JPH01105222A - 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】 本発明はカメラ、シネカメラ、テレビカメラ等に用いら
れる露出制御装置に関するものである。

被写体輝度の測光方式としては、１個または２個の測光
素子を用いて像面全体の輝度を測定する平均測光と、像
面の中央部を重点的に測光する中央部重点測光が最も一
般的に行なわれている。

最近では、多数の測光素子を用いて像面の各部を測定し
、個々の測光素子の出力を比較して最高輝度と最小輝度
とを検出し、これらの中間値により、または被写体輝度
の分布に応じて最高輝度と最小輝度のいずれか一方を選
択して露出を制御する方法も提案されている。

しかし、この方法では逆光における高い最高輝度によっ
て露光不足になったり、あるいは背景の暗いシーンにお
ける低い最低輝度によって露光オーバになったりすると
いう欠点がある。

本発明は輝度分布が不均一な被写体であっても適正露出
を得ることができるようにした露出制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

本発明の露出制御装置は、カメラの像面またはこの像面
と共役な面に配置された少なくとも３個以上の測光素子
を有し、これらの測光素子のそれぞれにより被写体の各
部分の輝度を測定する測光部と、 前記各部分の輝度から、前記３個以上の測光素子を、被
写体の略中央部の輝度を測定する中央ゾーンと、該中央
ゾーンの全周をとり囲むように形成された第１周辺ゾー
ンと、該第１周辺ゾーンの外周の全部または一部をとり
囲むように形成された１つ又は複数の第２周辺ゾーンと
に区分した前記各ゾーンｉ　　（ｉ＝１．２．−、ｎ；
ｎは３以上の整数）毎の平均輝度ＢＩＩｌｉを求めるゾ
ーン輝度検出部と、前記平均輝度Ｂｍｉ　（ｉ−１，２
，・・・、ｎ）から被写体輝度Ｂを、式 ％式％） かつ、Ｋ（１＋１１　　（ｉ−１，２，−、ｎ）のうち
少なくとも２個は零でなく互いに異なる値を有する。）
を用いて算出する輝度演算部と、 前記被写体輝度Ｂに応じて前記カメラの露出を制御する
露出制御部とを備えたことを特徴とするものである。

上記平均輝度Ｂｍｉは測光輝度の対数変換値を加算して
ゾーンの素子数で除して算出される。この発明の特徴は
上記のように中央ゾーン、第１周辺ゾーン、第２周辺ゾ
ーンのようにいわば同心的に分割した各ゾーン毎の平均
輝度Ｂｍｉが対数値の平均として求められるので、従来
のような中央重点測光にみられるような高輝度部分の平
均輝度への大きな影響はおさえられる。更に、中央ゾー
ン、各周辺ゾーンの平均輝度の分布から、被写体の輝度
分布や、中央部に多く存在する主題となる被写体の大き
さ等を詳細に知ることができ、主題となる被写体に関連
して被写体シーンの判定精度を上げることができる。

尚、上記中央ゾーンは被写体の略中夫の平均輝度を測定
するものであればよく、たとえば被写体の中央からやや
下方を中心にしたある範囲の平均輝度を測定するもので
あってもよい。

また、上記第２周辺ゾーンは、第１周辺ゾーンを一重に
とり囲む１つのゾーンに限られず、二重以上にとり囲む
複数のゾーンであってもよく、第１周辺ゾーンを一重に
とり囲むものではあるが、複数の第２周辺ゾーンの連続
により第１周辺ゾーンをとり囲むものであってもよく、
さらにこれらの組み合わせであってもよい。

この発明の第２の特徴は同心的なゾーンパターンにおい
て、各ゾーンｌの平均輝度Ｂｎ＋ｉに任意の重み係数を
用いることが可能であることから従来よりより適正な露
出決定が可能となることである。

