JP2000250090A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、テイキングレンズの焦点距離が変化
しても、視野角の割合いを一定とした測光が可能となる
カメラを提供する。 【解決手段】本発明によると、焦点距離可変の撮影レン
ズと、前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検
出手段と、前記撮影レンズを合焦位置へ変位させるた
め、被写体距離に応じた被写体像信号を出力する複数の
画素からなる合焦用センサと、上記合焦用センサにおけ
る所定の画素領域を使用して、被写体の輝度値を測定す
る測光手段とを具備し、前記測光手段は、前記焦点距離
検出手段により検出した焦点距離情報に応じて、前記合
焦用センサの使用画素領域を切り換えて前記被写体の輝
度値を測定することを特徴とするカメラが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、スポット
測光と称されているような部分測光が可能なカメラに関
するものであり、より詳しくは、合焦（ＡＦ）用センサ
を用いて部分測光を行うカメラの改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、同心円状に分割された測光用
センサを有し、ズームレンズの焦点距離に応じて測光用
センサの有効領域を切り換えるカメラが提案されてい
る。

【０００３】また、これとは別に、ＡＦ用センサと測光
用センサとを兼用する技術も多数提案されている。

【０００４】そして、実際に、スポット測光をＡＦ用ラ
インセンサで行う一眼レフカメラも商品化されている。

【０００５】ところで、近年のパッシブＡＦセンサユニ
ットの小型化と、コンパクトカメラの高倍率ズーム化や
小型化とがあいまって、上記のような測光に関する技術
が益々重要になってきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような同心円状に分割された測光用センサにおいて
は、同心円状等の分割数をズームの高倍率化に合わせて
増やすことに限界があるため、結果として、有効領域の
切り換えポイント付近では、測光値に著しい不連続性が
発生してしまう。

【０００７】また、テイキングレンズとは独立した光学
系を有するパッシブＡＦ用センサで測光を行った場合に
は、テイキングレンズの焦点距離によって、撮影画角に
対するパッシブＡＦ用センサの視野角の割合いが変化す
るため、撮影画角に対する測光領域も変化してしまうこ
とにより、ユーザの意に反した領域を測光してしまう結
果として、最悪には露出の合わない写真が撮れることと
なってしまう。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、テイキングレンズの焦点距離が変化しても、視野
角の割合いを一定とした測光が可能となるカメラを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）本発明によると、
上記課題を解決するために、焦点距離可変の撮影レンズ
と、前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出
手段と、前記撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、
被写体距離に応じた被写体像信号を出力する複数の画素
からなる合焦用センサと、上記合焦用センサにおける所
定の画素領域を使用して、被写体の輝度値を測定する測
光手段とを具備し、前記測光手段は、前記焦点距離検出
手段により検出した焦点距離情報に応じて、前記合焦用
センサの使用画素領域を切り換えて前記被写体の輝度値
を測定することを特徴とするカメラが提供される。

【００１０】（２）また、本発明によると、上記課題を
解決するために、焦点距離可変の撮影レンズと、前記撮
影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段と、前
記撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、被写体距離
に応じた被写体像信号を出力する複数画素からなる合焦
用センサと、前記合焦用センサにおける所定の画素領域
を使用して、被写体の輝度値を測定する測光手段と、前
記測光手段の測光領域をファインダ視野内に表示するた
めに固設された測光領域表示マークと、上記焦点距離検
出手段により検出された焦点距離情報に応じて、前記測
光手段による前記合焦用センサの使用画素領域を切り換
えることにより、前記測光領域表示マークの示す測光領
域と前記測光手段による前記合焦用センサの前記使用画
素領域とが常に一致するように制御する制御手段と、を
具備することを特徴とするカメラが提供される。

【００１１】（３）また、本発明によると、上記課題を
解決するために、前記測光手段により、前記合焦用セン
サにおける所定の画素領域を使用して、前記測光領域表
示マークで示すファインダ視野内の被写体の一部領域で
あるスポット測光領域を測光する第１の測光手段と、前
記合焦用センサとは別に設けられる測光用センサによ
り、前記第１の測光手段による前記スポット測光領域よ
りも広い領域の輝度を測定する第２の測光手段と、を具
備することを特徴とする（２）に記載のカメラが提供さ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施の形態によるカメ
ラの概略的な構成を示すブロック図である。

