JPH08271948A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 専用の温度センサを備えることなく、温度変
化に対応して撮影動作を制御できる撮像装置。 【構成】 装置の動作を制御するＣＰＵ９は、絞り羽根
３が全閉時の駆動部材５からのホール電圧（ｄ）と周囲
温度との関係のデータの記憶を有し、絞り羽根３の絞り
駆動回路６に電圧を掛けず絞り羽根３を全閉の状態にし
てホール電圧（ｄ）の測定を行い、このホール電圧
（ｄ）と前記記憶したデータにより周囲温度を検出し、
この検出温度に対応して絞り羽根３の開閉度および鏡筒
駆動回路１１によるＡＦ動作の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラの絞り装置にはＩＧ
メータが使用されている。

【０００３】まず、図９を参照してＩＧメータの構成に
ついて説明する。図９に示した絞り駆動部材５の中の５
１は駆動コイルであり、５２は永久磁石と一体に構成さ
れたロータである。５２は不図示の軸受けに支持された
軸５２ａを中心に回転可能になっている。５３はロータ
５２と一体で回転する絞り羽根駆動板で、ピン５３ａ，
５３ｂが設けられており、絞り羽根駆動板５３はストッ
パー５６ａと５６ｂの間を回転可能になっている。５４
は絞り羽根駆動板５３を図中反時計方向に付勢するバネ
である。絞り羽根３ａ，３ｂはピン５３ａ，５３ｂに係
止しており、絞り羽根駆動板５３の回転に伴って、互い
に図中矢印の方向に平行移動するように不図示の機構に
より保持されている。

【０００４】駆動コイル５１に電流が流れていないとき
は、絞り羽根駆動板５３はバネ５４で図中反時計方向に
付勢され、ストッパー５６ａにより位置決めされてい
る。このとき、絞り羽根３ａ，３ｂは図９（ａ）のよう
になり、点線の交点にある開口部は閉じられている。駆
動コイル５１に電流が流れると、その電流とロータ５２
の永久磁石の相互作用により電磁力が生じ、ロータ５２
は図中時計方向に回転する。ロータ５２の回転に伴いバ
ネ５４による付勢力も増し、両者の釣り合った位置でロ
ータ５２の回転は停止する。このとき、絞り羽根３ａ，
３ｂは図９（ｂ）のようになり、開口部は開いている。

【０００５】図９（ａ），（ｂ）に示すように、絞り羽
根３ａ，３ｂによる絞り開口径はロータ５２の回転角と
ともに変化するようになっている。このとき、ホール素
子５５はロータ５２に一体に設けられた永久磁石の回転
量を電圧として検出している（ホール電圧）。上記電磁
力はコイルの電流に比例するので、コイルに流れる電流
を制御することで釣合の位置、即ちロータ５２の回転角
を、さらには絞り開口径を制御できる。

【０００６】次に図１０を参照して駆動コイル５１に流
す電流の制御方法について説明する。

【０００７】図１０において、１は撮影レンズ、２はＣ
ＣＤ、３は絞り羽根、４は信号処理回路、５は絞り駆動
部材、６は絞り駆動回路、８は記録部、９はＣＰＵ、１
１は鏡筒駆動回路、１３は鏡筒駆動部材である。

【０００８】撮影レンズ１は撮影レンズ１ａ，１ｂより
成っており、鏡筒駆動回路１１により駆動される。ＣＣ
Ｄ２は撮影レンズ１の結像面に位置し、被写体像を電気
信号に変換するものである。絞り羽根３は撮影レンズ１
の光路中に設けてあり、絞り駆動部材５により絞り羽根
３は駆動される。信号処理回路４はＣＣＤ２からの電気
信号を画像信号に処理し、その画像信号を記録部８によ
り記録する。そして、信号処理回路４は画像信号を積分
することにより、撮影画面の明るさを表わす信号（ａ）
を作っている。信号処理回路４により検出された撮影画
面の明るさを表わす信号（ａ）と適正露出時の画面の明
るさを示す基準信号（ｄ）を比較し、その差分に所定の
係数をかけた値を現在の駆動電流に付加している。した
がって、撮影画面の明るさは常に適正露出に近付くよう
にフィードバックされる。

【０００９】以上がビデオカメラに用いられるＩＧメー
タの構成と制御方法である。

【００１０】上記ホール電圧は、図８に示すように周囲
の温度によって変化することが知られている。したがっ
て、周囲の温度によって、同一のホール電圧でも絞り開
口径は違うということが起きていた。しかし、上記した
ようにビデオカメラにおいて絞り開口径は、撮影画面の
明るさを常に適正露出に近付くようにフィードバック制
御されていて、発生するホール電圧から直接絞り開口径
を検出して制御していなかったので問題は生じていなか
った。

