JPH038528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はカメラに使用する自動露出制御装置に
関するものであり、特にフラツシユ電球による照
明を用いるフラツシユモード撮影において被写界
からカメラフイルム面に到達する光線を制御する
写真露出制御装置に関する。 （従来の技術） 光電回路の制御によつて動作する動的開口シヤ
ツターには、通常、多重羽根機構を含んでおり、
羽根機構は、露出開口を閉鎖して光を阻止する第
１位置と最大露出開口となるように羽根が協働す
る第２位置との間に変位できる。羽根が開くにつ
れて、露出開口の面積は逐次増大して、ピーク開
口に達し、ついで羽根の変位方向が反転して、露
出開口面積が逐次減少して、ついに閉鎖されて露
出期間が終結する。ピーク開口は、露出期間中に
得られる最大の開口であつて、最大可能な開口よ
り通常小さい。周囲モード動作では、ピーク開口
は一般に被写体輝度レベルに関係する。フラツシ
ユモード動作では、ピーク開口は、通常、カメラ
被写体間距離と輝度入力の両方によつて決まる。 羽根機構の動作は、開口大きさ（面積）に対す
る時間（露出期間）をプロツトした軌道曲線を描
いて図示することができ、これはフイルム露出の
性質について、定量及び定性的な情報を与える。
被写体輝度レベルが既知のとき、軌道曲線によつ
て積分した面積は、フイルム面に到達する光の全
量（露出値）を表わす。この曲線の一般的形状
は、被写体深度と、運動物体を静止像として移す
静止能力について露出の特徴を表わす。例えば、
ある軌道曲線は、比較的大きなピーク開口に、す
みやかに上昇するシヤツター開放移動部分とそれ
につづく類似のカーブのシヤツター開鎖移動部分
とをもつ。この場合、露出期間は、比較的短く、
良好な静止能力をもつが、比較的大きな実効的又
は平均露出開口のために被写体深度にやや難点が
ある。同一の被写体照明状態と露出値とに対し
て、良好な被写体深度を得るためには、軌道がも
つと緩やかに、より小さなピーク開口までに上昇
するような別の方法でシヤツターを動作させるこ
とができるが、しかしこの場合には露出期間がそ
れだけ増大するので、静止能力が問題になる。一
般的な写真撮影状態に適当な軌道の形状は、被写
体深度と静止能力の両パラメータの平衡をはかる
ようにしたこれら両極端の中間的な形状である。 周囲モード動作機関中は、羽根が開放移動する
機関、光検出及積分回路が被写体輝度レベルをモ
ニターして、積分値が最適露出値に対し所定の百
分率に達した点で信号を送出して、羽根の閉鎖位
相を開始する。しかし、羽根機構及びその関連す
る駆動装置の慣性的特性のために、瞬間的にに羽
根を閉鎖することは不可能であつて、羽根閉鎖ト
リガ信号を加えてから羽根機構が完全な閉鎖位置
に移動するには、ある有限の時間が必要であつ
た、この期間内露出が継続する。トリガ信号が加
わつたとき、羽根機構が最大露出開口を形成する
最終端位置に到達していないときは、羽根が減速
して移動方向を反転するまでに、さらにある時間
が必要となる、言いかえれば、露出工程全体につ
いて制御を実施するためには、羽根がオーバシユ
ートする時間も計算しておかなければならない。 もしもシヤツター装置の動作特性がよく画定さ
れており且つ反覆性のものであれば、トリガ信号
を加えた後に発生する軌道曲線の一般的形状及び
曲線部分の囲む面積は、正確に予測又は予想する
ことができる。被写体の輝度レベルは、周囲光モ
ード動作においては露出期間の全過程について実
質的に一定であるので、トリガ信号を加えた後に
発生する追加露出を正確に予測することができ
る。従つて、周囲光モード動作では、減速、羽根
反転及びシヤツター閉鎖位相中に、追加の露出が
行われることを予測して最適露出値に対して所定
の百分率の点で羽根閉鎖トリガ信号を加えること
に問題はない。 しかしながら、フラツシユモード動作の期間
中、被写体は、一定レベルの周囲光と電子ストロ
ボ装置又はフラツシユ電球のような人工照明源に
よる過度的バースト光、すなわちパルス光との混
合によつて照明される。ストロボ装置の光出力特
性は、一般に極めて予測可能であつて、消光可能
形装置は非常に正確に制御することができる。ま
た、光パルスは全体の露出期間に比べて極めて短
い期間でありその点火時限を正確に制御できるの
で、光パルスの発生が、カメラ被写体間距離に相
関関係をもつ特定の開口大きさ又は狭い開口範囲
と一致するようにすることができる。従つて、こ
の極めて予測可能で制御可能な光源は、露出に対
するその効果の予測に大きな問題はない。たとえ
羽根閉鎖トリガ信号が加わつた後の羽根移動期間
に光パルスが発生し又は持続しても問題とならな
い。 これに反して、フイラメント燃焼フラツシユ電
球は、比較的長時間にわたる過渡的光出力を発生
し、一旦点火した後はこの光出力を制御し又消化
することができない。そのようなフラツシユ電球
の光出力特性は、フラツシユ電球製造業者の提供
すら時間−強度特性又は燃焼曲線に規定されてい
る。電気フラツシユ点火信号を加えると、細いフ
イラメントが加熱されて導化線に点火して、これ
が線又は箔のフイラメントに点火して光出力を発
生する。箔の点火後、光の強度は、ピークレベル
まで上昇した後減衰する。 試験の結果によると、フラツシユ電球特性曲線
は、せいぜいその実際光出力特性に対する参考程
度であつて、一定の仕様書に対して製造されたフ
ラツシユ電球についてもその出力特性には、実質
的なばらつきがある。ある電球は、急速にピーク
強度に上昇し、規定時間よりも短い時間内に減衰
するいわゆる“あつく”燃える傾向をもつ。また
他の電球は、規定値よりも長い時間にわたつて光
出力を放射するいわゆる“つめたく”燃える傾向
がある。両者の場合、燃焼時間経過中に電球から
放射する全光量に実質的なばらつきがある。本説
明中、“あつい”及び“つめたい”の用語は出力
特性が仕様書からずれていることを表わすもので
あつて、燃焼速度及び全光出力にばらつきある電
球に対して使用する。 フラツシユ・モード動作では、周囲光が非常に
弱いとき、被写体照明の一次光源として、フラツ
シユ電球を使用する。周囲光レベルが増加するに
従つて、フラツシユ電球は補充フラツシユの用途
に使用されて、影を柔かにし又は後方又は側方か
らの照らされる被写体の暗い区域に対する付加的
照明を与える。従つて被写体の照明状態によつ
て、全露出に対する周囲光及びフラツシユ光の貢
献の混合比率は変化する。 周囲光が非常に弱いとき、フイルム面に到達す
るフラツシユ光量の調節は、周知の追従焦点手法
を用いて、露出開口と被写体距離との相関をとる
ことによつて制御できる。シヤツターを被写体距
離に関連するピーク開口を形成する位置まで移動
してその位置で保持して、被写体照明の一次光源
を提供するフラツシユ電球を点火する。羽根閉鎖
トリガ信号を加えるとき、電球出力は一般に減衰
し、また周囲光は極めて弱いので、シヤツター閉
鎖位相中の追加露出は極めてわずかであつて、羽
根閉鎖トリガ信号発生後のいわゆる“不確定要
素”は最小になる。 しかしながら、補充フラツシユモードでは、フ
ラツシユ電球からの光出力は、シヤツターの閉鎖
期間中かなり強いし、また強い周囲光による貢献
と結合して、羽根閉鎖トリガ信号からシヤツター
が完全に閉鎖位置に達するまでの期間におこる露
出は、全露出に対して重要な部分となる。 フラツシユ電球をフラツシユモード動作に使用
するときの不確定要素の予測問題の処理につい
て、先行技術で多くの試みがなされた。例えば米
国特許第4000481号では、シヤツターの閉鎖を開
始するトリガレベルは、フラツシユ電球の点火に
よつて被写体の照度が過渡的に追加されることを
予想して、フラツシユモードでは周囲モードより
も低く定めておく。また米国特許第4023187号及
び第4188103号では、多重レベルトリガ回路と被
写体距離入力を使用して、周囲光又はフラツシユ
光のどちらが被写体照明の主要構成であるかによ
つて、露出サイクルの異る点でシヤツター閉鎖信
号を加える装置を開示している。なおまた、米国
特許第40147191号では、全体の露出に対するフラ
ツシユ装置の効果を予測する別の方法として、軌
道曲線に主として関連させてフラツシユ電球を点
火する装置を開示している。アマチユア写真家の
使用のため最近市販されるようになつた新しい高
速度カラーフイルムユニツト（すなわち400−
600ASA）を使用する露出制御装置に対しては、
予測問題はさらに一層重要である。フイルム感度
が高いので、与えられた被写体照明状態に対して
全体の露出期間を短縮することが可能であるの
で、トリガ信号を加えた後におこる追加露出が全
体の露出の中で大きな部分を占める。従つて、シ
ヤツター閉鎖特性が、予測問題に適応したもので
なければならない。 上述した先行技術の装置は、カメラ被写体間距
離及び周囲光の限られた範囲で、フラツシユ電球
