JPS62296109A - バイモルフを用いた焦点調節装置及び露出制御装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、バイモルフを用いた焦点調節装置及び露出制
御装置に関するものであり、カメラの自動焦点調節や自
動露出制御の用途に適するものである。

（従来の技術） 従来、測距値をアナログデータとしてメモリーし、この
アナログメモリー値と、撮影レンズの動きによって抵抗
値が変化する摺動抵抗にて調整される電圧値とを比較し
て、焦点調節を行うようにした装置が提案されている。

この従来例にあっては、撮影レンズの駆動手段の池に、
撮影レンズの駆動量検出手段として摺動抵抗を用いてい
るので、コストアップになると共に、摩擦等による摺動
抵抗の劣化によって焦点調節の誤差が発生する慣れがあ
った。

（発明が解決しようとする問題点） 最近のカメラは自動焦点調節機能や自動露出制御機能を
備えるものが多いが、焦点調整のための撮影レンズの動
きや露出制御のためのシャッターの動きを前記従来例の
ように摺動抵抗を用いて検出しているものにおいては、
摩擦等による摺動抵抗の劣化が避けられない、そこで、
非接触で例えばバイモルフを用いることによって焦点調
節や露出制御を行うことが考えられる。この場合のバイ
モルフの動き量を制御する方法としては、（ａ）印加電
圧を制御して変位量を制御する方法、（ｂ）変位量を非
接触でモニターして所定の変位量に達したら電圧の印加
を止める方法、が考えられる。しかし、（ｂ）の制御方
法は変位量をモニターする構成として、例えばフォトイ
ンクラブタ等の光電的エンコーダが必要となるためにコ
ストアップになるという問題がある。

一方、バイモルフの印加電圧を制御する方法としては、
デジタルで制御を行う方法と、アナログで制御を行う方
法とがあるが、デジタルで制御を行うと離散的な制御と
なるので、細かい制御が困難であるという問題があり、
細かい制御を行おうとすれば分解能を上げることが必要
となり、やはりコストアップになるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、コストアップになることなく、
簡単な構成で、連続的に焦点調節及び露出制御を行うこ
とができるバイモルフを用いた焦点調節装置及び露出制
御装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るバイモルフを用いた焦点調節装置にあって
は、上述のような問題点を解決するために、第１図及び
第２図に示すように、被写体までの距離を測定する測距
回路（１）と、測距回路（１）にて測定された被写体ま
での距離に応じた電圧をメモリーするアナログメモリー
（２）と、撮影レンズ（３）と、撮影レンズ（３）を駆
動するバイモルフ（４）と、バイモルフ（４）に印加さ
れる電圧を検出する検出回路（５）と、検出回路（５）
の出力と前記アナログメモリー（２）のメモリー値とを
比較する比較回路（６）と、この比較回路（６）の出力
によってバイモルフ（４）の駆動を制御する制御回路（
７）とを有するものである。

また、併合発明に係るバイモルフを用いた露出制御装置
にあっては、第３図及び第４図に示されるように、被写
体の明るさを測定する測光回路（８）と、測光回路（８
）にて測定された被写体の明るさに基づいて露出値に応
じた電圧をメモリーするアナログメモリー（２）と、シ
ャッター（９）と、シャッター（９）を駆動するバイモ
ルフ（４′）と、バイモルフ（４“）に印加される電圧
を検出する検出回路（５）と、検出回路（５）の出力と
前記アナログメモリー（２）のメモリー値とを比較する
比較回路（６）と、この比較回路（６）の出力によって
バイモルフ（４゛）の駆動を制御する制御回路（７）と
を有するものである。

（作用） 本発明に係るバイモルフを用いた焦点調節装置にあって
は、測距回路（１）によって被写体までの距離が測定さ
れ、測定された距離に応じた電圧がアナログメモリー（
２〉にメモリーされる。撮影レンズ（３）はバイモルフ
（４）によって駆動される。

