JPS60107628A - ロ−タリ−シヤツタの秒時切り換え装置 - 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） この発明（ｄ、カメラ用露出制御に用いられるロータリ
ーシャッタの秒時切り換え装置に関し、とくにステップ
モータによってロータリーシャッタの開角を制御するロ
ータリーシャッタの秒時切り換え装置における誤差の発
生を防止する手段に関する。

（背景技術） ロータリーシャッタを用いる露出制御装置では、従来、
シャツタ秒時を設定するダイアルを手動で操作し、この
ダイアルの回動に連動するカッ・、レバー等によりシャ
ッタの開角の制御を行っているため、絞り優先目動露出
制御あるいはプログラム自動露出制御を行うことは不可
能であった。

そこでステップモータを用いてロータリーシャッタの開
角を制御することにより上記のプログラム自動露出制御
所を可能にすることが考えられるが、この方式ではステ
ップモータのヒステリシス特性に対する対策が必要であ
る。すなわち、例え（ｌ−ｉ１１５００秒に１ｊ；］角
を設定する櫂７合に、１／１０００秒から１／１５ｏｏ
秒にすＪり換えるときと１．／２５０秒から１１５００
秒に切９β１えるときとではステップモータの回転方向
が通であるので、そのヒステリシス特性のためにステッ
プモータの停止位置が回転方向によってわずかにずれる
現象が起こる。したがって歳出秒時に必ずある一ｉ＞ｊ
の誤差が発生する。

（目　的） したがって、この発明は、ステップモータによリロータ
リーシャツタの開角ｔ　制御１Ｉ４１するシャッタ秒時
切シ換え装置において、ステップモータのヒステリシス
特性による露出秒時の誤差の発生を防止する手段を提供
することを目的とする。

（実施例による説明） 以下図面に示す実施例によって上記の目的を達シャッタ
秒時切シ換え（別格の具体例、ステップモータ駆動制御
の実施にυ様及びシャッタ秒時切り換え制作１１系の具
体例の順序で行う。

の・しごゼ゛１ （この発明におけるシャッタ秒時切り換え杉ヤ構へ の具体列）（第１図） 第１図はこの発明の実施例におけるシャッタ秒時切り換
え機構の具体例を示し、１はロータＩＪ　−シャッタを
駆動する直流モータ、２は直流モーターの回転軸に固定
されたモータギア、３〜７はギアである。図示のように
モータギア２とギア４、ギア４とギア３及び５、ギア５
とギア６、ギア６とギア７とがそれぞれかみ合っている
。

８はシャフトであってその一端８ａＫはギア３が固定さ
れ、その円筒部８ｂＫはギア７が回転可能に取シつけら
れ、ギア７には第１のシャッタ羽根９が固定される。シ
ャフト８の他端８Ｃには回転板１０が固定され、回転板
１０には第２のシャッタ羽根１１が固定される。さらに
シャフト８は後述の回転軸１３に回転可能に取りつけら
れている。なおシャッタ羽根９．ノーは直流モーターに
より同一方向に回転し、これらの回転速度が一定となる
よう前述のギアのギア比が設定されている。

１２は地板、１３，１４，１６．１８は回転軸、１５ｐ
まセクター、１７はアーム、１９はリンクアームであυ
、回転軸１３．１４は地板１２に固定され、回転軸１．
マの一端にはアーム１７が、回転軸１４の−り１Ｍには
セクター１５がそれぞれ回転可能に取りつけられている
。さらに回転軸１６はセクター１５に、回転軸１８はア
ーム１７にそれぞれ固定される。これらの回転軸１４，
１６．１８には、それぞれギア４，５．６が回転可能に
取りつけられる。リンクアーム１９は回転軸１６゜１８
とそれぞれ回転可能に連結されており、回転軸Ｊ　、’
ｌ　、　１４　、　Ｊ　６　、　Ｊ　８、アーム１７、
セクター１５及びリンクアーム１９が平行リンクを構成
している。

