JPH04538B2

JPH04538B2 -

Info

Publication number: JPH04538B2
Application number: JP19217186A
Authority: JP
Inventors: Tooru Fukuhara; Takashi Saegusa
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1992-01-07
Also published as: JPS6296827A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、被写界を複数の領域に分割して測光
し、該領域に対応した複数の光電出力から画面全
体の適正露出を決定するための適正測光出力を抽
出するマルチ測光装置の改良に関する。

被写界を複数の領域に分割して測光する理由と
しては、逆光状態での撮影においても適正露出を
得ることがあげられる。しかし画面内に太陽等の
高輝度部が入り込むと、従来装置ではかなり露出
アンダーな写真になつていた。それは高輝度部が
画面一部分にしかないとしても主要被写体よりも
輝度の絶対量が大きく、両者の輝度を平均しても
主要被写体の輝度よりその平均値はかなり大きく
なつてしまうからである。

一方、複数の領域に対応する複数の光電出力を
得る場合、画面の一部は測光下限以下であるが、
残りの部分については測光可能なことがある。例
えば、被写体がスポツトライトで照明されている
ような場合である。これに対して従来装置はほと
んど無力であつた。

更に、画面内のコントラストが高い場合に、高
輝度部あるいは低輝度部に対して露出を制御する
と、低輝度部あるいは高輝度部がつぶれた写真が
できてしまい観賞上不快感を与えるという欠点も
ある。

本発明の目的は、光電出力に基づいて被写界の
状況を分析し、前述のような特殊な条件下特に画
面のコントラストが高いときの被写界に対しても
適正測光出力が得られるように成つたマルチ測光
装置を提供することである。

以下、被写界（以下画面と称す。）を底面とし、
画面の各部の輝度を高さ（縦軸）として、画面と
画面の各部の輝度とを立体図面として表わした第
１図によつて本発明の基本的考え方を述べる。第
１ａ図において、底面S₀に示すような画面を考え
たとき、画面の輝度はひとつの曲面S₁を決定す
る。実際には、有限側の光電素子で測光するの
で、据え得る曲画は光電素子と同数以下の平面の
集合になる。例えば、４個の光電素子で画面を上
下、左右に分割した場合、画面の輝度を示す曲面
は第１ｂ，ｃ図に量子化面S₂〜S₄で示されるよう
に量子化されて段階状になる。量子化面S₂とS₄と
を比較した場合、量子化面を構成している輝度の
絶対レベルは同一であるがそれらの画面上の位置
は異なるので、どの輝度に対して適正露出を得る
かの判断も異なる。また、量子化面S₂とS₃とを比
較した場合、隣り合う輝度間のレベル差は等しい
が、両量子化面間の輝度の絶対値が異なるので、
適正露出を得る判断も異なつてくる。今、あらゆ
る条件のもとにおける撮影画面を輝度に関する情
報と位置に関する情報とにより複数のカテゴリー
に類別し、その各々のカテゴリーにおいてどの輝
度に対して露出制御を行えば全体として適正露出
が得られるかの対応をつける。すると、ある条件
下の画面において、露出制御を行うべき輝度を輝
度に関する情報と位置に関する情報とから得るこ
とができるようになる。

事実、種々の条件下の画面について上記対応づ
けを行つた結果、適正露出の写真を得るために露
光制御を行うべき輝度が次のような３つのレベル
に収束するということが判明した。即ち、第１の
輝度レベルは、複数の測光出力のうち最大値とこ
れら測光出力の平均的な値との間に存在し、第２
の輝度レベルはこれら測光出力の平均的な値とほ
ぼ一致するレベルであり、また第３の輝度レベル
はこれらの測光出力の最小値とこれら測光出力の
平均的な値との間に存在することが判明した。こ
の平均的な値は、平均値、中央値あるいは最頻値
で近似することができる。

以上のことから、複数の光電出力の平均的な値
と各光電出力とを比較して、各分割された画面に
おける輝度を規格化すれば各画面の位置の情報と
輝度の情報を同時に得ることができるようにな
る。従つてこの規格化出力に基づきパターン分析
して画面の状態を検出し、この検出結果と上記３
つの輝度レベルとを実験的あるいは経験的に対応
させれば種々の条件下の画面に対する露出制御す
べき輝度レベルを選択することができる。

