(57)【要約】【課題】膨大な実験とシミュレーションを必要とせず、開発期間と開発コストとを削減した制御装置およびシャッタ制御装置を提供する。【解決手段】制御対象５の作動状態を検出する検出手段２８，２９，３０と、当該手段２８，２９，３０によって得られた前記作動状態と目標の作動状態との差を誤差情報として記憶する記憶手段９と、制御対象５の作動を制御するための制御情報を前記誤差情報から求める演算手段６と、前記制御情報に基づいて制御対象５の作動を制御する制御手段６とを有する制御装置であって、演算手段６は、前記制御情報に基づく新たな誤差情報の分散が過去の誤差情報の分散よりも大きくならないように、前記制御情報を求める。【選択図】図３
2004347887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の作動状態を検出する検出手段と、
当該検出手段によって得られた前記作動状態と目標の作動状態との差を誤差情報として記憶する記憶手段と、
前記制御対象の作動を制御するための制御情報を前記誤差情報から求める演算手段と、
前記制御情報に基づいて前記制御対象の作動を制御する制御手段とを有する制御装置であって、
前記演算手段は、前記制御情報に基づく新たな誤差情報の分散が過去の誤差情報の分散よりも大きくならないように、前記制御情報を求めることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
制御対象の作動状態を検出する検出手段と、
当該検出手段によって検出された前記作動状態の、所定の作動状態に対する誤差情報を記憶する記憶手段と、
前記制御対象の作動を制御するための制御情報を前記誤差情報に基づく補正値から求めるとともに、前記補正値から求めた前記制御情報に基づく新たな誤差情報の分散が過去の誤差情報の分散よりも大きくならない範囲に前記補正値を制限する演算手段と、
前記演算手段によって制限された補正値に基づく前記制御情報に基づいて前記制御対象の作動を制御する制御手段とを備えた制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置において、
前記演算手段は、
前記過去の誤差情報のＳＮ比をη１とし、前記新たな誤差情報を変数とした当該新たな誤差情報のＳＮ比をη２として、η２−η１≧０なる条件式を満たす前記変数の範囲を求め、
当該変数の範囲内の値を前記補正値として採用することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の制御装置において、
前記過去の誤差情報の平均値が前記変数の範囲内である場合には、前記平均値を前記補正値として採用し、
前記平均値が前記変数の範囲外である場合には、前記変数の範囲の上限値または下限値を前記補正値として採用することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の制御装置において、
前記記憶手段に記憶されている前記過去の誤差情報は前記制御対象が作動するたびに更新され、前記過去の誤差情報のうちで最も古い誤差情報は順次消去されることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
過去のシャッタ秒時の、所定秒時に対する誤差に基づく補正値によって次回のシャッタ秒時の制御値を補正するシャッタ制御装置において、
前記誤差の０望目特性のＳＮ比が等しい、または増大するような範囲に前記補正値を制限することを特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項７】
過去のシャッタ秒時の、所定秒時に対する誤差に基づく補正値によって次回のシャッタ秒時の制御値を補正するシャッタ制御装置において、