バイモルフ（４）の変位量はバイモルフ（４）に印加さ
れる電圧によって検出されるので、特別なエンコーダは
必要とされない、バイモルフ（４）の印加電圧は、検出
回路（５）にて検出され、比較回路（６）によって前記
アナログメモリー（２）のメモリー値と比較される。制
御回路（７）は、この比較回路（６）の出力によってバ
イモルフ（４）の駆動を制御し、撮影レンズ（３）の焦
点調節を行う。

併合発明に係るバイモルフを用いた露出制御装置にあっ
ては、測光回路（８）によって被写体の明るさが測定さ
れる。測光回路（８）にて測定された被写体の明るさに
基づいてフィルム６度等を含めた露出値に応じた電圧が
、アナログメモリー（２）にメモリーされる。絞りとし
ても作用するシャッター（９）はバイモルフ（４°）に
よって駆動される。

バイモルフ（４゛）の変位量はバイモルフ（４′）に印
加される電圧によって検出されるので、特別なエンコー
ダは必要とされない、バイモルフ（４″）の印加電圧は
、検出回路（５）にて検出され、比較回路（６）によっ
て前記アナログメモリー（２）のメモリー値と比較され
る。制御回路（７）は、この比較口Ｆ＃ｒ（６）の出力
によってバイモルフ（４′）の駆動を制御し、シャッタ
ー（９）の開き具合を制御し、これによって露出制御を
行う。

（実施例） 以下、本発明の好ましい実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るバイモルフを用いた焦
点調節装置における撮影レンズ駆動８！１構を示す。後
述の制御回路（７）からバイモルフ（４）に電圧が印加
されると、バイモルフ（４）は矢印Ｐ方向に変形し、こ
のバイモルフ（４）に連結されている撮影レンズ繰り出
し棒（１１）が、矢印Ｐ方向に駆動され乞、これによっ
て、撮影レンズ繰り出し棒（１１）に固定されている撮
影レンズ（３）が繰り出される０図中、（１２）は、シ
ャッター機構（１３）及び撮影レンズ（３）を保持する
ための白板であり、バイモルフ（４）もこの台板（１２
）に固定されている。

ここで、バイモルフ（４）は、第５図（ｂ）に示される
ように、長さ方向に変形する２枚の圧電素子（４ａ）、
（４ｂ）を貼り合わせたものであり、一方の圧電素子（
４ａ）と他方の圧電素子（４ｂ）との間に電圧を印加す
ると、一方の圧電素子（４ａ）が伸び、他方の圧電素子
（４ｂ）が縮んで、撓みを生じるようにしたものである
。したがって、一端を固定して電圧を印加すると、他端
が変位するようになっている。第５図（ａ）はバイモル
フ（４）の電圧−変位菫特性の一例を示すものである。

第２図は、前記バイモルフ（４）の駆動回路を示す回路
図である。（１）は測距回路であり、被写体までの距離
を検出し、被写体までの距離に応じた電圧を出力する。

（Ｃ１）は、測距回路（１）から出力された被写体まで
の距離に応じた電圧をアナログ的にメモリーするための
コンデンサである。スイッチ（Ｓｌ）はレリーズボタン
（図示せず）のレリーズ（第２ストローク）操作により
ＯＮされて、コンデンサ（Ｃ１）の電圧をコンパレータ
（ＣＯＭＰ＞の非反転入力端子に印加する。このコンパ
レータ（ＣＯＭＰ）の反転入力端子には、バイモルフ（
４）に印加されている電圧の分圧電圧が印加されている
。コンパレータ（ＣＯＭＰ＞の出力は、２人カアンド回
路（Ａ　Ｎ　１　）の一方の入力に接続されている。

スイッチ（Ｓ３）は、スイッチ（Ｓｌ）に連動するスイ
ッチである。スイッチ（Ｓ３）がＯＮのときには、アン
ド回路（ＡＮＩ）の他方の入力は電源Ｖに接続されてｒ
Ｈ，レベルとなり、スイッチ（Ｓ３）がＯＦＦのときに
は、アンド回路（ＡＮＩ）の前記入力はプルダウン抵抗
（Ｒ７）を介してグラウンドに接続されて「Ｌ」レベル
となる。ここで、■は駆動回路の動作電源電圧であり、
電池電源によって供給される比較的低い電圧である。ｖ
２は電池電圧を昇圧回路（１４）にて昇圧したバイモル
フ駆動用の電圧であり、２００■程度の高い電圧とされ
ている。

