JPS61114231A - 高速メカニカルシヤツタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速移動体を撮像するテレビジョンカメラに
使用する光学的高速メカニカルシャッタに関する。

〔従来の技術〕

従来、テレビジョンカメラで高速移動体を撮像する場合
の光学シャッタには大別すると、次の２つの方式があっ
た。一つはロータリーシャッタ２枚を組み合せである周
期で光を通過させる方法であり、他の一つはＰＬＺＴ等
の純電子式シャッタである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ロータリーシャッタは周知の通りモーターにより遮光円
板を回転させるが、この円板の一部分が欠落しており、
光路と円板の欠落部分が一致した暁光を通過させるもの
である。シャッタ速度はモーターの回転速度及び欠落部
分の大きさにより決定される。より高速なシャッタ速度
が要求される場合は、２枚のロータリーシャッタを用い
、各々の欠落部分の位置をかえることにより、二つの欠
落部分及び光路が一致した時のみ光を通過させるもので
ある。本方式の場合は連続で回転させる場合は、特に問
題はないが、間欠動作を行なわせる場合は、停止機構駆
動部分に過負荷がかかるため、寿命が著しく低下する。

又装置そのものも構造的に大きくなり機構的にも複雑で
あり、製造コストの高騰、ランニングコストの高騰がさ
けられない欠点がある。

他の一つの電子式シャッタは、代表されるものとしてＰ
ＬＺＴ（Ｐｅａｄ　Ｌａｎｔｈａｕｍ　Ｚｉｒｘｏｎａ
ｔｅ　Ｔｉｔｉｎａｔｅ）シャッタがある。ＰＬＺＴは
、（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｑ３ホットプレス磁気
で光散乱が少なく、電界印加により光学異方性を示すた
め、この素子の両面に偏光板を組み合せて、電界を加え
ない場合は入射光を遮断し、電界を加えた場合には光を
通過させる方式であるが、ＰＬＺＴが波長依存性を有し
ており、４５０ｎｍ以下の短波長及び８００ｎｍ以上の
長波長側では遮光時のもれ込みが多く、短波長側及び長
波長側に感度を有するカメラでは使えないこと、及び電
界印加電圧が高いため電圧の立ち上り、立ち下りにおけ
るパルス性ノイズがテレビカメラの撮像面に飛び込む等
の欠点がある。

本発明の目的は波長依存性がなく、長寿命で簡単な高速
メカニカルシャッタを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は連続回転を行なう高速シャッタ部分、間欠動作
を行なう写真用カメラシャッタ部分、及び外部よシの撮
像指令信号を受けて上記高速シャッタ部分、写真用カメ
ラシャッタ部分を駆動する電気回路よ°りなり、高速メ
カニカルシャッタ動作を行なわせるようにしたことを特
徴とする高速メカニカルシャッタである。

〔実施例〕

次に実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の機構的配置図を示したもので、１は一
般のテレビカメランンズ、２は本発明による高速メカニ
カルシャッタの筐体、３はＣＯＤカメラ、３′は本実施
例で用いたＣＣＤ撮像素子、４はロータリーシャッタの
駆動用ＤＣサーボモーター、５は遮光円板、６は電子駆
動式写真用カメラシャッタ、７はリレーレンズ、８はカ
メラシャッタ６の閉指示信号を出すための発光ダイオー
ド及びフォトカプラよりなるシャツタ閉信号検出センサ
、９はカメラシャッタ６の開放指示信号を出すための発
光ダイオード及びフォトカプラーよシなるシャッタ開放
信号検出センサである。１０は光の光路を示している。

図より明らかな如く、光１０がＣＯＤ撮像素子３′へ到
達するための条件は、カメラシャッタ６が開の時間内に
遮光円板５の切欠部分が光］０を通過することである。

第２図は第１図の遮光円板５及びセンサ８，９を詳細に
説明するだめのものであり、５ａは遮光円板５の切欠部
分、５ｂはセンサ８に対応して遮光円板５に設けである
シャツタ閉信号検出用スリットで、スリン）　５ｂがセ
ンサ８部分を通過すると、第１図のカメラシャッタ６に
対し閉の指示信号を出す。５ｃはセンサ９に対応したシ
ャツタ開信号検出用スリットで、スリット５ｃがセンサ
９部分を通過すると、第１図のカメラシャッタ６に対し
て開放の指示信号を出す。矢印は円板５０回転方向を示
す。図より明らかな如く、光１０が素子３′に到達する
には、スリット５ｃがセンサ８を通過した後、スリン）
　５ｂがセンサ８を通過する迄の間に切欠部分５ａが光
路１０ヲ通過すればよい。