前記次回の制御値に含まれる補正値成分が全て誤差になった場合の誤差の分散が前記過去のシャッタ秒時における誤差の分散より大きくならない範囲に前記補正値を制限することを特徴とするシャッタ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置およびシャッタ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラにおいてフィルムへの露光を行うためのシャッタを制御する制御装置が多数提案されている。これらの制御装置では、目標とする露光時間と実際の露光時間との誤差を解消するために、所定の補正を加えた制御情報に基づいてシャッタの動作が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３２５３８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている装置（第３実施形態に係る装置）では、目標とする露光時間と実際の露光時間との誤差を解消するための補正値を求めるために補正緩和係数を用いている。この補正緩和係数は、シャッタの動作のための制御情報に対する補正の割合を軽減させるための係数（制御情報に対して急激な補正ではなく緩やかな補正を行うための係数）であり、この係数を適切な値に決定するためには膨大な実験とシミュレーションが必要となる。このため、長い開発期間と大きな開発コストが必要となってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、膨大な実験とシミュレーションを必要とせず、開発期間と開発コストとを削減した制御装置およびシャッタ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、
制御対象の作動状態を検出する検出手段と、
当該検出手段によって得られた前記作動状態と目標の作動状態との差を誤差情報として記憶する記憶手段と、
前記制御対象の作動を制御するための制御情報を前記誤差情報から求める演算手段と、
前記制御情報に基づいて前記制御対象の作動を制御する制御手段とを有する制御装置であって、
前記演算手段は、前記制御情報に基づく新たな誤差情報の分散が過去の誤差情報の分散よりも大きくならないように、前記制御情報を求めることを特徴とする制御装置を提供する。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、
制御対象の作動状態を検出する検出手段と、
当該検出手段によって検出された前記作動状態の、所定の作動状態に対する誤差情報を記憶する記憶手段と、
前記制御対象の作動を制御するための制御情報を前記誤差情報に基づく補正値から求めるとともに、前記補正値から求めた前記制御情報に基づく新たな誤差情報の分散が過去の誤差情報の分散よりも大きくならない範囲に前記補正値を制限する演算手段と、
前記演算手段によって制限された補正値に基づく前記制御情報に基づいて前記制御対象の作動を制御する制御手段とを備えた制御装置を提供する。
【０００８】
また、請求項３に記載の制御装置は、
請求項２に記載の制御装置において、
前記演算手段は、
前記過去の誤差情報のＳＮ比をη１とし、前記新たな誤差情報を変数とした当該新たな誤差情報のＳＮ比をη２として、η２−η１≧０なる条件式を満たす前記変数の範囲を求め、
当該変数の範囲内の値を前記補正値として採用することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の制御装置は、
請求項２に記載の制御装置において、
前記過去の誤差情報の平均値が前記変数の範囲内である場合には、前記平均値を前記補正値として採用し、
前記平均値が前記変数の範囲外である場合には、前記変数の範囲の上限値または下限値を前記補正値として採用することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の制御装置は、
請求項３または請求項４に記載の制御装置において、
前記記憶手段に記憶されている前記過去の誤差情報は前記制御対象が作動するたびに更新され、前記過去の誤差情報のうちで最も古い誤差情報は順次消去されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、
過去のシャッタ秒時の、所定秒時に対する誤差に基づく補正値によって次回のシャッタ秒時の制御値を補正するシャッタ制御装置において、
前記誤差の０望目特性のＳＮ比が等しい、または増大するような範囲に前記補正値を制限することを特徴とするシャッタ制御装置を提供する。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、
過去のシャッタ秒時の、所定秒時に対する誤差に基づく補正値によって次回のシャッタ秒時の制御値を補正するシャッタ制御装置において、