【００１４】すなわち、このカメラは、図１に示すよう
に、カメラ全体を制御する制御回路１１と、この制御回
路１１に接続されるＡＦユニット１２、測光ユニット１
３、レンズ駆動回路１４、焦点距離検出回路１５、ＥＥ
ＰＲＯＭ１６、ズームアップ（ＺＵ）スイッチ１７、ズ
ームダウン（ＺＤ）スイッチ１８と、前記レンズ駆動回
路１４、焦点距離検出回路１５に接続されるズームレン
ズユニット１９とから構成されている。

【００１５】ここで、制御回路１１は、マイクロプロセ
ッサであって、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、カウン
タ等を備えていることにより、予めＲＯＭに記憶された
プログラムに従い、露出動作（ＡＦ、測光、シャッタ駆
動等）、ズームレンズ制御、フィルム給送、各種スイッ
チの入力等、カメラ全体の制御を司る。

【００１６】また、ズームレンズユニット１９は、図示
しない焦点距離可変の撮影レンズとしてのズームレンズ
を含む撮影レンズ（テイキングレンズ）系の焦点距離を
切り換えるための機構部と、モータ等からなり、このズ
ームレンズの動きは図示しないファインダの表示とも連
動している。

【００１７】また、ズームレンズ駆動回路１４は、制御
回路１１からの制御信号に従って、ズームレンズユニッ
ト１９内のモータを駆動することにより、ズームレンズ
駆動すなわちズーミングを行う。

【００１８】また、焦点距離検出回路１５は、前記撮影
レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段として図
示しない前記撮影レンズを焦点距離可変に支持する鏡枠
の繰出し量を検出することにより、その鏡枠の繰出し量
に基づいた焦点距離を検出して、その焦点距離情報を制
御回路１１に出力する。

【００１９】制御回路１１では、この焦点距離検出回路
１５からの焦点距離情報を制御回路１１内のＲＡＭに格
納しておく。

【００２０】また、ＺＵスイッチ１７、ＺＤスイッチ１
８は、ユーザにより操作されるスイッチで、それらの操
作により、制御回路１１を介してズームレンズユニット
１９内のズームレンズの駆動方向を指示する。

【００２１】そして、ＺＵスイッチ１７の操作で望遠側
に、ＺＤスイッチ１８の操作で広角側にズームレンズを
駆動する。

【００２２】また、ＡＦユニット１２は、前記撮影レン
ズを合焦位置へ変位させるため、被写体距離に応じた被
写体像信号を出力する複数画素からなる合焦用（ＡＦ）
センサとして、一対の結像レンズと対応した一対のセン
サ列とで構成される。

【００２３】そして、制御回路１１からの指示により、
ＡＦユニット１２の全センサは一斉に結像レンズを介し
て結像される被写体像に対応した光電流の積分を開始
し、同様に制御回路１１からの指示により、その積分を
中止する。

【００２４】このＡＦユニット１２の各センサの積分結
果は、アナログ電圧として、制御回路１１からのクロッ
ク信号に同期して制御回路１１に出力される。

【００２５】制御回路１１では、このＡＦユニット１２
からのアナログ電圧を逐次Ａ／Ｄ変換して、そのデジタ
ルデータを制御回路１１内のＲＡＭに格納する。

【００２６】また、制御回路１１では、これと同時にＡ
Ｆユニット１２の各センサの積分を実行した時間データ
も制御回路１１内のＲＡＭに記憶しておく。

【００２７】そして、制御回路１１は、これらの記憶デ
ータを用いて、被写体までの距離や、輝度を算出する。

【００２８】測光ユニット１３は、前記撮影レンズの光
路とは異なる光路上に設けられる図示しない結像レンズ
と、この結像レンズを介して受光する、例えば、同心円
状等に分割された測光用センサとしてのフォトダイオー
ド等からなり、被写界の平均的な輝度を測定する。

