JPH0560302B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は被写体像を撮像する撮像装置に関し、
特に光電変換出力を表示するフアインダ部を備え
た静止画記録が可能な撮像装置に関する。

＜発明の背景＞ 近年、従来の銀塩写真カメラに代つて、CCD、
BBD等の固体撮像素子を用いて静止画の被写体
像を電気信号に変換し、磁気シート等の記録媒体
上に記録する電子カメラの開発が盛んである。

かかる電子カメラにおいても、従来より動画撮
影用のビデオカメラに用いられている電子ビユー
フアインダを用いることが望まれている。何故な
ら、電子ビユーフアインダは光電変換用の受光部
の出力信号を表示しているので、実際に記録され
ている画像がどのようなものかをはつきりと使用
者が確認できるからである。他方光学フアインダ
ではかかる確認は不可能である。

又、上記電子ビユーフアインダは静止画撮影の
間中連続的に動作しなければならない為絞り手段
はいわゆるオートアイリスとして動作するのが望
ましい。そして動きの速い被写体の撮影の為には
露光時間を制御する為のシヤツタが必要となる。
このように電子ビユーフアインダを備える為には
シヤツタとオートアイリスという２つの複雑な機
構を必要とする。これは従来のビデオカメラには
オートアイリスしか設けられていなかつたのに比
べると、複雑化、大型化が避けられない。

＜発明の目的＞ 本発明は上述の如き点に鑑み、オートアイリス
機能とシヤツタ機能を絞り手段で兼用することに
より簡単でしかも小型に構成しうる電子ビユーフ
アインダを備えた撮像装置の提供を目的としてい
る。

＜実施例の説明＞ 第１図は本実施例の撮像装置の概略ブロツク図
である。図において２０１は光学系、２０２は絞
り手段、２０３は受光部としてのCCD、２０４
は信号処理回路、２０５は記録信号処理回路、２
０６はNTSCデコーダ、２０７はアンプ、２０８
はCRT或は液晶等で構成されるフアインダ部と
しての電子ビユーフアインダ、２０９は磁気ヘツ
ド、２１０は磁気シート、２１１はモータであ
る。

被写体からの像光は光学系２０１および絞り手
段２０２を介してCCD２０３上に結像される。
CCD２０３で得られた被写体像に対応する電気
信号は信号処理回路２０４によりＲ、Ｇ、Ｂの各
色信号に変換される。信号処理回路２０４の出力
は記録信号処理回路２０５とNTSCデコーダ２０
６に入力される。NTSCデコーダ２０６は各色信
号からNTSC標準テレビジヨン信号に変換され、
アンプ２０７を介して電子ビユーフアインダ２０
８上に使用者が視認可能に表示する。又、記録信
号処理回路２０５は各色信号を記録信号に変換、
例えばFM変調等、すると共に記録信号の増幅を
行い、増幅された記録信号は磁気ヘツド２０９に
供給され、モータ２１１により回転駆動されてい
る磁気シート２１０上に記録される。各回路の詳
細な動作は既に良く知られたものであるので省略
する。

次に、第１図の絞り手段２０２の機構を第２図
の分解斜視図により説明する。

図において、１は非磁性体で構成された基板、
２は図面上、上下方向に着磁された永久磁石、３
は被写体からの光を不図示のCCD、BBD、或は
撮像管等の光電変換型受光部に照射する為の開
口、５は基板１上に設けられた凸部、４ａ〜４ｅ
は凸部５上に設けられたピン、６はプリント基板
で形成されたロータ、７ａ〜７ｅはロータ６上の
ピン、８，９はロータ６の図中上面から取り出さ
れるリード線、１０，１１はロータ６の図中下面
から取り出されるリード線、１２は３と同様の開
口、１３は絞り羽根で５枚使用されるが図面では
解り易い様に４枚省いて示している。１３ａは絞
り羽根に設けられた長孔、１３ｂは絞り羽根に設
けられた孔、１４はロータ６と所定の間隔を置い
て配置されるヨーク、１４ａは３と同様の開口、
１５ａ〜１５ｅはピン７ａ〜７ｅが挿入される
穴、１６ａ〜１６ｅはピン４ａ〜４ｅが挿入され
る穴、１７はヨークであり、図面では隠れている
が１４ａと同様の開口が設けられている。

