する電圧を圧電アクチュエータ１の端子１
ａ、ｌｂ間に印加する。その結果、圧電アクチュエータ
は所定の絞り口径に相当する量だけ撓み、複数枚の絞り
羽根８は所定の絞り口径を形成する。

駆動回路については、第１実施例と同じ第５図の回路を
用いるが、フローチャートは第７図に示すとおりで、最
小絞り値とレンズ固有の開放絞り値との差ΔＡｖ　　　
を出力した後、開放絞り値を■ａｘ 出力し、その後に所定の絞り値ΔＡｖを出力する構成に
なっている。以後は第１実施例のフローチャート（第６
図）と同じである。

この第２の実施例では、圧電アクチュエータ１が初期状
態において第４図のＢ点と０点の間のどの位置にあって
も、第１と第２のリセット動作を行なうことにより、確
実にＢ点の状態となるため、その後の絞り制御では推移
曲線ｇ４上で制御すれば良く、圧電アクチユエータ１に
印加する電圧と絞り口径が１＝１に対応するから、極め
て再現性の高い高精度の絞り制御が可能となる。

次に周知の露光動作終了後、駆動回路は、圧電アクチュ
エータ１の端子１ａ、ｌｂ間の電位差を零とする。その
結果、圧電アクチュエータ１は第４図のＢ点の状態とな
り、再び絞りは開放となる。

本発明の第２実施例において、リセット動作をレリーズ
動作後に行なっているが、第４図のＢ点の状態にある圧
電アクチュエータ１を短時間なら放置しておいても変化
しないことがら、前記リセット動作をカメラの電源投入
時に一度行ない、レリーズ後はいきなり絞り制御動作を
行なってもかまわない。

また、連続撮影の際には、１回目の絞り制御動作の前に
だけリセット動作を行ない、２回目以降はいきなり絞り
制御動作を行なってもかまわない。

しかも、１回目の絞り制御動作も２回目以後の絞り制御
動作も、推移曲線ｇ４上で行なえるので、ソフトウェア
が簡略化できる。

第９図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、本発明の第
３実施例の絞り機構を示す図である。ここで取付板６に
植設されている支軸６ｂには第１のアーム１４と作動ア
ーム１５が枢支されている。また作動アーム１５に設け
た２個のピン１５ａの間にはほとんど隙間なく圧電アク
チュエータ１の下端が挟み込まれている。第１のアーム
１４には当付ビン１４ｂが植設されており、第１のアー
ム１４と作動アーム１５の間には引張りバネ１６が張設
されている。従って初期状態では当付ビン１４ｂと作動
アーム１５は当接している。また第１のアーム１４に設
けた駆動ピン１４ｃは、第２のアーム５に穿設されてい
る長孔５ｂに嵌入している。一方、開放状態の絞りがそ
れよりも一定量以上はより開放側へ移動しないように第
１のアーム１４の反時計方向の回転を阻止できる位置に
ストッパービン１０が取付板６に植設されている。それ
以外は第１実施例の絞り機構と同様に構成されている。

この絞り機構においては、第９図（Ａ）の状態が初期状
態であり、絞りは開放の状態である。このとき、圧電ア
クチュエータ１の端子１ａ、ｌｂ間の電位差は零となっ
ている。カメラのレリーズ動作により、後述する第１０
図の駆動回路によって圧電アクチュエータ１の端子１ａ
、ｌｂ間に、絞り込み方向とは逆極性の負方向のリセッ
ト電圧Ｖ２を印加する。そのときの状態を第９図（Ｂ）
に示す。圧電アクチュエータ１は矢印方向に撓み、第１
のアーム１４はストッパービン１０に当接するため、作
動アーム１５は、引張りバネ１６を伸長しながら反時計
方向に回転する。このときの圧電アクチコエータ１の挙
動は第４図において、初期状態でＢ点のときは推移曲線
Ω２に沿って０点の状態となり、Ｂ′点のときは推移曲
線ｇ、６に沿って０点の状態となる。

