JPH06103373B2

JPH06103373B2 - プログラムシヤツタ

Info

Publication number: JPH06103373B2
Application number: JP59039083A
Authority: JP
Inventors: 倍男荻原; 肇織田; 陽一関; 宏山崎
Original assignee: 株式会社精工舎
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPS60184230A; US4697908A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、シャッタ羽根の開閉動作をステップモータに
より行なわせるプログラムシャッタに関する。

（従来技術）シャッタ羽根の開閉動作をステップモータにより行なわ
せるプログラムシャッタは、レリーズ操作により一定の
周期をもった駆動パルスをステップモータに入力してモ
ータを正転させてセクターを徐々に開き、露光量に相当
するステップ回動した時点で駆動パルスの位相を切り換
え、ステップモータを逆転させてセクターを閉じて所定
の露光を得るように構成されている。

ところで、このシャッタに使用されるステップモータの
最高回転速度は、高々500〜1000パルス／秒と低いた
め、１ステップの回動に要する最短時間に制約を受け、
特に短秒時の露光において大きな誤差が生じたり、最適
な露光ステップを得ることができないという不都合があ
り、特に最近のようにフィルムの高感度化が進む状況で
は大きな問題となる。

このような問題を解決するため、本出願人は、露光量に
応じたステップモータの回動ステップ数と補間量を求
め、シャッタ開放時にステップ数に対応させてステップ
駆動パルスによりセクターをステップ駆動し、最終のス
テップ駆動パルスが出力した時点から補間量に相当する
時間が経過した時点でステップモータを逆転させ、ステ
ップとステップの間を細分化して適正な露光量を得るこ
とができるプログラムシャッタを以前に提案したが、タ
イミングの制御に必要なデータの処理量が多く、ゲート
類、フリップフロップ及びカウンタ等の論理素子を組合
せからなるランダムロジック回路では、素子の配置とそ
の接続との間の規則性が損なわれて回路構成が複雑化す
るばかりでなく、システムが固定化してこの種の電気シ
ャッタに附随する機差を回路手段により補正することが
できないといった問題がある。

（目的）本発明はこのような問題に鑑み、シーケンシャルに信号
の処理を行なわせて単純かつ融通性に富んだプログラム
シャッタを提供することを目的とする。

（発明の明示）すなわち、本発明の特徴とするところは、第１図に示し
たように、レンズ開口を形成するセクター１が正逆転可
能なステップモータ２により開閉するシャッタ機構と、
被写体輝度に対応した露光量を格納する露光量格納回路
手段３、露光量に対応したステップ駆動数と補間量をデ
ータに、露光量をアドレスに採って格納し、撮影時に測
定された露光量によりアクセスすることができるモータ
制御データ格納回路手段４、ステップ駆動パルスとクロ
ックパルスを発生するパルス発生回路手段５、セクター
開口以前にステップ数をプリセットされてパルス発生回
路手段５からのステップ駆動パルスによりダウンカウン
トされ零となった時点で補間量データをプリセットさ
れ、クロックパルスによりダウンカウントされて零にな
った時点で再びステップ数のみがプリセットされるカウ
ンタ手段６、このカウンタ手段６の補間量が零となった
時点を検出して正転中のパルスモータを逆転させる反転
駆動回路手段７、及びパルス発生回路手段５からのパル
スによりステップモータを駆動するモータ駆動回路手段
８を備えた制御部から構成した点にある。

（構成）そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第２図は、本発明が適用されるプログラムシャッタ機構
の一実施例を示すものであって、図中符号11は、開口に
レンズを位置決めする前板12を取付けた台板で、前板12
との間にセクター室13を形成してセクター14、14を収容
している。15は、セクター14、14を開閉駆動するセクタ
ーリングで、外周部に形成した度決め部15a、15aと台板
11に植設したピン16により回動範囲が規制され、また台
板11との間に掛けたバネ17によって左施性を付与されて
前板12の外周に可回動に止輪18により装着されている。
このセクターリング15の台板側の面に光軸に対称となる
ように２本のセクターピン15b、15bを植設してそれぞれ
２枚のセクター14、14に係合させ、また外周に歯部15c
を形成して輪列19、20を介して後述するステップモータ
21のピニオン31と連結して駆動パルスにより開閉動作す
るように構成されている。