前記次回の制御値に含まれる補正値成分が全て誤差になった場合の誤差の分散が前記過去のシャッタ秒時における誤差の分散より大きくならない範囲に前記補正値を制限することを特徴とするシャッタ制御装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラについて図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る制御装置を適用したカメラ１では、カメラ本体２の上面にレリーズボタン３と表示装置４とが備えられている。また、カメラ本体２の内部には、図２に示すシャッタ５、および図３にブロック図で示すＣＰＵ６、感度検出装置７、測光装置８、記憶装置９が組み込まれている。
【００１４】
シャッタ５は、図２に示すように先幕１０ａと後幕１０ｂとからなり、これらの幕１０ａ，１０ｂを所定のタイミングで開閉制御することによってフィルムへの露光時間を制限するものである。先幕１０ａと後幕１０ｂは、それぞれ複数の羽根からなり、各幕１０ａ，１０ｂの開閉はこの羽根を図２中のＡ方向へ走行させることによって行われる。ここで、図２は露光開始前のシャッタ５を示しており、羽根を微小の重なり部分を残して広げた先幕１０ａによってフィルム面が露出するアパーチャ開口１１は覆われている。尚、このとき後幕１０ｂは、羽根をアパーチャ開口１１から退避させて重ねられている。
【００１５】
先幕１０ａおよび後幕１０ｂには、それぞれの羽根を係止および走行させるための以下に述べる機構が備えられている。
先幕１０ａにおいて、各羽根は、アパーチャ開口１１から退避する方向（図２中のＡ方向）へ連動して走行できるように、２つの連結板１２ａ，１３ａによって連結されている。この連結板１２ａ，１３ａは、それぞれ軸１４ａ，１５ａを中心に回転可能である。さらに、連結板１２ａには長穴１６ａが形成されており、該長穴１６ａには先駆動レバー１７ａに設けられた駆動ピン１８ａが嵌合されている。この先駆動レバー１７ａは、軸１９ａを中心に回転可能であり、バネ２０ａによって時計方向に付勢されている。また、先駆動レバー１７ａに隣接して配置された先カギ２１ａは、軸２２ａを中心に回転可能であり、バネ２３ａによって時計方向に付勢されている。この先カギ２１ａに隣接して配置された先アーマチュアレバー２４ａは、軸２５ａを中心に回転可能であり、バネ２６ａによって時計方向に付勢されている。さらにこの先アーマチュアレバー２４ａの端部近傍には、電磁石で構成された先マグネット（先Ｍｇ）２７ａが配置されている。
【００１６】
以上の構成の下、先Ｍｇ２７ａへの通電がオンされている場合、図２に示すように先Ｍｇ２７ａはバネ２６ａの付勢力に抗して先アーマチュアレバー２４ａを電気的に係止している。これにより、先アーマチュアレバー２４ａはバネ２３ａの付勢力に抗して先カギ２１ａを係止し、先カギ２１ａはバネ２０ａの付勢力に抗して先駆動レバー１７ａを係止している。このため、先幕１０ａの羽根はフィルム面１１を覆った状態で係止されており、先幕１０ａが閉じられていることとなる。
【００１７】
一方、先Ｍｇ２７ａへの通電がオフされることによって、先アーマチュアレバー２４ａは電気的な係止が解除され、バネ２６ａの付勢力によって軸２５ａを中心に時計回り方向へ回転する。先カギ２１ａは、回転する先アーマチュアレバー２４ａによって押され、バネ２３ａの付勢力に抗して軸２２ａを中心に反時計回り方向へ回転する。これにより、先カギ２１ａと先駆動レバー１７ａとの係止が解除され、先駆動レバー１７ａはバネ２０ａの付勢力によって軸１９ａを中心に時計回り方向へ回転する。先駆動レバー１７ａの回転により、該先駆動レバー１７ａに設けられた駆動ピン１８ａは軸１７ａを中心に時計回り方向へ移動する。これにより、駆動ピン１８ａが嵌合されている連結板１２ａは軸１４ａを中心に回転する。これにより、各羽根は連結板１２ａ，１３ａの軸１４ａ，１５ａを支点として連動しアパーチャ開口１１から退避する方向（図２中のＡ方向）へ走行することとなる。このようにして先幕１０ａは開かれ、露光が開始される。
【００１８】
後幕１０ｂの羽根を係止および走行させるため機構は、先幕１０ａの機構と基本的に同様であり、この先幕１０ａの機構を構成する上記各部材に対応した後アーマチュアレバー２４ｂ、後カギ２１ｂ、後駆動レバー１７ｂ、後マグネット（後Ｍｇ）２７ｂ、および連結板１２ｂ，１３ｂから構成されている。