以上のリセット動作を行なった後、駆動回路は所定の絞
り口径に相当する電圧を圧電アクチュエータ１の端子１
ａ、ｌｂ間に印加する。そのときの状態を第９図（Ｃ）
に示す。その結果、圧電アクチュエータ１は所定の絞り
口径に相当する量だけ矢印方向に撓み、作動アーム１５
は時計方向に所定量回転する。すると、作動アーム１５
は回転途中で当付ピン１４ｂに当接し、第１のアーム１
４も作動アーム１５と一体となって回転し、複数枚の絞
り羽根８は所定の絞り口径を形成する。

これは、圧電アクチュエータ１が初期状態において第４
図のＢ点と０点の間のどの位置にあっても、リセット動
作を行なうことにより、確実に０点の状態となるため、
その後の絞り制御では推移曲線ｇ３上で制御すれば良く
、圧電アクチュエータ１に印加する電圧と絞り口径が１
：１に対応するから、極めて再現性の高い高精度の絞り
制御が可能となる。

第１０図は、この第３実施例の駆動回路である。

Ａｖ、Ｔｖ値演算手段２１．Ｄ／Ａコンバータ２２゜シ
ャッタ制御手段２７．フィルム感度データ１７Ｂ。

測光手段１７Ａ、レンズデータＡｖｏ１６等は前述の第
１．第２実施例と同じである。分圧回路３０は圧電アク
チュエータ１の印加電圧を分圧する回路で、定電流源２
５．２６はそれぞれ圧電アクチュエータ１の充電用、放
電用で、それぞれトランジスタ３１．３３．３４．３５
から形成されるブリッジ回路とトランジスタ３２．ダイ
オード３７の通電電流を制御する。符号２３はレリーズ
、プレビュー等に連動するスイッチ、３９は露出終了検
知スイッチで、例えばシャッタの後幕走行完了スイッチ
、３８はコンパレータ２８の出力と演算手段２１の出力
を受けてトランジスタ３１〜３５を制御する制御回路で
ある。

このように構成されている駆動回路の動作を第１１図の
フローチャートと共に説明すると、レリーズ、プレビュ
ースイッチ２３からの入力信号を受けた演算手段２１は
、トランジスタ制御回路３８に逆電圧印加の指令を送る
。これを受けて、制御回路はトランジスタ３３．３５を
オンさせる。このとき、圧電アクチュエータ１の■側が
（＋）にチャージされている。続いて演算手段２１は逆
電圧印加信号を停止し、Ｄ／Ａコンバータ２２に絞り込
み量ΔＡｖ値を送り、Ｄ／Ａコンバータ２２からは絞り
値に相当する電圧Ｖ。が出力される。

コンパレータ２８は“Ｌ”を出力し、その信号により制
御回路３８はトランジスタ３３．３５をオフしトランジ
スタ３１．３４をオンする。圧電アクチュエータ１は、
定電流源２５によって順方向に一定の速度で充電され、
■側が（＋）になる。

そして分圧回路３０の出力がＶ。を越えると、コンパレ
ータ２８の出力は“Ｈｏに反転し、制御回路３８はトラ
ンジスタ３１をオフにする。露出終了までの時間が長い
場合は、圧電アクチュエータ１の自己放電により、０点
に印加された電圧が低下してくる。コンパレータ２８は
、その都度反転し、トランジスタ３１を微小時間オンし
て微小時間の充電を繰り返す。

露出終了検知スイッチ３９がオンすると、演算手段２１
は開放絞り値（ΔＡ　ｖ　＝　０　）をＤ／Ａコンバー
タ２２に送ると同時に、制御回路３８に露出終了信号を
供給する。これにより、制御回路３８はトランジスタ３
２だけをオンさせ、定電流源２６によって圧電アクチュ
エータ１の定電流放電がダイオード３７を介し行なわれ
る。その結果、圧電アクチュエータ１は第４図Ｂ点の状
態となり、再び絞りは開放となる。

本実施例の場合も、連続撮影の際には、１回目の絞り制
御動作の前にだけリセット動作を行ない、２回目以降は
いきなり絞り制御動作を行なってもかまわない。ただし
、２回目以降は圧電アクチュエータ１が第４図の推移曲
線Ｉ４上を変化するため、それに対応した印加電圧で絞
り制御を行なう必要がある。