２０はステップモータであって２相駆動及び１相駆動が
可能であるものである。２ノはギアであってセクター１
５のギア部１５ａとかみ合っている。２２はセクター１
５の始動位置を検出するスイッチである。

上記の構成において直流モータ１に電源が供給されると
、一方ではモータギア２及びギア４を介してギア３が回
転し、シャフト８を介して一体となっている回転板１０
．さらにシャッタ羽根１ノが回転する。他方モータギア
２並びにギア４，５゜６を介してギア７が回転し、シャ
ッタ羽根９が回転する。この場合、前述のようにシャッ
タ羽根９及び１１は同一方向に回転し、それらの回転速
度は一定である。

ステップモータ２０が回転すると、ギア２１゜ギア部１
５ａを介してセクター１５が回転１１１１１１４を中心
にして回動する。その結果、Ａｔｉ述の平行リンク機構
１３〜１９の作用によシギア４とギア５並びにギア６と
ギア７とのかみ合いの位相が変化するが、ギア４とギア
３とのかみ合いの位相は変化しない。したがってシャッ
タ羽根９と１１との相対位相がステップモータ２０の回
転ステップに応じて変化し、ロータリーシャッタの開角
が変化する。

（この発明におけるステップモータ駆動制御の実施態様
）（第２図） 第２図はこの発明におけるステップモータ駆動制御の態
様を示すものであり、図中８はステップモータの回転ス
テップ数、ｔはシャツタ秒時を示している。この例は、
シャッタ秒時ｅｌ／］ｏｏｏ秒から］Ａ２５秒の間で切
り換える場合を示し、】／１０００秒に設定したとき第
１図のセクター１５はスイッチ２ノと当接する位置にあ
り、この位置をステップモータ２０の初期位置とする。

ステップモータ２０が第１図中時計方向へ１ステツプ回
転すると、シャツタ秒時が１１５ｏｏ秒になるように設
定されている。ステップモータ２０がさらに同方向に２
ステンｆ（累計３ステツプ）回転すると１／２５０秒に
、さらに同方向に４ステツプ（累計７ステツプ）回転す
るとｌＡ２５秒になる。なおこの例では、高速シャツタ
秒時から低速シャツタ秒時へ切シ換えるステップモータ
２０の回転方向、すなわち上記の回転方向が前述の第１
の方向に、その反対の回転方向が前述の第２の方向に相
当する。

ところで、シャツタ秒時を例えば１／２５０秒に設定す
るに当たっては、ステップモータ２０を高速側から第１
の方向（第１図では時計方向）へ駆動して切シ換える場
合と、これを低速側から第２の方向（同じく反時計方向
）へ駆動して切シ換える場合とがあシ、前者では例えは
】／１５ｏｏ秒から切り換える場合にはステップモータ
２ｏが２ステツプ、後者で例えば］Ａ２５秒から切り換
える場合にはステップモータ２ｏが反対方向に４ステツ
プ１駆動されることになるが、ステップモータ２ｏは前
者テは１１５ｏｏ秒寄シに停止し、後者では１／１２５
秒寄りに停止する。すなわちヒステリシス特性を示し、
これがシャツタ秒時の設定に直接悪影響を与え、露出秒
時に誤差を生ずる。

この発明では、上記のヒステリシス特性による露出秒時
の誤差の発生を防止しようとするものであって、その実
施態様を示す第２図のｄｌ及びｄ２にみられるように、
例えば１１５ｏＯ秒からＪ／２５゜秒に切シ換える場合
はステップモータな第１の方向へ２ステツプ駆動するの
みであるが、１／］２５秒から１／２５０秒に切り換え
る場合はステップモータを先ず第２の方向へ５ステン７
″駆動してから第１の方向へ１ステップ戻し駆動するよ
うに？ＩｊＪ　６ｒｌする。

・　すなわち目標シャツタ秒時へ切り換えるに当たりス
テップモータをいずれの方向へ駆動する場合にもステッ
プモータを少なくとも目標ステップ位置の１ステツプ前
から第ｊの方向（上記の例では高３１ｉ側から低速側へ
切り換える方向）へ駆動するように制御するものである
。