斯かる構成の下、後Ｍｇ２７ｂへの通電がオンされている場合、各羽根は重なってアパーチャ開口１１から退避した状態で係止されており、後幕１０ｂが開かれている。一方、後Ｍｇ２７ｂへの通電がオフされることによって、各羽根はフィルム面を覆う方向（図２中のＡ方向と同じ方向）へ走行する。これにより後幕１０ｂが閉じられ、露光が終了されることとなる。
尚、撮影時以外、詳細にはカメラ本体２のレリーズボタン３が押されていないときは、各アーマチュアレバー２４ａ，２４ｂは公知の方法によって機械的に係止（メカ係止）されており、先幕１０ａによってフィルム面が覆われた図２に示す状態が維持されている。
【００１９】
またシャッタ５には、発光ダイオード（ＬＥＤ）２８、フォトトランジスタ（ＰＴＲ）２９、および反射板３０からなるシャッタモニタが設けられている。ＬＥＤ２８およびＰＴＲ２９と、反射板３０とは、互いに幕１０ａ，１０ｂを挟むように配置されており、先幕１０ａまたは後幕１０ｂを開いた状態においてＬＥＤ２８からの光が反射板３０で反射されてＰＴＲ２９に入射するように構成されている。このため、先幕１０ａまたは後幕１０ｂを開いた状態、すなわち露光中のみＬＥＤ２８からの光がＰＴＲ２９へ導かれることとなる。
【００２０】
以上の構成のシャッタ５による露光動作について、図４に示すタイムチャートを参照して説明する。
撮影者がレリーズボタン３を押すと、先Ｍｇ２７ａおよび後Ｍｇ２７ｂが通電されてオン状態になり、各幕１０ａ，１０ｂを構成する羽根が上述の構成によって電気的に係止される。尚、レリーズボタン３が撮影者によって押される以前は、上述のように各幕１０ａ，１０ｂを構成する羽根は図２に示す状態でメカ係止されており、ここで電気制御に切り替えられることとなる。尚、このとき、不図示の撮影レンズの絞り制御が行われるとともに、撮影光路中の不図示の反射ミラーの光路外への退避（いわゆるクイックリターンミラーの跳ね上げ）が行われる。
【００２１】
そして、先Ｍｇ２７ａへの通電がオフされることによって、上記構成の羽根が図４の走行曲線Ｂで示したように走行し、先幕１０ａが開かれる（露光開始）。このとき、走行する羽根のうち、最後尾の羽根が反射板３０の前面を通過することによって、ＰＴＲ２９ではＬＥＤ２８からの光が検出されてその出力が反転する（図４中のＤ）。
さらに、予め設定されていた時間（後述の制御時間Ｔｓ）が経過した際に、後Ｍｇ２７ｂへの通電がオフされる。これによって、上記構成の羽根が図４の走行曲線Ｃで示したように走行し、後幕１０ｂが閉じられる（露光終了）。このとき、走行する羽根のうち、先頭の羽根が反射板３０の前面を通過することによって、ＰＴＲ２９ではＬＥＤ２８からの光が検出されなくなり出力が反転して元に戻る（図４中のＥ）。
尚、以上の露光が終了した後には、先幕１０ａおよび後幕１０ｂはそれぞれ露光前の状態（図２に示す状態）に復帰される。
【００２２】
（ＣＰＵ６による処理ルーチン）
次に、以上に述べた露光動作を制御するための図３に示すＣＰＵ６による処理ルーチンを図５に示したフローチャートに基づいて説明する。
本実施の形態に係る制御装置を適用したカメラ１は、シャッタ５の動作を制御するための制御情報（後述の制御時間Ｔｓ）を品質工学の０望目特性のＳＮ比を利用した演算によって求めるものである。詳しくは、本実施の形態のカメラ１は、任意のシャッタスピードでシャッタ５を動作させるときに、記憶装置９内に保持されているこれと同じシャッタスピードで露光したときの過去のデータからＳＮ比を利用して補正値を決定し、この補正値から求めた制御情報に基づいてシャッタ５の動作を制御するものである。
ステップＳ１：感度検出装置７および測光装置８からそれぞれフィルム感度信号および測光信号を取り込む。ここで、この感度検出装置７はフィルム面の感度情報を検出するものであり、測光装置８は被写体における各部分の明るさを測定するものである。
【００２３】
ステップＳ２：ステップＳ１で取り込んだフィルム感度信号および測光信号に基づき、適正露光条件であるシャッタスピード（目標とする露光時間）Ｔおよび絞り値を算出する。
ステップＳ３：記憶装置９からＤＴおよびΔＴＬを取り込み、ＤＴ＋ΔＴＬを新しいＤＴとして記憶装置９に更新する。さらに更新されたＤＴを用いてＴｓ＝Ｔ＋ＤＴを演算し、制御時間Ｔｓを算出する。