【００１１】ところで、近年、ＩＧメータをスチルカメ
ラやスチルとムービー兼用カメラの絞り兼用シャッター
に用いたものが提案されている。それらスチルカメラや
スチルとムービー兼用カメラのスチルモードにおいては
測光値に対して、最適な絞りとシャッター速度を決めて
撮影するのが普通である。したがって、絞りに関して正
確な絞り開口径に制御することが求められている。

【００１２】ここで、上記したように、ホール電圧は、
図８に示すように周囲の温度によって変化する。そこ
で、それらのカメラでは、別途温度センサなどを用いて
温度を測定して、ホール電圧と絞り開口径との関係を補
正することが考えられている。

【００１３】また、レンズの性能が温度で変化して、焦
点精度に温度の影響が出たり、さらに鏡筒回りのメカ駆
動特性が温度による負荷変動等の影響を受けるため温度
によって駆動方法、制御方法を切り替える必要があっ
た。そして、温度を計測するためには、別途温度センサ
などを用いていた。

【００１４】その時のＩＧメータの駆動コイル５１に流
す電流の制御方法を図１１を参照して説明する。図１１
に示す構成のうち、図１０に示すビデオカメラで説明し
たものと同じ番号がついているものは同様のものであ
る。

【００１５】図１１において、１は撮影レンズ、２はＣ
ＣＤ、３は絞り羽根、４は信号処理回路、５は絞り駆動
部材、６は絞り駆動回路、８は記録部、９はＣＰＵ、１
０はスチルとムービーの切り換えスイッチ（ＳＷ）、１
１は鏡筒駆動回路、１２は温度センサ、１３は鏡筒駆動
部材、１４はＡＦ装置である。

【００１６】ＳＷ１０が図１１に示すようにムービーモ
ードに切り換えられた時は上記のビデオカメラと同様
に、信号処理回路４は画像信号を積分することにより、
撮影画面の明るさを表わす信号（ａ）と適正露出時の画
面の明るさを示す基準信号（ｄ）を比較し、その差分に
所定の係数をかけた値を現在の駆動電流に付加してい
る。

【００１７】そして、ＳＷ１０によりスチルモードに切
り換えられた時は、上記ホール電圧（ｂ）がＣＰＵ９に
読み取られ、予め測定、記録されている電圧−開口径の
関係表により絞り開口径に変換される（ｃ）。その時、
周辺の温度を温度センサ１２を用いて測定して、上記電
圧−開口径の関係を補正する。したがって、絞り開口径
は常に設定された絞り開口径になるように制御される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、スチル
カメラやスチルとムービー兼用カメラのスチルモードの
絞りに関しては、正確な絞り開口径に制御することが求
められているが、ホール電圧は、図８に示すように周囲
の温度によって変化する。また、レンズの性能が温度で
変化して、焦点精度に温度の影響が出たり、さらに鏡筒
回りのメカ駆動特性が温度による負荷変動等の影響を受
けるため温度によって駆動（制御）方法を切り替える必
要があった。それらに対して、別途温度センサなどを用
いて温度を計測して、各補正手段による補正をしたり、
駆動（制御）方法を切り替えなければならず、そのため
に鏡筒回りが大型化するという問題があった。

【００１９】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めに成されたもので、専用の温度センサを備えることな
く、温度変化に対応して撮影動作を制御できる撮像装置
の提供を目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
撮像装置は、撮影レンズと、該撮影レンズの撮影光量を
制御する絞り羽根と、該絞り羽根の開口径を検出する検
出手段と、該絞り羽根の開口径を制御する制御手段を備
えた撮像装置であって、前記制御手段は、前記絞り羽根
が特定の開口径における前記検出手段からの検出出力が
周囲の温度変化により変化するデータを記憶した記憶手
段を有し、前記特定の開口径において検出手段の出力と
前記記憶手段に記憶した検出出力が変化するデータとに
より周囲の温度を算出することを特徴とする構成によっ
て、前記目的を達成しようとするものである。

【００２１】更に上記構成において、前記制御手段は、
前記の算出温度に対応して絞り羽根の開口径の制御を行
うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。

【００２２】或は、撮影レンズと、該撮影レンズの焦点
距離を自動的に被写体に合致させるＡＦ手段と、前記撮
影レンズの撮影光量を制御する絞り羽根およびシャッタ
ーと、絞り羽根の開口径を検出する検出手段と、装置の
動作を制御する制御手段とを備えた撮像装置であって、
前記制御手段は、前記絞り羽根が特定の開口径における
前記検出手段からの検出出力が周囲の温度変化により変
化するデータを記憶した記憶手段を有し、前記特定の開
口径において検出手段の出力と前記記憶手段に記憶した
検出出力が変化するデータとにより周囲の温度を算出
し、この算出温度に対応して装置の動作の制御を行うこ
とを特徴とする構成によって、前記目的を達成しようと
するものである。

