JPH03204627A - カメラの露出演算装置 - 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】 ［Ｍ業上の利用分野〕 本発明は、カメラの露出演算装置に関するものである。

なかでも３５ｍｍ−眼レフレックスカメラに使用すると
より大きな効果が期待できるものである。

〔従来の技術〕

従来この種の装置としては、特公昭６０−１６０３や特
開昭６２−１８７８３２等があった。これらの装置は、
測距用素子の出力から輝度値を算出して、露出演算を行
うものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如き従来の技術においては、測光に兼用される測
距用素子の一部が主要被写体から外れた部分を測光した
ような場合、算出される露出値は適正な露出値から大幅
にずれる場合があった。これは、はみ出した部分が主要
被写体とは異なる部分を測光するため生ずるものであり
、はみ出した部分が多い程、適正な露出値からのずれる
量は大きくなりやすい。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、主要被写体からはみだした部分の大小に左右される
ことなく、適正な露出値を算出しうる露出演算手段を提
供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

上記問題点の解決の為に、本発明では （ｉ）　被写界からの光を受けて、該被写界の焦点検出
すべき焦点検出領域に対して焦点検出を行い、焦点検出
出力を発生する焦点検出手段と、該焦点検出出力を用い
て輝度値を算出し、該輝度値に対応した輝度出力を発生
する輝度算出手段と、 被写体及びカメラに関連した距離に関する情報を出力す
る距離情報出力手段と、 該距離情報出力手段の出力に基づいて、該輝度出力の中
から主要被写体を含む焦点検出領域に対応する輝度出力
を露出演算に用いる輝度出力として選別する選別手段と
、 該選別手段によって選別された輝度出力を用いて露出値
を算出する露出演算手段と、 を有するようにカメラの露出演算装置を構成した。

〔作用］ 本発明においては、被写体及びカメラに関連した距離に
関する情報を用いて、測光に兼用する測距用光電変換素
子の出力の中から、露出演算に用いる輝度出力を選別す
るようにした。

これにより主要被写体を含む焦点検出領域に対応する光
電変換素子の輝度出力の選別が可能になる。

従って主要被写体を重点的に測光し、主要被写体以外の
ものによる影響を少なくすることが可能となる。

（実施例〕 本発明の実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図である。

撮影レンズ１は被写界から光を受け、入射した光は撮影
レンズ１を通過し、公知の方法に従いハーフミラ−（不
図示）により分割され、公知の方法に従う光学系（不図
示）を介して、一部は測光素子８へ、又他の一部は焦点
検出用の光電変換素子列群３へ到達し受光される。

レンズ内ＲＯＭ２は撮影レンズ１の焦点距離ｆｊｍｍ３
を記憶しているＲＯＭである。

測光素子８は、被写体より発した光を受けて測光出力を
発生する、シリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）からな
る測光用の光電変換素子である。

被写界を５領域に分割し、それぞれに対応する５個の光
電変換素子８ａ〜８ｅに分割されている。

５個の光電変換素子８ａ〜８ｅの画面上に対応する位置
は第４図に示す通りである。

測光回路９は測光素子８の５個の光電変換素子８ａ〜８
ｅからの測光出力を受け、それぞれの輝度値を算出し対
応する輝度出力を発生する。

測光手段（一部不図示）は測光素子８と測光回路９とを
主な構成部分とする。

光電変換素子列群３は焦点検出用である。対応する画面
上において横方向に配列された一対の光電変換素子列３
ａ、３ｂと、縦方向に配列された一対の光電変換素子列
３ｃ、３ｄと合計４個の光電変換素子列から構成されて
いる。それぞれの光電変換素子列は複数の並列した電荷
蓄積型光電変換素子（ＣＣＤ）（以下単に素子）からな
っているアレイである。