出力が指定された特性曲線に一致するか又は極め
て近いときには、露出に対するフラツシユ効果を
予測することに成功しているようである。しかし
ながら、フラツシユ電球出力が実質的に仕様書か
らずれているとき、又は被写体が装置の有効距離
範囲の近接端か遠隔端にあるとき、又は周囲光レ
ベルが極めて高いときには、追加露出が予測でき
る限界をこえるので、露出超過又は露出不足の写
真となる。 この問題の１つの解決として、フラツシユ電球
の出力特性を変更するように再設計して、全出力
は同一だが、ピーク強度が低く、かつ燃焼時間を
拡大したものとすれば、トリガ信号を加えた後の
露出を、よりよく予測できることが提案された。
しかし、露出制御に若干の改善を行つても、この
装置は、依然として予測可能出力特性をもつフラ
ツシユ電球に依存しているが、フラツシユ電球が
“あつく”又は“つめたく”燃焼するときのずれ
を補償する構成にはなつていない。 先行技術装置の共通の特徴は、露出処理の制御
可能パラメータが唯１つ、すなわちシヤツター閉
鎖位相の開始点の選択のみということである。 一旦シヤツター閉鎖トリガ信号が加えられる
と、露出が終了するまで所定の軌道曲線を追従す
るように実行される。被写体の照明状態が、フラ
ツシユ電球出力の変動のため期待値から変動する
ときは、予測した追加露出分は、最適露出値に達
するのに必要な値より大きいか、小さいかの何れ
かである。 フラツシユ電球の出力は、(a)制御できないしま
た(b)正確な予測ができないので、フラツシユ露出
の上手な制御は、露出の不確定部分を最小に減ら
すことによつて実現できること明らかである。 １つの方法は、シヤツター羽根機構とその関連
駆動回路とを、なるべく迅速に閉鎖するように設
計することによつてシヤツター閉鎖トリガ信号の
発生を、積分値が最適露出の比較的高い百分率
（80−90％）に達した時点まで遅らせることを可
能にして、不確定な追加露出を全体の露出のほん
の小さな百分率とすることである。この方法は、
フラツシユ電球モード動作におけるシヤツター動
作については最適の軌道曲線を与える。しかしな
がら、このタイプの軌道は、周囲モード露出に対
しても必ずしも最良のタイプではなく、このタイ
プは静止能力と被写体深度との好ましい平衡が必
ずしも得られない。 上述した先行技術の装置は、軌道の形状として
唯１つの一般形状だけが選択できる羽根駆動装置
を備えている。羽根は、ばねによつて開放され、
所定の速度で駆動された後、トリガ信号が加わる
と付勢されるソレノイド中のプランジヤの引込み
に応答して所定の速度で閉鎖される。 他の先行技術の装置は、ステツプモータを使用
し、このモータを一定速度で駆動して、羽根機構
をその閉鎖位置と開放位置との間を所定の速度で
移動させる。例えば、米国特許第3950766号及び
第3977012号を参照されたい。これらの装置でも、
露出処理の期間中、駆動速度は変更できないの
で、装置は１つの一般軌道形を提供するだけであ
る。 従つて、従来装置は、軌道選択で妥協をはかる
ことが必要となる。もしも、周囲光モード動作に
対して軌道を最適にすると、フラツシユモード動
作は若干問題となる。シヤツター閉鎖位相が、全
露出中の不確定部分を最小にするほど迅速ではな
いからである。反対に、フラツシユモードに好適
のように軌道を設計すると、周囲光モード特性は
最適にならない。 米国特許第432561及び第4354748号に開示され
ている自動露出制御装置は、シヤツターの羽根機
構を、マイクロコンピユータ制御で動作するステ
ツプモータによつて駆動する。このマイクロコン
ピユータは、軌道データベースを含んでおり、マ
イクロコンピユータはこの軌道データベースを、
ステツプモータのための複数個の異る軌道信号プ
ログラムを作成するために利用する。これらのプ
ログラムは、任意の数の異る希望露出効果に適合
する異る対応軌道形を定める。前者の米国特許は
周囲光モード動作を開示し、後者の米国特許は消
光ストロボ・フラツシユモードを開示している。
消光ストロボ・フラツシユモードは、ストロボの
点火及び消光データと共にストロボのフラツシユ
モード軌道データを含む拡大データベースを利用
する。周囲光モード及びストロボフラツシユモー
ドのいずれでも、この装置の動作は、予期通りの
露出を与える。被写体の照明状態は、周囲モード
動作では一定であり、またストロボフラツシユモ
ード動作では極めて制御可能であるからである。 しかしながら、特定の希望露出効果に適合でき
る非常に多種類の軌道を提供できる十分融通性あ
る自動露出制御装置に対する要望がある。前記希
望露出効果には、フイラメント燃焼フラツシユ電
球を、人工照明源として使用するときの、フラツ
シユモード動作及び補充フラツシユモード動作を
最適にすることが含まれる。 （発明の目的） 従つて、本発明の目的は、フラツシユ電球を人
工照明源として使用するとき、フラツシユモード
及び補充フラツシユモードで不確定露出分の量を
減少させるように動作する自動露出制御装置を提
供することである。 （発明の概要） 本発明の写真露出制御装置は制御回路により決
められる速度でもつて駆動装置により駆動される
羽根をもつたシヤツター機構を備え、前記制御回
路は露出照明条件に応じて、被写体輝度及びフラ
ツシユ露出においては被写体距離に対するシヤツ
ター速度と開口大きさの関係を定める複数のプロ
グラムの１つを記憶装置から選択する手段を含
み、さらに露出期間中に実際の被写体輝度を前記
選択されたプログラムと比較して偏差がある場合
は前記羽根の駆動速度を調整する補償回路が設け
られる。 好適実施例では、制御装置にマイクロコンピユ
ータを含め、またシヤツター羽根機構は、ステツ
プモータで駆動される。軌道信号のプログラム
は、ステツプモータに加えられる一連のパルス信
号を含み、入力応答装置は、このパルス信号が逐
次駆動装置に加えられるパルス信号のタイミング
を調節することによつて、軌道曲線の調整をおこ
なう。図示の実施例では、データベースのフラツ
シユモード軌道部分は、被写体輝度とカメラ被写
体間距離の多くの組合せに対する最適露出値を得
るのに必要な全光量の予定百分率スケジユールに
よつてあらかじめプログラムされている。プログ
ラム信号のタイミングを調節することによつて、
入力応答装置は、ステツプ位置を定める一定の開
口に羽根機構を保持する。この保持は、最適露出
に必要な光の予定百分率が検出されて、次の軌道
プログラム信号に加えられて、モータを次の予定
ステツプに進めるまで続く。このようにして、軌
道曲線の閉鎖部分は、最適露出に必要な全光量の
予定百分率スケジユールをもとにした、一連の保
持及び待合せステツプによつて決定される。各ス
テツプで羽根機構が保持される時間は、露出を定
めるために使用する特定の電球の実際の光出力特
性によつて決定される。 すなわち、軌道曲線の閉鎖部分の一般的傾斜
は、フラツシユ電球の光出力特性すなわち燃焼特
性によつて調整される。電球が“あつく”燃焼す
るときは、閉鎖部分の傾斜は、かなり急峻になる
ので、電球が規定された出力特性を示す場合に比
べて、露出期間を短くする。また電球が“つめた
く”燃焼するタイプであると装置が検出するとき
は、閉鎖部分の総体的傾斜は緩くなつて露出期間
を拡大する。 （実施例） 以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明
する。 本発明を取り入れた自動露出制御装置１０を第
１図にブロツク図で示してある。 自動露出制御装置１０は、動的開口走査シヤツ
ター羽根機構１２を含むが、この羽根機構は、マ
イクロコンピユータ１８の制御によつて、ステツ
プモータ駆動回路１６（及び後述する位置帰還制
御ループ及び駆動モード選択装置）によつて、閉
ループ方式で動作する可逆ステツプモータ１４に
よつて駆動される構成になつている。マイクロコ
ンピユータ１８は、また複数個の入力に応答して
動作する。これらの入力には、操作者の露出サイ
クルスタートボタンの手動操作に応答してのサイ
クルスタート入力１８；前露出被写体周囲輝度レ
ベルのように自動的に加わる入力であつて、符号
２０で示す入力；露出期間の経過中測定されるフ
イルム面上の映像輝度レベル入力で符号２２で示
すもの、及びカメラ被写体間距離入力で符号２３
で示すものがある。カメラ被写体間距離入力は、
米国特許第4081626号に開示されているタイプの
ソナー距離測定及びレンズ焦点調整装置によつて
加えるほうが好ましい。操作者の手動操作によつ
て他の入力も加えることができる。例えば操作者
は、４点スイツチ２４によつて、標準モードすな
わち平衡モード２６、被写体深度強調モード２
８、活動停止強調モード３０、又はフラツシユ電
球を使用する補充照明すなわちフラツシユモード
３１のいずれでも選択できる。フラツシユ電球点
火ユニツトが固定的に装置に付属していないとき