この電圧■２はダイオード（Ｄｌ）を介して、トランジ
スタ（Ｃ２）とダイオード（Ｄ２）及びバイモルフ（４
）の直列回路に印加されている。

今、スイッチ（Ｓ３）がＯＦＦされているものとすると
、アンド回路（ＡＮＩ）の片方の入力が「Ｌ」レベルと
なるので、アンド回路（ＡＮＩ）の出力は「Ｌ」レベル
となる。このとき、トランジスタ（Ｑｌ）のベースは抵
抗（Ｒ９）を介してグラウンドのレベルにプルダウンさ
れるからトランジスタ（Ｑｌ）はＯＦＦとなり、トラン
ジスタ（Ｃ２）もＯＦＦとなって、バイモルフ（４）に
は電圧が印加されない。

今、レリーズボタンが押され、スイッチ（ＳＬ）。

（Ｓ３）がＯＮされて、コンパレータ（ＣＯＭ　Ｐ　’
）がｒＨ」レベルを出力しているものとすると、アンド
回路（ＡＮＩ）の入力が共にｒＨ，レベルとなるので、
アンド回路（ＡＮＩ＞の出力はｒＨ」レベルとなる。

これによって、抵抗（Ｒ８）を介してトランジスタ（Ｑ
ｌ）にベース電流が流れ、トランジスタ（Ｑｌ）がＯＮ
され、抵抗（Ｒ１）を介してトランジスタ（Ｃ２）にベ
ース電流が流れるので、トランジスタ（Ｃ２）もＯＮさ
れる。このとき、バイモルフ（４）には、ダイオード（
Ｄｌ）とトランジスタ（Ｃ２）及びダイオード（Ｄ２）
を介して、昇圧回路（１４）で昇圧された電圧Ｖ２が印
加される。この電圧の印加により、バ、イモルフ（４）
自身が有しているコンデンサ成分、及び、バイモルフ（
４）と並列に接続されたコンデンサ（Ｃ２）に電荷が蓄
積されて、バイモルフ（４）への印加電圧が上昇し、バ
イモルフ（４）もこの電圧の上昇に伴い、変形していく
、尚、コンデンサ（Ｃ２）は必ずしも必要ではなく、印
加電圧の上昇を上記比較回路による制御に適した傾きに
するためのものであり、それに応じて容量が適宜法めら
れる。バイモルフ（４）への印加電圧が上昇することに
より、抵抗（Ｒ２）、（Ｒ３）で分圧される電圧も上昇
する。この分圧電圧がメモリー用のコンデンサ（Ｃ１）
の電圧と等しくなると、すなわち、撮影レンズ（３）が
必要な量だけ繰り出されると、コンパレータ（ＣＯＭＰ
）の出力は反転し、「Ｌ」レベルとなる。これによって
、アンド回路（ＡＮｌ）の出力は「Ｌ」レベルとなり、
トランジスタ（Ｑｌ）、（Ｃ２）は共にＯＦＦとなり、
バイモルフ（４）への通電は停止され、バイモルフ（４
）はコンデンサ（Ｃ２）及びバイモルフ（４）自身の有
するコンデンサ成分に蓄えられた電圧により変位を一定
に保つ、即ち、撮影レンズ（３）は繰り出された位置に
固定される。