第３図は、前述した正逆転可能なステップモータ21の一
実施例を示すものであって、22は、モータ地板で、シャ
ッタ本体の台板11とネジにより係合する取付穴23が穿設
され、また表面に植設した柱24、24及びガイドピン25、
25により２本のステータ26、26を上下方向に対向させて
配設するとともに、モータ上板27を柱24、24にネジ28、
28により固定し、永久磁石からなるロータ29をモータ地
板22と上板27により回転可能に支持し、一側より回転軸
30を突出させてピニオン31を取付け、後述するモータ駆
動回路からのステップ駆動パルスや、補間量パルスによ
り正方向及び逆方向に回転するように構成されている。
なお、図中符号L₁、L₂は、それぞれステータ26、26に巻
回された第１、及び第２の駆動コイルを示している。

第４図は、本発明の要部をなす信号処理装置の一実施例
を示すものであって、図中符号40は、信号処理装置の中
心部をなすマイクロコンピュータで、図示されないレリ
ーズボタンに連動する電源スイッチ41により電源42から
作動電圧VDDの供給を受けてトランジスタ43によりパワ
ーホールドされてプログラムに基づいて一連の動作を開
始し、またレリーズスイッチ44のON後、所定時間が経過
した時点で作動電圧の供給を断たれて動作を停止するも
ので、入力ポートには、被写体輝度がとなるとＮ倍の幅を持ってアペクッス演算に適した信号
を出力する輝度検出回路45が、出力ポートφ₀〜φ₂には
ステップモータ駆動回路46を介してセクター１を駆動す
るステップモータ２を接続して構成されている。なお、
図中符号Fs、Fs′は、フィルム感度自動設定スイッチ群
及びフィルム感度マニアル設定スイッチ群、Stwは望遠
−広角検出スイッチを、A₀〜A₂は、各種の警告を行なう
表示灯を、47は、処理装置のタイミング信号を発生する
ための水晶振動子をそれぞれしている。

第５図は、モータ駆動信号を生成部の一実施例を示すブ
ロック図で、図中符号51は、データバス52を介して入力
するデータによりアクセスを受るデータROMで、第６図
に示したように、４つのブロックＩ〜IVに分割され、各
ブロックには、それぞれモータ制御データ、ストロボ撮
影タイミングデータ、及び距離アペックスコードを格納
して構成されている。

すなわち、ブロックＩは、機械系の応答遅れにより生じ
る駆動パルスとの時間的なズレを考慮して露光時間に対
応するステップモータ回動量を格納するもので、露光量
に比例した繰り返し周波数データＰ、つまり露光時間が
大きい場合には長い周期のパルスを、また露出時間が小
さい場合には短い周期のパルスを選択するためのデータ
Ｐと、この選択したパルスによりステップ回転させるス
テップ数データNsと、方向転換時の駆動パルスの幅を表
わす補間量データTdを組にして、露光量Ｅをアドレス採
って格納し、EE演算により求められた露光量Exをもって
アクセスすることにより、露光量に対応したステップモ
ータの回動量を得ることができるように構成されてい
る。

ブロックIIは、この種の電気シャッタのようにEE演算か
ら得られたＦ値でセクターをストップする機構を備えて
いない場合に、演算により得たＦ値までセクターが開い
た時点でストロボをトリガーして山腹発光するための時
間情報を格納するもので、セクターの開き過程で規定の
絞り値ＦになるタイミングTfをデータとし、演算値Afm
に機械系の応答遅れにより生じる時間的なズレを考慮し
た一定値Coを加えた値Afm＋Coをアドレスに採って格納
し、演算値AFMによりアクセスして開口が所定の絞り値
Ｆになるタイミングを出力し、また逆光撮影時にストロ
ボ撮影を行なうための情報、つまりEE撮影で得られる最
大絞り口径とストロボ撮影に必要な絞り口径との比較を
行なうべく、ストロボ撮影に必要な絞り口径と同じにな
るEE演算の演算値Exに相当する値Eoを合せて書込み、Ex
≦Eoならばストロボに必要な絞り口径の方が大きく山頂
発光を、Ex＞Eoならば山腹発光を選択する信号を出力す
るするように構成されている。

ブロックIIIは、ステップモータを逆転させる信号の発
生時点を基準とし、逆転信号とセクターの逆転との間の
時間的ズレを考慮し、このズレに相当する一定値C₁をE₀
に加えた値E₁をアドレスに採って、山腹発光のタイミン
グTfをデータとして格納し、ストロボを最大開口時に発
光、いわゆる山頂発光を行なうため時間情報を出力する
ように構成されている。

ブロックIVは、順番コードDafに一定値C₂を加えた値を
アドレスに採って、距離のアペックス値をデータとして
格納し、オートフォーカス回路から得られる距離の順番
コードをアペックスコードに変換して出力するように構
成するように構成されている。