この重み係数を被写体シーンに応じて変更してもよい。

例えばスポット光照明の場合、中心部はより大きい重み
係数を与え、逆光の場合、周辺部はより小さい重み係数
を与える。

補正項として、測光領域全体の平均輝度ＢＯを求め、こ
れに重み付けしたものを用い、式（１）に加算してもよ
い。

また、本発明において、被写体シーンによってゾーンパ
ターンの変更を行なってもよい。例えばスポット光照明
の場合中心部に主題があるため中心部に同心をもつゾー
ンに分割し、逆光の場合中心より下側に主局があるため
中心部より下に同心をもつゾーンに分割する。また被写
体シーンに応じて各ゾーンの平均輝度の重み係数を変更
してもよい。

また、ゾーンパターンが左右、上下に対称でないため、
被写体に対するゾーンの位置がカメラの姿勢によって変
化するものでは、同一被写体であっても被写体輝度がカ
メラの姿勢に応じて変化してしまう。したがってカメラ
の姿勢を検出し、カメラの姿勢に関係なく同じ同心的ゾ
ーンパターンになるようにしてもよい。

以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。

第１図は測光部を構成する多数の測光素子２ａ。

２ｂ、・・・、　２ｎが形成された基板１を示す平面図
である。これらの測光素子２ａ〜２ｎは、ホトダイオー
ド、光起電力素子、ホトトランジスタ、ＣｄＳ、光電荷
蓄積型のＣＯＤ等が用いられる。ＣＣＤは、ダイナミッ
クレンジが狭いので、被写体の明るさに応じて蓄積時間
を変えて感度を調整しながら使用するのが望ましい。

第２図ないし第５図は測光部の配置を示すものである。

第２図は外部測光を行なうようにした実施例を示すもの
である。対物レンズ３を通った光は、絞り４を経て測光
部５に入り、ここで被写体の各部が測定される。一方、
撮影光は撮影レンズ６、絞り７を経て写真フィルム８に
達する。

第３図は測光部５をファインダに設けた実施例を示すも
のである。対物レンズ９を通った光は、ハーフミラ−１
０を透過して接眼レンズ１１に入る。

一方、ハーフミラ−１０で反射された光は、レンズ１２
を通って測光部５に結像される。

第４図は１眼レフカメラに測光部５を設けた実施例を示
すものである。ミラー１４の一部をハーフミラ−とし、
その背後に凹面鏡１５が設けられている。したがって、
撮影レンズ１６、絞り１７を通ってきた光は、ミラーＩ
４を透過して凹面鏡１５に入る。

凹面鏡１５で下方に反射された光はレンズ９０を通り、
測光部５に結像される。

第５図は、ペンタプリズム１８の周辺に測光部５を配置
した実施例を示すものである。ミラー１４で上方に反射
された光は、ピントグラス１９、コンデンサレンズ２０
を経てペンタプリズム１８に入る。測光部５は、ペンタ
プリズム１８の上部Ａに、または前方部Ｂに、または後
方部Ｃに設置される。測光部５の前には結像レンズ２１
が配される。

第６図は測光領域の分割の一例を示すものである。すな
わち測光領域は、４個のゾーン２１〜Ｚ４に同心的に分
割されている。このように分割した場合はカメラの姿勢
に関係なく同一の被写体輝度になる。

この分割方法を用いた場合は、式（１）の係数にとして
は例えば次の値がとられる。

Ｋ１−１．４３ に２−　０．５３　　（ゾーンＺｌの係数）Ｋ３−　０
．１２　　（シー：／ｚ２（７）係数）Ｋ、　−−０，
０８（ゾーンｚ３の係数）Ｋ、鴫　０．３４（ゾーンＺ
６の係数）第７図は第６図の如きゾーン分割を行なった
場合に用いられる露出制御装置を示すものである。

測光部５の多数の受光素子２ａ〜２ｎ（第１図参照）が
複数に区分（ここでは４区分）されることにより、測光
部５は、上記各区分に対応する測光領域（各ゾーン）内
の光量を測定するゾーン測光部５ａ〜５ｄに分割される
。これらのゾーン測光部５ａ〜５ｄに含まれる測光素子
２ａ〜２ｎの出力は、対数変換回路３０に入力される。

対数変換回路３０は、演算増幅器とその帰還回路に挿入
されたログダイオードから構成され、測光素子２ａ〜２
ｎの個数に対応して複数個設けられている。

対数変換された信号は、ゾーン輝度検出部３１内のゾー
ン毎に設けられた加算回路３１ａ〜３１ｄに入力され加
算される。この加算回路３１ａ〜３１ｄとしては、演算
増幅器を用いた加算器が利用される。