さらに、本実施例の場合の連続撮影の別の手段として、
１回目の絞り制御前には前記リセット動作を行ない、１
回目以降の露光動作終了後は、圧電アクチュエータ１の
端子１ａ、ｌｂ間にいきなりリセット電圧ｖ２を印加し
てリセット動作を行ない、引続き２回目以降の絞り制御
動作を行なってもかまわない。

次に本発明の第４実施例について説明する。この第４実
施例に用いる絞り機構は、上記第３実施例に用いた第９
図に示したものと同様である。

カメラの電源投入動作により、後述する駆動回路は、圧
電アクチュエータ１の端子１ａ、’ｌｂ間に絞り込み方
向とは逆極性の負方向の第１のリセット電圧ｖ２を印加
する。すると圧電アクチュエータ１は第４図の０点の状
態となる。引続き圧電アクチュエータ１の端子１ａ、ｌ
ｂ間に電位差のない開放絞り口径に相当する第２のリセ
ット電圧を印加する。

この第４実施例の駆動回路の構成を第１２図に示す。こ
の回路においても、Ａｙ、Ｔｖ値演算手段２１．Ｄ／Ａ
コンバータ２２．レリーズ・プレビュ一連動スイッチ２
３．露出終了検知スイッチ３９、コンパレータ２８１分
圧回路３０．シャッタ制御手段２７．フィルム感度デー
タ１７Ｂ、測光手段１７Ａ、レンズデータＡｖｏ１６等
は第３実施例と同じように構成されている。トランジス
タ制御回路４２は、コンパレータ２８の出力と演算手段
２１の出力を受けてトランジスタ３１．３３とサイリス
タ４０．４１を制御する回路である。

符号２５は周知の定電流源で、ダイオード３６゜３７は
圧電アクチュエータ１の放電用である。

次に、第１３図のフローチャートに従って、この第４実
施例を説明する。

まず、電源投入時のリセット動作について説明する。電
源投入時は、演算手段２１よりトランジスタ制御回路４
２に逆電圧印加信号が送られ、制御回路４２はこれを受
けてトランジスタ３３とサイリスタ４０を同時にオンさ
せる。これにより圧電アクチュエータ１は、■側が（＋
）になるように瞬時にチャージされ、そのチャージ電流
がサイリスタ４０の保持電流以下になったとき、サイリ
スタ４０はオフし、逆方向や充電が完了する。このとき
、圧電アクチュエータ１は、第４図に示す０点の状態と
なり、第１のリセット動作を完了する。次に、演算手段
２１からはショート信号が制御回路４２に送られ、前記
回路はサイリスク４１に対してトリガー信号を出力する
。このとき圧電アクチュエータ１に充電されていた電荷
は、サイリスタ４１．ダイオード３６で形成される閉回
路によってディスチャージされる。ディスチャージの電
流値がサイリスタ４１の保持電流値より下がると、サイ
リスタ４１はオフし、このとき圧電アクチュエータ１に
印加された電圧もほぼ零となっており、圧電アクチュエ
ータ１は第４図に示すＤ点の状態となり、第２リセツト
動作を完了する。

これが第１４図に示すの部である。

次にカメラのレリーズ動作により、駆動回路は所定の絞
り口径に相当する電圧を圧電アクチュエータ１の端子１
ａ、ｌｂ間に印加する。その結果圧電アクチュエータ１
は所定の絞り口径に相当する量だけ撓み、複数枚の絞り
羽根８は所定の絞り口径を形成する。

これは、圧電アクチュエータ１が電源投入前の初期状態
においてどういう状態にあっても、リセット動作を行な
うことにより、確実に第４図のＤ点の状態となるため、
その後の絞り制御では推移曲線ｇ３上で制御すれば良く
、圧電アクチュエータ１に印加する電圧と絞り口径が確
実に１：１に対応するから極めて再現性の高い高精度の
絞り制御が可能となる。