は、このユニツトを装置１０に動作的に接続する
と自動的にフラツシユモードへの切替えが行われ
る。 あとで、さらに明瞭になるが、平衡モードで
は、マイクロコンピユータが、一般的な周囲光写
真に適当な軌道プログラム・データベースを利用
することによつて、羽根機構１２は、被写体深度
と活動停止能力が平衡して最適となるように動作
される。被写体深度モード又は活動停止モードの
いずれかを選択すると、一般的写真プログラムの
供給を無視して、その代りに選択された特性すな
わち有効な開口又は露出期間を強調する適当な軌
道プログラムに取替える。フラツシユモードで
は、コンピユータ１８は、フラツシユモード軌道
プログラムとフラツシユ点火データベースを利用
して、フラツシユモード軌道プログラムを作成
し、また表示された周囲輝度レベル及びカメラ被
写体間距離に適当な対応フラツシユ点火時間を選
択する。第２図に図式表示しているように、露出
制御装置１０は、カメラＣ又は類似物のような写
真機器に使用して、被写体３２から対物レンズ３
４を通つて、カメラのフイルム面３８上に位置し
てるフイルムユニツト３６に達する像形成光線の
透過を制御することを意図している。露出制御装
置１０は、また、照度測定回路網４０も備えてお
り、この回路網がカメラに取付けた第１光電池４
２を利用して、レンズ３４の視野の選択部分から
の光を受けて、前露出被写体輝度レベル入力２０
を供給し、またカメラの内部に取付けた第２光電
池４４を利用して、フイルム面上にあるフイルム
ユニツト３６に形成される映像からの光を受け
て、マイクロコンピユータ１８に入力２２を与え
る。別の方法としては、被写体輝度を、被写体に
向けた１個の光電池を使用し、羽根機構と関連し
た適当な形状の開口を通じて測定することがで
き、露出期間の経過中に前露出入力２０と露出輝
度入力２２とを供給することができる。カメラ被
写体間距離入力２３は、ソナー距離測定及び焦点
調整装置４５から得られる。また図示してあるフ
ラツシユユニツト４７は、燃焼フイラメントフラ
ツシユ電球を収容して点火することによつて、被
写体３２に向いた人工照明度を提供する、フラツ
シユユニツト４７は、１個のフラツシユ電球を収
容するタイプのものでもよいが、好適実施例では
フラツシユバー（多重電球配列）を収容して、電
球を順次自動的に点火するようになつている。 本発明の文章中、“輝度”又は“輝度レベル”
の語は、適当なフイルム露出値を決定するため
に、写真技術で通常測定しているような被写体又
はフイルム面上の映像の照合レベルを意味するこ
とと理解されたい。 第１図に戻つて、羽根機構１２は、効果的な開
口と露出期間を決定する機能を実行する総合的タ
イプのものである。図示の実施例では、羽根機構
１２は、１対の薄く細長い羽根部材４６及び４８
を備えており、これら部材は、重ね合わせの関係
に、取付けてあつて（取付手段は示していない）、
ステツプモータ１４の回転に応答して、フイルム
面３８に達する像形成光線の透過を阻止する位置
と阻止しない位置との間を互に反対方向に同時に
変位する。 前方の羽根部材４６は、長さ方向にテーパをも
つた穴５２の形成された全般的に矩形の主要部５
０を含み、主要部５０の左下端から（左に）横に
延びる一体構造の細長い駆動腕５４の水平上端に
は、一体構造の歯車つきラツク５６が設けられ
る。このラツク５６は、ステツプモータ１４の駆
動軸６０に固定されている駆動ピニオン５８の下
端とかみ合いになる。 後方羽根４８には、中に相補形テーパーつき穴
６４をもつ主要部６２と一体構造の上方駆動腕６
６とを含む。腕６６は、下方水平端に歯車つきラ
ツク６８をもつがこのラツク６８は駆動ピニオン
５８の上側とかみ合いになる。 ステツプモータ１４が反時計方式に回転するに
従つて、歯車５８は、前方羽根部材４６を右に駆
動し、また同時に後方羽根部材を左に駆動するこ
とによつて、穴５２と６４とは全く不揃いにな
り、狭いテーパー端が対向関係になつて、羽根機
構１２の閉鎖位置すなわち光阻止位置を定める。
ステツプモータ１４が時計方向に回転するに従つ
て、羽根は反対方向に駆動されて、穴５２と６４
とが順次重なり合い、協力し合つて、対物レンズ
３４の光学軸上に中心をもつ露出開口７０をつく
る。羽根部材４６と４８が閉鎖位置から移動する
に従つて、露出開口７０は逐次大きくなつて、穴
５２と６４の主要部がよく揃つて、得られる最大
の開口をつくる。羽根部材４６と４８が閉鎖位置
の方に後退駆動されると、露出開口７０は逐次大
きさ（面積）が減少して、ついに閉鎖となる。 羽根機構１２の各増加ステツプに対する露出開
口７０の大きさの変化は、もちろん、穴５２及び
６４の選択した形状によつて定まる。羽根の変位
の関数として、露出開口の大きさに直線的な変化
率を与えるか非直線的な効化率を与えるかによつ
て穴５２及び６４の形状が決められるが、何れの
変化率にするかは本発明に関係なく自由であり、
また第１図に示した穴５２及び６４の特定の形状
は、説明用にすぎないことを理解されたい。 第３図において、羽根機構１２の動作と、それ
による露出の性質は、開口大きさすなわち開口面
積（Ｙ−軸）に対する露出時間すなわち露出期間
（Ｘ−軸）軌道曲線によつて特徴ずけられる。こ
の軌道曲線の下方の面積は、フイルムユニツトに
加わる既知強度の周囲光の全光量を表わす。しか
しながら、曲線の形状が平均又は有効な開口と露
出期間を定めるので、この曲線の形状は、したが
つて被写体深度及び活動停止能力を表わす。 写真機の性能で、走査シヤツター機構の融通性
は、プロツテング面積の最大可能部分を利用する
多種類の異る軌道曲線を発生する能力の有無で評
価できる。もちろん、プロツテング面積を、十分
に利用するには、実際的な制限がある。機械的シ
ヤツター及びその駆動装置は、固有の質量をもつ
ているので、慣性特性から羽根を一つの位置から
他の位置に瞬間的に移動させることはできない。
しかしながら、比較的速い最大速度をもつて制御
される方法で駆動できる羽根機構は、低速度限界
をもつシヤツターよりも一般的に融通性をもつ。 いま羽根機構１２の開口５２及び６４は、露出
開口７０の大きさが羽根変位の関数として直線的
に大きさが増加するように設計されているものと
仮定する。 先行技術による既知の多くのステツプモータ・
シヤツターに共通しているように、ステツプモー
タ１４の駆動装置が一定の速度だけで動作できる
ときは、発生できる軌道曲線の種類は、極めて限
定される。例えば、軌道曲線Ａが三角形の形状で
あると、開口は一定速度でピーク開口まで増加し
たのち、同一速度で減少してシヤツターが閉鎖す
ることを表わす。羽根の変位速度が一定であるの
で、軌道曲線の開放部分及び閉鎖部分の傾斜は変
化できない。露出期間が増加すると、ピーク開口
の大きさもまた増加する。しかしながら、一定の
ピーク開口で、閉鎖前の一定時間、羽根の変位を
停止することによつて、軌道の形状をある程度変
更して、軌道を切頭形のものに変えることができ
る。これでも融通性は少い。軌道としては開放部
分及び閉鎖部分が一定傾斜をもつ曲線の一族に限
定されるからである。 羽根機構１２の動作融通性は、ステツプモータ
１４の駆動速度を変化できる駆動装置を使用する
ことによつて実質的に向上できる。例えば、非常
に明るい被写体を撮影するには、比較的小さなピ
ーク開口まで、羽根機をおそく開いた（浅い傾
斜）、のち同一速度で羽根を閉じることが望まし
い。高い輝度レベルは、露出期間を短く（良好な
活動停止能力）保つが、比較的小さな有効開口に
よつて被写体深度を確実なものにする。 暗い被写体に対して同じ露出時間で撮影するた
めには、露出時間の経過中、より大きなピークを
もつ効果的な開口に達するように、羽根機構１２
をもつと速い速度で駆動しなければならない。同
一の被写体照明状態で、可変駆動速度シヤツター
は、異る露出パラメータを強調するために、軌道
曲線の形の選択もできる。この場合、羽根変位速
度が異る露出に対して変化できるシヤツターは明
かに融通性が増している。 同じ理由で、羽根変位速度が露出期間中、羽根
に加速度又は減速度を与えるように変化できると
きは、軌道曲線は、直線的な開放部分及び閉鎖部
分をもつように限定されないので、融通性はまた
増加する。例えば曲線Ｂは、彎曲した、〓物線に
近い辺をもつ一般三角形軌道であるが、この曲線
が被写体深度と活動停止能力の最も平衡のとれた
妥協と現在考えられている。この露出では、羽根
機構は、最大開口まで開いてから同一の形で閉じ
るので、軌道の閉鎖部分は、開放部分の鏡像とな
る。軌道Ｃは、羽根が最大開口までずつと速い速
度で開放して、最大開口をある時間維持したのち
閉鎖することを表わす。また軌道Ｄは、羽根があ
る中間的な速度でピーク開口まで開いて、その状
態をある時間維持したのち閉鎖することを表わ
す。従つて、モータ駆動装置が異る速度で動作し
て、露出期間中羽根に加速度及び減速度を与える