【００２３】更に上記構成において、前記制御手段は、
前記の算出温度に対応して、絞り羽根の開口径の制御を
行うことを特徴とする構成、或はシャッター動作の制御
を行うことを特徴とする構成、或はＡＦ手段の制御を行
うことを特徴とする構成によって、前記目的を達成しよ
うとするものである。

【００２４】更に上記構成において、前記の絞り羽根の
特定の開口径は、絞り羽根が全閉または全開であること
を特徴とする請求項１または３に記載の撮像装置の構成
によって、前記目的を達成しようとするものである。

【００２５】

【作用】上記の構成により、例えばＩＧメータの絞り径
とホール電圧の温度による変化を予め測定しておき、各
温度におけるホール電圧と絞り開口径との関係をメモリ
に格納しておき、全閉状態のときの前記検出器の出力か
ら前記ホール電圧と絞り開口径との関係を利用して温度
を計測することで、ＩＧメータを簡単な方法で一種の温
度センサとして使用可能となる。

【００２６】また、ホール電圧と絞り開口径との関係に
補正をかけて正確に絞り開口径を制御したり、レンズの
性能が温度で変化して、ＡＦ焦点精度に温度の影響が出
たり、さらに鏡筒回りのメカ駆動特性が温度による負荷
変動等の影響を受けるため温度によって駆動（制御）方
法を切り替えることを、ＩＧメータを温度センサとして
使用することで温度を測定して、それに応じて制御を補
正したり、切り換えるようにして、正確な動作をさせる
ことができる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２８】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例を示すブロック図である。図１に示す構成のうち、
図１１に示し従来例で説明したものと同じ番号のついて
いるものは同様のものである。

【００２９】１は撮影レンズ、２はＣＣＤ、３は絞り羽
根、４は信号処理回路、５は絞り駆動部材、６は絞り駆
動回路、８は記録部、９はＣＰＵ、１０はスチルとムー
ビーの切り換えスイッチ（ＳＷ）、１１は鏡筒駆動回
路、１３は鏡筒駆動部材、１４はＡＦ装置である。

【００３０】撮影レンズ１は撮影レンズ１ａ，１ｂより
成っており、１１は撮影レンズを駆動する鏡筒駆動回路
である。ＣＣＤ２は撮影レンズ１の結像面に位置し、被
写体像を電気信号に変換するものである。絞り羽根３は
撮像レンズ１の光路中に設けてあり、絞り駆動部材５は
絞り羽根３を駆動する部材である。信号処理回路４はＣ
ＣＤ２からの電気信号を画像信号に処理する。その画像
信号を記録部８で記録する。

【００３１】本実施例では、予め、図２に示すような絞
り開口径が全閉でのホール電圧と温度の関係を計測して
おいて、そのホール電圧−温度の関係表をＣＰＵ９に記
録しておく。そして、本体に電源が入った後、まず、絞
り羽根３の駆動回路６に電圧を掛けず絞り羽根３を全閉
の状態にしておき、ホール電圧の測定を行う。この絞り
羽根３の全閉時のホール電圧と上記ホール電圧−温度の
関係から温度を算出することができる。

【００３２】ここで上記絞り開口径が全閉でのホール電
圧と温度の関係は、任意の絞り開口径のときのホール電
圧と温度の関係であってもよく、たとえば絞りが全開の
ときのホール電圧と温度の関係を計測しておいて、その
ホール電圧−温度の関係表をＣＰＵ９に記録しておいて
も温度の算出が行える。

【００３３】（第２の実施例）本実施例は図１に示した
ブロック構成を備えており、図３，図４を参照してＳＷ
１０によりスチルモードに切り換えられたときの本実施
例の絞り開口径の制御方法について説明する。

【００３４】図４はプログラム線図である。まず、レリ
ーズスイッチを半押しすると絞りが開放になり、公知の
方法で外測ＡＦと測光を行い、その後レリーズスイッチ
を押してシャッターを切る。そのときたとえば、測光値
がＥｖ＝１３であるとすれば図４のプログラム線図から
絞りはＦ５．６、シャッター速度は１／２５０秒と決ま
る。そして、上記ホール電圧（ｂ）をＣＰＵ９が読み取
り、予め測定、記録されている電圧−開口径の関係表に
より絞り開口径がＦ５．６を示す信号に変換する。この
とき、上記ホール電圧は周辺の温度により変化するの
で、第１の実施例の構成により得られる周囲の温度か
ら、予め測定、記録してあるホール電圧−温度の関係よ
り、温度の影響をキャンセルするよう上記電圧−開口径
の関係を補正する。したがって、絞り開口径は常に設定
された絞り開口径に制御される。