次に周知の露光動作終了後、前記駆動回路は圧電アクチ
ュエータ１の端子１ａ、ｌｂ間に上記第１のリセット電
圧と上記第２のリセット電圧を順次印加してリセット動
作を完了する。また回路上の動作は第１３図に示すフロ
ーに従って行なわれる。電源オン時に、リセット動作を
行なったあと、レリーズ、プレビューに連動するスイッ
チがオンされると、Ａｖ、Ｔｖ値演算手段２１はＤ／Ａ
コンバータ２２にΔＡｖ値を送り、コンバータ２２は相
当する電圧Ｖｏをコンパレータ２８に出力する。今、圧
電アクチュエータ１に印加されている電圧は、はぼ零で
あるから、分圧回路３０の出力もほぼ零であり、従って
、コンパレータ２８の出力は”Ｌ”となる。トランジス
タ制御回路４２は、この信号によりトランジスタ３１と
サイリスタ４１をオンさせ、圧電アクチュエータ１は定
電流源２５で定電流充電される。

分圧回路３０の出力はＶｏを越えるとコンパレータ２８
の出力が“Ｈ”となり制御回路４２はトランジスタ３１
をオフし、これによってサイリスタ４１も電流が流れな
くなるためにオフする。露出終了までの時間が長い場合
は、圧電アクチュエータ１の自己放電により印加された
電圧が低下してくる。コンパレータ２８はその都度“Ｌ
”を出力し、制御回路４２はトランジスタ３１とサイリ
スタ４１をオンさせ、微小時間の充電を行なう。

これが第１４図に示す０部である。

続いて、露出終了検知スイッチ（例えば、シャッタの後
幕走行完了スイッチ）３９がオンされると、演算手段２
１は逆電圧印加信号をトランジスタ制御回路４２に送り
、前記回路はトランジスタ３１をオフすると共にサイリ
スタ４０とトランジスタ３３をオンさせる。これにより
圧電アクチュエータ１は■側が（＋）になるように逆方
向に充電される。その後は電源オン時のリセット動作と
同じである。これが第１４図に示す６部である。

以上のように本実施例では、カメラの電源投入から１回
目のレリーズ動作までの放置時間や、電源を投入した状
態でのレリーズ動作問の放置時間が一般的には短いため
に、放置中に圧電アクチュエータの状態が殆んど変化し
ないことを利用して、カメラの電源投入時と露光動作終
了後にリセット動作を行なっている。従って、撮影動作
前にリセットを行なっていることになる。これは、レリ
ーズ動作時にいきなり絞り制御動作を行なえるため、レ
リーズタイムラグの短いカメラを提供できる。

第１５図〜第１７図は、本発明に係るカメラの絞り装置
の第５実施例である。第１５図において、絞込板７は、
反射率の低い部分７ｃと反射率の高い部分７ｄを有して
いる。また発光素子と受光素子を組合わせてなる、周知
のフォトリフレクタ１１は、圧電アクチュエータ１が第
４図のＢ点の状態であるときのみ、反射率の高い部分７
ｄからの反射信号を受光し、第１６図に示すＡｖ、Ｔｖ
値演算手段２１に能動信号として供給するように配設さ
れている。他の構成部材は、前記第１図に示す第１実施
例と同様につき説明は省略する。

カメラのレリーズ動作により、第１６図に示す駆動回路
は圧電アクチュエータ１が第４図のＢ点の状態にあるか
否かをフォトリフレクタ１１の出力により判別する。Ｂ
点の状態である場合には、駆動回路は所定の絞り口径に
相当する電圧を圧電アクチュエータ１の端子１ａ、ｌｂ
間に印加する。

一方、Ｂ点の状態でない場合には、上記駆動回路は前記
第２実施例と同様に最小絞り口径に相当する第１のリセ
ット電圧と開放絞り口径に相当する第２のリセット電圧
を順次印加するリセット動作を行なった後に、所定の絞
り口径に相当する電圧を印加する。その結果圧電アクチ
ュエータ１は所定の絞り口径を形成する。

次に周知の露光動作後、第１６図に示す駆動回路は圧電
アクチュエータ１の端子１ａ、ｌｂ間の電位差を零とす
る。その結果、圧電アクチュエータ１は第４図のＢ点の
状態となり、再び絞りは開放となる。