ことができるときは、走査シヤツター装置は極め
て融通性をもつものになつて非常に多数の異る形
状の軌道を発生して、多種類の写真状態に最もよ
く適応できる。 露出制御装置１０のステツプモータ駆動装置を
選定した理由は、選定した駆動装置が通常の露出
期間の経過中に、制御される方法で加速及び減速
ができて、非常に多数の異る軌道曲線形を発生で
きること及び構成がコンパクトでその機能を考え
ると比較的安価のためであつた。 露出制御装置１０に使用するのに適当なステツ
プモータは、通常単極又は２本巻の４コイルもを
つた永久磁石回転子をもつ。図示の実施例では、
羽根４６と４８は、通常閉鎖位置と最大開口を定
める位置との間に、通常1.77cm（0.5インチ）変
位している。24ステツプ／回転モータ（15゜／ス
テツプ）を半ステツプモード（48ステツプ／回
転）で動作できて、羽根４６及び４８を、閉鎖位
置と最大開口を定める位置との間に、180゜回転、
すなわち24ステツプ（7.5゜／ステツプ）で駆動す
る。最良の加速度特性を得るためには、保持トル
ク対慣性（回転子プラス負荷）比をできる限り大
きくしなければならない。ステツプモータ技術の
当業者は、モータ１４のコイル付勢パターンを変
更するだけで、モータ１４を半ステツプモードに
動作できて、交互に１個又は２個のコイルを付勢
して、ステツプを実施できることを理解されるで
あろう。 ステツプモータ駆動回路１６は、パルス入力
（端子Ｄに回転方向及び端子Ｓにステツプ順序）
に応答して、正しい順序にコイル付勢を実施し
て、モータ駆動の速度及び方向を制御する。この
ような駆動回路は、当業者には周知のものなの
で、本発明の理解のためにこれ以上説明する必要
はないと考える。 マイクロコンピユータ１８からの軌道入力は、
モータ１４の速度及び回転方向を制御する軌道信
号プログラムを含み、そのプログラム信号によつ
て、羽根機構１２は対応する軌道曲線で特徴ずけ
られる方法で動作する。軌道プログラムには、回
路１６の端子Ｄに最終的に加わる適当な時計式及
び反時計式回転方向信号と端子Ｓに加わる一連の
モータステツピング・パルス信号とを含む。モー
タステツピング・パルス信号は、回転子と固定子
の磁場の角度関係を制御して、ステツプモータ１
４を動作させる。 マイクロコンピユータ１８は、入力装置すなわ
ちバツフア７２を備えて、これから前述した入力
を適当に符号化した形で、マイクロプロセツサす
なわち中央処理装置７４に加える。マイクロプロ
セツサ７４は、あらかじめプログラムされた固定
記憶装置（ROM）７６と相互動作をする。固定
記憶装置７６は、コンピユータの動作命令を定め
る制御プログラム；異る入力に応じて周囲光動作
及びフラツシユ動作に適当な、複数個の軌道信号
プログラムを作成するためにマイクロプロセツサ
が利用する軌道データベース；及び適当なフラツ
シユ電球点火時間を選択するために被写体輝度レ
ベル及び距離入力に関連して使用するフラツシユ
動作データベースの以上をそれぞれを記憶するた
めの別々の記憶部分をもつ。マイクロプロセツサ
７４の出力は、出力装置すなわちバツフア７８を
介してモータ駆動装置及びフラツシユ・ユニツト
４７に加わる。 ステツプモータ１４は、開ループ方式でも駆動
できるが、装置の動作水準は、位置帰還制御ルー
プを追加することによつて向上できる。 この制御ループに含まれる装置は、露出期間の
経過中羽根部材４６のステツプ位置をモニターす
るための羽根変位符号器装置８０；符号器装置８
０からパルス信号を受信して、羽根部材４６のス
テツプ位置を表わす変位出力信号を供給する論理
及び計数器回路網８２；及び入力軌道信号と変位
信号とを受信し比較して、羽根部材４６が予定さ
れた軌道に対して正確な位置にあるときは、マイ
クロコンピユータからのもとの入力軌道信号を含
む追従軌道入力８６をステツプモータ駆動回路１
６に加えるが、もし変位出力と軌道出力との間に
大きな不一致があるときは、時計方向最大トルク
入力８８か又は反時計方向最大トルク入力の８９
の回路を介して最大トルクモード動作にステツプ
モータを切替える修正信号プログラムを発生する
モード選択回路網８４である。 図示の実施例では、符号器装置８０は、露出期
間を通じて羽根部材４６の位置を検知する光学的
２つの直角位相トラツク符号器である。この符号
器装置は、羽根部材４６中に縦方向にのびる垂直
スリツトの配列９０、スリツト９０の後方位置の
１対の発光ダイオード（LED）９４及び９６
（第２図参照）、及びスリツト９０の前方で羽根部
材４６の前側で発光ダイオードと対応位置にある
１対の光感度検出器すなわち光電器９８及び１０
０からなる。羽根部材４６の移動に応答して、ス
リツト９０とその間に介在する不透明素子が発光
ダイオードから対応する光電池検出器９８及び１
００にいたる光の透過を、順次阻止しなかつた
り、阻止したりして、周知の方法でデイジタル符
号化された出力を発生する。 光電池検出器９８及び１００の出力は、回路網
８２に加わる。この回路網８２は、方向性情報を
符号解読するための論理回路と羽根変位の各ステ
ツプを計算するための計数器を含む。通常、羽根
が閉鎖位置を数ステツプこえた初期位置にあると
き、計数を零にセツトして、光を阻止するため開
口が十分不一致になつていることを確実にする。
そして羽根が開放方向に移動するにしたがつて計
数が増加し、羽根が反対方向に移動するとき、方
向変化信号に応答して計数は減少する。 モード選択回路網８４は論理回路で、羽根変位
出力すなわち回路網８２から計数を、マイクロコ
ンピユータ１８からの方向性及びステツプパルス
入力軌道信号（Ｄ及びＳ）と比較する。もしも相
互関係が、羽根部材４６は予定軌道を追従する正
しい位置にあることを示しているときは、回路網
８４は標準追従軌道モード（入力８６）で動作し
て、マイクロコンピユータ１８からステツプモー
タ駆動回路１６にもとの軌道信号プログラムを供
給し続ける。しかしながら、もし信号比較におい
て羽根部材４６が正しい位置から著しく進んでい
るか又は遅れていると示されるときは、回路網８
４は、自動的に最大トルクモード動作に切替つ
て、ステツプモータ駆動回路１６を最大トルクモ
ードで動作させる修正信号プログラムを送出す
る。修正信号プログラムは、モータ４１を加速又
は減速するために、適当な最大トルク方向性及び
ステツプパルス入力８８又は８９を供給すること
によつて、羽根機構１２を正しい位置に移動させ
るのである。このような修正動作は、回路網８２
からの帰還計数によつて、羽根機構１２が正しい
位置にあつて予定軌道を発生していると検出され
るまで続き、その検出時点で、回路網８４は自動
的にもとの追従軌道モードに切替つて、入力８６
への供給に戻る。 位置帰還制御ループ及びモード選択装置ならび
にこれらを構成する多くの部品及び部分回路など
の更に詳細な説明については、ドナルドL.グリム
ス（Donald L.Grimes）の1980年12月16日付米
国特許出願第216831号、発明の名称“マイクロコ
ンピユータに制御されるシヤツター動作の露出制
御装置”を参参照されたい。 第１図には、マイクロコンピユータ１８の主要
構成部品を、機能を識別するための分離によつて
示した。実際の構成では、マイクロコンピユータ
１８は、単一基板（１チツプのコンピユータ）で
形成するか又は複数個の適当に相互接続した別の
大規模集積回路で構成する。 マイクロコンピユータ１８を使用して、羽根機
構１２及びフラツシユユニツトが１個又は複数の
入力に応答する動作を決定し、かつ制御すると露
出装置の使い方に非常な融通性が得られる。これ
ら構成部品の動作特性の選択が、単にコンピユー
タ１８のプログラミングの問題となるからであ
る。好都合なことに、この露出制御装置にフラツ
シユモード機能を追加することは比較的コストが
少くて実現でき、またその追加は、前記米国特許
出願第216831号の露出装置に使用するマイクロコ
ンピユータのわずかに上級品を使用することによ
つて容易にできる。 図面には示してないが、マイクロコンピユータ
のプログラムは、フイルム感度や非常に多数の異
る軌道信号プログラムを発生するための他の特性
等に関する追加入力にも応答するように、もつと
詳細な方法でプログラムできることは当業者には
明かであろう。さらに重要なことは、露出制御の
新しいアイデアを活用するため、マイクロコンピ
ユータ１８のプログラムを変更して、露出制御装
置を多分工場で定期的に改善してゆくことになる
であろう。 周囲光モード動作 被写体が自然光で照射されているときの周囲モ
ードにおいて、露出制御装置１０がどのような機
能を発揮するかの１例として、装置が第１図及び
第２図に示すような構成となつていて、モード選
択スイツチ２４は、平衡位置にあつて入力２６が
加わるものと仮定する。操作者のサイクルスター
トボタン１９の動作に応答して、照度測定回路及