なお最高速秒時である’Ａｏｏｏ秒に設定する場合には
、’／１０００秒に対応するステップ位置よりも第２の
方向へ少なくとも１ステツプ離れた余分のステンノ位ｔ
Ｐ４　甘でステップモータを駆動してから’／１０００
秒に対応する位Ｕｑまで戻し駆動するよう制御すること
を可とするが、最高速秒時は使用頻度が少ないため、こ
の場合は例外として低速側からステップモータを単に第
２方向へ駆動するだけで１／＋　ｏｏｏ秒に対応するス
テップ位置で停止させるようにしてもよい。また上記の
例ではステップモータの駆動方向につき、高速シャツタ
秒時から低速シャツタ秒時へ切り換える方向を第１の方
向とし、その反対方向を第２の方向としたが、上記の第
１及び第２の方向を逆にしてもよい。ただしその場合最
低速秒時であるｌＡ２５秒に対応するステツブ位［１′
１より第２の方向へ少なくとも１ステソノ０ｔ’ｉｉｌ
れた余分のステップ位１１÷１′ヲ設けることを川と１
−る。

ｉｉｊ述の■１１御ｙｌ’！；灯によれ（づ：、スデツ
プモークｔＪ１目標ステップ位１戊に到達する’Ｉｔ　
（７’ｚのステップでにつねに一方の回転方向に駆Ｉｔ
＋されるので、ステップモータのヒステリシス特性に起
因する３ｉＪ：（ｒ出秒皓の誤差の発生を防止し又はこ
れを軽減することが系の具体例）（第３図〜床（５図） 第３図は、第２図に示す切り換え動作を実現するための
カメラの電気制御系を示し、図中１００は撮像光学系、
１０ノは絞り、１０２はビームスプリッタ、１０３はロ
ータリーシャッタを示す。

ビームスプリッタ１０２は、被写体からのブ０束を撮像
素子１０４と迎１光回路１０８とに分けて入射させるた
めのものである。１０４は電荷結合素子（ＣＣＤ）等の
撮像素子、１０５は撮像素子１０４の出力信号を処理す
る信号処理回路、１０６は出力装置の一例である記録装
置である。１０７はカメラ全体の動作を制御する演算回
路である。１０８は測光回路であって通常の銀塩１眼レ
フカメラで使用するような公知の回路で構成することが
できる。１０９はモード選択スイッチ、１１０は絞シ（
Ａｖ）セットスイッチ、１１１はシャツタ秒時（Ｔｖ）
セットスイッチであって、演算回路１０７は、測光回路
１０８及びスイッチ１０９〜１１１の出力情報に基づき
、絞υ制御回路１１２及び゛適宜の駆動装置、例えばス
テップモータを介して絞９Ｊ０２を制御するとともに、
ステップモータドライバ１１３及びステップモータ２０
を介してロータリーシャッタ１０３の開角を制御する。

さらにロータリーシャッタ１０３はサーボ装置１１４に
より（直接には第１図の直流モータ１によυ）その回転
速度及び回転位相ｆ　？ｔｊ制御される。前述の個々の
装置及び回路の構成及び機能自体は公知であるので、そ
の詳細な説明を省略する。

次に第、３図の制御系の作用を説明する。先ず絞り１０
１を開放にしておき被Ｈ体からの光束を撮像光学系１０
０、絞り１０ノ、ビームスプリッタ１０２を経て測光回
路１０８に入射させる。測光回路１０８の出力は演算回
路１０７に入力され、被写体の明るさく　Ｅｖ　（Ｗ　
）が判定される。このＥｖ値に基づきモード選択スイッ
チ１０９の設定に応じてシャツタ秒時（Ｔｖ値）又は絞
り（ＡＶ　イ：Ｒ）　’ｒ−決足する。例えはシャッタ
秒時優先モード介らば、シャツタ秒時セットスイッチ１
月によりセットされたＴｖ値と前記のＥｖ値とによシ演
駁回路１０７で ＡＶ−Ｅｖ−ＴＶ の関係でＡｖ値を決定し、絞や優先モードならば、絞リ
セットスイッチ１１０によりセットされたＡｖ値と前記
のＥｖ値とより同様に Ｔｙ　”’　Ｅｖ　Ａｖ の関係でシャッタ秒時（Ｔｖ　（＠、　）を決定する。