４個の光電変換素子列は撮影レンズ１を介して入射した
光が、４個の十字状に配置された再結合レンズ（不図示
）を通過し結像する面に配置されている。このとき撮影
レンズ１の予定焦点面、即ち画面上における４個の光電
変換素子列の像は１、横方向に配列された一対の光電変
換素子列３ａと３ｂ、縦方向に配列された一対の光電変
換素子列３Ｃと３ｄがそれぞれ重なり合って、第４図に
示される如き十字の領域となり、この領域を測距するこ
とになる。これは特願６３−１７０５５６において本出
願人が開示した発明と同様である。

焦点検出回路４には光電変換素子列群３を構成している
複数の各素子が受光して発生する光電変換出力が入力さ
れる。通常、光電変換素子列群３の素子の数と同じ数の
光電変換出力が入力される。

そして演算を行い焦点検出する。

焦点検出手段（一部不図示）は光電変換素子列群３と焦
点検出回路４とを主要　構成部分とする。

光電変換素子列群３からの出力は焦点検出回路４におい
て焦点検出出力として発生し、焦点位置の情報として、
レンズ駆動手段５へ送られる。

レンズ駆動手段５の構成部分であるレンズ駆動モーター
（不図示）は焦点検出の結果に従い駆動され、撮影レン
ズ１は検出され設定された合焦位置に移動する。

輝度算出手段１１は、光電変換出力から輝度値を算出し
且つ対応する輝度値出力を発生する手段である。本実施
例においては各素子に所定量の電荷が蓄積されるに要す
る蓄積時間を検知して、蓄積電荷量を蓄積時間で除した
値より輝度値を算出する。この方法に関しては、上記方
法に限定されるものではなく、例えば所定時間内に蓄積
される電荷量を輝度値へ換算するようになしてもよい。

更に必要のある場合にはリファレンス手段（不図示）や
色温度測定手段（不図示）を設けて補正を行うこともで
きる。

選別手段Ｉ２へは、焦点検出出力及び輝度算出手段１１
において算出された輝度値出力が入力される。

距離情報出力手段６は、撮影レンズ１が駆動され設定さ
れた位置に対応する撮影距離、通常はカメラのアパーチ
ャー面から被写体までの距離Ｘ〔Ｉｌｌ［Ｉｌｌを撮影
レンズ１より、又撮影レンズ１の焦点路Ｍｆ　ｌ″順〕
レンズ内ＲＯＭ　２よりそれぞれ入力する。ここで焦点
距離ｆ［ｍｍ３を距離ｘ　（皿］で除す、除算を行って
撮影倍率ｆ　／　ｘを算出し、撮影倍率に関する出力を
選別手段１２へ出力する。距離情報としては上記のもの
に限られず、射出瞳距離等を用いてもよい。

撮影シーン設定手段７は、撮影者が撮影シーンをポート
レート、スポーツ、風景、接写、夕景・・・など様々に
設定する手段である。カメラはこの設定に従って、絞り
やシャッタースピード、露出値、画角等を制御する。そ
の設定の方法として１よ個別の電気式又は磁気式のカー
ド等を選択しカメラに挿入してそのシーンを設定するよ
うにしてもよいし、又カメラ本体に設けられた設定部材
を操作しそのシーンを選択して設定するようにしてもよ
い。この設定の結果を撮影シーン設定手段７は所定の信
号として出力し、選別手段１２へ入力する。

姿勢検知手段１０はカメラの姿勢、例えば横位置に構え
られたのか、縦位置に構えられたのかなどを、公知の縦
位置センサー等を用いて検出する。

その結果は選別手段１２に入力する。

選別手段１２は、距離情報出力手段６、撮影シーン設定
手段７及び姿勢検知手段１０の各出力に基づいて、輝度
換算手段１１から出力される複数の輝度値出力の中から
輝度値出力を選択抽出し、露出演算手段１３に入力する
。

露出演算手段１３は、この選択された輝度値出力と、測
光回路９から出力される５個の光電変換素子８　ａ　−
ｅの出力とを受けて適正露出値を演算し、露出制御手段
１４に出力する。