ここで、ΔＴＬは、後述する補正演算ルーチンにて求められた補正値である。またＤＴは、この補正値ΔＴＬに基づいて制御時間Ｔｓを求めるための値であり、その初期値は、先アーマチュアレバー２４ａが起動してから先幕１０ａによってフィルム面１１の露光を開始するまでの時間Ｔｘと、後アーマチュアレバー２４ｂが起動してから後幕１０ｂによってフィルム面１１の露光を終了し始めるまでの時間Ｔｙとの差（ＤＴ＝Ｔｘ−Ｔｙ）である。
【００２４】
ステップＳ４：ステップＳ２の演算結果である適正露光条件を表示装置４に表示する。
ステップＳ５：カメラ本体２のレリーズボタン３が押されているか否かを判断する。レリーズボタン３が押されていない場合にはステップＳ１に戻り、レリーズボタン３が押されている場合にはステップＳ６に進む。
ステップＳ６：シャッタ制御用の先Ｍｇ２７ａおよび後Ｍｇ２７ｂに通電する。
ステップＳ７：上述した不図示の撮影レンズの絞りを適正露光条件の絞り値となるように調整するとともに、撮影光路中の不図示の反射ミラーを光路外へ退避させる。また、先アーマチュアレバー２４ａおよび後アーマチュアレバー２４ｂのメカ係止を解除する。
ステップＳ８：シャッタ５を作動してシャッタルーチンを実行する。尚、このシャッタルーチンについては、図６を参照して後述する。
【００２５】
ステップＳ９：ステップＳ８のシャッタルーチンの実行結果に基づいて実際のシャッタスピードＴｒをＴｒ＝Ｔｓ＋Ｔ２−Ｔ１から算出し、このＴｒを記憶装置９に記憶させる。ここで、Ｔ１は、先Ｍｇ２７ａへの通電をオフしてからＰＴＲ２９の出力Ｄが検出されるまでの時間である。またＴ２は、後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフしてからＰＴＲ２９の出力Ｅが検出されるまでの時間である。さらにＴｓは、上述の制御時間であり、詳細には先Ｍｇ２７ａへの通電をオフしてから後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフするまでの時間である。
【００２６】
ステップＳ１０：記憶装置９から所定係数Ｘ１を取り込み、Ｔｒ＜Ｘ１・Ｔが成立しているか否かを判断する。成立している場合には、ステップＳ１２へ進む。成立していない場合には、ステップＳ１１へ進む。
ステップＳ１１：記憶装置９から所定係数Ｘ２を取り込み、Ｔｒ＞Ｘ２・Ｔが成立しているか否かを判断する。成立している場合には、ステップＳ１２へ進む。成立していない場合には、ステップＳ１３へ進む。
ここで、所定係数Ｘ１および所定係数Ｘ２は、それぞれシャッタスピードの下側許容限界および上側許容限界である。これらの係数の大小関係はＸ１＜Ｘ２であり、ステップＳ１０とステップＳ１１とによって実際のシャッタスピードＴｒが所定の範囲（許容範囲）内か否かを判断している。
ステップＳ１２：カメラ本体２のレリーズボタン３を撮影禁止状態（レリーズロック）にして、表示装置４に警告を表示した後、ステップＳ１４へ進む。
【００２７】
ステップＳ１３：補正演算ルーチンを実行する。尚、この補正演算ルーチンについては、図８を参照して後述する。
ステップＳ１４：露光動作が完了したので、上述の反射ミラーを撮影光路内へ復帰させるとともに、撮影レンズの絞りを最大の開口に戻す。
ステップＳ１５：シャッタ５を図２に示す状態にチャージし、先アーマチュアレバー２４ａおよび後アーマチュアレバー２４ｂをそれぞれバネに抗してメカ係止するとともに、フィルムの給送とメカニズムの付勢動作を行い、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
（シャッタルーチン）
次に、図６に示したフローチャートに基づき、ステップＳ８のシャッタルーチンを説明する。
ステップＳ１６：図２に示すシャッタ５に取り付けられたＬＥＤ２８を点灯させる。尚、この状態では反射板３０が先幕１０ａによって覆われているため、ＬＥＤ２８の発光光がＰＴＲ２９によって検出されることはない。
ステップＳ１７：先Ｍｇ２７ａへの通電をオフする。これにより、上述した動作によって先幕１０ａが開き始める。
ステップＳ１８：ＣＰＵ６内の第１カウンタ３１および第２カウンタ３２によって、それぞれ上記Ｔ１および制御時間Ｔｓの計時を開始する。
【００２９】
ステップＳ１９：制御時間Ｔｓの計時を終了したか否かを判断する。計時を終了した場合にはステップＳ２０へ進み、終了していない場合にはステップＳ２４へ進む。