第１６図に示す第５実施例の駆動回路は、第１゜第２実
施例で用いた駆動回路に対して、フォトリフレクタ１１
による出力をＡｖ、Ｔｖ値演算手段２１に入力している
点だけが異なっている。他の回路は第５図と全く同様に
つき、その説明は省略する。

レリーズ動作によりスイッチ２３がオンされると、第１
７図に示すフローチャートに従って動作が開始される。

フォトリフレクタ１１の出力は、圧電アクチュエータ１
が第４図のＢ点の状態にあれば“Ｌ”となるため、演算
手段２１は、レンズデータＡｖｏ１６．測光手段・フィ
ルム感度データ１７等から入力されるデータに基づいて
開放からの絞り込み量ΔＡｖ値を算出し、Ｄ／Ａコンバ
ータ２２に供給する。Ｄ／Ａコンバータ２２は、Ｄ／Ａ
変換後ディジタル値に相当する電圧Ｖｏをコンパレータ
２ｇ、２９に送出する。今、圧電アクチュエータ１は、
第４図のＢ点にあるから、分圧回路３０の出力は零であ
る。従って、コンパレータ２８．２９の出力は“Ｌ′″
となり、トランジスタ３１はオン、トランジスタ３２は
オフとなり圧電アクチュエータ１に定電流源２５による
定電流充電が行なわれる。

また、圧電アクチュエータ１が第４図のＢ点の状態にな
い場合は、フォトリフレクタ１１の出力は“Ｈ”、即ち
、オフとなるため、第１７図のフローに従って演算手段
２１は開放からの最小絞り込み量ΔＡｖ　　　を出力し
、Ｄ／ＡコンバータａＸ ２２は電圧Ｖｉを出力する。コンパレータ２８゜２９の
出力は“Ｌ″、従って、トランジスタ３１はオン、トラ
ンジスタ３２はオフとなり、圧電アクチュエータ１に定
電流充電が行なわれ、絞りは最小絞りとなる。続いて、
演算手段２１からは開放絞り値が出力され、Ｄ／Ａコン
バータ２２はＯｖを出力する。このため、コンパレータ
２８゜２９は“Ｈ”となり、トランジスタ３１はオフ、
トランジスタ３２がオンとなり、定電流源２６による定
電流放電が行なわれる。この後に前述した開放からの絞
り込み量ΔＡｖ値が出力され、圧電アクチュエータ１が
Ｂ点の状態にあったときと同じフローになる。即ち、圧
電アクチュエータ１は定電流充電され、露出動作が終了
するとＤ／Ａコンバータ２２からＯｖ電位が出力される
ため、コンパレータ２８．２９の出力は“Ｈ”、トラン
ジスタ３１はオフ、トランジスタ３２はオンとなり、定
電流放電が行なわれ、圧電アクチュエータ１は第４図の
Ｂ点に戻る。

このように、本実施例においては、絞り制御は常に第４
図の推移曲線１４上で制御すれば良いため、極めて再現
性の高い絞り制御を可能とすると共に、リセット動作を
通常は行なわず、必要なときのみ行なうことから、省エ
ネルギーのカメラを提供できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、 （１）バネのチャージ機構や、伝達機構や、停止機構が
不要なため、機構が極めてシンプルとなり、カメラの小
型化が可能となる。