露出制御手段１４は、この適正露出値に基づいて、シャ
ッタ（不図示）と絞りと（不図示）を制御する。

次に、第２図（Ａ）〜第２図（Ｃ）を用いて、本実施例
の演算過程を説明する。

ステップＳ１においてスタートしステップＳ２へ進む。

ステップＳ２においてでカメラの姿勢検知手段１０の有
無の検知を行う。姿勢検知手段１０が有の場合は、且つ
該姿勢検知手段１０が作動可能状態にある必要がある。

姿勢検知手段１０が無の場合は、該姿勢検知手段１０を
有していても非作動可能状態にある場合を含む。

ステップＳ２において無（もしくは非作動可能状態）と
検知された場合はステップＳ７へ進ミ、光電変換素子列
群３の中、第４図において横配列されている２個の光電
変換素子列３ａ、３ｂを選択し、Ｓ値を８７に設定する
。

光電変換素子列３ａ及び３ｂを構成している素子の数；
よ同一であり、Ｓ値は、配列している素子の数を表す値
である。又光電変換素子列３ａ及び３ｂの画素子列は画
面上では素子が一対一に対応し重なり合っている。そし
て画面上左端より右端へＩ　−３番の番号を順に付す。

Ｓ値を設定した後、ステ、プＳ８へ進む。

ステップＳ２において有（且つ作動可能状態）と検知さ
れた場合には、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３において、姿勢検知手段１ｏがらのカメラ
の姿勢が紺位置か横位置かの情報を入力しステップＳ４
へ進む。

ステップＳ４において縮位置か横位置かの判別が行われ
る。縫位置と判断されたときはステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、光電変換素子列群３の中、第４
図において樅に配列されている２個の光電変換素子列３
ｃ、３ｄを選択し、前述のＳ値を３１に設定する。

光電変換素子列３ｃ及び３ｄを構成している素子の数は
同一であり、Ｓ値は、配列している素子の数を表す値で
ある。又光電変換素子列３ｃ及び３ｄの画素子列は画面
上で：よ素子が一対一うこ対応し重なり合っている。そ
して画面上上端より下端へ１〜Ｓ番の番号を順に付す。

Ｓ値を設定した後、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ４において横位置と判断されたときはステッ
プＳ６へ進む。光電変換素子列群３の中、第４図におい
て横配列されている２個の光電変換素子列３ａ、３ｂを
選択し、Ｓ値を８７に設定してステップＳ８へ進む。

ステップＳ８において、距離情報出力手段６がら出され
る各種距離情報の中から、撮影レンズ１の焦点距離ｆ（
ｍｍ）と撮影距離ｘ（ｍｍ）との比である撮影倍率ｆ　
／　ｘを入力してステップＳ９へ進む。

ステップＳ９において撮影シーン設定手段７の有無の判
別を行う。撮影シーン設定手段７の有の場合は、該手段
が設定された状態にある必要がある。撮影シーン設定手
段７の無の場合は、該手段かを有しても未設定の状態に
ある場合を含む。

有無の判別が無（もしくは未設定）の場合はステップＳ
ｔ５へ進む。

ステップＳ１５において、次の演算を行いＷ値を求める
。

Ｗ＝２５０ｘ χ ユニ５二Ｗ　（Ｌ！は、適正な露出値を与えたい主要被
写体の、撮影レンズ１により結像した像の画面上におけ
る幅に相当する値である。

例えば焦点距！５０ｍｍのレンズで５ｍ先の被写体に合
焦させた七きは、　撮影倍率 ｆ　／　ｘ　＝　５０　／　５０００ ＝１／１００　　となり、 Ｗ＝２５０Ｘ１／１００ ＝２．５　（ｍｍ）　　となる。

撮影シーン設定手段７が無（もしくは未設定）の場合は
、後述の　ポートレートシーンに設定されているときに
従う。この場合はポートレート撮影が多く、又ポートレ
ート撮影は最も露出の不適正を避けたいものだからであ
る。

