JPH0435863Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を使用し
た所謂プログラムシヤツタにおける露出制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

スチルカメラにおける露出制御は感光面に対し
て、その感度に対応して決定される量の光を与え
ることを目的とし、絞り羽根とシヤツタ羽根（シ
ヤツタ幕）を独立して備えるカメラの場合、絞り
値が指定されると被写界輝度に対応してシヤツタ
速度を制御し、逆にシヤツタ速度が指定されると
被写界輝度に対応して絞り値を制御することによ
り適正露出を与えることができる。

しかしながらこの様な露出制御をするためには
絞り羽根とシヤツタ羽根〔又はシヤツタ幕〕及び
これらの駆動機構を各々独立して備える必要上、
機構部材が高価なものになるとともに、作画上に
及ぼす絞り効果やシヤツタ効果に関する専門的な
知識がなけれは折角の高価な機構を使いこなすこ
とができない。

そこで、従来より所謂コンパクトカメラの場合
は、絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を使用したプロ
グラムシヤツタを使用している。

該種のプログラムシヤツタでは露出動作の開始
と同時に絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を第６図に
示す様に直線近似に開口するとともに、これと連
動して受光素子に流れる光電流により積分回路の
充電を開始し、その積分値が所定のレベルに達し
たタイミングで絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を瞬
時に閉鎖して露出動作を終了する。従つて、被写
界輝度が低い時は積分値が所定のレベルに達する
までに要する時間が長くなるので、有効露出時間
も長くなるとともに口径も大きくなり、逆に被写
界輝度が高い時は積分値が所定のレベルに達する
までに要する時間が短くなるので、有効露出時間
も短くなるとともに口径も小さくなる。そして、
受光素子としては各種のものが知られているが、
特に低輝度領域における応答性が優れているため
近年ではSPDが広く使用されている。

ところで、このような絞り羽根兼用のシヤツタ
羽根を使用したプログラムシヤツタの場合、露出
量が露出時間に比例するのは開放口径に達した後
であり、開放口径以前の所謂三角領域ではシヤツ
タ羽根の開口に伴つて単位時間あたり露出量が
刻々と上昇するので、SPDの様にγ値（尚、γ
値とは受光素子の特性を示す数値の一つであり、
光起電性素子の場合光電流が被写界輝度のγ乗に
比例する場合のそのγの値をいう。）が１の素子
を使用する場合はシヤツタ羽根の開口とともに、
積分回路を充電するための光電流が増大する様に
しなければ適正な露出制御を行うことができな
い。

そこで、従来はシヤツタ羽根と連動して開閉動
作を行う副絞り羽根を受光素子の受光面の前方に
配置し、シヤツタ羽根の開口に連動して受光素子
の受光面積を増大させることにより、シヤツタ羽
根の開口に連動して光電流を増大させていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの様に副絞り羽根を使用した場
合、シヤツタ機構の近傍に受光素子を配置する必
要から受光素子の配置個所に制約が多くなるとと
もに、副絞り羽根を形成する必要からシヤツタ羽
根自体の形状も大きくなるという問題が発生し、
特に大口径レンズの採用を妨げる原因の１つとも
なつていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこの様な問題点を解決するためになさ
れたものであり、副絞り羽根なしにシヤツタ羽根
の特性に適合させて露出制御用の積分回路の充電
電流を制御できる様にした新規な露出制御装置を
提供することを目的とする。

要約すれば、本考案の露出制御装置は、被写界
輝度に対応して決定されるレベルを電流供給レベ
ルとしてコンデンサの充電電流を制御し、該コン
デンサの充電レベルが所定のレベルに達したタイ
ミングにおいて絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を閉
鎖するようにしたプログラムシヤツタの露出制御
装置において、前記絞り羽根兼用のシヤツタ羽根
の開口に連動して増大するレベルを前記電流供給
レベルに重畳し、前記充電電流が前記絞り羽根兼
用のシヤツタ羽根の開口特性に近似する様になさ
れている。

〔作用〕

従つて本考案によれば、露出動作のどの時点に
おいても、感光面に対する露出量の積分値と前記
コンデンサに対する充電電流の積分値とが近似す
ることになり、正確な露出制御をすることが可能
になる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の１実施例を詳細に
説明する。

本考案は絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を具備す
るプログラムシヤツタに適用されるものであり、
先ず、絞り羽根を兼用するシヤツタ羽根を有する
プログラムシヤツタの基本的な構成例を第１図に
示す。