加算回路３１ａ〜３１ｄの出力は、割算回路３２ａ〜３
．２ｄに入力され、ゾーンの面積に応じた係数で除算さ
れる。これにより、各ゾーン毎の平均輝度Ｂｍｌ　（１
＝１，２．・・・）が算出される。

これらの平均輝度Ｂｍｉは、輝度検出部３３に入力され
、係数Ｋ　１４．によって重み付けされてから、加減算
される。したがって輝度検出部３３は式（１）を演算し
て被写体輝度Ｂを算出する。

露出情報設定回路３４ａからのフィルム感度、絞り値ま
たはシャツタ秒時値が露出演算回路３４ｂに入力され、
前記被写体輝度Ｂとともに、写真学的演算が行なわれ、
絞り値またはシャツタ秒時値が算出される。この絞り値
またはシャツタ秒時値は、露出制御回路３４ｃに送られ
、絞りまたはシャッタを制御する。ここでは、露出情報
設定回路３４ａ１露出演算回路３４ｂ１および露出制御
回路３４ｃにより、被写体輝度Ｂに応じてカメラの露出
を制御する露出制御部３４が構成されている。

第８図は測光領域を３個のゾーンに分割した実施例を示
すものである。このゾーン分割では、上下が対称でない
から、カメラの姿勢によってゾーンの位置が変化する。

この図ではゾーン分割が分るように２５個の測光素子に
数字を付しである。

この第８図において、（Ａ）はカメラ姿勢が横の場合で
あり、（Ｂ）はカメラが左上の状態（図の左側が上部と
なる）を示し、（Ｃ）はカメラが右上の状態（図の右側
が上部となる）を示しており、各姿勢に応じてゾーンが
変更されている。

第９図は第８図に示すゾーン分割に用いられる露出制御
装置のブロック図である。受光素子２ａ〜２ｎの出力は
、対数変換回路３０で対数変換された後、ゾーン輝度検
出部３１′のマトリックス回路４０に入力される。この
マトリックス回路４０は、受光素子２ａ〜２ｎを３グル
ープに分割した組をカメラ姿勢に応じて３組作る。

すなわち、第８図の（Ａ）に示す横位置の場合には、測
光素子１〜１０．１１．１５．１Ｂ、　２０．２１．２
５と、測光素子１２〜１４．１７．１９．２２〜２４と
、測光素子１８の３つのグループに分けて、それぞれの
グループの出力を３つの加算回路４１ａ　、　４１ｂ　
、　４１ｃに入力する。

また、（Ｂ）に示す左上位置（縦位置）の場合には、測
光素子１〜５．６．７．１１．１２．１Ｂ、　１７゜２
１〜２５と、測光素子８〜ｔｏ、　１３．１５．１８〜
２０と、測光素子１４の３つのグループに分けて加算回
路４２ａ　、　４２ｂ　、　４２ｃに入力する。

（Ｃ）に示す右上位置（縦位置）の場合には、測光素子
１〜５．　９．１０．１４．１５．１９．２０．２１〜
２５と、測光素子６〜８．１１．１８．１６〜１８と、
測光素子１２の３つのグループに分けて加算回路４３ａ
。

４３ｂ　、　４３ｃにそれぞれ入力する。

これらの加算回路４１ａ　、　４１ｂ　、　４１ｃ　、
　４２ａ　、　４２ｂ　、　４２ｃ　、　４３ａ　、　
４３ｂ　、　４３ｃの加算結果は、割算回路４４ａ　、
　４４ｂ　、　４４ｃ　、　４５ａ　、　４５ｂ　、　
４５ｃ　、　４６ａ　。

４Ｂｂ　、　４Ｂｃにそれぞれ入力される。この割算回
路は、ゾーン内の含まれる測光素子の数に応じて加算結
果を割算する。こうして各ゾーン毎の平均輝度（ゾーン
内に１つの測光素子が含まれる場合はその素子で測定さ
れた輝度）が算出される。