撮影が終了し、レリーズスイッチ（Ｓ　Ｌ　）、（Ｓ　
３　）がＯＦＦになると、モーター（図示せず）が回転
し、フィルム巻き上げが行なわれ、これに連動した機構
により、スイッチ（Ｓ２）がＯＮとなる。このとき、電
源電圧■が抵抗（Ｒ６）、（Ｒ５）にて分圧され、抵抗
（Ｒ４）を介してトランジスタ（Ｃ３）のベースにバイ
アス電流が流れ、トランジスタ（Ｃ３）がＯＮされるの
で、トランジスタ（Ｃ３）を介してコンデンサ（Ｃ２〉
及びバイモルフ（４）の蓄積電荷が放電される。これに
より、バイモルフ（４）は初期位置に復帰し、これに連
動して撮影レンズ（３）が初期位置に繰り込まれる。ス
イッチ（Ｓ２）は、フィルムの巻き上げ完了直前にＯＦ
Ｆされる。これによってトランジスタ（Ｃ３）はオフさ
れて、バイモルフく４）の両端短絡を解除し、次のレリ
ーズ動作に備えるようになっている。

前記実施例では、撮影レンズ（３）の駆動にバイモルフ
（４）を利用し、このバイモルフ（４）を測距信号のメ
モリー電圧に応じて制御するようにしたが、これは、レ
ンズ制御に限らず、シャッター制御にも利用することが
できる。以下にその例を示す。

第３図は、併重発明の一実施例に係るバイモルフを用い
た露出制御装置における絞り兼用のシャッター８！楕を
示す０図中、（４′）はバイモルフであ。

す、向かって左側の端が固定されている。バイモルフ（
４゛）は電圧を加えることによって、図中、固定端と反
対側の端部が下方に曲がり、増幅リンク機構（１５）を
枢支軸（１６）を中心として反時計方向に回動させる。

増幅リンク機構（１５）は、回動端にシャッター開放ビ
ン（１７）を有している。

このシャッター開放ビン（１７）はシャッター幕（９Ｍ
）、（９ｂ）に設けられたガイド溝（１８ａ）、（１８
ｂ）に沿って動き、枢支軸（１９）を中心としてシャッ
ター幕（９ａ）、（９ａ）を回動させる。シャッター幕
（９ａ）、（９ｂ）の回動によって、シャッター（９）
が開き。

シャッター（９）の開度に応じて、透孔（２０）を介し
て光が通過する。

第４図は前記シャッター機構におけるバイモルフ（４′
）の駆動回路である。第４図の駆動回路は、第２図の駆
動回路とほとんど同じであるので、相違点のみを説明す
る。まず、測距回路（１）が測光回路（８）に置き換え
られており、これに伴い、コンデンサ（Ｃ１）の電圧は
フィルム感度を含めた露出値をメモリーしたものとなっ
ている。レリーズボタンが押されたときに、バイモルフ
（４”）への通電を開始し、バイモルフ（４“）への印
加電圧がコンデンサ（Ｃ１）にメモリーされた電圧に応
じた所定のレベルに達したときに、バイモルフ（４゛）
への通電を停止して、バイモルフ（４゛）の変位量を所
望の値に制御するための構成及び動作については、第２
図の駆動回路の場合と同様である。

本実施例においては、アンド回路（ＡＮ２）が設けられ
ており、その一方の入力には、スイッチ（Ｓ３）のＯＮ
時に「Ｈ」レベルとなりＯＦＦ時に「Ｌ」レベルとなる
信号が入力され、他方の入力には、アンド回路（ＡＮＩ
）の出力を反転した信号が入力されている。レリーズス
イッチ（Ｓ　１　）、（Ｓ　３　）が閉じられて、バイ
モルフ（４°）が変形し、絞り兼用のシャッター（９）
が所定の開度に達して、コンパレータ（ＣＯＭ　Ｐ　）
の出力が反転し、アンド回路（ＡＮｌ）の出力が「Ｌ」
レベルになると、トランジスタ（Ｑｌ）、＜Ｑ２）がＯ
ＦＦされて、バイモルフ（４″）への通電が停止される
が、このとき同時に、アンド回路（ＡＮ２）の出力がｒ
Ｈ，レベルとなり、トランジスタ（Ｑ３）がＯＮとなっ
て、バイモルフ（４°）の両端を短絡し、バイモルフ（
４′）を初期位置に復帰させるから、絞り兼用のシャッ
ター（９）は閉じられる。したがって、絞り兼用のシャ
ッター（９）は、露出値に応じた開度まで開かれた後、
直ちに閉じられるものである。