ステップＳ２０：制御時間Ｔｓの計時を終了したので、後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフする。これにより、上述した動作によって後幕１０ｂが閉じ始める。
ステップＳ２１：ＣＰＵ６内の第３カウンタ３３および第４カウンタ３４によって、それぞれ上記Ｔ２およびＴ６の計時を開始する。
ここで、Ｔ６は、後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフしてからＬＥＤ２８が消灯するまでの時間である。またＴ２は、上述のように後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフしてからＰＴＲ２９において出力Ｅが検出されるまでの時間である。
【００３０】
ステップＳ２２：先幕１０ａが開き、ＬＥＤ２８の発光光が反射板３０によって反射されてＰＴＲ２９にて検出されたか否かを判断する（図４に示すＰＴＲ２９の出力反転Ｄを待つ）。そして、出力反転Ｄが検出された場合にはステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３：ステップＳ２２においてＰＴＲ２９の出力が反転することにより先幕１０ａが開いたことが検出されたため、Ｔ１の計時を終了する。
ステップＳ２４：一方、ステップＳ１９にて制御時間Ｔｓの計時を終了していない場合、先幕１０ａが開き、ＬＥＤ２８の発光光が反射板３０によって反射されてＰＴＲ２９にて検出されたか否かを判断する（図４に示すＰＴＲ２９の出力反転Ｄを待つ）。そして、出力反転Ｄが検出された場合にはステップＳ２５に進み、検出されなかった場合にはステップＳ１９に戻る。
【００３１】
ステップＳ２５：ステップＳ２４においてＰＴＲ２９の出力が反転することにより先幕１０ａが開いたことが検出されたため、Ｔ１の計時を終了する。
ステップＳ２６：制御時間Ｔｓの計時を終了したか否かを判断する。そして、計時を終了した場合にはステップＳ２７へ進む。
ステップＳ２７：制御時間Ｔｓの計時を終了したので、後Ｍｇ２７ｂへの通電をオフする。これにより、上述の動作によって後幕１０ｂが閉じ始める。
ステップＳ２８：ＣＰＵ６内の第３カウンタ３３および第４カウンタ３４によって、それぞれ上記Ｔ２および上記Ｔ６の計時を開始する。
【００３２】
ステップＳ２９：後幕１０ｂが閉じ、ＬＥＤ２８の発光光が後幕１０ｂによって遮られてＰＴＲ２９で検出されなくなったか否かを判断する（図４に示すＰＴＲ２９の出力反転Ｅを待つ）。そして、出力反転Ｅが検出された場合にはステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０：ステップＳ３２においてＰＴＲ２９の出力が反転することにより後幕１０ｂが閉じたことが検出されたため、Ｔ２の計時を終了する。
ステップＳ３１：Ｔ６の計時を終了する。
ステップＳ３２：ＬＥＤ２８を消灯し、図５に示すステップＳ９に進む。
【００３３】
ここで、ステップＳ９における補正演算ルーチンを説明するにあたり、まず補正値ΔＴＬの導出について説明する。
まず、目標のシャッタスピードＴをねらってシャッタ５を作動させたとき、実際のシャッタスピードはＴｒであったとする。このとき、シャッタスピードの誤差は、
ｙ＝Ｔｒ−Ｔ    （１）
となる。
複数回（ｎ回）シャッタレリーズすることによって得られた誤差をｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎとし、これらの誤差はカメラ１の記憶装置９に記憶されている。
この状態において、ｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎを使って品質工学の０望目特性のＳＮ比を求める。０望目特性のＳＮ比η１は、次の式（２）となる。
【００３４】
【数１】
2004347887.tif 000003
【００３５】
次に、ｎ＋１回目の誤差ｙｎ＋１が仮に求まったものとして、ｙ２，ｙ３，・・・・・・，ｙｎ，ｙｎ＋１から０望目特性のＳＮ比η２を計算すると、次の式（５）となる。
【００３６】
【数２】
2004347887.tif 000004
【００３７】
０望目特性のＳＮ比は、大きければ大きいほど誤差のばらつき、すなわち分散が小さいことを意味する。このため、
η２−η１≧０    （８）