一方、パターン分析とは無関係に露出制御すべ
き輝度レベルが定まることがある。それは最大輝
度と最小輝度との差が所定の範囲内にあつて、画
面内の輝度のバラツキが少なく、かつ最大輝度が
所定の範囲内に存在し、画面内に太陽を含む明る
い光源スポツトライトのような人工光源が存在し
ていないと判断できる場合である。このときには
上記第２の輝度レベルに対して露出調節を行うと
良好な結果が得られることが判明している。

又、画面内に太陽に代表される高輝度部や測光
下限以下の低輝度部がある場合、上述の第１〜第
３の輝度レベルのレベル設定に際して高輝度部に
対応する最大値と、測光下限以下の低輝度部に対
応する最小値を無視し、又はこれら最大値、最小
値を画面内に存在する他の輝度に置換すれば極端
な高低輝度に影響されない適正露出な測光情報が
得られる。

更に、第１、第３の輝度レベルに露出を合せる
に際して最高輝度と最小輝度との差が所定値以上
あるときには両輝度レベルを第２の輝度レベルの
方へと補正を加えることにより、高輝度部あるい
は低輝度部がつぶれた写真ができないようにする
こともできる。

以下本発明を実施例に基づき説明する。第２図
は本発明の実施例を示すブロツク図である。同図
において、測光回路１０は被写界を複数に分割し
た各領域を測光するための光電変換素子を含み、
被写界の各領域に対応した独立のアナログ光電出
力P₀〜P_o-1を出力する。この光電出力P₀〜P_o-1は
フイルム感度（SV）の情報と共に対数圧縮され
ているものとし、従つて光電出力はEV値で表わ
される。第１の最大値検出回路１００は光電出力
P₀〜P_o-1の中から最大値Pmaxoriginalを検出す
る。また第１の最小値検出回路９９は同じくP₀
〜P_o-1の中から最小値Pminoriginalを検出する。
また、阻止回路１０１，１０２の説明のところで
後述するように、第２の最大検出回路１１はアナ
ログスイツチ１０３，１０４を介して光電出力
P₀〜P_o-1のうち閾値レベルをこえないものを入力
とし、これらの中から最大値Pmaxを検出する。
平均的値検出回路１２はアナログスイツチ１０
５，１０６を介して光電出力P₀〜Ｐｎ−１のう
ち複数の閾値レベルの間にあるものを入力とし、
これらの平均的値、例えば平均値Pmeanを検出
する。第２の最大値検出回路１３はアナログスイ
ツチ１０７，１０８を介して光電出力P₀〜P_o-1の
うち閾値レベルをこえるものを入力とし、これら
の中から最小値Pminを検出する。演算回路１４
は最大値Pmaxと平均値Pmeanとを入力として第
１の測光出力PH（EV）、即ち PH＝k₁Pmax＋（１−k₁）Pmean ……(1) を発生する。演算回路１５は第２の測光出力PM
（EV）、即ち PM＝Pmean ……(2) を発生するが、実際上平均的値検出回路１２と兼
用できる。演算回路１６は最小値Pminと平均値
Pmeanとを入力して第３の測光出力PL（EV）、
即ち PL＝k₂Pmin＋（１−k₂）Pmean ……(3) を発生する。以上に述べた回路１１〜１６は適正
測光出力発生回路を構成する。演算回路１１０は
回路１４と１５から測光出力PHとPMとを印加
され、第４の測光出力、即ちPHM＝w₁・PH＋
w₂・PM（但し、w₁、w₂は測定出力の重みづけ定
数）を出力する。演算回路１１１は回路１５と１
６とから測光出力PMとPLとを印加され、第５
の測光出力、即ち、PLM＝w₃・PM＋w₄・PL
（但し、w₃、w₄は測光出力の重みづけ定数）を出
力する。２値化回路１７は規格化を行なう部分で
あり光電出力P₀〜P_o-1と平均値P_neaoとを入力と
し、平均値Pmeanに基づいて発生された基準出
力と測光P₁〜P_o-1とを比較して各光電出力を論理
出力に変換する。具体的には、実施例において、
ｉ番目の位置の出力Piと平均値Pmeanの比較を
行ない、Pi≧Pmeanであれば１、Pi＜Pmeanで
あれば０としている。規格化出力が１であれば、
ｉ番目の位置が平均より明るい部分であることを
示し、０であれば暗い部分であることを示すこと
になる。すなわち、前述の規格化は２値化の形を
とつている。

