JPS5964974A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、特に静止
画及び動画の両方の撮像に適した撮像装置に関する。

〔従来技術〕

近年、従来の銀塩写真用のカメラに代って、００Ｄ、Ｂ
ＢＤ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、磁気シート等の記憶媒体に記録する電子
カメラの開発が行われて来た。かかる電子カメラはビデ
オ・テープ・レコーダに接続することにより、動画の被
写体像を撮像するテレビカメラとして用いることも可能
である。

しかしながら、動画用のテレビカメラと静止両用の電子
カメラは被写体像を′１Ｌ気信号に変換するという点で
は共通するが、種々の想違点もある。

例えば、静止画を撮影する場合には動きの速と い被写体も撮影可能する為に高速のシャッターへ が必要となるが、動画用のテレビカメラには通常シャッ
ターは必をとしない。

〔発りｊの目的〕

本発明は上述の如き点に鑑み、静止画及び動画の両方の
撮影に適した撮像装置の提供を目的としている。特に被
写体から受光部へ照射される光量を制御する絞りを静止
画撮影時にはシャッターとして用い、動画撮影時には開
状態のままその紋り値を制御するいわゆるオートアイリ
スとして用いることができる撮像装置の提供を目的とし
ている。

〔実施例〕

第１図は本発明の撮像装置の主要部分である絞りの一実
施例全示す分解斜視図である。

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４ｍ石、３は被写体から
の光を不図示のＣＯＤ等の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〜４ｃは凸部５上
に設けられたビン、６はプリント基板で形成されたロー
タ、７ａ〜７ｅはロータ６上のビン、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９出されるリード線、１２は３
と同様の開口、１３は紋り羽根で５枚使用されるが図面
では解シ易い様に４枚省いて示している。１３ａは絞シ
羽根に設けられた長孔、１３ｂは絞シ羽根に設けられた
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、１４ａＵ３と同様の開口、１５ａ〜１５ｅはビン
７ａ〜７ｅが挿入される穴、１６ａ〜１６ｅはビン４ａ
〜４ｅが挿入される穴、１７はヨークであり、図面では
犀、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１７０間にロータ６が配置され
、ロータ６上のコイルに電流を流すことによジロータロ
が回転する。ロータ６は開口１２によシ凸部５に対して
回転自在ａによりピン社ホ斗に対して回転自在となって
１八 いるので、ロータ６が回転することにより、絞り羽根１
３はビン４ｅを中心に回転し、開口１２の開口面積を制
御する。

第２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の表面に
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６ｂ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。

以下に収り装置の動作、を動画用の自動絞りとして動作
する場合ど、静止画用のシャッターとして動作する場合
に分けて説明する。

〔自動絞り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が通電さすると
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２Ｆ
ｉ隣り合う磁石が第１図中上下方向に逆極性となるよう
に着蝋されているだめ、駆動コイル６ａの４辺に発生す
る力はロータ６を凸部５′Ｊ：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シ制
御１１１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０褐ｊとなシ
、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に正リード嶽
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。

〔シャッターとして動作する場合〕

この場合はｌ）（＜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９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期根の高速作動
が可能となるものである。

第３図（ａ）　、　（ｂ３は、駆動コイル６３表制動コ
イル６ｂの接続切換を示した［ｐｉ路図である。第３図
（ａ）はシャッター動作時、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３図（１））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
ッチを示し、動画撮影時は端子ａに接続され、静止画撮
影時は端子す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′はシャッター駆
動回路でおる。

第３図（ａ）に於て動画撮影時にはスイッチ２１゜２２
，２３．２４は接点（ａｌ側に接続されて、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にフィードバ
ックされて、絞りを開放したまま絞シ値が制御される。

静止画撮影時にはスイッチ２１，２２，２３．２４は接
点（ｂ）ｔｌすに接続されて、コイル６ａ、６ｂは並列
に接続され、シャッター駆動回路２６により制御される
。

第３図（ｂ）において動画撮影時には第３図（ａ）と全
く同様に制御される。静止画撮影時にはコイル６ａ、６
ｂは直列に接続され、シャッター駆動回路２６′により
制御される。本例ではスイッ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ッチング動作を用
いても良い。