４つの永久磁石２とヨーク１４，１７は磁気回
路を形成し、永久磁石２とヨーク１４の間にロー
タ６が配置され、ロータ６上のコイル６ａ，６ｂ
に電流を流すことによりロータ６が回転する。ロ
ータ６は開口１２により凸部５に対して回転自在
に取り付けられており、絞り羽根１３は長孔１３
ａによりピン７ｅに対して回転自在となつている
ので、ロータ６が回転することにより、絞り羽根
１３はピン４ｅを中心に回転し、開口１２の開口
面積を制御する。

第３図はロータ６の平面図である。６ａはロー
タ６の基板上に導体で形成された駆動コイル、コ
イル６ａの両端はリード線８，９に接続されてい
る。ロータ６の裏面にも同形状のコイル６ｂが形
成され、これを制動コイルと呼ぶ。制動コイル６
ｂの両端はリード線１０，１１に接続されてい
る。駆動コイル６ａ、制動コイル６ｂは永久磁石
２で形成される磁界中に配置される。

以下に絞り装置の動作を動画撮影時、及び電子
ビユーフアインダによる視認時にオートアイリス
として動作する場合と、静止画撮影のレリーズ時
にシヤツターとして動作する場合に分けて説明す
る。

〔オートアイリスとして動作する場合〕

後述の駆動回路により、駆動コイル６ａが通電
されると永久磁石２による磁界中を電流が流れる
為、フレミングの左手の法則による方向に力が発
生する。永久磁石２は隣り合う磁石が第１図中上
下方向に逆極性となるように着磁されているた
め、駆動コイル６ａの４辺に発生する力はロータ
６を凸部５を中心として回転させる。回転の方向
は駆動コイル６ａに流す電流の方向により制御す
ることができる。ロータ６の回転に伴い制動コイ
ル６ｂは永久磁石２の磁界中を移動する事とな
り、リード線１０，１１間には電圧が生ずる。

本実施例では駆動コイル６ａのリード線９に正
リード線８に負の電圧を加えた場合絞りが閉じ、
その時制動コイル６ｂのリード線１１に正、１０
に負の電圧が生ずる様構成している。

〔シヤツターとして動作する場合〕

この場合は駆動コイル６ａと制動コイル６ｂは
直列あるいは並列に接続され、共に駆動コイルと
して動作し、絞り羽根の開閉を協働で行なう。両
コイルを用いることができるので少ない消費電力
で絞り羽根の高速作動が可能となるものである。

第４図ａ，ｂは、駆動コイル６ａと制動コイル
６ｂの接続切換を示した回路図である。第４図ａ
はシヤツター動作時、駆動コイル６ａと制動コイ
ル６ｂを並列に接続した実施例で、第４図ｂは駆
動コイル６ａと制動コイル６ｂを直列に接続した
実施例である。

図において２１〜２４，２１′〜２４′はリレー
スイツチを示し、動画撮影時及び電子ビユーフア
インダーによる視認時は端子ａに接続され、静止
画撮影の為にレリーズスイツチが押されると端子
ｂに接続されるのである。２５，２５′はオート
アイリス駆動回路、２６，２６′はシヤツター駆
動回路である。

第４図ａに於てスイツチ２１，２２，２３，２
４は接点ａ側に接続された場合、オートアイリス
制御回路２５が駆動コイル６ａに通電する。そし
て制動コイル６ｂの検出信号は制御回路２５にフ
イードバツクされて、絞りを開放したまま絞り値
が制御される。そしてスイツチ２１，２２，２
３，２４は接点ｂ側に接続された場合、コイル６
ａ，６ｂは並列に接続され、シヤツター駆動回路
２６により制御される。