これらの平均輝度は、アナログスイッチ回路４７で選択
される。すなちわ、カメラの姿勢を検出する姿勢検出部
４Ｂからの信号により、横位置の場合には、アナログス
イッチ４７ａと４７ｂと４７ｃがＯＮして、割算回路４
４ａ　、　４４ｂ　、　４４ｃの出力が輝度演算回路３
３に送られる。また左上位置の場合にはアナログスイッ
チ４７ｄと４７ｅと４７１’とがＯＮＬ、右上位置の場
合には、アナログスイッチ４７ｇと４７ｈと４７ｉがＯ
Ｎする。

第１０図は姿勢検出部の実施例を示すものである。

７字形をしたガラス管５０内に水銀５１が封入されてい
る。この水銀５１は、カメラの姿勢に応じて移動し、ス
イッチ５２〜５４を選択的にＯＮさせる。

上記のように３分割した場合は、式（１）の係数にとし
て に、　−１，６４ に２−０．２２　（内側のゾーンの係数）Ｋ３−０．４
２　（中央のゾーンの係数）Ｋ４−０．２７　（外側の
ゾーンの係数）が用いられる。

第１１図はデジ、タル式の露出制御装置を示すブロック
図である。各測光素子２ａ〜２ｎの出力は、対数変換回
路６０ａ−ＢＯｎにそれぞれ入力される。

これらの対数変換回路６０ａ〜Ｓｏｎの出力は、コンパ
レータ６１ａ〜８１ｎにそれぞれ入力される。これらの
コンパレータ８１ａ〜Ｂｌｎは、Ｄ／Ａ変換回路６２か
らの比較信号を基準にして比較を行なう。

マルチプレクサ６３は、マイクロコンピュータ６４から
のマルチプレクサアドレス信号６５によって多数のコン
パレータの中から１つを選択する。マルチプレクサ６３
によってコンパレータ例えば８１ａを選択してから、カ
ウントアツプする設定値信号Ｂ６をＤ／Ａ変換器６２に
送ってアナログの比較信号を得る。この徐々に増大する
比較信号と、対数変換回路６０ａの信号とがコンパレー
タで比較される。

両者が一致したときにコンパレータ６１ａから出力され
た一致信号６７は、マイクロコンピュータ６４に入力さ
れる。

マルチプレクサアドレス信号６５により、測光素子のア
ドレスが分っており、また設定信号６６によってデジタ
ル値が分っているから、一致信号６７が出力された際に
その設定値を、測光素子のアドレスに対応するＲＡＭ８
８のアドレスに書き込む。

つぎにマルチプレクサアドレス信号６５をインクリメン
トしてから前記と同様にして、対数変換回路６０ｂの出
力信号をＡ／Ｄ変換してＲＡＭ６８に書き込む。

ＲＯＭ８９は、データの取込み手順と、カメラ姿勢に応
じてグループを作りその平均輝度を算出する手順と、露
出の演算を行なう手順と、カメラ機構を制御する手順と
が格納されている。

カメラ側からは、フィルム感度、絞りまたはシャッタス
ピードと、カメラ姿勢を示す信号７０がマイクロコンピ
ュータＢ４に入力される。

シャッタ制御回路７１は、タイマ兼用バッファであり、
マイクロコンピュータ６４からのコード信号を入力して
、シャッタコントロール信号７２を出力する。７３は絞
りコントロール信号である。

第１２図はデータをＡ／Ｄ変換してＲＡＭ８８に取り込
むための入力法を示すフローチャートであり、各信号は
次の通りである。

ＤＭ　　　＝対数変換された測光素子の出力ＤＡ　　　
　：Ｄ／Ａ変換器の設定値 ＮＭ　　　：測光素子のアドレス Ｎ　　　　：測光素子の数 ＤＭＡＸ　　：Ｄ／Ａ変換器で設定することができる最
大値 ＤＮ　　　　：ＤＡの内容 第１３図はマルチプレクサＢ３の後に対数変換回路６０
を設け、この対数変換した信号を、コントロール信号７
４で制御されるＡ／Ｄ変換器７５を用いて、デジタル信
号７Ｂに変換してＲＡＭ６８に取り込むようにした実施
例を示すものである。