（２）動力の伝達ロスが少ない省エネルギーの機構であ
るから、バッテリーの長寿命化や、小型化が可能となる
。

（３）高速・高分解能の絞り制御が可能となる。

（４）絞り制御中に絞り口径をフィードバックする必要
がないため、電気制御に最適な絞り装置を提供でき、電
気回路の小型化を達成できる。

（５）絞り制御前にリセット動作を行なうため、長時間
の放置や、温度変化に対しても高精度の絞り制御が可能
となる。

（６）作動音の極めて小さな絞り装置を提供できる。

等の顕著な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１および第２実施例を示すカメラ
の絞り装置における絞り機構の分解斜視図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は、上記第１図における絞り機構
の作動状態をそれぞれ示す正面図、 第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は、本発明のカメラの絞り装
置に使用される圧電アクチュエータの拡大図で、（Ａ）
は圧電セラミックス間に電圧を印加しない状態、（Ｂ）
は電圧を印加した状態をそれぞれ示す図、 第４図は、圧電アクチュエータにおける印加電圧（Ｖ）
と撓み量（δ）との関係を示す線図、第５図は、上記第
１図の絞り機構を動作させる駆動回路のブロック系統図
、 第６図および第７図は、上記第５図における駆動回路の
フローチャートで、第６図は第１実施例の場合、第７図
は第２実施例の場合をそれぞれ示すフローチャート、 第８図は、上記第５図におけるコンパレータの入出力電
圧を示す線図、 第９図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、本発明の第
３および第４実施例を示すカメラの絞り装置における絞
り機構の正面図で、（Ａ）は圧電アクチュエータに電圧
を印加しない状態、（Ｂ）は圧電アクチュエータに逆電
圧を印加した状態、（Ｃ）は圧電アクチュエータに順電
圧を印加した状態をそれぞれ示す図、 第１０図は、上記第９図の絞り機構を動作させる駆動回
路のブロック系統図、 第１１図は、上記第１０図の駆動回路の動作を示すフロ
ーチャート、 第１２図は、上記第９図の第４実施例の絞り機構を動作
させる駆動回路のブロック系統図、第１３図は、上記第
１２図の駆動回路におけるフローチャート、 第１４図は、上記第１２図における分圧回路出力の時間
に対する変位をプロットした線図、第１５図は、本発明
の第５実施例を示すカメラの絞り装置における絞り機構
の分解斜視図、第１６図は、上記第１５図における絞り
機構を動作させる駆動回路のブロック系統図、第１７図
は、上記第１５図の駆動回路におけるフローチャートで
ある。 １・・・・・・・・・・・・バイモルフ型圧電アクチュ
エータ４・・・・・・・・・・・・第１のアーム（絞り
作動機構）５・・・・・・・・・・・・第２のアーム（
〃）７・・・・・・・・・・・・絞　込　板（〃）８・
・・・・・・・・・・・絞り羽根

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）バイモルフ型の圧電アクチュエータと、この圧電
   アクチュエータに電圧を印加することにより変位を発生
   させる駆動回路と、上記圧電アクチュエータの変位によ
   り絞り羽根を開閉する絞り作動機構とを具備するカメラ
   の絞り装置において、上記駆動回路は、上記絞り羽根を
   予め定められたリセット状態にするリセット電圧を上記
   圧電アクチュエータに印加し、リセット動作を行なった
   後に、所定の絞り口径に相当する電圧を上記圧電アクチ
   ュエータに印加することを特徴とするカメラの絞り装置
   。
2. （２）上記リセット電圧は、上記絞り羽根を一定以上絞
   り込む方向に上記圧電アクチュエータを変位させる電圧
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
   メラの絞り装置。
3. （３）上記リセット電圧は、上記絞り羽根を一定以上絞
   り込む方向に上記圧電アクチュエータを変位させる第１
   の電圧と、上記絞り羽根を開放状態にするように上記圧
   電アクチュエータを変位させる第２の電圧との、２種類
   の電圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のカメラの絞り装置。
4. （４）上記リセット電圧は、上記絞り羽根が開放状態よ
   り更に開く方向に上記圧電アクチュエータを変位させる
   電圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカメラの絞り装置。
5. （５）上記リセット電圧は、上記絞り羽根が開放状態よ
   り更に開く方向に上記圧電アクチュエータを変位させる
   第１の電圧と、上記絞り羽根を開放状態にするように上
   記圧電アクチュエータを変位させる第２の電圧との、２
   種類の電圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカメラの絞り装置。
6. （６）上記駆動回路は、上記絞り羽根が開放状態の範囲
   内の、定められた状態にあることを検出する検出手段を
   有し、この検出手段が、上記絞り羽根が上記定められた
   状態にないことを検出した場合にのみ、上記リセット動
   作を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカメラの絞り装置。