第４図ｂにおいて動画撮影時及び電子ビユーフ
アインダによる視認時には第４図ａと全く同様に
制御される。静止画撮影の為のレリーズ時にはコ
イル６ａ，６ｂは直列に接続され、シヤツター駆
動回路２６′により制御される。本例ではスイツ
チとしてリードリレーを用いているが、トランジ
スタによるスイツチング動作を用いても良い。

上述の如くレンズシヤツターとして作動させる
時は駆動コイル６ａ、制動コイル６ｂを協働させ
るため永久磁石２による磁界を有効に利用でき、
駆動コイル６ａのみで絞り羽根を開閉するのに較
べてより少ない電力で高速化が可能である。

第５図は第４図ａ，ｂのオートアイリス駆動回
路、シヤツター駆動回路の詳細回路図である。

第６図は静止画撮影を行う場合の第５図の各部
の動作タイミングチヤートである。

図中Ａは半開式のシヤツター駆動回路、Ｂはオ
ートアイリスとしての駆動回路である。本回路で
はシヤツター開成のための駆動電流は定電流化さ
れており電池から直接供給される。図中３１，３
２は正負の電源電池、４１は定電圧回路、OP１
はアンプを構成する演算増巾器、４は受光素子
（例えばSPC（シリコンホトセル））で前記演算増
巾器OP１の両入力端子間に接続され、絞り開口
３の後方に配置される。４２及び４３は前記演算
増巾器OP１の非反転入力端子のレベルを与える
分圧用抵抗、TR１はベースが前記演算増巾器
OP１の出力に接続されているトランジスタ、
TR２はベースとコレクタが短絡されてダイオー
ドとして働いているトランジスタ、TR３はその
ベースが前記トランジスタTR２のベースに接続
されているトランジスタである。SW２は絞り手
段の駆動モード切換スイツチであり、端子の方
向に切り変わると絞り手段２０２はオートアイリ
スとして働き、端子の方向に切り変わると半開
式シヤツターとなり、静止画撮影が行なわれる。

第５図において動画撮影を行う場合にはスイツ
チSW２は端子側に接続され絞りはオートアイ
リリスとして動作する。そして、静止画撮影を行
う場合には被写体観察中、絞りはオートアイリス
モードで動作し、レリーズ動作に伴いシヤツタモ
ードで動作し、静止画撮影終了後再びオートアイ
リスモードに復帰する。

以下に絞り手段の各動作モードにおける動作を
詳細に説明する。

〔オートアイリスとしての回路動作〕

直列に接続された正負の電源３１，３２と並列
に演算増幅器OP３，OP４，OP５が接続される。
演算増幅器OP３の反転入力は抵抗７１を介して
接地されており、非反転入力はその出力に接続さ
れており、電圧フオロアとなつている。演算増幅
器OP４の非反転入力は可変抵抗７３の可動端子
７３ａに接続され、また可変抵抗７３の固定端子
７３ｂおよび７３ｃはそれぞれ正電源３１の陽極
および接地点に接続される。演算増幅器OP４の
反転入力は抵抗７２を介して演算増幅器OP３の
出力に接続され、その出力は絞りの駆動コイル６
ａを介して接地されると同時に抵抗７４を介して
その反転入力に帰還接続される。駆動コイル６ａ
は前述した如く演算増幅器OP４の出力より負の
電圧が印加された時絞りを閉じ、正の電圧が印加
された時絞りを開く。演算増幅器OP５の非反転
入力端子は絞りの制動コイル６ｂを介して演算増
幅器OP４の非反転入力に接続され、その反転入
力端子は抵抗７５を介して演算増幅器OP４の非
反転入力端子に接続されると同時に抵抗７６を介
してその出力に接続される。さらに演算増幅器
OP５の出力は抵抗７７を介して演算増幅器OP４
の反転入力に接続される。制動コイル６ｂには絞
りが閉じようとする時に負の起電力が、絞りが開
こうとする時に正の起電力が発生する。