再び第５図に戻って、図中符号53は、パルス発生回路
で、データROM51のブロックＩから読出した繰り返し周
波数データＰに対応したパルスを発生するように構成さ
れている。54は、データROM51から読出されたデータが
プリセットされるカウンタで、第１、及び第２のカウン
タ55a、55bからなり、第１のカウンタ55aは、セクター
開口以前及びステップモータの反転以前にステップ駆動
数Nsをプリセットされてパルス発生回路53からのパルス
によりダウンカウントされ、また第２のカウンタ55b
は、その後に補間量データTdをプリセットされ、基準ク
ロックによりダウンカウントされて零になった時点で後
述する反転駆動回路56を作動するように構成されてい
る。56は、前述の反転駆動回路で、第２のカウンタ55b
の補間量が零となった時点を検出して信号を出力するよ
うに構成されている。57は、シフトレジスタで、パルス
発生回路53からのパルスを180度の位相差を持たせて２
相パルスφ₁、φ₂に変換し、また反転駆動回路56からの
信号により出力パルスの位相を反転するように構成され
ている。58は、ラッチ回路で、データバス52からの信号
によりφ₀相を出力するものである。

第７図は、ステップモータ駆動回路の一実施例を示すも
のであって、ステップモータの駆動コイルL₁、L₂のそれ
ぞれにゲートG₁〜G₄、G₅〜G₈からなる交互切換え回路を
介してトランジスタTr₁〜Tr₄、Tr₅〜Tr₈を接続し、シフ
トレジスタ57及びラッチ回路58からの信号φ₂〜φ₀に応
じてステップモータを正逆方向に駆動するように構成さ
れている。

つぎに、このように構成した装置の動作を第８図に示し
たフローチャートに基づいて説明する。

レリーズボタンを第一の位置まで押込むと、これに連動
する電源スイッチ41がONとなり、電源42から信号処理装
置40に作動電圧VDDが供給され、同時に一定時間経過後
にリセット端子Ｒに信号が印加されて装置のリセットが
解除され、電源スイッチ41のON-OFFにかかわりなく、装
置に作動電圧VDDが供給され、電源の電圧やセクターが
正常であるか等のテストが行なわれる。

このようにして、全てのチェックを通過すると、予め一
定値、例えば100がプリセットされている図示しないタ
イマーが作動し、同時に被写体輝度測定回路45に測光開
始信号を出力する。測光値がオーバーフローするか測光
を終了するかの判断をぬけ出すまでこのループを繰り返
す。最大値を越えた場合は、露出に誤差が入る虞れや、
手振れを起す虞れがるため、測光を打ち切り予め設定さ
れている最大値を測光値とする。

この測光過程は、測光の原理上から長い待時間を必要と
するため、測光に並行してフィルム感度を検出してアペ
ックス演算コードに変換して記憶し、またレンズが撮影
光路上の前方にあるのか、後方にあるのかをT/Wスイッ
チStdにより判定して開放Ｆ値の検出を行なっておく。

このようにしてフィルム感度やレンズの開放Ｆ値の検出
が終了すると、測光過程が終了するのを待つ。測光過程
が終了すると、Ex＝Ｌ＋Ｓ＋Ａ（ただし、Ｌは、測光値
のコード、Ｓはフィルム感度のコード、Ａは開放Ｆ値の
差のコードである。）の演算を行なって露光量を求め
る。この露光量Exは、プログラムシャッタではとりもな
おさず露光量を表わすことになるから、一旦これを記憶
する。

EE演算が終了すると、前のステップにより求めた露光量
Exを用い、この値と基準値との比較を行ない、手振れ限
界値より大きいと判断した場合にはストロボを使用する
ことになるので、SC端子をチェックしてストロボの充電
が完了しているかどうか調べ、充電が完了していない場
合には、警告灯を点灯して警告を発し、同時に以後のス
テップをジャンプして停止する。一方、ストロボの充電
が完了している場合は、ストロボ撮影に必要な距離情報
を入力端子AF₀〜AF₃を介して図示しないオートフォーカ
ス回路から得て、アペックスコードに変換する。

距離情報が求まった時点でフィルム感度、被写体までの
距離Ｄと、ストロボのガイドナンバーGnoからストロボ
撮影時に必要なシャッタのＦ値をFM演算、つまりGno/D
により求める。このときAMFコードがレンズの開放Ｆ値
以上の絞りになった場合には、開放Ｆ値となるが絞りを
全開としても、光量不足となって連動が取れないので、
発光素子を点灯して連動外警告を出す。