びそれに関連する光電池４２が付勢されて、前露
出被写体輝度レベル入力２０を供給する。ソナー
距離測定装置４５は、同時に自動的に動作して、
距離測定入力を供給し、かつ、レンズ３４を正し
い焦点位置にセツトする。距離入力は、周囲モー
ド動作期間中、露出制御目的には使用しない。 被写体の輝度レベル２０、使用フイルムの特性
すなわち感度及びカメラの光学装置の特性にもと
ずいて、被写体深度と静止能力が平衡する適当な
露出は、第４図に示した軌道曲線Ｆで特徴ずけら
れる方法で羽根機構１２を動作すれば得られるこ
とが分つた。 開放部分FOは抛物線に近い形状であつて、開
口面積の変化率は、ゆるやかに始まつてのち逐次
加速されて、最大可能開口よりも小さいピーク開
口に達すると、この点からステツプモータ駆動方
向が反転して、開放部分FO、の実質的鏡像であ
る閉鎖部分FCを定める。軌道曲線Ｆの対称特性
は、フイルムユニツト３６にあたる全露出光のう
ち50％が開放位相中に、残り50％が閉鎖位相中に
あたることを表わす。羽根を反転させるトリガ信
号は、ピーク開口が実現する前に、シヤツター装
置の慣性特性によつて、さらに羽根が開放するこ
とを予期して加える。 大まかに言えば、ROMの軌道データベース部
には、少くも、複数個の異る形状曲線の特徴ある
要素として役立つデータを含める。一般的には、
異る被写体輝度レベルに対して開放部分及び閉鎖
部分の形状が変る平衡軌道曲線の一族に対するデ
ータがある。比較的高い輝度レベルでは、開放及
び閉鎖の傾斜が比較的浅いので、ピーク及び平均
又は実効開口は比較的小さい。低い被写体照度レ
ベルでは、開放及び閉鎖の傾斜が鋭くなつて、同
一露出値を得るための類似の露出期間で、より高
いピーク及び実効開口まで、羽根がより迅速に開
くことを表わす。そのほか、周囲モードを強調し
た被写体深度と静止能力に適当した軌道及び後述
するフラツシユモードに適当した別の軌道族を定
める、軌道データベース中の追加データがある。 多くの入力、この場合、平衡モード入力２６及
び被写体輝度レベル２０に応答して、マイクロコ
ンピユータ７４は、ROM７６中の命令プログラ
ムすなわち制御プログラムに制御されて動作し
て、平衡軌道群から適当なデータを選択し、それ
によつて軌道信号プログラムを作成して、軌道曲
線Ｆで特徴ずけられ方法で、ステツプモータ１４
に羽根機構１を駆動させる。 マイクロコンピユータ１８のプログラムをつく
るには、もちろん多くの方法がある。例えば、
ROM７６の軌道データベースは、前露出入力２
０だけを基礎にして、全曲線Ｆを定めるのに十分
なデータをもつたプログラムを作成することがで
きる。しかしながら、好適実施例では、プログラ
ミングの経済性と付加される融通性のために、複
数個の軌道の各々の開放部分の形を定めデータだ
けを含むようにプログラムする。さらにまた、光
電管の閉ループは、パラメータの変動の影響を減
少させる。 マイクロコンピユータ１８は、最初に、適当な
軌道信号をプログラムを発生して、羽根機構１２
がその閉鎖位置から十分な開放位置まで軌道部分
FOの沿うて駆動されるようにする。この開放位
置で、照度測定回路４０及び光電池４４は、光積
分モードで動作して、フイルム面における映像照
度レベルをモニターして入力２２を発生する。光
積分回路が所定のレベルに達して、必要露出の50
％がピーク開口で実現できると検出すると、トリ
ガ信号が発生して、マイクロプロセツサ７４は、
軌道信号のプログラムを変更して、羽根の駆動を
反転させる。軌道曲線Ｆの鏡像閉鎖部分FCは、
方向転換終点まで利用した開放軌道信号プログラ
ムを反転することによつて発生される。すなわ
ち、軌道信号の開放部分の記録は、記憶装置に保
持されたのち、軌道の鏡像閉鎖部分を定めるのに
利用される。 もし操作者が、被写体深度又は静止能力を強調
したいときは、選択スイツチ２４の切替接点を切
替えて、入力２８又は入力３０のいずれかを加え
る。これらの入力は平衡軌道データからの選択を
無効にして、適当な別のプログラムを切替選択す
る。 露出期間の経過中、加速又は減速を含む羽根機
構の変位速度を変えるように、マイクロコンピユ
ータ１８を滴当にプログラムすることによつて、
非常に多種類の特徴ある軌道曲線が発生できる。
これらの曲線は、直線部分又は非常線部分又は両
方の組合せ部分をもつ。またこれらの曲線は、対
称形のことも非対称形のこともある。 露出制御装置１０の動特性は、羽根機構１２の
動作を特徴づける特定の軌道曲線を正確に発生で
きるかどうかが主な決定要素である。さらに正確
な動特性が、前述した位置帰還制御ループとモー
ド選択装置を利用することによつて、向上でき
る。 フラツシユモード動作 前露出被写体輝度レベル測定装置２０より与え
られる露出開始前に測定された被写界周囲光輝度
信号及びカメラ被写体間距離測定装置２３より与
えられる被写体距離信号に応答して、フラツシユ
装置は軌道データベース及びフラツシユ動作デー
タベースを利用して、適当なフラツシユモード軌
道信号プログラムを発生して、露出値に対する希
望人工照明貢献を与えるために、関係するフラツ
シユ点火時間を選択する。一般的に、被写体輝度
レベルが比較的低いときは、フラツシユ電球の貢
献は比較的大きい。被写体の輝度レベルが増加す
るに従つて、周囲光とフラツシユ光とが混合にな
るので、フラツシユユニツトは主として補充フラ
ツシユ能力を提供するに役立つ。 フラツシユ装置は、これまでに述べた露出制御
装置の諸機能の融通性と両立し、かつそれを向上
させるように構成される。好都合なことに、フラ
ツシユ能力を追加するコストは比較的少く、わず
かに必要になるのは、フラツシユユニツト・コネ
クタを追加することと、マイクロコンピユータの
記憶装置部をわずかに拡大して、フラツシユ軌道
点火データベース及びフラツシユ・ユニツト４７
の点火と羽根機構１２の動作の調整用追加制御プ
ログラムを収容することである。 この方法によると、全体の露出制御装置１０に
フラツシユ能力を統合することは、マイクロコン
ピユータ１８に希望フラツシユ動作を実行させる
適当なプログラムを加える作業に帰する。 露出制御装置１０を取り入れる新カメラの設計
段階で、再プログラミングによるだけで、異るフ
ラツシユ技術が探求される可能性がある。他の利
点としては、フイルムの選択露出特性を活用する
ため又は装置の他の構成部分の動的応答特性を補
償するために、露出制御装置を“精密同調”させ
るようにプログラミング調整を行うことが可能で
ある。また、将来フラツシユ電球技術が進歩する
ときは、その進歩を新しい型のカメラに取り入れ
ることが、工場で再プログラミングによつて可能
である。 後に説明するように、位置帰還制御ループは、
選択した軌道曲線の正確な追跡を可能とし、また
フラツシユ電球を軌道曲線の選択した点、又は羽
根の開放開始以前の選択した時点において、高い
精度をもつて、フラツシユ電球を点火可能とす
る。軌道曲線の最終的形状を、１つのトリガ信号
による羽根閉鎖の開始点の決定のみに依在する先
行技術の多くの装置と異つて、本発明を実施する
露出制御装置は、被写体輝度を連続的にモニター
して、軌道曲線を調整し、フラツシユ出力特性の
変動を補償することによつて、後述のように、必
要な予測量を実質的に減少する。 露出制御装置１０は、適当なフラツシユ電球の
どんなタイプのものの使用に対しても容易に設計
できる。図示の実施例では、フラツシユユニツト
４７は、フラツシユ・バー１０２を使用する構成
である。このフラツシユ・バー１０２は、米国特
許第3598984号及び第3598985に開示されているタ
イプの10個の電球配列で、米国特許第3676045号
に開示されているタイプの点火回路を使用して各
電球を順次点火するものである。 第５図に、このようなフラツシユ電球につい
て、ある電球製造業者が規定している代表的な時
間−光特性曲線Ｓを示してある。フラツシユ点火
信号は、ｔ＝０の時点に加える。ｔ＝０から約ｔ
＝５ミリ秒まで、電球中の細線点火フイラメント
が電気的に加熱されて、その上の導火材に点火す
ると、導火材が細い金属箔又は金属線に点火し、
これらを酸素気体中に急激に燃焼させて光を放射
させる。この点火遅延の後、光出力は急速に上昇
して、約20ミリ秒でピーク強度に達してのち減衰
し、約50ミリ秒で消滅する。出力曲線でピーク出
力２分の１の範囲は、約10ミリ秒から約30ミリ秒
までの約20ミリ秒の範囲内である。 試験の結果によると、フラツシユ電球の光出力
特性は、製造上のばらつきによつて、規定された
曲線Ｓから実質的にずれることがある。点火過程
の加速又は遅延によつて、時間軸に沿う全体の曲
線が変つてしまうのて、点火からピーク強度まで
の時間範囲が変化する。また、電球ごとに、光発
生箔の燃焼経過にばらつきがある。ある電球は、
曲線Ｈのように曲線Ｓよりも急激に上昇しかつ減
衰して、“あつく”燃える傾向をもつ。“あつい”