以下にその作用について説明する。不図示の電
源スイツチMSWが投入されると絞りの開口３を
通つて受光素子４に入射した光の強度に比例する
電圧が演算増幅器OP３の出力に発生する。入射
光の強度が高く演算増幅器OP３の出力電圧が可
変抵抗７３の可変端子７３ａからとつた正電源３
１の電圧分割値である演算増幅器OP４の非反転
入力電位よりも高い場合、演算増幅器OP４によ
つて反転増幅され、演算増幅器OP４の出力には
負電圧が発生しこれが駆動コイルに印加されて絞
りを閉じて受光素子４に入射する光量を弱めよう
とする。この際絞りが閉じる向きに運動すると上
述した如く制動コイル６ｂに発生する起電力が演
算増幅器OP５の非反転入力に印加される。演算
増幅器OP５はこれを非反転増幅し、演算増幅器
OP４の出力に負の電圧が発生する。この負電圧
が抵抗７７を介して演算増幅器OP４の反転入力
に印加され、演算増幅器OP４がこの負電圧を反
転して正電圧成分として出力する。絞りが運動し
ている最中に演算増幅器OP４の出力にあらわれ
る電圧は演算差増幅器OP１，OP３の出力によつ
てもたらされる負の電圧と、演算増幅器OP５に
よつてもたらされる正の電圧を加算した値にな
り、制動コイル６ｂに発生する起電力で駆動コイ
ル６ａの駆動電圧を減殺し、絞りの運動をおさえ
る働きがある。抵抗７５，７６の抵抗値をＲ７
５，Ｒ７６とすると演算増幅器OP５の非反転増
幅利得は１＋R76／R75である。

以上述べたのとは逆に演算増幅器OP３の出力
電圧が可変抵抗７３の可変端子７３ａすなわち演
算増幅器OP４の非反転入力よりも低い場合演算
増幅器OP４によつて反転入力され演算増幅器OP
４の出力に発生する正電圧が駆動コイル６ａに印
加されて絞りを開こうとする。絞りの開き動作に
伴つて制動コイル６ｂに正の起電力が発生しそれ
が演算増幅器OP５によつて非反転増幅された上
で演算増幅器OP４に印加されて演算増幅器OP４
の出力電圧、即ち駆動コイル６ａの駆動電圧を減
殺して絞りの動きを緩慢にする。これは絞りを閉
じる場合と同じである。

以上より入射光強度が高い時は絞りの開口面積
を少くし、入射光強度が低い時は絞りの開口面積
を大きくする事によつて受光素子４に入射する光
量を常に一定にできる。勿論、受光素子４に入射
する光強度が所定の値に落ちついていた状態から
時間的に外光が変化した場合にも絞りの値をそれ
に応じて変える事により受光素子４への入射光量
は変わらないようにできる。

〔シヤツタとしての回路動作〕

第５図の回路Ａにおいて、 TR４〜TR９はモーターのコイル９への通電
を制御するスイツチングトランジスタ群で、トラ
ンジスタTR５のベースは抵抗を介して前記タイ
マTM１の出力端子OSに、トランジスタTR４，
TR７及びTR９のベースは抵抗を介して前記タ
イマTM２の出力端子CSに接続されている。OP
２は定電流回路を構成する演算増巾器、６５はシ
ヤツター開成電流値検出用の抵抗、６３及び６４
は前記演算増巾器OP２の非反転入力端子のレベ
ルを与える分圧用の抵抗及び可変抵抗で、６４を
調整することにより、モーターのコイル６ａ，６
ｂの開成時の電流値を調整できるものである。前
記演算増巾器OP２の反転入力端子は、前記トラ
ンジスタTR６のコレクタに接続されている。