第１図において１及び２は各々絞り羽根を兼用
したシヤツタ羽根を示し、シヤツタ羽根１及び２
は各々軸１ａ及び２ａに回動自在に枢支されてい
る。又、３は光軸を中心にして回動自在に保持さ
れた羽根開閉リングを示し、羽根開閉リング３は
スプリング４によつて常時反時計廻りに付勢さ
れ、羽根開閉リング３に植設されたピン３ａ，３
ｂは各々シヤツタ羽根１，２に形成された長溝１
ｂ，２ｂと係合している。又、５は羽根開閉レバ
ー３を時計廻りに回動させるためのアクチユエー
タの１例であるソレノイドを示す。

そして、その作用を説明すると、先ず、初期状
態においてソレノイド５は消磁されており、羽根
開閉リング３はスプリング４によつて反時計廻り
に付勢されている。従つて、羽根開閉リング３は
爪３ｃがストツパ６に当接した位置で停止してお
り、シヤツタ羽根１，２はアパーチユア７を閉じ
ている。

この状態でソレノイド５を励磁すると、羽根開
閉リング３はピン３ａ，３ｂが長溝１ｂ，２ｂを
係止したまま、スプリング４の張力に抗して時計
廻りに回動するので、シヤツタ羽根１，２は各々
軸１ａ，２ａを中心にして時計廻りに回動してア
パーチユア７を徐々に開口してゆき、羽根開閉リ
ング３の爪３ｄがストツパ６に当接した時点でア
パーチユア７は開放口径になる。そして適正露出
が得られたタイミングにおいてソレノイド５を消
磁すれば、羽根開閉リング３はスプリング４の張
力によつて反時計廻りに回動して、シヤツタ羽根
１，２はアパーチユア７を閉じて露出動作を終了
する。

尚、２２は開口動作を検出するためのスイツチ
であり、スイツチ２２は羽根開閉リング３が時計
廻りに回動することによつてメークする。

この様なシヤツタ機構において、シヤツタ羽根
１，２はソレノイド５の付勢力により第６図に示
す様に直線近似に開口するので、開放口径に達す
るでの所謂三角領域ではシヤツタ羽根１，２の開
口特性に合わせて露出制御用積分回路の充電電流
を補正して、露出制御用積分回路の充電特性をシ
ヤツタ羽根１，２の開口特性に適合させることが
要求される。

第２図は本考案の１実施例を示す回路図であ
り、積分回路の充電特性をシヤツタ羽根１，２の
開口特性に適合させることができる様になされて
いる。

先ず、第２図において、１０は受光素子の１例
であるSPDを示し、SPD１０は被写界に正対し
て配置される。SPD１０は、そのカソード側を
オペアンプ１１の反転入力端子に、そのアノード
側をオペアンプ１１の非反転入力端子に接続さ
れ、オペアンプ１１の出力はログダイオード１２
を介してオペアンプ１１の反転入力にフイードバ
ツクされている。そして、SPD１０に被写界輝
度に対応した光が入射すると、SPD１０には被
写界輝度に対応した光電流がログダイオード１２
を介して逆方向に流れ、ログダイオード１２の両
端子間には光電流に対応した電圧降下V₂が発生
する。

従つて、オペアンプ１１の入力レベルをV₁と
すると、オペアンプ１１の出力には入力レベル
V₁にログダイオード１２による電圧降下V₂を重
畳したレベルが導かれる。

そしてオペアンプ１１の出力は電源−グランド
間にコンデンサ１３と直列接続された対数伸長用
のトランジスタTR₁のベースに接続されており、
オペアンプ１１の出力レベルを電流供給レベルと
してトランジスタTR₁のベース−エミツタ間電流
が制御され、トランジスタTR₁のコレクタ−エミ
ツタ間電流によりコンデンサ１３が充電される様
になされている。

又、コンデンサ１３の充電レベルはコンパレー
タ１４の非反転入力に加えられ、コンパレータ１
４の反転入力には基準レベルが加えられるととも
に、コンパレータ１４の出力は抵抗R₁を介して
第１図にも示した駆動用のソレノイド５と電源−
グランド間に直列接続されたトランジスタTR₂の
ベースに接続されている。