ステップＳ１５にお２する演算が終了した後、χテップ
Ｓ１６へ進む。

有無の判別が有（且つ設定）の場合はステ、プＳＩＯへ
進む。

ステップＳＩＯにおいて撮影シーンがボートレトシーン
に設定されているか否かを見る。ポートレートシーンが
設定されているときはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において次式によりＷ値を求める。

Ｗ＝２５０Ｘ　　− 係数２５０は多数のポートレート撮影の結果を統計的に
処理して得られた適正範囲を定める数値である。

ポートレートシーンが設定されているときは、主要被写
体は主として人物であり且つ静止又はそれに近い状態に
ある。従って被写体の幅を表すＷ値をかなり限定するこ
とができる。

演算が終了したらステップＳ１６に進む。

ステップ５１０において撮影シーンがポートレートシー
ンに設定されていないとき１よステップＳ１１：二進み
、スポーツシーンに設定されているか否かを見る。スポ
ーツシーンが設定されているときはステップ３１３に進
む。

ステップＳ１３において次式によりＷ値を求める。

Ｗ＝４００Ｘ 係数４００は多数のスポーツシーン撮影の結果を統計的
に処理して得られた適正範囲を定める数値である。

スポーツシーンが設定されているときは、主要被写体は
人物、動物、乗物等であり動きが速く且つ大きい状態に
ある。従って被写体の幅を表すＷ値はポートレートシー
ン設定のときより大きくするのが適当である。

演算が終了したらステップＳ１６に進む。

ステップＳｌｌにおいてスポーツシーンが設定されてい
なときはステップＳ１４に進む。

ステップ５１４において；よ風景ンーンが設定され。

風景シーンが設定される場合は、主要被写体がその大小
や遠近より寧ろ画角の大きさによって測光領域を限定す
る方が適当であることが、統計的に知られている。従っ
て倍率ｆ　／　ｘを用いた選別によらず、対象とする光
電変換素子列の全素子１〜Ｓを設定するのが適当である
。そこでステップＳ２０に進む。

ステップＳ１６において、選別手段１２は、光電変換素
子列群３を構成する素子（第３図）の中でどの位置にあ
る素子（第３図）において最もピントズレ量が小さいか
を、即ち合焦に近いかを検知し、その位置の番号Ｎｃを
読み込む。ＮＣは素子位置１−３の中から決定される。

一般に焦点検出を行うとき、光電変換素子列群３を構成
する素子（不図示）ごとにピントズレ量が得られる。ピ
ントズレ量が通常±５０ミクロンの範囲にあるときは被
写体は合焦範囲にあるといい、０に最も近いとき合焦中
心にあるという。通常合焦中心に対応する位置に番号Ｎ
Ｃが定められるが、追尾装置を有するカメラにおいては
予想合焦位置に定める場合がある。この場合には多く合
焦中心の位置が番号Ｎｃを定める基準となる。

番号Ｎｃの読み込みが終了したら、ステップＳ１７へ進
む。

ステップＳ１７において、所定幅としてＷ値０゜５を定
め、Ｗ２Ｏ，５であるか否かを判別する。

Ｗ＝０．５は画面上で０．５ｍｍに対応するものであり
、焦点距離５０ｍｍのレンズで５ｍ先の人物の鼻の幅の
程度に相当し、これを所定幅とする。所定幅の意味は実
際上意味のある最小幅である。

Ｗ２Ｏ，５のときは、即ち主要被写体の幅が撮像面で所
定幅以上のときはステップ３１８へ進む。

Ｗ＜０．５のときは、即ち主要被写体の幅が撮像面で所
定幅未満で測光領域として使うには狭い領域に過ぎると
きはステップＳ１９へ進む。

次に　ステップＳＬ８〜Ｓ２０において、光電変換素子
列３　ａ　−ｄの測光に用いる素子群の一端の素子の番
号Ｎ、と他端の素子の番号Ｎ□とを演算する。例えば横
配列においては第３図（Ａ）の如く、測光に用いる素子
群の領域Ｌ１の左端の素子の番号がＮＬ右端の素子の番
号がＮＲ，桁配列においては、第３図（Ｂ）の如く、測
光に用いる素子群の領域Ｌ２の上端の素子の番号がＮＬ
下端の素子の番号がＮ、のような位置になる。