を満足していれば、ｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎの誤差集団よりｙ２，ｙ３，・・・・・・，ｙｎ，ｙｎ＋１の誤差集団の方が誤差のばらつき、すなわち分散が小さくなっていることになる。
したがって、上記式（８）を満足するためには、仮に求まったものとした上記誤差ｙｎ＋１がどのような条件を満たしていればよいか計算する。
【００３８】
【数３】
2004347887.tif 000005
【００３９】
ここで、Ｖｅ１，Ｖｅ２は、式（３），式（６）よりそれぞれ２乗和であるから、実際はＶｅ１＞０，Ｖｅ２＞０と考えてよい（尚、Ｖｅ１＝０，Ｖｅ２＝０が可能であるが、実際に起こることはない。）。
式（９）の両辺にＶｅ２を掛ける。
Ｖｅ１≧Ｖｅ２
Ｖｅ１−Ｖｅ２≧０    （１０）
したがって、ｙｎ＋１が式（１０）を満足すれば、式（８）が成り立つこととなる。以下、Ｖｅ１−Ｖｅ２をｙｎ＋１の関数と考え、式（１０）を満足するｙｎ＋１を求める。
【００４０】
【数４】
2004347887.tif 000006
【００４１】
【数５】
2004347887.tif 000007
【００４２】
また、式（１３）よりｙｎ＋１２の係数は負であるから、関数Ｖｅ１−Ｖｅ２は図７に示すような上に凸の放物線で表される。したがって、図７の斜線部で示されるｙｎ＋１の範囲内（上記Ｖｅ１−Ｖｅ２＝０となる２点間）においてＶｅ１−Ｖｅ２≧０となる。すなわち、ｙｎ＋１の値がこの範囲内であれば０望目特性のＳＮ比が減少することはない。よって、これがｙｎ＋１が上記式（８）を満足するための条件となる。
【００４３】
以上を踏まえて、シャッタスピードを制御する場合、カメラ１内に記憶されている過去の誤差データｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎを用いて次回のシャッタ動作時の誤差ｙｎ＋１が理想的には０となるように補正したい。そこで、補正量ｅを次式とする。
【００４４】
【数６】
2004347887.tif 000008
【００４５】
このとき、補正量ｅが図７の斜線部の範囲、すなわち上記Ｖｅ１−Ｖｅ２＝０となる２点間に入っていれば、補正量ｅが全て誤差となったとしても（すなわち補正量ｅの補正を行わなかったとき目標値のシャッタスピードが得られた時）ＳＮ比が減少して誤差のばらつき（分散）が増大することはない。したがって、補正量ｅを、上記ＣＰＵ６の処理ルーチンにて述べた補正値ΔＴＬとして採用する。
【００４６】
一方、補正値ｅが上記Ｖｅ１−Ｖｅ２＝０となる２点間に入らない場合には、補正量ｅだけ補正することによってＳＮ比が減少してばらつき、すなわち分散を増大させてしまう恐れがある。このため、上記Ｖｅ１−Ｖｅ２＝０となる２点のうち、補正量ｅの値に近い方の点を補正値ΔＴＬとして採用する。
以上のように、常に図７の斜線部の範囲内の値を補正値ΔＴＬとして採用することによって、ＳＮ比が減少して誤差のばらつき、すなわち分散が増大してしまうことを確実に防ぐことができる。
【００４７】
（補正演算ルーチン）
次に、上述した補正値ΔＴＬの導出に基づくステップＳ１３の補正演算ルーチンについて、図８に示したフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ３３：ステップＳ８のシャッタ動作によって得られた最新のＴｒを用い、Ｔｒ−Ｔより最新の誤差ｙｎを求める。
ここで、上述のようにＴは、目標のシャッタスピードであり、Ｔｒは、実際のシャッタスピードである。
【００４８】
ステップＳ３４：記憶装置９よりシャッタスピードＴのときの過去の誤差データを読み出し、ｙとして入力する。例えば、シャッタスピードＴが１／４０００（ｓ）のときについて説明すれば、Ｔ＝１／４０００（ｓ）のときの過去の誤差データｘ２４０００，ｘ３４０００，・・・・・・，ｘｎ−１４０００を、それぞれｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎ−１として読み込む。
このように、ステップＳ３３において最新の誤差ｙｎを求め、ステップＳ３４において最も古い誤差データ（ｘ１４０００）を切り捨てることにより、誤差データの更新が行われる。
ステップＳ３５：誤差ｙ１，ｙ２，・・・・・・，ｙｎの平均値ｍを求める。
【００４９】
【数７】
2004347887.tif 000009