電球では、ピーク強度又は全光出力が、規定値を
超過又は不足する。また別の電球は、ピーク強度
及び全光出力に予測できない変動があつて、ピー
クに達しかつ減衰するのに長い時間が必要で、
“つめたく”燃える傾向をもつ。 消光可能なストロボ装置に比べて、フラツシユ
電球の光出力特性の変動は大きい。従つて羽根閉
鎖位相の開始後の被写体照明状態の予測に基づい
て、羽根閉鎖移動の開始を制御するのみの従来の
露出制御装置ではフラツシユモードでの露出超過
又は露出不足となる可能性は大きい。 本発明の実施例の露出制御装置１０は、フラツ
シユ電球照明によつてフラツシユ露出及び補充フ
ラツシユ露出をするために、極めて異る方法を使
用する。前露出被写体輝度入力２０及びカメラ被
写体間距離入力２３に応答して、マイクロコンピ
ユータ１８は、適当なフラツシユモード軌道曲線
信号プログラムと対応するフラツシユ点火時間に
ついての少くとも特徴的要素を発生又は選択す
る。これらの特徴的要素は、データベースの多く
の軌道を輝度及び距離のパラメータと相関関係さ
せて、ピーク開口と羽根機構のステツプ位置を定
める多くの開口で実行する最適露出値の百分率を
指定する。 シヤツター閉鎖位相のために、ステツプモータ
パルス信号間のタイミングが、一般にプログラム
中に指定されている周囲光モード又はストロボフ
ラツシユモードの軌道信号プログラムの作成と異
なつて、プログラム中の各ステツプ位置に羽根機
構が滞留する時間は、事前に明確に指定されな
い。これらの時間間隔は、実際の露出の経過中、
露出輝度入力２２に応答して決定される。露出輝
度入力２２は、フラツシユ電球の実際の燃焼特性
についてのデータをマイクロコンピユータ１８に
供給する帰還入力として動作する。大まかに言え
ば、露出制御装置１０は、露出期間中、連続的に
被写体の照明状態をモニターして、フラツシユ電
球の燃焼特性にしたがつて、軌道曲線を観測した
照明状態に適合させるように、羽根機構の動作を
自動的に調整する。すなわち、軌道曲線は、電球
の光出力特性に従つて変調される。 代表的なフラツシユモード軌道曲線と異る電球
出力特性に対するその変形を第６図に示してあ
る。最初のパルス信号がステツプモータに加つた
後のある予定時点に、最初の光をフイルム面に与
えるために、開口及び羽根機構は重なり合いを始
める。シヤツターの開放位相中、羽根機構は、ピ
ーク開口（PA）となるまで一定速度（例えば、
１ミリ秒に１ステツプ位置）で駆動されると、ピ
ーク開口は、前露出被写体輝度入力２０及びカメ
ラ被写体間距離入力２３によつて選択されてい
る。ピーク開口点で、ステツプモータは停止する
ので、羽根はピーク開口を定める位置に停止す
る。この例では、フラツシユ電球は一定速度のシ
ヤツター開放位相中、フラツシユ点火点FFで点
火する。羽根機構が開くにつれて、光検出及び積
分回路が動作して、露出輝度入力２２を供給す
る。積分値が最適露出値の所定の百分率である第
１の目標値に達すると、装置は自動的にトリガし
て、軌道信号プログラムに次のステツプモータ信
号を加えて、羽根機構を露出開口の大きさを１段
低下させる次の低いステツプ位置に移動させるこ
とによつて、シヤツター閉鎖位相を開始させる。
羽根機構は前記積分値が全露出量に対して第１の
目標値より高い所定百分率の第２の目標値に達す
るまで、このステツプ位置に保持されたのち、シ
ヤツターはまた次のステツプ位置に移動する。以
下これを繰返す。図示の軌道では、全露出の35％
が発生するまで、羽根機構はピーク開口に保持さ
れた後、羽根機構は次に小さい露出開口を定める
ように変位する。この位置に45％の露出が実現さ
れるまで保持される。このような処理を全容出量
の55％、65％、75％、83％及び87％の段階をもつ
て継続する。87％レベルに到達すると、ステツプ
モータは自動的に高いトルクモード動作に切替つ
て、羽根機構１２は、完全な閉鎖位置までできる
限り迅速に駆動される。シヤツター閉鎖位相中、
露出レベル35％から87％までの間の、つぎつぎの
ステツプ間のタイミングは、フラツシユ電球の実
際の光出力によつて決定される。シヤツター閉鎖
位相をいつ開始するかの決定のみに依存するので
はなく、露出制御装置１０は、軌道の閉鎖部分に
沿つた複数個の決定を行う点を利用して、光出力
特性に従つて一般的形状を調整する。全露出の87
％時点が観測されてから、羽根が完全閉鎖した露
出終了位置に達するまでの期間に、わずかな不確
定露出が存在するが、これは全露出量のほんのわ
ずかの百分率である。最大トルクモード閉鎖信号
に先立つ露出部分が、光出力特性の変動を補償す
るように調節した軌道曲線を形成するように制御
されることに注目すべきである。 実線で示した軌道の閉鎖部分は、製造業者の仕
様書におおむね適合する光出力特性をもつ“標
準”電球の光出力に対する露出制御装置の応答を
示す。同一の周囲照明状態で、電球が“あつく”
燃焼するとき、露出制御装置１０は、軌道を調整
することによつて応答し、シヤツター閉鎖位相
中、閉鎖が一般的により鋭い傾斜をもつようにな
る。 そのような軌道を点線HCで示した。すなわ
ち、電球出力は期待していたよりも速かにピーク
に達し、又は、期待していたよりも多くの全光出
力を放射するのに応答して、全露出の予定百分率
は露出サイクルの早い時点で達成されるので、全
露出期間を短縮して、軌道曲線の閉鎖部分を標準
曲線よりも一般的に鋭くさせるものである。これ
に反して、電球が“つめたく”燃えるタイプのも
のであるときは、つぎつぎのステツプ位置間の時
間は増加して、CCで示した“つめたい”電球に
対する軌道曲線の閉鎖部分は、露出期間を拡大す
るために、標準閉鎖部分よりも、一般に浅い傾斜
をもつようになる。 図示の実施例では、マイクロコンピユータ１８
は、周囲軌道範囲、０−800カンデラ（cd）／
0.093m²（平方フイート）でカメラ被写体間距離
範囲、約2.54cm（10″）から6.09ｍ（20′）までに
適合するＴ１からＴ１５までに識別番号をつけた
１５の異るフラツシユモード軌道曲線に対するデ
ータであらかじめプログラムしておく。実際に選
定する軌道の数は、ここに述べる発明概念に対し
て絶対的のものではなく、これらの方法を使用す
る特定の露出制御装置に対する動作目標によつて
きまる。追加的軌道選定によつて、さらに精密に
同調した露出制御装置が得られる。 下記の第表には、軌道選定がどのように周囲
輝度レベルと被写体距離に関係するかを示すため
に、軌道識別番号による軌道曲線のマトリツクス
配列を示している。各行の軌道番号は、第１列に
示す輝度値に対するものであり、また各列の軌道
番号は、表の下端部に沿つて示してあるカメラ被
写体間距離に対応して配列してある。適当な軌道
番号は、対応する輝度行と距離列の交点に見出さ
れる。例えば、前露出輝度入力が120cd／0.039m²
（平方フイート）で被写体距離が1.83ｍ（６フイ
ート）であるとき、マイクロコンピユータは軌道
Ｔ３を選択する。もし輝度レベルが同一でも距離
が3.05ｍ（10フイート）に増加すると、軌道番号
Ｔ７を選択する。 フラツシユ電球の点火時間に対応した、軌道Ｔ
１ないしＴ１５の各々の特徴的要素を第表に示
した。

【表】
距 離

【表】

【表】

【表】 羽根機構のステツプ位置０−27とこのステツプ
位置で定まる対応露出開口のＦ数を第表の最初
の２欄に示した。ステツプ位置０、１、２及び３
では、羽根の穴５２と６４とは、全然重なり合わ
ないので、シヤツターは全く閉鎖し、Ｆ数は無限
大となる。ステツプ位置４で、重なり合いが始ま
り、最初の光が露出開口７０を透過して、Ｆ数
147の開口を定める。ステツプ位置26と27で、穴
７０がＦ数8.2の最大開口を定める。シヤツター
の閉鎖位相中、光の透過はステツプ３で終了する
が、この点をこえて０ステツプ位置まで羽根を駆
動し、追加的な重ね合わせを行つて、羽根機構か
ら光が漏れないことを確実にすることが望まし
い。 各軌道欄中の数字は、羽根の閉鎖位相中実現す
ることが望ましい最適露出値の割当て百分率を示
す。また第表の下端の数字は、ステツプモータ
−駆動回路に最初の軌道信号を加える時点を基準
として、ミリ秒で表わしたフラツシユ点火時間で
ある。負の数字は、羽根の変位前に電球を点火し
なければならないことを表わす。 以上のフラツシユモード露出方法には、いくつ
かの境界条件を設定している。露出期間が約50ミ
リ秒をこえない限り、画像ぼけをおこさない手動
露出が可能であることが一般的に認められてい
る。従つて、露出制御装置１０は、たとえ軌道表
（第表）中に定めた露出レベルが達成されなく
とも、露出期間中43ミリ秒で、羽根機構の最大ト
ルクモード閉鎖を自動的にトリガするように設計
されている。フラツシユ電球が点火しないとき、
そのような事態がおこる。いずれにしても43ミリ
秒で最大トルクモード閉鎖をトリガすることによ