ステップＳ１８においてＮＬ％　ＮＲＯ値を下記の弐に
より求め、ステップＳ２１へ進む。

ここにＩＮＴ（）は、（）内の整数部分を意味する演算
記号である。

例えばポートレートシーンでｆ＝５０ｍｍ。

ｘ＝３Ｘ１０３ｍｍのとき、 ０ Ｗ＝２５０ｘ　　　　　　　　　　＝４．１７３Ｘ１０
３ 従って　Ｎ１＝Ｎｃ　　２５ ＮＲ＝ＮＣ＋２５ となり、Ｎｃを中心に両側に各２５素子、合計５１素子
を光電変換素子列群３の中の測光に用いる素子群とする
。

又、例えばスポーツシーンでｆ＝２００ｍｍ、ｘ＝２０
Ｘ１０’ｍｍのとき、 従って　ＮＬ＝Ｎ（ｉ５ Ｎ　Ｒ＝　Ｎ　（＋　１５ となり、Ｎ（を中心に両側に各１５素子、合計３１素子
を光電変換素子列群３の中の測光に用いる素子群する。

そして、ステップ３２１に進む。

又ステップＳ１９において ＮＬ＝ＮＣ３ Ｎ　Ｒ＝　Ｎ　ｃ　＋３ として、Ｎｃを中心に一律的に両側へ各３素子、合計７
素子を測光に用いる素子群とし、ステップＳ２１に進む
。

ステップＳ２１においてＮしく１のとき−よステップＳ
２２に進み、ステップＳ２２においてＮＬ＝１とし、ス
テップＳ２３に進む。

ステップＳ２１においてＮＬ≧１のときはステップＳ２
３に進む。

ステップＳ２３においてＮＲ＞ＳのときはステップＳ２
４に進み、ステップＳ２４においてＮＲ＝Ｓとし、ステ
ップＳ２５に進む。

ステ、プＳ２３においてＮ、≦Ｓのときはステップ３２
５に進む。

ステップ３２１〜Ｓ２４における処理は、ＮＬやＮＲＯ
値が計算上１より小さく又はＳを超え、光電変換素子列
群３の範囲からはみ出すことがあり、それを避けるため
の処理である。

ステップ３２０では Ｎ、＝１ ＮＲ＝Ｓ として、選択された光電変換素子列３ａ−ｄの配列の全
てを即ちカメラが横位置のときは光電変換素子列３　ａ
　−ｂの各８７個、横位置のときは光電変換素子列３ｃ
ｍｄの各３１個を測光に用いる素子群とする。風景シー
ンは一般に主要被写体の画角が大きいから幅広く素子を
用いる。

次にステップＳ２５において、各光電変換素子列３ａ−
ｄの３個の素子の蓄積時間Ｔ　（ｉ）を読み込み、ステ
・ノブＳ２６に進む。

ステップＳ２６において Ｃ（Ｉ）＝ＣＧ−に１０ｇＺＴ　（ｉ）なる式によって
、各素子毎に輝度値への算出を行う。ここに、ＣＯは換
算定数、Ｋは換算係数である。

尚、ステップ３２５〜３２６における輝度算出手段１１
において蓄積荷電量及び蓄積時間から輝度値を算出する
他の方法として蓄積時間を一定に設定し、蓄積荷電量を
読み込むものもあるが、本実施例においては、蓄積時間
Ｔ　（ｉ）の読み込みの方法を取る。