【００３５】続いて、図３を参照して、シャッター駆動
制御について説明する。上記のように測光値Ｅｖ＝１
３、絞り値Ｆ５．６、１／２５０秒のシャッター速度で
シャッターを切る場合、図３に示すように、先幕として
ＣＣＤ９の電荷クリアから、一定時間Ｔ１後、後幕とし
てシャッターが閉じ始まる。この一定時間Ｔ１をＣＰＵ
９が記録していて、シャッター駆動制御をしている。こ
のとき、シャッター駆動特性は温度による負荷変動等の
影響を受ける。即ちシャッター駆動は高温のときは負荷
が軽くなり、低温のときは負荷が重くなる。このため、
幕切れ時間Ｔ２は高温のとき短く、低温のとき長くな
る。よって、露光精度にばらつきが生じてしまう。そこ
で、前記第１の実施例の構成により得られる周囲の温度
検出に応じて、予め測定、記録してある時間Ｔ１を変化
させて露光精度を安定させる。たとえば、２５℃のとき
は１０℃のときに比べて負荷が軽いので、時間Ｔ１を長
くする。したがって、正確なシャッター駆動制御ができ
る。

【００３６】図５は、外測タイプのオートフォーカス
（ＡＦ）装置１４の説明図である。

【００３７】図５に示す１４１は発光部、１４３は発光
レンズ、１４２は受光部、１４４は受光レンズ、１７は
被写体である。発光部１４１が赤外線を発射し、発光レ
ンズ１４３を通った光は、被写体１７で反射して、受光
レンズ１４４を通って受光部１４２のラインセンサに入
射する。入射した光がラインセンサのどこに入ったか
で、被写体で反射した角度θが分かり、予め分かってい
る基線長ｄから被写体までの距離を知ることができる。

【００３８】ここで、図５に示す発光部１４１と受光部
１４２の間の基線長ｄが温度で変化して、焦点距離の測
定に温度の影響が出る。基線長ｄは高温のときは長くな
り、低温のときは短くなる。そこで、前記第１の実施例
の構成により得られる周囲の温度から、予め測定してあ
る基線長ｄに対する温度の影響をキャンセルするように
補正を行う。たとえば、２５℃のときは１０℃のときに
比べて基線長ｄが長いので、測距結果よりも短い距離に
ピントを合わせる。したがって、常に高い精度でフォー
カスが得られる。

【００３９】図６は、鏡筒駆動部１３の構造を示す斜視
図である。図中、１ｃはＡＦ鏡筒、１９はＤＣモータ、
２０はパルスシート、２１はフォトインタラプタであ
る。上記測距結果より、予め測定、記録してあるＡＦ鏡
筒停止位置にＡＦ鏡筒１ｃを移動させる。

【００４０】このときのＡＦ駆動制御を図７を参照して
説明する。ＡＦ鏡筒停止位置からＮ１パルス前まではＡ
Ｆモータ印加電圧Ｖｐで一気に移動させ、その後ＡＦ鏡
筒停止位置からＮ２パルス前になるまで、一定速度にな
るように制御し、ＡＦ鏡筒停止位置からＮ２パルス前に
なったらＡＦモータ印加電圧を０［Ｖ］にして残りを慣
性力で移動させ合焦位置にＡＦ鏡筒を駆動させる。

【００４１】ここで、鏡筒回りのメカ駆動特性が温度に
よる負荷変動等の影響を受ける。即ち、鏡筒回りのメカ
駆動は高温のときは負荷が軽くなり、低温のときは負荷
が重くなる。したがって、ＡＦ駆動は高温のときは負荷
が軽くなり、低温のときは負荷が重くなる。このため、
ＡＦ鏡筒１ｃの慣性力影響が変化して、ＡＦ鏡筒の停止
位置に差が出る。そこで、前記第１の実施例の構成によ
り得られる周囲の温度に応じて、予め測定、記録されて
いるＮ２パルスの値を変化させる。たとえば、２５℃の
ときは１０℃のときに比べて負荷が軽いので、Ｎ２パル
スを少なくする。したがって、正確なＡＦ鏡筒駆動制御
ができる。