尚、コンデンサ１３と並列接続されたトランジ
スタTR₃はコンデンサ１３を短絡するためのもで
あり、トランジスタTR₃が遮断されることにより
コンデンサ１３の充電動作が開始される。

従つて、トランジスタTR₃が遮断されてコンデ
ンサ１３の充電が開始され、コンデンサ１３の充
電レベルがコンパレータ１４の反転入力に加えら
れている基準レベルVrefよりも低下すると、コ
ンパレータ１４の出力はローレベルになり、トラ
ンジスタTR₂が遮断されてソレノイド５が消磁さ
れるので、羽根開閉リング３はスプリング４の張
力により反時計廻りに回動し、シヤツタ羽根１，
２も反時計廻りに回動して露出動作が終了する様
になされている。

該種基本構造の露出制御装置において、コンデ
ンサ１３はトランジスタTR₁のコレクタ−エミツ
タ間電流により充電され、トランジスタTR₁のコ
レクタ−エミツタ間電流はオペアンプ１１の出力
レベルを電流供給レベルとして制御される。

そしてオペアンプ１１の出力はSPD１０に流
れる光電流によるログダイオード１２の電圧降下
V₂にオペアンプ１１の入力電圧V₁を重畳したも
のとなるので、シヤツタ羽根１，２の開口特性に
適合させて、オペアンプ１１に対する入力電圧
V₁を決定すれば、コンデンサ１３の充電電流を
シヤツタ羽根１，２の開口特性に適合させること
が可能になる。

そこで、本実施例では絞り羽根兼用のシヤツタ
羽根１，２の開口に連動して、オペアンプ１１に
対する入力電圧V₁を上昇せしめ、トランジスタ
TR₁に流れるコンデンサ１３の充電電流がシヤツ
タ羽根１，２の開口特性に近似したものになる様
にしている。

先ず、第２図においてオペアンプ１１の入力に
はゲイン１のバツフア１５の出力が加えられ、バ
ツフア１５の非反転入力レベルはコンデンサ１６
の充電レベルにより決定される。そして、このコ
ンデンサ１６はバイパス用の可変抵抗１７及びス
イツチング用のトランジスタTR₄と並列に接続さ
れ、この並列回路には定電流源１８から電流が供
給される様になされている。

その動作の概要を説明すれば、シヤツタ羽根
１，２の開口に連動して初期電荷０の状態からコ
ンデンサ１６の充電がなされ、コンデンサ１６の
充電レベルがバツフア１５を介してオペアンプ１
１に加えられてトランジスタTR₁の電流供給レベ
ルを決定し、トランジスタTR₁による対数伸長に
よりコンデンサ１３の充電電流をシヤツタ羽根
１，２の開口特性に近似させることができる様に
なされている。

尚、１９はシヤツタレリーズ動作に連動したス
イツチであり、撮影者のシヤツタストローク等に
よつてメークしてソレノイド５を励磁するための
ものである。又、２３はトランジスタTR₄及びト
ランジスタTR₅のベースレベルを決定してトラン
ジスタTR₄及びトランジスタTR₅にスイツチング
動作をさせるためのフリツプフロツプであり、フ
リツプフロツプ２３は常時はパワークリア信号
PUCによつてクリアされているが、羽根開閉リ
ング３の時計廻りの回動に連動してスイツチ２２
がメークすることによりセツトされてトランジス
タTR₄及びトランジスタTR₅を遮断する様になさ
れている。

次ぎに上記事項を参照して、本実施例の動作を
説明しよう。

先ず、初期状態においてスイツチ２２はブレー
クしており、フリツプフロツプ２３の出力はハ
イレベルにあるので、トランジスタTR₄及びトラ
ンジスタTR₅はそのベースを各々抵抗２０及び抵
抗２１を介してプルアツプされ、導通している。
そして、トランジスタTR₄が導通することにより
コンデンサ１６は短絡されて初期電荷が０の状態
にあり、又、トランジスタTR₅が導通することに
よりトランジスタTR₃も導通し、コンデンサ１３
の端子レベルは電源レベルになつている。

同時に初期状態ではスイツチ１９もブレークし
て、ソレノイド５は消磁されているので、第１図
における羽根開閉リング３はスプリング４の張力
によつて反時計廻りに付勢されて、爪３ｃがスト
ツパ６に当接した位置で停止しており、シヤツタ
羽根１，２はアパーチユア７を閉じている。