又、次のようにすることも出来る。全体の明る
さを、明るい部分、暗い部分、中間の部分に分け
るために平均値Pmeanに基づく基準出力として
Pmean＋δH、Pmean−δLを設定し、この２つの
基準レベルに対して、それぞれ２値化を行なう方
法である。すなわち、Pi＞Pmean＋δHが成り立
つときが１、Pi≦Pmean＋δHが成り立つときが
０、またPi≧Pmean−δLのとき１、Pi＜Pmean
−δLのとき０とする。この場合ｉ番目の位置の
２値化出力は２つ（2bit）になる。Pmean＋δH、
Pmean−δLの比較の順に出力を並べたとき、出
力が11ならば明るい部分を示し、00ならば暗い部
分を示し、01ならば中間の平均値に近い部分を示
す（10の場合は存在しない）。このようにその位
置の明るさを３段階に分けることにより、より高
度なパターン分析が可能となる。

もちろん２値化回路を４段階以上に分けるもの
とすることも可能であるし、位置に応じて分け方
を変えてもよい。

次に第１の判定回路１８は最大値Pmaxを入力
として、 Pa≦Pmax≦Pβ ……(4) （但し、Pa、Pβは定数）の判定を行い、その判定結果を表す論理出力を発
生する。もちろん、第１の判定回路１８はPa、
Pβに対応した基準出力を発生する回路を含む。
この判定動作は最大値Pmaxが太陽を含む明るい
光源あるいはスポツトライトのような人工光源に
よるものかを識別するために行われる。

第２の判定回路１９は最大値Pmaxと最小値
Pminを入力として、 ΔP＝Pmax−Pmin ……(5) の演算を行い、それからａ≦ΔP≦β ……(6) （但し、ａ、βは定数）の判定を行い、その判定結果を表わす論理出力を
発生する。もちろん、定数ａ、βに対応した基準
出力を発生する回路は第２の判定回路１９に含ま
れている。この判定動作は、画面の輝度分布を判
定し、例えば輝度分布が大きいときに低輝度側に
主要被写体があるといつて、低輝度側に露出を合
わせる高輝度側がとんだり、またその逆に高輝度
側に主要被写体があるといつて高輝度側に露出を
合わせると低輝度側がつぶれるといつた現象を防
止するために行われる。

類別回路２０は、回路１７，１８，１９からの
論理出力、後述の第３の判定回路１７０からのｎ
フラグ及び後述の第２の阻止回路１０２からのｌ
フラグを入力として、これら論理処理の組合せ論
理が所定のカテゴリーのいずれに属するかを決定
する。即ち類別する。この所定のカテゴリーは５
つに分けられ、各カテゴリーに対応した制御出力
が選択的に発生される。回路１４，１５，１６，
１１０，１１１とアペツクス演算回路２４との間
にそれぞれ接続されたアナログスイツチ２１，２
２，２３，１１２，１１３は類別回路２０の制御
出力によつて第１ないし第５の測光出力のうちか
ら類別されたカテゴリーに対応した出力を選択
し、アペツクス演算回路２４に伝達する。

アペツクス演算回路２４は選択された測光出力
と情報設定部２７からの他の露出因子とによつて
適正露出値（シヤツタ速度や絞り値）に対応した
出力を発生し、これを公知の露出制御回路２５及
び露出表示回路２６に印加する。

第１の最小値検出回路９９，第１の最大値検出
回路１００は光電出力P₀〜P_o-1を入力とし、これ
らの中から最小値Pminoriginal最大値
Pmaxoriginalをそれぞれ検出する。第３の判定
回路１７０は第１と最大値検出回路１００から最
大値Pmaxoriginal第１の最小値検出回路９９か
らPminortiginalを入力として Pmaxoriginal−Pminoriginal≦γ （但し、γは定数）の判定を行う。もちろんこの判定回路１７０は、
定数γに対応した基準出力を発生する回路と、比
較回路を含む。この判定動作は第４又は第５の測
光出力を抽出するか否かを判定するためのもので
ある。この回路の出力はｎフラグとして類別回路
２０に印加される。