なお、アンド回路（Ａ　Ｎ　２　＞の出力が「Ｈ」レベ
ルとなったときに、抵抗（ＲＩＯ）を介してトランジス
タ（Ｑ４）にベース電流が流れ、トランジスタ（Ｑ４）
がＯＮされる。このトランジスタ（Ｑ４）は、バイモル
フ（４°）の印加電圧が低下し、抵抗（Ｒ２）、（Ｒ３
）による分圧電圧が低下することにより、コンパレータ
（ＣＯＭＰ）及びアンド回路（ＡＮＩ）の出力が反転し
、ｒＨ，レベルとなって、トランジスタ（Ｑｌ）が再び
ＯＮされてシャッター（９）が再び開くことを防止して
いる。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、バイモルフを用いて撮
影レンズを駆動しているので、摺動抵抗を用いることな
く非接触で焦点調節を行うことができるものであり、耐
久性に優れているという利点がある。また、撮影レンズ
の駆動量はバイモルフへの印加電圧によって検出するよ
うにしているので、撮影レンズの駆動手段と撮影レンズ
の駆動量検出手段とを兼用することができて、特別なフ
ォトインクラブタ等の光；的エンコーダなどを必要とせ
ず、コストダウンを図ることができるものであり、さら
にまた、アナログメモリーの電圧とバイモルフの印加電
圧とを比較回路にて比較してアナログ制御を行っている
ので、安価な構成であつながら、連続的に細かな焦点調
節ができるという効果がある。

また、併合発明にあっては、バイモルフを用いてシャッ
ターを駆動しているので、摺動抵抗を用いることなく露
出制御を行うことができるものであり、耐久性に優れて
いるという利点がある。また、シャッターの駆動Ｉはバ
イモルフへの印加電圧によって検出するようにしている
ので、シャッターの駆動手段とシャッターの駆動量検出
手段とを兼用することができて、特別な光電的エンコー
ダなどを必要とせず、コストダウンを図ることができる
ものであり、さらにまた、アナログメモリーの電圧とバ
イモルフの印加電圧とを比較回路にて比較してアナログ
ｆｔ１ｌＤ１１を行っているので、安価な構成でありな
がら、連続的に細かな露出制御ができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の要部構成図、第２図は同
上に用いるバイモルフの駆動回路の回路図、第３図は併
合発明に係る実施例の要部構成図、第４図は同上に用い
るバイモルフの駆動回路の回路図、第５図（、）はバイ
モルフの特性を示す図、第５［２Ｉ（ｂ）はバイモルフ
の構成を示す図である。 （１）は測距回路、（２）はアナログメモリー、（３）
は撮影レンズ、（４）、（４°）はバイモルフ、（５）
は検出回路、（６）は比較回路、（７）は制御回路、（
８）は測光回路、（９）はシャッターである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体までの距離を測定する測距回路と、測距回
   路にて測定された被写体までの距離に応じた電圧をメモ
   リーするアナログメモリーと、撮影レンズと、撮影レン
   ズを駆動するバイモルフと、バイモルフに印加される電
   圧を検出する検出回路と、検出回路の出力と前記アナロ
   グメモリーのメモリー値とを比較する比較回路と、この
   比較回路の出力によってバイモルフの駆動を制御する制
   御回路とを有して成ることを特徴とするバイモルフを用
   いた焦点調節装置。
2. （２）被写体の明るさを測定する測光回路と、測光回路
   にて測定された被写体の明るさに基づいて露出値に応じ
   た電圧をメモリーするアナログメモリーと、シャッター
   と、シャッターを駆動するバイモルフと、バイモルフに
   印加される電圧を検出する検出回路と、検出回路の出力
   と前記アナログメモリーのメモリー値とを比較する比較
   回路と、この比較回路の出力によってバイモルフの駆動
   を制御する制御回路とを有して成ることを特徴とするバ
   イモルフを用いた露出制御装置。