【００２９】この測光ユニット１３からの測光結果は、
光電流を対数圧縮して、アナログ電圧として制御回路１
１に出力される。

【００３０】制御回路１１では、この測光ユニット１３
からの測光出力をＡ／Ｄ変換して、制御回路１１内のＲ
ＡＭに格納する。

【００３１】ＥＥＰＲＯＭ１６は、電気的に書き換え可
能な不揮発性のメモリであって、予め、カメラ固有の調
整値等が記憶されている。

【００３２】そして、ＥＥＰＲＯＭ１６は、通信ライン
を介して制御回路１１と接続されていることにより、制
御回路１１からのアクセスに応じてそれらの調整値等を
制御回路１１に供給する。

【００３３】なお、ＥＥＰＲＯＭ１８（または制御回路
１１内のＲＯＭ）には、後述するＡＦユニット１２の合
焦用（ＡＦ）センサを用いた測光演算のために、撮影レ
ンズの焦点距離情報に対応させてＡＦセンサの使用画素
領域の値を対応させて、テーブル形式で記憶させておく
ものとする。

【００３４】このように、本発明では、前記合焦用セン
サにおける所定の画素領域を使用して、被写体の輝度値
を測定する測光手段を備えている。

【００３５】また、本発明では、上記焦点距離検出回路
１５により検出された焦点距離情報に応じて、前記制御
回路１１が前記測光手段による前記合焦用センサの使用
画素領域を切り換えることにより、前記測光領域表示マ
ークの示す測光領域と前記測光手段による前記合焦用セ
ンサの前記使用画素領域とが常に一致するように制御す
る。

【００３６】そして、本発明では、前記測光手段によ
り、ＡＦユニット１２の前記合焦用センサにおける所定
の画素領域を使用して、前記測光領域表示マークで示す
ファインダ視野内の被写体の一部領域であるスポット測
光領域を測光する第１の測光手段と、前記合焦用センサ
とは別に設けられる測光ユニット１３の測光用センサに
より、前記第１の測光手段による前記スポット測光領域
よりも広い領域の輝度を測定する第２の測光手段を備え
ている。

【００３７】また、測光ユニット１３の測光用センサ
は、撮影される被写体像の光強度分布に対応した被写体
輝度信号を発生する第１の受光手段となり、ＡＦユニッ
ト１２の前記合焦用センサは、上記第１の受光手段の光
路とは異なる光路を通って上記被写体像が投影され、上
記被写体像の光強度分布に対応した被写体輝度信号を発
生する第２の受光手段となる。

【００３８】次に、以上のように構成される本発明のカ
メラにおいて、撮影レンズ（テイキングレンズ）の焦点
距離が変化しても、視野角の割合いを一定とした正確な
測光が可能となることについて説明する。

【００３９】図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞ
れ広角、標準、望遠における各焦点距離毎のＡＦセンサ
視野と撮影画角の関係を示した図である。

【００４０】これらの各図において、外枠が撮影画角、
中央の円がスポット測光ターゲットマーク、梯子状の部
分がＡＦセンサの画素列の視野を示している。

【００４１】ズーミングによって、撮影画角は変化する
が、ＡＦセンサの視野角は変化しないので、相対的にみ
ると、広角では中央付近のみを、望遠では画面全体を睨
むかたちとなる。

【００４２】図２から明らかなように、測光ターゲット
マークと測光領域を一致させるためには、すなわち、撮
影レンズ（テイキングレンズ）の焦点距離が変化して
も、視野角の割合いを一定とした正確な測光を可能とす
るには、撮影レンズの焦点距離の変化に応じて、測光に
使用するＡＦセンサの画素領域を切り換えてやればよい
ことになる。

【００４３】図３は、ＡＦセンサの積分時間と出力電圧
の関係を示している。

【００４４】このＡＦセンサの出力電圧は、前述した光
電流の積分時間と比例関係にあり、図３に示すように傾
きは光電流の大きさ、すなわち、被写体の輝度の高低に
依存している。

【００４５】図４は、ＡＦセンサの積分終了時点での各
画素領域出力電圧の関係を示している。

【００４６】すなわち、ＡＦセンサによる光電流の積分
は、被写体の輝度が最も明るい部分に対応するセンサの
画素領域の出力が、予め定めたレベルに達したところで
終了させるようにしているので、積分終了時点でのセン
サの各画素領域出力は図４に示すようになる。