又、OSはシヤツタ開成信号、CSはシヤツタ閉
成信号である。シヤツター開成信号OSが出力さ
れると、該信号によりスイツチングトランジスタ
TR５がオンする。又この時シヤツター閉成信号
CSはLowレベルＬになつているので、スイツチ
ングトランジスタTR４，TR６，TR７及びTR
９はオフ、TR８はオンしている。よつてモータ
ーのコイル６ａ，６ｂには電池３１より、スイツ
チングトランジスタTR８及びTR５を介して矢
印ODの方向に通電され、前述したようにシヤツ
ターの開成運動が開始する。この時、電流検出用
の抵抗６５の電圧が、前記演算増巾器OP２の反
転入力に帰還されているので、コイル６ａ，６ｂ
への通電々流は一定に維持される。シヤツターの
開放運動が進行して、第１図に示した絞りの開口
３が形成されると、該開口３により測光用のSPC
４に光が入射し、該入射光量に比例した電流がト
ランジスタTR１のコレクタに流れ：トランジス
タTR２の働きにより、このコレクタ電流と等し
い電流がトランジスタTR３のコレクタに流れ、
この電流により前記時定用のコンデンサ４５が充
電されていく。

又、シヤツター閉成信号CSが発生すると、こ
の信号により前記スイツチングトランジスタTR
４，TR７及びTR９がオンする。スイツチング
トランジスタTR７がオンすることにより、スイ
ツチングトランジスタTR８はオフする。又、ス
イツチングトランジスタTR４がオンすることに
より、スイツチングトランジスタTR６がオンす
る。よつてモーターのコイル６ａ，６ｂには、ス
イツチングトランジスタTR６及びTR９を介し
て矢印CDの方向に通電され、シヤツターの閉成
運動が開始する。

次に静止画撮影動作を詳細に説明する。

レリーズ前においては、SW１は開、SW２は
端子側に接続され、絞りはオートアイリスとし
て動作している。この状態でレリーズスイツチ１
００のレリーズ動作に伴いスイツチSW１が閉じ
ると、微分回路Ｄ３を介してタイマTM３にトリ
ガ信号が入力される。するとタイマTM３の出力
がレベルＨとなり、オアゲート１０７を介してシ
ヤツタ閉成信号CSが出力され、絞りは閉成動作
を行う。タイマTM３は抵抗１０１、コンデンサ
１０２により絞りが完全に閉じるのに必要な時間
だけレベルＨを維持したのち、レベルＬとなる。
TM３の出力レベルが反転するとフリツプフロツ
プFF１がセツトされ、FF１のＱ出力は、ナンド
ゲート１０４の一方の入力端子に入力される。そ
してもう一方の入力端子には、撮像用受光部の撮
像蓄積開始を指示する同期信号VDが入力され
る。従つてナンドゲート１０４の出力は絞りが閉
状態となつてから最初の同期信号VDに同期して
レベルＨからレベルＬに変化し、タイマTM４の
出力をレベルＨとする。また蓄積された映像信号
はシヤツタ閉成後のVDに同期して転送、読出し
が行なわれる。タイマTM４の出力はシヤツタ開
成信号COとなつて絞りを開くと共にフリツプフ
ロツプFF２をセツトし、FF２の出力はスイツチ
SW２の接続を端子からへ切換える。従つて
絞りの開成動作の開始時と大略同時に測光用コン
デンサ４５に絞りを通過する光量に対応した電荷
の蓄積が開始される。

コンデンサ４５の蓄積電荷が所定量に達する
と、タイマTM４の出力はレベルＬとなり、シヤ
ツタ開成信号OSの出力は停止する。同時にタイ
マTM４の出力が反転すると微分回路Ｄ４の出力
微分波形がタイマTM５をトリガし、TM５の出
力はハイレベルとなり、オアゲート１０７を介し
てシヤツタ閉成信号を出力する。