シャッタ速度は円板５の回転数及び切欠部分５ａの円板
の中心軸より見た開き角θによって決定される。本実施
例では円板の回転速度を１８０Ｏｒｐｍとし、開き角を
１０．８にすることによシ、次の計算式に示す様に１／
□ｏｏｏ秒シャッタを実現している。

第３図は本実施例の電気的接続図を示したものであり、
３，４，５，６，８．９は第１図の３．４，５，６，８
．９にそれぞれ対応する。１１はＣＣＤカメラ３、ＤＣ
サーボモータ４、センサ８，９の動作を行なわせるため
の制御部、１２は外部よりのシャッタ指示信号を与える
ためのスイッチである。又１３．１４．１５．１６．１
７は制御信号線を示し、特に信号線１６はモータ４がＣ
ＣＤカメラ３と同期して動作するための垂直同期パルス
（ＶＤ）及びモータ４の回転数を一定に保つためのモー
タ４よりの回転誤差信号の制御部１１へのフィードバッ
ク信号用信号線、信号線１７は垂直同期パルス（ＶＤ）
信号及び水平同期パルスＣＨＤ）信号をＣＣＤカメラ３
に送るための制御信号線である。

第４図は本実施例のタイミングチャートを示すものであ
り、ａは基準の垂直同期パルス、ｂは第２図における切
欠部分５ａ及び光路ｌＯが一致する、すなわちロータリ
ーシャツタ開口のタイミングチャートを示す。又Ｃ及び
ｄは第２図におけるセンサ９とスリン）　５ｃ、及びセ
ンサ８とスリット５ｂが一致する点のタイミングチャー
トを示すもので、Ｃはカメラシャッタオープンパルス、
ｄはカメラシャッタローズパルスを示す。ｅは第３図に
おけるスイッチ１７の投入、すなわち外部ゲート信号の
タイミングを示す。このタイミングチャートより明らか
な如く、ｂの開口位置は必らずＣとｄの間に入っている
ため、ｅの外部トリガー信号が入っている期間のＣとｄ
の間、すなわちＣとｅの腕、ｄとｅのＭ■の期間、すな
わちカメラシャッタ開放ｆの期間に必らずｂは介在する
ため、ｇに示す通り１フレームの１／１ｏｏｏ秒シャッ
タテレビジョン画像を得ることが出来る。尚本実施例で
は、カメラシャツタ開及び閉の情報をロータリーシャッ
タ側より得ているが、純電子的回路で構成するととも勿
論可能であり、さらにはカメラシャツタ閉信号を入れな
ければ、連続の１／□。。。秒シャッタテレビジョン信
号を得ることも可能である。又本方式の撮像部はテレビ
ジョンカメラ°にこだわる必要もなく、フィルム式カメ
ラでも可能であることがら高速移動体の瞬時撮像による
動作状態の分析、テレビジョンカメラとＶＴＲの結合に
よる瞬時撮像での動作状態の分析、波長依存性のないこ
とから、長波長側に感度を有するカメラ及びストロボ等
の使用による高速移動被写体等の撮像等応用範囲は広い
。

〔発明の効果〕

本発明は以上の説明でも明らかな通り、ロータリーシャ
ッタと写真用カメラシャッタを組み合せることにより、
安価で長寿命の高速度メカニカルシャッタを実現するこ
とができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の遮光円板の詳細図、第３図は電気回路図、第４図は
タイミングチャート図である。 １・・・テレビジョンカメラ用レンズ、２・・・高速メ
カニカルシャッタ筐体、３・・・ＣＣＤカメラ、３′・
・・ＣＣＤ撮像素子、４・・・ＤＣサーボモーター、５
・・・遮光円板、６・・・電子駆動式写真用カメラシャ
ッタ、７・・・リレーレンズ系、８・・・発光ダイオー
ド及びフォトカプラーによるシャツタ閉信号検出センサ
、９・・・発光ダイオード及びフォトカプラーによるシ
ャッタ開放信号検知センサ、１０・・・光路特許出願人
　　日本電気株式会社 ５：遮光円板 ６：電子駆納式 写真用カメラシイツタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続回転を行なう高速シャッタ部分、間欠動作を
   行なう写真用カメラシャッタ部分、及び外部よりの撮像
   指令信号を受けて上記高速シャッタ部分、写真用カメラ
   シャッタ部分を駆動する電気回路よりなり、高速メカニ
   カルシャッタ動作を行なわせるようにしたことを特徴と
   する高速メカニカルシャッタ。