このようにしてどちらのモードについても、目標とする
絞９及びシャツタ秒時を決定することができ、この値に
基づいて絞り制御回路１１２及びステップモータドライ
バ１１３等を介して絞り１０１のＥ＝ｊＯσミ及びロー
タリーシャッタ１０３の開角、すなわちシャツタ秒時を
！Ｉｊｊ制御し、撮像素子１０４への入射光量を写真撮
影上適正になるようにする。

撮像素子１０４は、その撮像面に結像された被写体像の
信号を光重変換し、その出力が信号処理回路１θ５によ
り正規の映像信号に変換され、この映像信号が記録装置
Ｒ１ｏｅにおいて磁気テープ又は研・気ディスク等の記
録担体に記録される。

第４図は、第３図におけるロータリーシャッタ１０．９
の開角を制御するステップモータ２θの駆動回路を示し
、図中２０１ないし２１０はステップモータ２０の巻線
であって巻１課２０１の一姑はステップモータドライバ
１１３の出力端子１１３Ａに、その他端は巻線２０６に
接続され、巻線２０６の他端はドライバ１１３の出力端
子１１３Ｆに接続される。巻線２０ノ及び２０６に流れ
る電流によって磁極■、■が形成され、出力端子１１３
Ｆ、巻線２０６、巻線２０１を経て出力端子１１３Ａに
至る方向に電流が流れるとき磁極■がＮ極、磁極■がＳ
極に励磁されるとする。同様に出力や馬子１１３Ｇ、巻
線２０７１巻線２θ２を経て出ツノ（ｌ；１１１子１１
３Ｂに至る方向に電流が流れるとき？Ｂ　Ｉ”ｉ■力；
Ｎ極、磁極■がＳ極に励磁されるとする。以下ｆｉｉＪ
石４゛ｚにして、巻線２０３〜２０５及び０線２０８〜
２１０並ひに出力端子１１３Ｃ〜１１３Ｅ及び１．Ｌ８
）Ｊ　％Ａ子１１３Ｈ〜１１３Ｊが図示のように接続さ
れ、（４３極■〜■及び磁極■〜■がそれぞれ形成され
る。

２１）はステラフ０モータ２０の回転子であって永久磁
石よりなる。ここでは説明を簡単にするため２極構成で
あるとし、図示のように着磁さ才１．ているとする。

次に第５図をも参照して第４図のステップモータ２０の
動作を説明する。ステップモータ２０は２相駆動される
ものとし、いまステップモータドライバ１１３の出力端
子１１３Ａ、１１３Ｂ　、Ｊｌ’ｌＦ。

１１３Ｇをそれぞれり、Ｌ、Ｈ，Ｈ（Ｉ、は低レベル、
Ｈは高し尽ルを示す）に制御し、磁化ｉｊ　（Ｅ）　、
■をＳ、磁極■、■をＮに励磁すると、回転子２１１は
第４図及び第５図（ａ）に示す位相を占める。この７５
図（ａｌの状ｊｌＮがシャツタ秒時”Ａｏｏｏ秒に対応
するものとする。同６Ｒにω極■、■かＳ　（ｌｓ　＆
（ヅ３■。