【００５０】
ステップＳ３８：ｍ＜ｙ１が成立するか否かを判断する。成立する場合にはステップＳ３９に進み、不成立の場合にはステップＳ４０に進む。
ステップＳ３９：ｙ１を補正値ΔＴＬとして読み込む。
【００５１】
【数８】
2004347887.tif 000010
【００５２】
ステップＳ４４：ｍ＜ｙ１が成立するか否かを判断する。成立する場合にはステップＳ４１に進み、不成立の場合にはステップＳ３９に進む。
ステップＳ４５：誤差データｙｉをｘｉＴとして記憶装置に記憶させ、図４に示すステップＳ１４に進む。例えば、Ｔが１／４０００（ｓ）の時、ｙ１をｘ１４０００、ｙ２をｘ２４０００、・・・・・・ｙｎをｘｎ４０００としてそれぞれ記憶させ、ステップＳ１４に進む。
【００５３】
以上、本実施の形態に係る制御装置を適用したカメラは、上述のように、シャッタの動作を制御するための制御情報を品質工学の０望目特性のＳＮ比を利用した演算によって求める構成とすることによって、膨大な実験とシミュレーションが必要でなくなるため、開発期間と開発コストを削減することができる。
【００５４】
また、上述のように本実施の形態に係る制御装置を適用したカメラは、シャッタの作動誤差のＳＮ比が小さくなることがないように、図７に示す斜線部の範囲内の値を補正値として常に採用しシャッタを制御している。これにより、シャッタの作動誤差のばらつき、すなわち分散が増大してしまうことを確実に防ぐことができる。より詳細には、誤差を過度に補正してしまい、このときの補正値の過度分が次回のシャッタ動作に前回の誤差として反映されてしまうことがない。したがって、過度の補正をシャッタ動作の度に繰り返すことによって、シャッタの作動誤差のばらつき、すなわち分散が増大し、該誤差が発散していってしまうことを確実に防ぐことができる。
【００５５】
尚、本実施の形態に係る制御装置を適用したカメラは、一例としてフィルムカメラを記載しているが、本発明の制御装置はこれに限られるものでなく、デジタルカメラにも当然適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、膨大な実験とシミュレーションを必要とせず、開発期間と開発コストとを削減して、補正ルーチンそのものによる誤差の発散を防止した制御装置およびシャッタ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおけるシャッタの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおける制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおけるシャッタ動作（露光動作）を示すタイムチャート図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおけるＣＰＵの処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおけるシャッタルーチンを示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおける補正値の導出を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用したカメラにおける補正演算ルーチンを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１    カメラ
５    シャッタ
６    ＣＰＵ
９    記憶装置
１０ａ，１０ｂ    先幕，後幕
２４ａ，２４ｂ    先アーマチュアレバー，後アーマチュアレバー
２７ａ，２７ｂ    先マグネット（先Ｍｇ），後マグネット（後Ｍｇ）
２８    発光ダイオード（ＬＥＤ）
２９    フォトトランジスタ（ＰＴＲ）
３０    反射板
【図１】
2004347887.tif 000011
【図２】
2004347887.tif 000012
【図３】
2004347887.tif 000013
【図４】
2004347887.tif 000014
【図５】
2004347887.tif 000015
【図６】
2004347887.tif 000016
【図７】
2004347887.tif 000017
【図８】
2004347887.tif 000018