【００４７】つぎに、この積分結果より制御回路１１が
被写体の輝度値を算出する手法を説明する。

【００４８】今、ある輝度で、ＡＦセンサの光電流
（ｉ）をコンデンサ（Ｃ）に時間（Ｔ）の間、蓄積した
とするときの出力電圧（Ｖ）は次式で表される。

【００４９】 ここで、ｉは、例えば、基準輝度をＢＶ０として、その
ときの光電流Ｉを基準に表せば ｉ＝Ｉ・２^ΔＢＶ となるので、 ２^ΔＢＶ＝ＣＶ／ＩＴ で表すことができる。

【００５０】ところで、 であるから、 ＢＶ＝ｌｏｇ₂ Ｃ＋ｌｏｇ₂ Ｖ−ｌｏｇ₂ Ｉ−ｌｏｇ₂ Ｔ である。

【００５１】このうち、Ｃ、ＩはそれぞれＡＦセンサ固
有の定数であるから、Ｃ、Ｉの項を定数Ｃｎｓｔと置く
と、 ＢＶ＝ｌｏｇ₂ Ｖ−ｌｏｇ₂ Ｔ＋Ｃｎｓｔ となる。

【００５２】ところで、Ｃ、ＩはＡＦセンサの各画素領
域で等しいものと見なせば、積分時間は等しいのである
から、ｎ個の各画素領域間の差はＶの項のみとなる。

【００５３】従って、全センサｎ個の各画素領域の平均
ＢＶは、 で表すことができる。すなわち、これは である。

【００５４】同様に、ｊ番目からＮ番目の各画素領域に
ついて考えれば、 となる。

【００５５】ここで、ｊは測光に有効なＡＦセンサの画
素領域の開始位置を示し、Ｎは測光に有効なＡＦセンサ
の画素数を示す。

【００５６】そして、このような測光演算のために、前
述したように、予め、撮影レンズの焦点距離情報に対応
させてＡＦセンサの使用画素領域ｊとＮとの値が、ＥＥ
ＰＲＯＭ１８（または制御回路１１内のＲＯＭ）にテー
ブル形式で記憶させておくようにしてある。

【００５７】従って、制御回路１１は、前述したように
制御回路１１内のＲＡＭに記憶してあるそのときの撮影
レンズの焦点距離情報に応じて、予め、ＥＥＰＲＯＭ１
８（または制御回路１１内のＲＯＭ）にテーブル形式と
して撮影レンズの焦点距離情報に対応させて記憶されて
いるＡＦセンサの使用画素領域ｊとＮとの値を用いるよ
うに、上式のｊとＮとを適切に切り換えてＢＶを算出す
ることにより、適切な画角の測光値を得ることができ
る。

【００５８】以上、説明したように本発明のカメラによ
れば、ズームレンズの焦点距離によらず、常に最適な領
域を測光することができる。

【００５９】なお、上述したような実施の形態で示した
本発明には、以下に付記として示すような発明が含まれ
ている。

【００６０】（付記１）複数の測光画素列からなる自動
焦点用センサを用いて測光を行なうカメラにおいて、焦
点距離可変のズームレンズと、上記ズームレンズの焦点
距離情報を検出する焦点距離検出手段と、を具備し、上
記焦点距離検出手段の出力に応じて測光に使用する測光
画素領域を切り換えることを特徴とするカメラ。

【００６１】（付記２）焦点距離可変の撮影レンズと、
撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段と、
撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、被写体距離に
応じた被写体像信号を出力する複数画素からなる合焦用
センサと、上記合焦用センサの画素を用いて、被写体の
輝度値を測定する測光手段と、上記測光手段の測光領域
をファインダ視野内に表示するために固設された測光領
域表示マークと、上記焦点距離検出手段により検出した
焦点距離情報に応じて、上記合焦用センサの複数画素の
使用領域を切り換えて、上記測光領域表示マークの示す
領域と上記測光手段の上記使用領域とが常に一致するよ
うに制御する制御手段と、を具備することを特徴とする
カメラ。