上述の如くレンズシャッターとして作動させる時は駆動
コイル６ａ、制動コイル６ｂｆ、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シ少ない電力で高速
化が可能である。

第４［菌は以上のオートアイリスｊｌ林動回路、シャッ
ター、駆動回路の詳細回１１′ｌＳ図である。

図中Ａは半開式のシャッター駆動回路、Ｂはオートアイ
リスとしての駆動回路である。本回路ではシャッター開
成のだめの駆動電流は定電流化されておシミ池から直接
供給される。図中３１．３２は正負の電源電池、４１は
定電圧回路、ＯＰＩはアンプを構成する演算増巾器、４
は受光素子（例えばｓｐａ、シリコンホトセル）で前記
演ｐ、増１１１器の両入力端子間に接続されてイル。４
２　及ヒ４３　ｒｕｔ＞Ｌｆｅ′６ｉＨ７増中器ＵＰＩ
の非反転入力端子のレベルを与える分圧用抵抗、′ｒｌ
ｔ１はベースが前記演算増１Ｊ器ＵＰＩの出力に接続さ
れているトランジスタ、Ｔｌも２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’ｌ”Ｒ２のベ
ースに接続されているトランジスタである。ＳＷ’２は
動画撮影、静止画撮影切換スイッチであり、■の方向に
切り変わると動画撮影となシ、第１．第２図の装置はオ
ートアイリスとして働き、■の方向に切９変わると静止
画撮影となり半開式シャッターとなる。今スイッチＳＷ
２が■の方向に閉じているとすれば、Ｔ　ＬＬ　３のコ
レクタには時定用のコンデンサ４５が接続されてイル。

４６．４７及び４８は微分回路Ｄ１を構成する抵抗及び
コンデンサ、ｓｗｌはシャッターフリーズ操作により開
成する常開スイッチ、ＴＭＩは、タイマー回路で、トリ
ガーパルスがＴ端子に入力される。その出力はＨ（）・
イ）レベルになり、それと同時にコンデンサ４５への充
電を開始し、その充電々圧が所定レベルに達すると、そ
の出力はＬＬ／ベルに反転するもので、時定回路で決定
される一定期間だけその出力はＨレベルを保持するもの
でアナログＩＣチップ化されている。

４９．５０及び５１は微分回路Ｄ２を構成する抵抗及び
コンデンサ、ＴＭ２は前記タイマー回路ＴＭＩと同様に
動作するタイマー回路、５２及び５３ｉ−１その時定数
を決める抵抗及びコンデンサで、該タイマー回路ＴＭ２
は前記微分回路Ｄ２の出力によりトリガーされる。

Ｔ　Ｒ４〜１１１１ｔ９はモーターのコイル９への通電
を制御するスイッチングトランジスタ群で、トランジス
タＴ　Ｒ５のベースは抵抗を介して前記タイマＴ　Ｍ　
１の出力端子Ｏ８に、トランジスｐ　Ｔ　Ｂ　４　、　
Ｔ　Ｉ（＋　７　及（Ｊ　Ｔ　Ｒ９（Ｄ　ヘー　スは抵
抗を介して前記タイマＴ　Ｍ　２の出力端子Ｏ８に接続
されている。ＯＦ２は定′市流回路を構成する演算増巾
器、６５はシャッ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
ることによシ、モーターのコイル６ａ　、６ｂの開成時
の電流値をＡ整できるものである。前記演算増巾器ＯＰ
２の反転入力唱子は、前記トランジスタ゛ｒ　Ｒ６のコ
レクタに（妾続されている。