【００４２】以上説明のように、従来別途必要であった
温度センサを省くことができ、鏡筒回りを小型化するこ
とができる。また、ＩＧメータを温度センサとして使う
ことで、通常、ＩＧメータと鏡筒は近い距離にあり、鏡
筒と極めて近い位置で、温度を計測できるので、ホール
素子の温度を鏡筒の温度と同じであると見なせ、正確な
鏡筒回りの温度を算出することができるという利点もあ
る。

【００４３】上記の実施例は、ＣＣＤなどの撮像素子を
もつ電子スチルカメラまたはビデオカメラの場合である
が、銀塩カメラの場合でも同様に構成できることは明ら
かである。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＩＧメータの任意の絞り径とホール電圧の温度による変
化を予め測定して、各温度におけるホール電圧と絞り開
口径との関係を記録しておき、全閉状態のときの前記検
出器の出力から前記ホール電圧と絞り開口径との関係を
利用して温度を算出することで、ＩＧメータを簡単な方
法で一種の温度センサとして使用可能である。

【００４５】よって、従来別途必要であった温度センサ
を省くことができ、鏡筒回りを小型化することができる
ようになった。

【００４６】また、ホール電圧と絞り開口径との関係
や、レンズの性能が温度で変化して焦点精度に温度の影
響が出るので、ＩＧメータを温度センサとして使用し温
度を算出して、それに応じて制御を変化させることで、
高い精度で制御できる。そのとき、ＩＧメータと鏡筒は
近い距離にあるので、ホール素子の温度と鏡筒の周辺の
温度は同じであると見なせ、正確な鏡筒駆動回りの温度
を算出することができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の撮像装置全体のブロック図
である。

【図２】 第１の実施例の絞りが全閉時のホール電圧と
温度の関係を示す図である。

【図３】 第２の実施例の撮像装置の動作説明図であ
る。

【図４】 第２の実施例のプログラム線図である。

【図５】 第２の実施例の外測のオートフォーカス装置
の説明図である。

【図６】 第２の実施例の鏡筒駆動装置の説明図であ
る。

【図７】 第２の実施例の鏡筒動作の説明図である。

【図８】 各温度におけるホール電圧と絞り開口径の関
係を示す説明図である。

【図９】 従来のＩＧメータ装置の構造説明図である。

【図１０】 従来のビデオカメラにおける撮像装置全体
のブロック図である。

【図１１】 従来の撮像装置全体のブロック図である。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ ＣＣＤ ３ 絞り羽根 ４ 信号処理回路 ５ 絞り駆動部材 ６ 絞り駆動回路 ８ 記録部 ９ ＣＰＵ １０ 切り換えスイッチ １１ 鏡筒駆動回路 １２ 温度センサ １３ 鏡筒駆動部材 １４ ＡＦ装置 １７ 被写体 １９ ＤＣモータ ２０ パルスシート ２１ フォトインタラプタ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズと、該撮影レンズの撮影光量
   を制御する絞り羽根と、該絞り羽根の開口径を検出する
   検出手段と、該絞り羽根の開口径を制御する制御手段を
   備えた撮像装置であって、 前記制御手段は、前記絞り羽根が特定の開口径における
   前記検出手段からの検出出力が周囲の温度変化により変
   化するデータを記憶した記憶手段を有し、前記特定の開
   口径において検出手段の出力と前記記憶手段に記憶した
   検出出力が変化するデータとにより周囲の温度を算出す
   ることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記の算出温度に対応
   して絞り羽根の開口径の制御を行うことを特徴とする請
   求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 撮影レンズと、該撮影レンズの焦点距離
   を自動的に被写体に合致させるＡＦ手段と、前記撮影レ
   ンズの撮影光量を制御する絞り羽根およびシャッター
   と、絞り羽根の開口径を検出する検出手段と、装置の動
   作を制御する制御手段とを備えた撮像装置であって、 前記制御手段は、前記絞り羽根が特定の開口径における
   前記検出手段からの検出出力が周囲の温度変化により変
   化するデータを記憶した記憶手段を有し、前記特定の開
   口径において検出手段の出力と前記記憶手段に記憶した
   検出出力が変化するデータとにより周囲の温度を算出
   し、この算出温度に対応して装置の動作の制御を行うこ
   とを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記の算出温度に対応
   して絞り羽根の開口径の制御を行うことを特徴とする請
   求項３記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記の算出温度に対応
   してシャッター動作の制御を行うことを特徴とする請求
   項３または４に記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記の算出温度に対応
   してＡＦ手段の制御を行うことを特徴とする請求項３な
   いし５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 【請求項７】 前記の絞り羽根の特定の開口径は、絞り
   羽根が全閉または全開であることを特徴とする請求項１
   または３に記載の撮像装置。