タイマTM５は抵抗１０５、コンデンサ１０６
により絞りが完全に閉じるのに必要な時間だけレ
ベルＨを維持したのちレベルＬとなる。以上の動
作により静止画撮影が終了する。そしてTM５の
出力がレベルＬとなると単安定マルチバイブレー
タOSMを介してFF２がリセツトされ、FF２の
Ｑ出力によりスイツチSW２は端子から側へ
接続され、オートアイリスモードに復帰する。

この様に本実施例においては、CCD、BBD、
撮像管等の受光部の撮像蓄積開始信号に同期して
測光を開始し、しかも絞り手段の開成動作の開始
と大略同時に測光を開始しているので極めて正確
な測光値が得られる。

そして電子ビユーフアインダを用いた場合に、
オートアイリスモードからシヤツタモードへの移
行、及びシヤツタモードからオートアイリスモー
ドへの移行が迅速に行えるので撮影者に違和感を
与えることなく、静止画撮影が可能となるもので
ある。

尚、図面の複雑さをさけるため第５図では第４
図ａ，ｂに示したスイツチ２１〜２４，２１′〜
２４′は省略している。

又、本実施例は動画撮影も可能な態様である
が、勿論静止画撮影機能だけの撮像装置も本発明
は包含するものである。

又、本実施例においては受光部にCCDを用い
ているが、これに限らず他の固体撮像素子、或は
撮像管等も勿論使用可能である。

〔効果の説明〕

以上の如く本発明によれば絞り手段をオートア
イリスと、シヤツタの両方に兼用することが可能
となる為、受光部の出力信号を表示するフアイン
ダ手段を設けた場合にも、簡略な機構で、フアイ
ンダ手段の表示が被写体輝度に応じて適正に行え
ると共に撮止画撮影時にシヤツタによる露光時間
の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の撮像装置の概略ブロツク
図、第２図は絞り手段の一実施例を示す分解斜視
図、第３図はロータ６の平面図、第４図ａ，ｂは
駆動コイル６ａ、制動コイル６ｂの接続切換を示
す回路図、第５図は絞り駆動回路の詳細回路図、
第６図は第５図の各部の動作タイミング図であ
る。 図において、２０２は絞り手段、２０３は受光
部としてCCD、２０８はフアインダ部としての
電子ビユーフアインダ、２５，２５′は第１駆動
制御手段としてのオートアイリス駆動回路、２
６，２６′は第２駆動制御手段としてのシヤツタ
駆動回路、１００はレリーズ手段としてのレリー
ズスイツチ、SW２は切換手段としての切換スイ
ツチを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体像を電気信号として取り出す受光部、 前記受光部の露光量を規制する絞り手段、 前記絞り手段を駆動する第１及び第２の駆動手
   段、 前記第１の駆動手段によつて前記絞り手段を駆
   動するとともに前記第２の駆動手段を前記第１の
   駆動手段に対して制動方向に作用させ、前記絞り
   手段を開状態に維持したままその絞り値を前記被
   写体像の明るさに応じて連続的に可変制御する動
   画撮影用絞り駆動制御手段、 前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段をと
   もに前記絞りの駆動方向に作用させ、前記絞り手
   段の露光時間に応じた開成制御及び閉成制御を行
   なう、前記動画撮影用絞り駆動制御手段より応答
   速度の速い静止画撮影用絞り駆動手段、 静止画撮影を指示するレリーズ手段、 前記受光部の出力信号を表示する電気的フアイ
   ンダ手段、 前記レリーズ手段のレリーズ動作に応答して前
   記動画撮影用絞り駆動制御手段により制御されて
   いる前記絞り手段を前記静止画撮影用絞り駆動制
   御手段による制御に切り換える切換手段、 を有することを特徴とする撮像装置。