つて、全露出期間が50ミリ秒の限度をこえないこ
とを確実にする。 第２の前提条件は、最適露出の87％が達成され
たとき、最大トルクモード閉鎖も、また自動的に
トリガされることである。羽根機構を完全な閉鎖
位置に移動させるには、ある有限の時間を要する
こと及び最大トルクモード信号を加えたのちにも
追加的露出が起ることを考えるからである。 いま周囲輝度レベルが120カンデラ／0.093m²
（平方フイート）であると前露出輝度入力２０が
表示し、またカメラ被写体間距離が2.44ｍ（８フ
イート）であると距離入力が表示していると仮定
する。これに対する露出のため、マイクロコンピ
ユータ１８は、第表のマトリツクスデータを使
用して軌道Ｔ６を選択する。 第表によると、軌道Ｔ６が羽根機構をＦ数
10.8のピーク開口（ステツプ20）に開放すること
がわかる。最初のステツプ信号をステツプモータ
駆動回路１６に加えた後７ミリ秒で、シヤツター
開放位相中フラツシユ電球が点火される。そのと
き羽根機構は、第６図に示すような保持と待合せ
によつて段階的にステツプ位置13まで閉鎖され
て、最適露出値の87％を実現する。その後、露出
制御装置は、87％露出限度における最大トルクモ
ード動作に自動的に移行して、羽根機構ができる
限り迅速に０ステツプ位置に戻るよう駆動する。 羽根機構は、シヤツター閉鎖位相中、第表に
示す露出百分率が各ステツプ位置で超過されない
限り、ステツプ位置０から20まで１ステツプ１ミ
リ秒の一定速度で駆動される。ステツプ位置１で
は、露出輝度レベル入力２０が最適露出値の87％
がまだ実現されてないことを確めるためのチエツ
クをうける。もしこの条件が満されているとき、
次のパルス信号が加わつて、羽根機構をステツプ
位置２に移動される。以下同様の動作を繰返す。
羽根機構がステツプ位置19に到達しても最適露出
値の35％が実現されないときは、最後の開放パル
ス信号が加わつて、羽根機構は、ステツプ位置20
を定めるピーク開口まで移動され、ここで35％が
実現されるまで保持される。各軌道のピーク開口
ステツプ位置で百分率欄に示してある０は、最適
露出値の０％を示すものではなくて、指定ピーク
開口をこえてさらに羽根機構の開放を禁止するた
めの論理信号を表わす。最適露出値の35％が実現
されると、次のパルス信号がステツプモータ駆動
回路に加わつて、羽根機構を次に低いステツプ位
置19に駆動して、ここで45％の露出が実現するま
で保持される。保持、待合せ及びステツプの過程
がつづいて、羽根機構がステツプ14に達すると、
87％レベルが実現されるまで保持される。その
後、露出制御装置は、最大トルク駆動モードに戻
つて、できる限り迅速に羽根を閉鎖する。 シヤツター開放位相中、羽根機構がステツプ位
置18に達したとき、45％の露出が実現されるよう
な被写体照明状態にあるとき、露出制御装置はた
だちにシヤツター閉鎖位相動作に変つて、適当な
方向変化信号とステツプパルスを発生して、シヤ
ツター機構をステツプ17の位置に駆動して戻す。
そのとき55％が実現されていないと、保持、待合
せ及びステツプの順序に戻る。すなわち、開放期
間中、第表に示した百分率が超過になると、露
出制御装置は、次の高いステツプ位置へ進める駆
動はつづけない。この場合は、ステツプ位置18で
必要な百分率がすでに実現されているので、羽根
機構をステツプ19及び20に進めるステツプモータ
駆動パルスは、自動的に軌道曲線信号プログラム
から除去される。 フラツシユ点火時間は、15の各軌道で相違して
いる。例えば、Ｔ１は最小ピーク開口（f43.7）
をもつので、第表に示すように、周囲輝度レベ
ルが極めて高い（400−800カンデラ／0.093m²）
のとき又は撮影する被写体がカメラに非常に近
い、すなわち約25.4cm（10″）から38.1cm（15″）
のときに使用する。これらの被写体状態では、ピ
ーク開口及び実効開口は極めて小さくとも、フラ
ツシユ電球からの光出力は、露出超過をひきおこ
さないでは利用することができない。従つて、最
初の軌道信号がステツプモータ駆動回路１６に加
わるまるまる18ミリ秒前に電球を点火して、羽根
機構で定めるピーク開口がピークフラツシユ強度
の十分あとで、電球の時間−光曲線の減衰部でお
こるようにする。すなわち、電球からの全光出力
の主要部は、シヤツターを最初の光が透過する以
前に発生するので、この状態ではうまく露出を制
御するため主要部をわざと浪費するのである。 軌道Ｔ２からＴ１５までは、順次、周囲光レベ
ルが減少し、又はカメラ被写体間距離が増加する
場合に使用する。第表に示したように、フラツ
シユ点火信号のタイミングを調整することによつ
て、ピーク光強度とピーク開口の実現が予定の関
係を保つようにしてある。 この関係を示すために、第７図に、軌道Ｔ１か
らＴ１５までのピーク開口までの開放部分をフラ
ツシユ電球の時間強度曲線に沿つてプロツトし
た。高い番号の軌道では、ピーク開口が増加する
に従つて、点火時間は、露出サイクルの後方に順
次延びて、フラツシユ電球の全光出力を十分利用
することに留意ありたい。例えば、軌道Ｔ１３，
Ｔ１４及びＴ１５は、周囲輝度レベルが極めて低
いから又はカメラ被写体間距離が4.88ｍ（16フイ
ート）から6.1ｍ（20フイート）までのときに使
用するもので、シヤツターが開き始めてから17秒
と27秒の間にフラツシユ電球を点火するので、フ
ラツシユ電球から主要な光量が放射される以前
に、羽根機構は、位置を定めるピーク開口に達し
ている。 マトリツクス表（第表）中における軌道番号
の分布は、最初の推定量を試行錯誤によつて改善
した結果である。第表の対応する軌道データ
は、最初コンピユータ、シミユレーシヨン手法で
求めたのち、一連の試験露出を行つて改善したも
のである。第表及び第表に示すデータは、単
なる説明用であつて、今後この露出制御の装置及
び方法についてさらに経験が得られるときは、変
更されるものであることを当業者は理解されるで
あろう。 本発明の好適実施例では、照度測定回路網４０
には、光源池から加えられるアナログ輝度レベル
をデイジタル形式に変換するための光対周波数回
路を含める。変換器は瞬間的に測定した光強度レ
ベルに直接比例する割合でパルス出力信号を発生
する。この出力パルスは、デイジタル計数器に蓄
積されているので、露出サイクルの経過中の任意
の時点における積分された光量測定は、積分器の
計算数値によつて表わされる。多くの軌道に対し
て各ステツプ位置で実現を予定している最適露出
値の百分率は、この積分された計算数値に相関関
係をもつので、多くのコンピユータ指令信号は、
瞬間的な積分計算数値とこれらの予めプログラム
した数値を比較することによつて発生する。露出
制御装置には、またデイジタル時計と時間制御回
路網も含んでおり、シヤツター開放パルスを１ミ
リ秒間隔で発生し、またシヤツター閉鎖トリガ信
号を43ミリ秒で発生することによつて、全体の露
出期間が50ミリ秒をこえないで、第表の各軌道
に示した指定時間にフラツシユ点火が実行される
ように経過時間を維持する。 フラツシユモードで、露出制御装置１０がどの
ように動作するかの概要を、第８図に図式表示し
て、マイクロコンピユータ１８の制御によつて実
行される事象の順序を示し、かつコンピユータの
制御部に予めプログラムしておく露出決定の処理
を示した。 適当なフラツシユモード軌道曲線とこれに対応
するフラツシユ点火時間を選択すると、論理信号
が自動的に発生して、露出サイクルを開始する。
最初の軌道プログラム信号がステツプモータ駆動
回路に加わつて、羽根機構は、ステツプ０からス
テツプ１に駆動されて開放される。経過時間を、
指定されたフラツシユ点火時間と比較することに
よつて、フラツシユ点火線を修正する。軌道Ｔ
１，Ｔ２及びＴ３に対しては、最初の軌道プログ
ラム信号が加わる前に、フラツシユ電球は点火す
る。１ミリ秒の保持の間、積分器は数を計算し
て、経過時間を読取る。計算数値を、特定のステ
ツプ位置に対する軌道表（第表）中に示してあ
る最適露出値の指定百分率と比較して、指定値と
等しいか又は大きいかどうかを見出す。この指定
値が超過されないとき、シヤツターが次の予定ス
テツプ位置まで開いて、フラツシユの修正、計算
及び時間比較サイクルを繰返す。もし露出があら
かじめプログラムした限度をこえないときは、羽
根機構は、指定ピーク開口に達するまで、１ミリ
秒に１ステツプの一定速度で開放される。 計算数値が最適露出値の87％を表わす数に等し
いか又は超過するか、又は経過時間43ミリ秒の限
度に達したときは、論理信号が発生して最大トル
クモード駆動をトリガして、シヤツターをステツ
プ０の位置にできる限り迅速に閉鎖する。羽根位
置は、符号器によつてモニターされ、羽根がステ
ツプ０位置にあると符号器が表示するまで、閉鎖
駆動信号が発生する。ステツプ０位置に達する