第１４図はゾーン分割の実施例を示すものである。

第１４図は測光領域を４個のゾーンに分けた実施例を示
すものである。

上記構成を有する本発明は、測光領域を複数のまゾーン
に分割し、これらのゾーンの平均輝度を重み付けしたも
のを加減算して被写体輝度を算出するものであるから、
輝度分布が不均一な被写体であっても適正露出を得るこ
とが可能になる。

またたとえば第６図に示すようにカメラの姿勢と無関係
な分割パターンの場合、およびカメラの姿勢に応じてゾ
ーンを分割した場合はカメラの姿勢が変わっても不都合
が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、測光部を構成する多数の測光素子が形成され
た基板を示す平面図、 第２図ないし第５図は測光部の配置を示す図、第６図は
ゾーン分割の７例を示す図、 第７図は露出制御装置のブロック図、 第８図はゾーン分割の実施例を示す図、第９図はカメラ
姿勢によってゾーン分割を変更することができる露出制
御装置を示すブロック図、第１０図はカメラの姿勢検出
部の実施例を示す図、第１１図はデジタル式の露出制御
装置のブロック図、 第１２図はデータ入力法を示すフローチャート、第１３
図は別の露出制御装置を示すブロック図、第１４図はゾ
ーン分割のさらに異なる実施例を示す図である。 ２ａ〜２ｎ・・・１１１１Ｊ光素子　　　　　５・・・
測光部３０・・・対数変換回路 ａｉ、　ａｔ’・・・ゾーン輝度検出部３１ａ〜３１ｄ
・・・加算回路 ３２ａ〜３２ｄ・・・割算回路 ３３・・・輝度演算部　　　　　３４・・・露出制御部
３４ａ・・・露出情報設定回路 ３４ｂ・・・露出演算回路 ３４ｃ・・・露出制御回路 ４０・・・マトリックス回路 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
３ａ、４３ｂ、４３ｃ・・・加算回路 ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４
６ａ、４６ｂ、４８ｃ・・・割算回路 ４７・・・アナログスイッチ ４８・・・姿勢検出部　　　　　５１・・・水銀８０ａ
〜Ｓｏｎ・・・対数変換回路 ８１ａ〜６１ｎ・・・コンパレータ ６８・・・マルチプレクサ　　　６２・・・Ｄ／Ａ変換
器６４・・・マイクロコンピュータ Ｂ８・・・ＲＡＭ　　　　　　　　８９・・・ＲＯＭ７
１・・・シャッタ制御回路　　７５・・・Ａ／Ｄ変換器
第１図 ｎ 第２ＦＡ 第３図 第１０図 第１１図 第１２　ＢＪ 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カメラの像面またはこの像面と共役な面に配置さ
   れた少なくとも３個以上の測光素子を有し、これらの測
   光素子のそれぞれにより被写体の各部分の輝度を測定す
   る測光部と、 前記各部分の輝度から、前記３個以上の測光素子を、被
   写体の略中央部の輝度を測定する中央ゾーンと、該中央
   ゾーンの全周をとり囲むように形成された第１周辺ゾー
   ンと、該第１周辺ゾーンの外周の全部または一部をとり
   囲むように形成された１つ又は複数の第２周辺ゾーンと
   に区分した前記各ゾーンｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ；
   ｎは３以上の整数）毎の平均輝度Ｂ＿ｍ＿ｉを求めるゾ
   ーン輝度検出部と、前記平均輝度Ｂ＿ｍ＿ｉ（ｉ＝１、
   ２、・・・、ｎ）から被写体輝度Ｂを、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｋ＿１、Ｋ＿（＿ｉ＿＋＿１＿）（ｉ＝１、２
   、・・・、ｎ）は係数、かつ、Ｋ＿（＿ｉ＿＋＿１＿）
   （ｉ＝１、２、・・・、ｎ）のうち少なくとも２個は零
   でなく互いに異なる値を有する。）を用いて算出する輝
   度演算部と、 前記被写体輝度Ｂに応じて前記カメラの露出を制御する
   露出制御部とを備えたことを特徴とする露出制御装置。