■がＮ極になるように１ｌＩｉ制御されると回転子２１
１は前記の；ｌＩ！］の方向（時ａ１方向）へ１ステッ
プ進んで第５図（ｂ）に示す位相になり、この状態がシ
ャッタ秒時’Ａｏｏ秒に対応する。以下同様にして第５
図（ｄ）が１／２５０秒、同図（ｈｌが１／１２５秒の
シャツタ秒時にズ」応する。第２図ｄ１に示す’Ａｏｏ
　秒から］／２５０秒に切り換えるときは、ステップモ
ータ２゜は第５図（ｂｌの状態から（ｄｌの状態へ第１
の方向へ２ステツプ駆動され、第２図ｄ２に示す１／］
２５秒から１／２５０秒に切り換えるときは、ステップ
モータ２０は第５図（１１）の状態から（ｃ）の状態へ
前記の第２の方向（反時計方向）へ５ステツプ駆動され
、続いて第１の方向へ１ステップ戻し駆動される。なお
第５図（ｊｌは、前述の低速側から１／］Ｏｏｏ秒へ切
り換える場合にステップモータ２０’ｔｍ２の方向へ１
ステップ余分に駆動するためのステップ位置であり、ス
テップモータ２０はこの状態から同図（ａｌの状態へ１
ステップ戻し駆動される。

ず１４図及びｎｌ、５図に示す具体（’ｉｌＪは５ｔｄ
明を判りやすくするためのものであって、実際はステラ
フ０モー　タ２０　（７）１Ｍｉ回（７）回ｋ　ｆ　’
Ａ０００　秒かう１／１２５　秒１でのシャツタ秒時を
切り換えるようにすれは、巻線の数は上記の例よりも少
なくてずみ、かつ１相駆動にすることもできる。さらに
この場合比較的高速のシャツタ秒時の間（例えば１／１
０００〜’１５００秒）を切９換えるときは、ステップ
モータ２０を２相駆動とし、比較的低速のシャツタ秒時
の間を切り換えるときはこれを１相駆動とすれば、所要
ステップ数が減少し、シャッタ秒時切り換えの応答時間
を短ｆｉｉ６することができる。

次に第６図の流れ図をも神前してシャツタ秒時（Ｔｖ値
）設定の態様を説明する。現在設定されているＴｖ値を
Ｔｖｌとする。第３図について説明した処理に従って演
算回路１０７により目標Ｔｖ値がめられ、これをＴＶ２
とする（Ａ１）。次に現在値と目標値との差 ΔＴｖ　＝　Ｔｖ＋　Ｔｖｚ を計算しくＡ２）、両者が等しいかどうかを判定する（
Ａ３）。両者が等しけれはそのままで次のＴｖ大入力待
つ。両者が等しくなけれは現在値Ｔｖ１か目標値Ｔ　ｖ
　２より大きいかどうか全判定する（　Ａ４　）、ここ
でＴｖ＋　＞　ＴＶ２とはシャッタが、現在、目標値よ
りも高速側に設定されており、目標値へ達するには前記
第１の方向へステップモータ２０を駆動することを意味
し、Ｔｖｌ＜　ＴＶ２　とはその逆の状態を意味する。

Ｔｙｌ　）　ＴＶ２　の場合Ｔｖｌ小さくするルーチン
（Ａ５）ヘジャンプし、そしてステップモータ２０の１
ステツプが１段分の変化をするとして、第１の方向へ、
すなわちシャッタ１０３の一角を広くする方向へステッ
プモータ２０をΔＴステップだけ駆動し、シャツタ秒時
Ｔｖを目標値Ｔｖ２に切り換える（Ａ６）。目標値に到
達したときは、次のＴｖ大入力待つ。

次にＡ４においてＴｖｘ　＜　ＴＶ２の場合は、ＴＶ′
！ｉ″大きくするルーチン（Ａ７）ヘノヤンゾする。す
なわち、この場合はステップモータ２０を前記第２の方
向へ駆動することになり、ΔＴｖが負の値であるからそ
の符号を逆転させたものに１を加えてこれをΔＴ】とす
る（八８）。次にステップモータ２０を・ΔＴ１ステッ
プだけ前記第２の方向へ１６ｉ１ｊ＋　Ｌ、シャツタ秒
時′ｐｖを大きく、すなわちシャッタ１０３の開角を狭
くする方向へ制１ｉ１１１する（Ａ９）。