以上のように構成された本回路の動作を次に説明する。

まずカメラのメインスイッチＭＳＷ　（不図示）を閉成
主主し、この状態でシャッターレリーズ操作を行なうと
、スイッチＳＷＩが閉成して、微分回路Ｊ）　１の出力
には負の微分パルスが発生し、該パルスによりタイマー
回路ＴＭＩはトリガーされその出力はＨレベルになシ、
同時に時定用コンデンサ４５への充電が開始される。タ
イマー回路ＴＭＩの出力が１ルベルになると、シャッタ
ー開成信号Ｏ８が出力される。該信号によりスイッチン
グトランジスタＴ　Ｒｓがオンする・又この１１ケシヤ
ツタ一閉成信号Ｏ８はＬレベルになっているので、スイ
ッチングトランジスタＴＩも４．ＴＲ６，ＴＲ７及びＴ
ｆも９はオフ、ＴＲ８はオンしている。よってモーター
のコイル６ａ、６ｂには電池３１より、スイッチングト
ランジスタＴ　Ｒ８及びＴ　Ｒｓを介してＯＤの方向に
通電され、前述したようにシャッターの開成運動が開始
する。この時、電流検出用の抵抗６５０′＋［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りの開口３が形成されると、該開口３
より測光用の５ＰＯ４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Ｔ　ｌｌｔ　１のコレクタに流
れ：トランジスタＴ　Ｒ２（７）　働きＫより、このコ
レクタ電流と等しい電流がトランジスタ’Ｉ’　Ｉ（、
３のコレクタに流ｎ、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。コンデンサ４５０充電々
圧が所定レベルに達すると、タイマー回路ＴＭＩの出力
はＬレベルに反転する。

よってスイッチングトランジスタＴ　Ｒ５はオフし、コ
イル６ａ、６ｂのＯＤ力方向の通電が遮断さｎる。タイ
マー回路ＴＭｌの出力がＬレベルに反転すると同時に、
微分回路Ｄ２がらは負の微分パルスが発生し、これによ
りタイマー回路Ｔ　Ｍ　２の出力はＨレベルに反転し、
同時に時定用のコンデンサ５３への充電が開始される。

又タイマー回路ＴＭ２の出力がＨレベルに反転すると、
／ヤッター閉成信号Ｃ８が発生する。

この信号により前記スイッチングトランジスタＴＨ，４
，ＴＩＬ７及びＴ１も９がオンする。スイッリ、トラン
ジスタＴＲ８はオフする。又、スイｔ＼ ツテングトランジスタＴ　ＩＬ　４がオンすることによ
り、スイッチングトランジスタ′ｒＩも６がオンする。

よってモーターのコイル６ａ　、６ｂには、スイッチン
グトランジスタＴ　Ｒ６及び’１１’　Ｒ９を介してＣ
Ｄの方向に通電され、シャッターの閉成運動が開始する
。

時定用のコンデンサ５３０充重々ＬＬがＩ’ｈ定レベル
に達してシャッターが閉成されると、前記タイマー回路
ＴＭ２の出力はＬレベルに反転し、前記スイッチングト
ランジスタＴＲ４，ＴＲ６゜Ｔ　１４７及びＴ　Ｈ，９
はすべてオフして、コイル６ａ。

６ｂへのユ田′ｉｆ　ｆｄ遮断されるものである。この
様にして絞りはシャッターとして動作する。

次に自動絞シとしての作動を説明する。

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　、ＯＦ２　、ＯＦ２が接続される。演算増
幅器０Ｐ３０反転入力は抵抗７１を介して接地されてお
９、非反転入力はその出力に接続されており、′１５；
圧フォロアとなっている。演算Ｊ・ｕ幅器ＯＰ　４の非
反転入力は可変抵抗７３の町！ｌｌｌ１端子７３ａに接
続され、また可変抵抗７３の固定端子７３ｂおよび７３
ｃ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１゛す増幅器ＯＰ４の反転入力は抵抗７２を介して削
１−）−垢Ｉｌ園器ＵＰ３の出力に接に元され、その出
力は収りの駆動コイル６ａ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の出力よシ
負の電圧が印加された時ｈｂを閉じ、正の１Ｌ圧が印加
された時絞りを開く。？ＸＱ算増幅器ｐＰ５の非反転入
力端子は紋りの制動コイル６ｂを介して演算増幅器ＯＰ
４の非反転入力に接続され、その反転入力端子は抵抗７
５全介して演算増幅器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。

をらに演算増幅器ＯＰ５の出力は抵抗７７を介して演算
増幅器０Ｐ４０反転入力に４ゲ続される。制動コイル６
ｂには絞シが閉じようとする時に負の起電力が、叔９が
開こうとする時に正の起電力が発生する。