【００６２】（付記３）上記（付記２）において、上記
測光手段により上記測光領域表示マークで示す領域であ
るファインダ視野内の被写体の一部のスポット領域を測
光する第１測光手段と、上記合焦用センサとは別に測光
用センサが設けられ、該測光用センサによりファインダ
視野内の被写体の上記スポット領域よりも広い広領域の
輝度を測定する第２測光手段と、を具備することを特徴
とするカメラ。

【００６３】（付記４）上記（付記２）において、上記
合焦用センサは、複数の画素が並設されたものであるこ
とを特徴とするカメラ。

【００６４】（付記５）上記（付記２）において、上記
合焦用センサは、一対の複数の画素列から構成されてい
ることを特徴とするカメラ。

【００６５】（付記６）上記（付記２）において、上記
測光手段は、撮影される被写体像の光強度分布に対応し
た被写体輝度信号を発生する第１の受光手段と、上記第
１の受光手段の光路とは異なる光路を通って上記被写体
像が投影され、上記被写体像の光強度分布に対応した被
写体輝度信号を発生する第２の受光手段と、を有してい
ることを特徴とするカメラ。

【００６６】（付記７）焦点距離可変の撮影レンズと、
撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段と、
撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、被写体距離に
応じた被写体像信号を出力する複数の画素からなる合焦
用センサと、上記合焦用センサの画素を用いて、被写体
の輝度値を測定する測光手段と、を具備し、上記測光手
段は、上記焦点距離検出手段により検出した焦点距離情
報に応じて、上記合焦用センサの使用画素数を変更する
ことを特徴とするカメラ。

【００６７】

【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、テイキングレンズの焦点距離が変化しても、視
野角の割合いをを一定とした測光が可能となるカメラを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態によるカメラの
概略的な構成を示すブロック図である。

【図２】図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ広
角、標準、望遠における各焦点距離毎のＡＦセンサ視野
と撮影画角の関係を示した図である。

【図３】図３は、ＡＦセンサの積分時間と出力電圧の関
係を示した図である。

【図４】図４は、ＡＦセンサの積分終了時点での各画素
領域出力電圧の関係を示した図である。

【符号の説明】

１１…制御回路、 １２…ＡＦユニット、 １３…測光ユニット、 １４…レンズ駆動回路、 １５…焦点距離検出回路、 １６…ＥＥＰＲＯＭ、 １７…ズームアップ（ＺＵ）スイッチ、 １８…ズームダウン（ＺＤ）スイッチ、 １９…ズームレンズユニット１９。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点距離可変の撮影レンズと、 前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段
   と、 前記撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、被写体距
   離に応じた被写体像信号を出力する複数の画素からなる
   合焦用センサと、 上記合焦用センサにおける所定の画素領域を使用して、
   被写体の輝度値を測定する測光手段とを具備し、 前記測光手段は、前記焦点距離検出手段により検出した
   焦点距離情報に応じて、前記合焦用センサの使用画素領
   域を切り換えて前記被写体の輝度値を測定することを特
   徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 焦点距離可変の撮影レンズと、 前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段
   と、 前記撮影レンズを合焦位置へ変位させるため、被写体距
   離に応じた被写体像信号を出力する複数画素からなる合
   焦用センサと、 前記合焦用センサにおける所定の画素領域を使用して、
   被写体の輝度値を測定する測光手段と、 前記測光手段の測光領域をファインダ視野内に表示する
   ために固設された測光領域表示マークと、 上記焦点距離検出手段により検出された焦点距離情報に
   応じて、前記測光手段による前記合焦用センサの使用画
   素領域を切り換えることにより、前記測光領域表示マー
   クの示す測光領域と前記測光手段による前記合焦用セン
   サの前記使用画素領域とが常に一致するように制御する
   制御手段と、 を具備することを特徴とするカメラ。
3. 【請求項３】 前記測光手段により、前記合焦用センサ
   における所定の画素領域を使用して、前記測光領域表示
   マークで示すファインダ視野内の被写体の一部領域であ
   るスポット測光領域を測光する第１の測光手段と、 前記合焦用センサとは別に設けられる測光用センサによ
   り、前記第１の測光手段による前記スポット測光領域よ
   りも広い領域の輝度を測定する第２の測光手段と、 を具備することを特徴とする請求項２に記載のカメラ。