露出演算手段１３においてはステップＳ２７において、
下記の式 によって選別された測光に用いる素子群の領域り、又は
Ｌ２の輝度値Ｂｃを算出しステップ３２８へ進む。　ス
テップ３２８において、測光素子８から測光回路９を介
し５個の測光輝度値Ｒ（ｉ）を読み込みステップＳ２９
へ進む。

ステップ３２９において、画面全体に対応する輝度値Ｂ
Ｒを次式により算出し、 ステップ３３０へ進む。

ステップ３３０においてＢＲＢＣ≦２のときは、即ち画
面中央部と画面全体における輝度値の差が小さいときは
ステップＳ３１へ進む。

ステップＳ３１において輝度演算値Ｂを次式により算出
する。

即ち画面中央部と画面全体における輝度値の平均値をと
り、全画面の調和を図る。

算出後、ステップＳ３３へ進む。

又たステップＳ３０においてＢＲＢｅ＞２のときは、即
ち画面中央部が画面全体に比べ明るさが２ＥＶよりも暗
いときはステップＳ３２へ進む。

ステップＳ３２において輝度演算値Ｂを次式により算出
する。

Ｂ＝ＢＣ 即ち画面全体よりも画面中央部の輝度値に合わせ、全画
面中から主要被写体を特にくっきりとさせるため適正露
出に設定する。

露出演算手段１３における演算はステップＳ３１又はＳ
３２で終了し、ステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３において最終的に輝度演算値Ｂを露出制
御手段へ出力して完了する。

［発明の効果］ 以上の様に本発明において、被写体及びカメラに関連し
た距離に関する情報を用いて、測光に兼用する測距用光
電変換素子の出力の中から、露出演算に用いる輝度出力
を選別するようになった。

又選別は主要被写体を含む焦点検出領域に対応する光電
変換素子の輝度出力を基準にして行うようになった。

従って本発明によれば、主要被写体を重点的に測光し、
主要被写体以外のものによる影響を少なくすることが可
能となった。

その結果、常に主要被写体に対する適正な露出を得るこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例のブロック図、第２図（Ａ）
〜（Ｃ）は、本発明の実施例の演算過程を詳細に表した
図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は光電変換素子列３ａ〜ｄ上で、
Ｎ６、ＮＬ、ＮＲの位置関係を表した図、第４図は、画
面と光電変換素子列群３との位１関係を表す図である。 Ｓ主要部分の符号の説明〕 １・・・・・・撮影レンズ ２・・・・・・レンズ内ＲＯＭ ３・・・・・・光電変換素子列群 ３　ａ　−ｄ・・・光電変換素子列 ４・・・・・・焦点検出回路 ５・・・・・・レンズ駆動手段 ６・・・・・・距離情報出力手段 ７・・・・・・撮影シーン設定手段 ８・・・・・・測光素子 ８　ａ　−ｅ・・・・・・光電変換素子９・・・・・・
測光回路 Ｏ・・・・・・姿勢検知手段 １・・−・・・輝度算出手段 ２・・・・・・選別手段 ３・・・・・・露出演算手段 ４・・・・・・露出制御手段 第２図（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｉ）被写界からの光を受けて、該被写界の焦点検出す
   べき焦点検出領域に対して焦点検出を行い、焦点検出出
   力を発生する焦点検出手段と、該焦点検出手段の出力を
   用いて複数の輝度値を算出し、該輝度値に対応した複数
   の輝度出力を発生する輝度算出手段と、 被写体及びカメラに関連した距離に関する情報を出力す
   る距離情報出力手段と、 該距離情報出力手段の出力に基づいて、該輝度出力の中
   から主要被写体を含む焦点検出領域に対応する輝度出力
   を露出演算に用いる輝度出力として、選別する選別手段
   と、 該選別手段によって選別された輝度出力を用いて露出値
   を算出する露出演算手段と、 を有することを特徴とするカメラの露出演算装置。 （ｉｉ）該距離に関する情報が撮影倍率であることを特
   徴とする請求項ｉのカメラの露出演算装置。