この場合目標値１ｒｖｚよシも１ステツプだけ余分にス
テップモータ２０を駆動しているから、】ステップだけ
戻しが動する。そこでΔＴ＝１　とおいて（ＡＩＯ）、
ＴＶを小さくするルーチン（Ａ５）によってＴｖを】ス
テップ分小さくする方向、すなわち前記第１の方向へス
テップモータ２０を駆動し、目標値Ｔｖ２に切り換える
。目標値に到達したときは、次のＴｖ大入力待つ。

上記の態様によりシャツタ秒時（Ｔｖ′ｌｌσ）をθ昌
Ｎすれば、つねにＴｖを小さくするルーチン（Ａ５）を
経て目標値Ｔｖ２に達することになるので、ステップモ
ータ２０をつねに前記第１の方向へ駆動して目標とする
シャツタ秒時に切り換えることがｔ＋Ｊ能であり、前述
のヒステリシス特性に起因するｉパ６出制御の誤差の発
生を防止しあるいはこれを軽σＩ、ミすることができる
。

（効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、第】の
方向及びこれと反対方向である第２の方向へ回転可能で
あるステップモータによってロータリーシャッタの開角
を制ｔｉｌｌするシャッタ秒時切ジ換え装置において□
、ステップモータを第１及び第２のいずれの方向に駆動
して秒時切シ換えを行う場合にも目徐ステップ位置の少
なくとも１ステツプ前からステップモータを卯、】の方
向へ駆動するようにしたので、ステップモータのヒステ
リシス特性による露出秒時の誤差の発生を防止し、ある
いはこれを軽減することができる。

え機構の具体例の斜視図、第２図はこの発明におモータ
の駆動回路の接続図、第５図（ａ）ないしくｊ）は第４
図の接続によるステップモータの動作説明図、様を詳細
に説明する流れ図である。

符号の説明 １・・・１ハ流モータ、３ないし７・・・ギ、ア、８・
・・シャフト、９．１１・・・シャッタ羽根、１３，１
４，１６゜ノ８・・・回転軸、Ｊ　ｓ・・・セクター、
１７・・・アーム、ノ９・・・リンクアーム、２０・・
・ステップモータ、２ノ・・・ギア、１００・・・撮像
光学系、１０ノ・・・絞り、１０３・・・ロータリーシ
ャッタ、１０４・・・撮像素子であるＣＣＤ、　１０７
・・・演算回路、１０８・・・測光回路、１０９・・・
モード選択スイッチ、１１０・・・絞りセットスイッチ
、１１ノ・・・シャツタ秒時セットスイッチ、１１２・
・・絞り制御回路、１１３・・・ステップモータ１゛ラ
イバ、１１　、？　Ａないし１１３Ｊ・・・ステップモ
ータドライバの出力端子、２０ノないし２１０・・・ス
テップモータの巻線、２Ｊｌ・・・ステップモータの回
転子。

第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ロータリーシャッタの開角を制御するステップ
   モータであって第１の方向及びこれと反対方向である第
   ２の方向へ回転可能であるものと、前記ステップモータ
   を前記第１及び前記第２のいずれの方向に駆動して秒時
   切シ換えを行う場合にも目標ステップ位置の少なくとも
   １ステツプ前から前記ステップモータを前記第１の方向
   へ駆動する手段と、 ｅ具えるロータリーシャッタの秒時切り換え装置。
2. （２）前記ステップモータを前記第２の方向へ駆動して
   所定秒時へ切り換える場合に前記ステップモータを所定
   ステップ数を少なくとも１ステツプ超過するステップ数
   だけ前記第２の方向へ駆動した後前記超過ステップ数だ
   け前記第１の方向へ戻し二へ動する手段を具える特許請
   求の範囲（１）記載のロータリーシャッタの秒時切シ換
   え装置。