今、この状態で撮影者がシヤツタボタンを押す
とスイツチ１９はメークする。そしてこの時点に
おいてコンデンサ１３の端子レベルは電源レベル
にあるので、コンパレータ１４の出力はハイレベ
ルにあり、トランジスタTR₂は導通してソレノイ
ド５は励磁される。

この様にしてソレノイド５が励磁されると、羽
根開閉リング３はスプリング４の張力に抗して時
計廻りに回動し、シヤツタ羽根１，２を軸１ａ，
２ａを中心に時計廻りに回動させるので、アパー
チユア７は開口してゆく。

そしてアパーチユア７の開口に伴つてフイルム
面に対して露出が与えられるが、この時アパーチ
ユア７は第６図に示す様な直線近似の特性で開口
するので、単位時間あたりの露出量は開放口径に
達するまでは時間経過とともに増大してゆき、開
放口径に達した後は単位時間あたりの露出量は被
写界輝度が一定である限り一定になる。

又、羽根開閉リング３の時計廻りの回動に伴つ
てスイツチ２２はメークしてフリツプフロツプ２
３をセツトするのでフリツプフロツプ２３の出
力はローレベルになる。従つて、トランジスタ
TR₄及びトランジスタTR₅は、各々ベースがグラ
ンドに落ち、遮断される。

先ず、トランジスタTR₅が遮断されると、トラ
ンジスタTR₃もベースがハイレベルになつて遮断
され、コンデンサ１３の充電が可能になる。そし
てSPD１０の受光面は常に開口状態であるので、
SPD１０には被写界輝度に対応した光電流がロ
グダイオード１２を介して流れ、オペアンプ１１
の出力にはこの光電流によるログダイオード１２
の電圧降下V₂とオペアンプ１１の入力電圧V₁を
重畳したレベルが導かれ、このオペアンプ１１の
出力レベルを電流供給レベルとしてトランジスタ
TR₁にはコレクタ−エミツタ間電流が流れ、この
コレクタ−エミツタ間電流によりコンデンサ１３
は充電されてゆく。

一方、トランジスタTR₄が遮断されると、コン
デンサ１６は定電流源１８による充電を開始さ
れ、その充電レベルが上昇してゆくが、コンデン
サ１６の充電レベルの上昇に伴い可変抵抗１７の
端子間電圧も上昇し、定電流源１８から供給され
る電流の内可変抵抗１７に流れる成分が上昇する
ので、コンデンサ１６に注入される単位時間あた
りの電荷量はコンデンサ１６の充電レベルの上昇
に伴つて減少し、コンデンサ１６の充電レベルの
上昇速度はコンデンサ１６の充電レベルの上昇に
伴つて減少してゆく。そしてコンデンサ１６の充
電レベルがある値に達すると、可変抵抗１７に加
わる電圧によつて可変抵抗１７から流出する電流
量と定電流源１８から供給される電流量とが一致
し、その時点でコンデンサ１６の充電レベルは安
定する。

このコンデンサ１６の充電レベルはバツフア１
５を介してオペアンプ１１の入力に加えられるの
で、オペアンプ１１の入力レベルは第３図に示す
様なカーブを描く。そして既述の通りオペアンプ
１１の出力にはその入力電圧V₁に被写界輝度に
対応して決定されるログダイオード１２の電圧降
下分V₂を重畳したレベルが導かれ、トランジス
タTR₁の電流供給レベルを決定する。

そしてトランジスタTR₁はこれを対数伸長する
ので、トランジスタTR₁のコレクタ−エミツタ間
電流は第４図に示す様なカーブを描き、第６図に
示すシヤツタ羽根１，２の開口特性と近似したも
のとなる。

コンデンサ１３はトランジスタTR₁のコレクタ
−エミツタ間電流によつて充電されるので、コン
デンサ１３の充電レベルは第５図に示す様なカー
ブを描く。そしてコンデンサ１３の充電レベルが
コンパレータ１４の反転入力に加えられている基
準レベルVrefよりも低下したタイミングにおい
てコンパレータ１４の出力はローレベルになつて
トランジスタTR₂が遮断されるので、ソレノイド
５は消磁され、第１図における羽根開閉リング３
はスプリング４の張力によつて反時計廻りに回動
してシヤツタ羽根１，２はアパーチユア７を閉
じ、露出動作を終了する。