と、露出制御装置は自動的にリセツトされる。 しかしながら、露出及び時間限度の超過がない
ときは、計算数値がチエツクされて、全露出量の
予定百分率が実現されたかどうかを見出す。もし
実現されていないと表示されるときは、露出制御
装置は、計算数値及び時間の読取りによつて、比
較サイクルを再度繰返す。羽根は指定されたステ
ツプ位置に保持されて、ついに積分器の計算数値
が予定数値に等しいか又は超過していることの積
極的表示があれわれる。このような状態がおこる
と、シヤツターは次の予定ステツプ位置まで閉鎖
して、保持及び待合せサイクルを繰返す。露出制
御装置は、このような方法で比較サイクルをつづ
け、露出値限度の87％に達するか又は43ミリ秒の
時間限度を超過する。これら事象のいずれかが発
生すると、露出制御装置は、自動的に最大トルク
駆動シヤツター閉鎖モードに移行する。 ここに述べたフラツシユモード方法の一般的機
能を実施するためのマイクロコンピユータ１８の
プログラムの方法には多くの異る方法があるこ
と、また第８図に示す段階の順序は、そのような
方法の一変形にすぎないことを当業者は理解され
るであろう。 前に述べた米国特許出願第275718号では、コン
ピユータ制御の動的開口シヤツターを、消火可能
ストロボ装置を備えたフラツシユモード動作にプ
ログラムしている。光出力特性は、正確に制御で
きるし、また光パルスは、全露出期間に比べて短
期間のものであるから、高い周囲光レベルでは露
出制御装置を容易に補充フラツシユモードで動作
させることができる。すなわち、周囲光とフラツ
シユ光の混合光は、好ましい比率、例えば周囲光
75％、フラツシユ光25％に保持できる。 比例補充フラツシユを、フラツシユ電球照明に
よつて実現することは、大変困難である。しかし
ながら、これまで述べてきた露出制御装置は、周
囲光輝度とカメラ被写体間距離とのある程度の組
合せに対して、前述の軌道調整手法を利用して、
比例補充フラツシユモードにプログラムすること
ができる。 第９図は、低い周囲光の近接被写体に対する軌
道曲線である。シヤツターは最大開口に開放され
て、周囲輝度レベルで定まるＴ時間中、その状態
に保持される。この後シヤツターは、被写体距離
によつて選択されるフラツシユ点火開口に達する
まで同一速度で閉鎖される。フラツシユ電球を点
火すると、前述したような保持及び待合せによつ
て軌道が調整されるので、軌道の閉鎖部分の残余
は、特定のフラツシユ電球の光出力特性によつて
調整される。フラツシユ電球点火後の段階状軌道
の一般的傾斜は、“あつく”燃える電球に対する
傾斜Ｈと“つめたく”燃える電球に対する傾斜Ｃ
との中間の傾斜になる。 第１０図には、高い周囲光レベルの近接被写体
に対する軌道を示す。この場合、シヤツターは、
周囲光輝度レベルに関連するピーク開口まで開放
された後、同一速度で閉鎖されて、被写体距離に
関連するフラツシユ点火開口に達するとフラツシ
ユ電球が点火する。この場合も閉鎖位相の残余の
傾斜は、フラツシユ電球の光出力特性によつて定
まる。 一般的に言つて、この補充フラツシユ方法は、
被写体の周囲光特性に従つて軌道の主要部を合わ
せて、シヤツター閉鎖位相が開始となるまでフラ
ツシユ点火を引き止めておくものである。フラツ
シユ点火後は、露出に対してフラツシユの貢献が
支配的となつて、フラツシユ電球の燃焼特性にし
たがつて軌道は選択的に調整される。 上述した露出制御装置、方法及びこの装置を取
入れた写真装置では、本発明の範囲及び精神から
逸脱しないである種の変更が可能であるので、上
記の説明に含まれ、又は添付図面に示したすべて
の内容は説明用であつて、制限的なものでないと
解釈すべきものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の自動露出制御装置を
示すブロツク図；第２図は、前記露出制御装置を
取り入れた写真機の選択した構成部品を示す平面
図；第３図は、多くの異る形の開口大きさに対す
る露出時間の軌道曲線を示す図；第４図は、平衡
周囲モード動作用の代表的軌道曲線を示す図；第
５図は、代表的フラツシユ電球の時間強度出力特
性を示す図；第６図は、代表的フラツシユモード
軌道曲線と“あつく”及び“つめたく”燃焼する
フラツシユ電球に対するその変形を示す図；第７
図は、データベースから得られる15の異るフラツ
シユモード軌道曲線の開放部分及びピーク開口と
ピーク光強度の時間的関係を示すフラツシユ電球
出力曲線を示す図；第８図は、フラツシユモード
露出サイクルにおける事象の順序を示す流れ図；
第９図は、低い周囲光の近接被写体に対する別の
比例補充フラツシユ法についてのフラツシユモー
ド軌道曲線と異るフラツシユ電球に対するその変
形を示す図；第１０図は、第９図に類似の図で高
い周囲光の近接被写体に合わせた軌道曲線に対す
る図である。 符号の説明、１０……写真露出制御装置、１２
……シヤツター羽根機構、１４……可逆ステツプ
モータ、１８……マイクロコンピユーター、４
６，４８……羽根部材、５６，５８，６８……駆
動装置、７６……記憶装置、８０……羽根変位符
号器、８２……論理及計数器、８４……モード選
択回路網。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フラツシユ電球による照明を用いるフラツシ
   ユモード撮影において被写界からカメラフイルム
   面に到達する光線を制御する写真露出制御装置に
   おいて、 羽根機構と、 該羽根機構を、被写界光が前記フイルム面に到
   達するのを防止する第１位置と、被写界光が前記
   フイルム面に到達するのを許す最大露出開口を画
   定する第２位置との間で移動可能で、該羽根機構
   が前記第１位置から第２位置に向かう開放移動の
   間は次第に増大する露出開口を形成し、ついで第
   １位置に復帰する復帰移動のとき次第に前記露出
   開口の大きさを減少し、またその移動により被写
   界光が前記フイルム面に到達する露出時間を画定
   するよう前記羽根機構を取り付ける装置と、 前記羽根機構がステツプ状に前記開放移動と復
   帰移動を行うよう駆動する羽根駆動手段と、 フラツシユ電球を取り付けこれを選択的に添加
   するフラツシユ手段と、 被写体距離を測定する手段と、 露出前に周囲被写界光輝度を測定する手段と、 露出時間中に前記フイルム面に到達する被写界
   光を積分する被写界光積分手段と、 フラツシユモード撮影において被写体距離及び
   露出前周囲被写界光輝度に基づき、前記フラツシ
   ユ電球の点火時期と前記羽根機構の開放移動及び
   復帰移動を規定する各種の異なるプログラムを予
   め記憶する記憶手段にして、各プログラムは前記
   羽根機構が開放移動を開始してから前記フラツシ
   ユ電球を点火するまでのフラツシユ点火時間を示
   す第１のデータと、前記羽根機構が前記復帰移動
   を開始する時点及びステツプ状の復帰移動におい
   て各ステツプから次のステツプに移る時点のそれ
   ぞれの時点について、前記露出時間の開始からそ
   の時点までに前記フイルム面に到達する被写界光
   積分の予め定められた所望値を示す第２のデータ
   を含む前記記憶手段と、 前記被写体距離測定手段により測定された被写
   体距離と前記被写界光輝度測定手段により測定さ
   れた露出前被写界光輝度に対応する前記プログラ
   ムの１つを選択し、前記羽根機構の開放移動によ
   り露出時間が開始してから前記選択されたプログ
   ラムの前記第１のデータで示されるフラツシユ点
   火時間が経過したとき前記フラツシユ電球を点火
   するよう前記フラツシユ手段を制御し、また前記
   露出時間の開始とともに該露出時間中に前記被写
   界光積分手段で与えられる前記フイルム面に到達
   する被写界光積分値と前記選択されたプログラム
   の第２のデータで示されるそれぞれの所望値と比
   較して、前記羽根機構の前記復帰移動の開始時点
   と、ステツプ状復帰移動における各ステツプから
   次のステツプに移る時点を決定するよう前記羽根
   駆動手段を制御する制御装置と、 を備えた前記写真露出制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第２の
   データで示される被写界光積分の所望値は、最適
   露出に必要な全光量の百分率であたえられる写真
   露出制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記プログ
   ラムで与えられる第２のデータは、前記フラツシ
   ユ電球が標準的電球に較べて“あつく”燃焼する
   電球については前記羽根機構の復帰移動の傾斜が
   鋭く、“つめたく”燃焼する電球については傾斜
   が浅くなるように調整されている写真露出制御装
   置。