って受光素子４に入射した光の強度に比例するｒ：（を
圧が６（ｔｔ増幅器ＯＰ３の出力に発生する。入射光の
強度が高＜６槌算増幅器ＯＰ３の出力電圧が可変抵抗７
３のＵＪ変端子７３ａからとった正電源３１の′７１Ｌ
圧分割値である演算増幅器ＯＰ４の非反転入力′α位よ
りも高い場合演算増幅器ＯＰ　４によって反転増幅外さ
れ、演算増幅器ＯＰ４の出力には負電圧がうへ生じこれ
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。この際絞シが閉じる向き
に運動すると上述した如く制動コイル６ｂに発生する起
′亀力が演算増幅器ＯＰ５の非反転入力に印加される。

演算ｊ１ａ幅器ＯＰ’５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０Ｐ４０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′ｉｌ
ｊ圧成分として出力する。ｔ９　Ｄが運動している最中
に演算増幅器ＯＰ４の出力にあられれる電圧は演算差増
幅器ＯＰＩ、（’）Ｐ３の出力によってもたらされる負
の′［ａ圧と、演算増幅器ＯＰ！Ｍこよってもたらされ
る正の電圧を加ａ−シた値になシ、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動きがある。抵抗７５．７６の抵抗
値をＲ７５゜１も７６とすると演１°ｆ増幅器ＯＰ５の
非反転増幅利得は１＋□−である。

７５ 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ル６ａに印加されて絞シを聞
こうとする。絞りの開き動作に伴って制動コイル６ｂに
正の起電力が発生しそれが演算増幅器ＯＰ５によって非
反転増幅された上で演算増幅器ＯＰ　４Ｖこ印加されて
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満にする。これは絞シ
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シ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
によって受光素子４−入射する光−１１１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
に落ちりいていた状態から時間的に外光が変化し）′ｃ
場合にも絞シの値全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。

尚、図面の複雑さをさけるため第４図では第３図ｔａ＋
　、　（ｂ）に示したスイッチ２１〜２４．２！’＝２
４′は省略している。この様に絞りを開状態に維持した
まま絞ｐ値を制御できる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明の撮像装置は絞り手段を開状態
に維持したままその叙り値を可変制御する第１駆動制ｍ
１手段と、絞り手段をシャッターとして開閉ｆｌｊｌｌ
　御する第２駆動制御手段を有するものであるので、動
画及び静止１ｉｈｊの撮像が可能となると共に、撮像装
置（ｔに自動絞りとシャッターの２つを設けることなく
一つの絞りで両機能を満足させることができる。

更に本実施例では自動絞りの絞り値とシャッター動作時
の収り値を制御するのに一つの測光素子を兼用するもの
であるので構成が簡略化される。

又、本実施例においては軟りを駆動する駆動コイルと絞
りの駆動状態を検出する制動コイルとを有し、自動ｙｂ
の場合には両コイルにより絞りをサーボ制御し、シャッ
ターとして動作する場合には両コイル共絞りの駆動用と
して動作させている。

従って自動絞りの場合には動画撮影に適した安定な紋り
制御が可能となり、シャッターの場合には静止画撮影に
適したシャッターの高速駆動が低消費電力で可能になる
。

尚、本実施例では電磁駆動の紋りを例に説明したが、本
発明はこれに限らず物性シャッター等にも適用可能であ
る。

又、ｍ１１光素子としてＳＰＯ等の受光素子を用いたが
、例えばＣＯＤ等の撮像索子を測光素子と兼用すること
も勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

動コイル６　ａ　、　ｊｊｉｌｊ動コイル６ｂの接続切
換を示した回路図、第４図は絞りの駆動を示す詳細回路
図である。 図において、２は永久磁石、４は受光素子、６はロータ
、６ａは駆動コイル、６ｂは制動コイル、１３は叙シ羽
根、３１，３２は電蝕、ＳＷＩはレリーズスイッチ、Ｓ
Ｗ２は動画、静止画の切換スイッチである。 冶３図（α） ℃３霞（ｂ） ？５′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体から受光部へ照射される光量を制御する絞９手段
   と、前記絞９手段を開状態に維持したままその絞υ値を
   可変制御する第１駆動制御手段と、前記絞り手段を開閉
   制御する第２駆動制御手段とを有する事によシ前記受光
   部にて動画及び静止画の撮像を可能としたことを特徴と
   する撮像装置。