既に説明した様に、フイルム面に対する露出は
アパーチユア７を通過した光量の積分値であり、
ある時点においてアパーチユア７を通過する光量
はシヤツタ羽根１，２の開口特性によつて決定さ
れる。一方、コンデンサ１３の充電レベルはコン
デンサ１３に対する充電電流の積分値であるの
で、上記の様にコンデンサ１３に対する充電電流
をシヤツタ羽根１，２の開口特性に近似させれ
ば、ある時点におけるフイルム面に対する露出量
の積分値とコンデンサ１３の充電レベルとは対応
し、コンデンサ１３の充電レベルが所定の値に達
した時に露出動作を終了すれば被写界輝度の高低
にかかわらずフイルム面に対して一定の露出を与
えることができる。

尚、フイルム感度が変更された場合、要求され
る露出量が変動するが、この場合は可変抵抗１７
をフイルム感度に応じて調整することにより、或
いは定電流源１８の電流値を変動させることによ
り容易に対応できる。

又、シヤツタ羽根１，２の開口特性を安定させ
る必要がある時は駆動用の機構部材にガバナ等を
付加すればよい。

〔効果〕

以上説明した様に本考案によれば、絞り羽根兼
用のシヤツタ羽根の開口特性に露出制御用の積分
回路の充電電流を近似させることができるので、
副絞り羽根等の光電流を機構的に変動させる部材
を設けなくとも、露出動作のどの時点において
も、感光面に対する露出量の積分値と前記コンデ
ンサに対する充電電流の積分値とを近似させるこ
とが可能になり、正確な露出制御をすることが可
能になる。

又、この様に副絞り羽根が不用になることによ
つて受光素子の配設箇所に制限がなくなるととも
に、撮影レンズの画角に適合させて受光素子の受
光角を設定することも容易になり、より適正な露
出制御が可能になる。

更に、副絞り羽根が不用になることによりシヤ
ツタ羽根やアパーチユアの有効面積を大きくする
ことが容易になり、大口径レンズの採用も容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は絞り羽根兼用のシヤツタ羽根を使用し
たプログラムシヤツタの一例を示す機構図、第２
図は本考案の１実施例を示す回路図、第３図は受
光素子に連動したオペアンプの入力電圧の経時的
変化を示す特性図、第４図は露出制御用の積分回
路の充電電流の経時的変化を示す特性図、第５図
は露出制御用の積分回路の充電レベルの経時的変
化を示す特性図、第６図は絞り羽根兼用のシヤツ
タ羽根を使用したプログラムシヤツタの経時的口
径変化を示す特性図。 １，２……シヤツタ羽根、５……ソレノイド、
７……アパーチユア、１０……受光素子、１１…
…オペアンプ、１２……ログダイオード、１３…
…コンデンサ、１４……コンパレータ、１５……
バツフア、１６……コンデンサ、１７……可変抵
抗、１８……定電流源、TR₁，TR₂，TR₃、
TR₄，TR₅……トランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被写界光を受光する受光素子と、 被写界輝度に対応して前記受光素子に流れる光
   電流を対数圧縮し、この対数圧縮により得られた
   電圧をバイアス電圧に重畳して出力する増幅手段
   と、 該増幅手段の出力電圧を対数伸長する対数伸長
   手段と、 該対数伸長手段から供給される電流を絞り羽根
   兼用のシヤツタ羽根の開口動作に連動して積算す
   る受光量積算手段と、 該受光量積算手段の出力電圧を基準電圧と比較
   して両者が一致したタイミングで前記絞り羽根兼
   用のシヤツタ羽根を閉鎖させる閉鎖信号を発生す
   る比較手段とを備えるプログラムシヤツタの露出
   制御装置において、 コンデンサと抵抗との並列回路、該並列回路に
   前記絞り羽根兼用のシヤツタ羽根の開口動作に連
   動して定電流を供給する定電流源回路及び前記コ
   ンデンサの端子電圧を前記増幅手段のバイアス電
   圧として印加する電圧出力回路とを含むバイアス
   電圧発生回路を具備し、前記コンデンサの端子電
   圧に起因して前記抵抗に流れる電流が前記定電流
   源回路の供給電流と実質的に等しくなるのに要す
   る時間を前記絞り羽根兼用のシヤツタ羽根が全開
   になるのに要する時間と実質的に等しくなる様に
   したことを特徴とする露出制御装置。