逆光の場合には撮影者がスイッチSwを操作して情報を入
力するので、これを検知し、露出時間を通常のストロボ
使用の場合と同様に演算値Exで決め、補助光であるスト
ロボは、被写体までの距離等に応じて制御されるが、EE
演算で得られる最大絞り口径がストロボに必要な絞り口
径により小さい場合は、山腹発光するようにデータROM
のブロックIIからのデータにより定数がセットされる。

ここまでの作動が電源スイッチON後、自動的に連続して
行なわれる。

レリーズボタンを第２の位置まで押込むと、レリーズス
イッチ44がONしたかどうか判定し、ONであれば撮影モー
ドに入る。この時点で、レリーズスイッチ44がまだONし
ていない場合には電源スイッチS₁をOFFすることによ
り、測光だけを行なうことができる。このような状態で
レリーズスイッチ44を再びONすると、パワーホールド信
号が出力し、所定の作動の終了まで一連の動作をする。

なお、パワーホールド信号を出力後、セルフタイマーの
スイッチがONしていれば、10秒間程度の時間を計測し、
同時にセルフタイマー状態であることの表示等を行な
う。

このようにして所定時間か経過すると、図示しないマグ
ネットをONして撮影レンズの係止を解いてレンズを移動
させ、所要の焦点位置に移動した時点でオートフォーカ
ス回路からの信号によりロックし、同時にこのオートフ
ォーカス回路からの信号のタイミングでフィルム感度に
対応させてデート写し込み用ランプの点灯時間を設定す
る。

このようにして全ての準備が終了した時点で露出工程に
入る（第９図）。

まず、前述の工程により演算した露光量により、データ
ROM51のブロックＩのアドレスＥにアクセスを掛け、露
出時間に対応する繰返し周期Ｐのパルスを選択し、同時
に露光量に対応するステップ駆動数データNsを第１のカ
ウンタ55aにプリセットして、ステップモータの信号φ₀
をハイレベルにしてステップモータを励磁する（第10
図）。この状態を10ms間保持して以後のステップモータ
を安定して作動させるための処理を行なう。

すなわち励磁直前のロータの静止位置は、静的なロータ
磁石とステータの引きのトルクで決まるため、摩擦や負
荷の影響を受けて必ずしも一定の位置に停止していると
は限らないので、励磁によってロータを強制的に基準位
置に引き戻す操作を行ない、同時に移動直後、慣性によ
るロータの振動が停止するのを待って正確な露光が行な
えるようにする。

ロータが静止した時点で、選択されたパルス幅Ｐを持っ
た正転パルスが第１のカウンタ55a及びシフトレジスタ5
7に入力し、モータ駆動回路46を介してステップモータ
に駆動パルスを供給してモータを１ステップずつ正方向
に回動してセクター14、14を基準位置から開き始め、同
時にカウンタを１ずつ減算する。このようにしてカウン
タ55aにプリセットされた個数目のステップ駆動パルス
が出力してカウントアップされると、ステップモータが
最終ステップに向けて回動しつつある状態で第２のカウ
ンタ55bに補間量データTdがプリセットされ、且つ第２
のカウンタ55bにクロックを出力して第２のカウンタ55b
のダウンカウントを開始する。第２のカウンタ55bのダ
ウンカウントが進行してカウント終了時にカウント完了
信号が発生する。この信号により、データROM51のブロ
ックＩから第１のカウンタ55aにステップ数Nsを再びプ
リセットし、同時にシフトレジスタ57は、そのシフト方
向が切換えられて１ビットだけ内容がシフトされ、逆転
直前の補間パルスと同一の幅Ｐを持ったパルスを駆動回
路に出力してモータを強制的に逆転させる。ステップモ
ータの逆転により、セクター14、14は徐々に閉じ始め、
駆動パルスが入力する毎にステップ回動し、第１のカウ
ンタ55aが零となった時点で、ステップ駆動パルスが停
止する。ここで、第８図における「開放防止」のステッ
プについて説明する。「開放防止」とは、何らかの原因
によってシャッタが閉じなかった場合の異常処理で、セ
クターが閉じた場合のみONするホームスイッチSWHの状
態をみて処理をするものである。この処理はカメラの作
動開始と作動終了とにおいて、正常状態であるか否かを
調べるようになっている。

ホームスイッチSWHがONの場合には正常であるから次の
ステップに進むが、OFFの場合にはステップモータを１
ステップだけ逆転させる。そして、この逆転パルスを予
め定めた回数NMAXまで繰返し出力し、その都度ONか否か
を調べ、ONであればその段階で次のステップに進む。繰
返し回数が予め定めた回数NMAXになってもONにならない
場合には、ステップモータの故障などが生じたからであ
り、異常と判断して全ての作動を停止するため、パワー
ホールドPHを解除して停止する。露出を終了してホーム
スイッチSWHが正常であるか否かを調べ、ONとなってい
る場合には正常作動が行われたことであり、これにより
セクター14、14が元の位置に戻って光路が閉じ、同時に
ステップモータの信号φ₀を一定時間、例えば10ミリ秒
間出力してモータ及びセクタを強制的に静止させて再露
光を防止し、カウンタ55aが零となってラッチ回路58が
リセットしする。

（効果）以上、説明したように本発明によれば、被写体輝度に対
応した露光量に比例したパルス幅とステップ駆動数と補
間量をデータとして露光量をアドレスに採って格納し露
光量によりアクセスし、セクター開口以前にステップ駆
動数をプリセットしてステップ駆動パルスによりダウン
カウントしながらパルスモータを正方向に回動し、カウ
ンタ内容が零となった時点で補間量データをプリセット
し、再びクロックパルスによりダウンカウントして零に
なった時点で、再度ステップ駆動数のみをプリセットす
るとともにモータを逆転するようにしたので、モータを
逆転させる判別フローが簡単になり、ステップモータを
駆動するに必要なデータをランダム・アクセス・メモリ
に格納してマイクロプロセッサにより制御することが可
能となり、データをシーケンシャルに処理することがで
きて回路手段を単純、かつ安価に構成することができる
ばかりでなく、機構部と電気信号との間に生じるズレ
や、セクター開き曲線の非直線性を考慮したデータを格
納するという簡単な電気的処理だけで、機差をなくして
製品の均一性及び露出精度を飛躍的に向上することがで
きる。また、セクターの閉じ信号に対する逆転パルス
は、ステップ駆動数のみをカウンター55aにプリセット
し補間量データを省略しているが、セクターが正常に作
動したか否かをホームスイッチSWHの確認により補充し
て、作動の簡素化を図っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を明示する装置のブロック図、
第２図（イ）（ロ）は、それぞれ本発明が適用されるシ
ャッタ機構の一実施例を示す平面図、及び断面図第３図
（イ）（ロ）は、それぞれ同上装置に使用するステップ
モータの一実施例を示す装置の平面図、及び断面図、第
４図は、本発明の一実施例を示す装置の概要図、第５図
は、同上装置におけるモータ駆動信号を生成部の一実施
例を示す装置のブロック図、第６図は、同上制御部にお
けるデータROMのメモリマップ図、第７図は、ステップ
モータ駆動回路の一実施例を示す回路のブロック図、第
８、９図は、それぞれ同上装置の動作を説明するフロー
チャート、第10図は、同上装置の動作を示す波形図であ
る。１……セクター、２……ステップモータ 40……マイクロコンピュータ 41……電源スイッチ 42……レリーズスイッチ 45……輝度検出回路 46……ステップモータ駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎宏千葉県四街道市鹿渡934―13番地セイコー光機株式会社内 (56)参考文献特公平５−8407（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ開口を形成するセクター、及び該セ
クターの開放と閉鎖とを行なう正逆転可能なステップモ
ータを備えたシャッタ機構と、被写体輝度に対応した露
光量を制御する信号データを格納する露光量格納手段、
露光量に比例する前記ステップモータのためのステップ
駆動数と補間量とを露光量に対応して格納したモータ制
御データ格納回路手段、ステップ駆動パルスとクロック
パルスとを発生するパルス発生手段、セクター開口の開
始以前にステップ駆動数をプリセットされて前記パルス
発生回路手段からのステップ駆動パルスによりダウンカ
ウントされ、零となった時点で補間量データをプリセッ
トされ、クロックパルスによりダウンカウントされて零
になった時点で再びステップ駆動数のみがプリセットさ
れるカウンタ手段、該カウンタ手段の補間量が零となっ
た時点を検出して前記モータを逆転させる反転駆動回路
手段、及び前記パルス発生手段からのパルスにより前記
モータを駆動するモータ駆動回路手段を備えた制御部
と、前記モータの逆転による前記セクターの初期位置復
帰に応じて確認信号を出力するホームスイッチとを含
み、前記確認信号の出力により復帰作動を停止する復帰
手段とからなるプログラムシャッタ。