第１の阻止回路１０１は光電出力P₀〜P_o1を入
力として２つの閾値レベルと比較する。第１の閾
値レベルPth₁は昼間の太陽が画面存在することを
想定して約16EV相当に設定され、また第２の閾
値レベルPth₂は夕暮れの太陽が画面に存在するこ
とを想定して約15EV相当に設定されている。そ
してまず閾値レベルPth₁以上の光電出力がある
と、アナログスイツチ１０３，１０５，１０７を
制御してその光電出力の回路１１，１２，１３へ
の伝達を阻止する。しかし、すべての光電出力が
閾値レベルPth₁以上のときはいずれかひとつの光
電出力を次段の回路に伝達できるようにアナログ
スイツチ１０３，１０５，１０７を制御する。そ
の理由は後述される。次に閾値レベルPth₂以上の
光電出力があるとアナログスイツチ１０３，１０
５，１０７を制御してその光電出力の回路１１，
１２，１３への伝達を阻止するが、その阻止数は
一定数以下に抑えられている。これは、夕暮れの
撮影の場合には太陽そのものが撮影の対象となる
ことがあり、その情報をすべて阻止してしまうと
撮影者の意図が反映されないことがあるからであ
る。

第２の阻止回路１０２は光電出力P₀〜P_o-1を入
力とし、測光下限に相当する閾値レベルPth₀と比
較する。そしてPth₀以下の光電出力があると、ア
ナログスイツチ１０４，１０６，１０８を制御し
てその光電出力の回路１１，１２，１３への伝達
を阻止する。そして、この阻止数が一定値以上か
以下かを表わすｌフラグを発生して類別回路２０
に印加する。

第１、第２の阻止回路１０１，１０２によつて
次段の回路への伝達阻止数は平均的値検出回路１
２に伝達され、平均値算出の際には、これらのセ
ルは計算の対象から除外される。

次に、動作と類別回路２０の類別態様とを画面
を３分割及び５分割した場合について説明する。
第３ａ，ｂ図は画面の分割状態と、分割された各
領域の光電出力とを示す。

(1) 第３ａ図において、画面は６×６判のカメラ
を想定して中央領域Da、上方領域Du、下方両
入Dlに分割され、各々の光電出力がP₀〜P₂で
表わされている。

各光電出力P₀〜P₂は平均値Pmean＝（P₀＋P₁
＋P₂）／３と比較され、各領域はP₀〜P₂≧
Pmeanのときには論理値１で表わされ、また
P₀〜P₂＜Pmeanのときには論理値０で表わさ
れる。類別回路２０はこの論理値の組合せが、
（）中央領域Dcが０のとき、又は下方領域Dl
が０のとき（このとき主要被写体は領域De又
はDlに存在する可能性が高いので）アナログ
スイツチ２３をオンにして第３の測光出力PL
をアペツクス演算回路２４に伝達する。（）
中央領域Dcが１のとき（このとき主要被写体
は領域Dcに存在する可能性が高いので）アナ
ログスイツチ２１をオンにして第１の測光出力
PHをアペツクス演算回路２４に伝達する。
（）ｎフラグが１のとき、即ちPmaxoriginal
−Pminoriginal≦γのときには、画面が（）
の状態であれば第３の測光出力PLの代りに第
５の測光出力PLMを抽出すべくアナログスイ
ツチ１１３をオンにし、また画面が（）の状
態であれば第１の測光出力PHの代りに第４の
測光出力PHMを抽出すべくアナログスイツチ
１１２をオンにする。

これは、第１あるいは第３の測光出力を抽出
するような状態のときに、光電出力の最大値
Pmaxと最小minとの差が小さいとき、即ち輝
度が比較的一様な被写体の場合は平均値の方へ
補正をした方が好ましい写真となることが多い
からである。

一方、第１の判定回路１８はpa≦Pmax≦
Pβのときには論理値１の出力を、またこれ以
外のときには論理値０の出力を発生する。第２
の判定回路１９はａ≦ΔP≦βのときには論理
値１の出力を、これ以外のときには論理値０の
出力を発生する。そして第１、第２の判定回路
１８，１９から論理値１の印加があつたときに
類別回路２０は画面が上記（）（）の状態
にあつても、これに優先して、アナログスイツ
チ２２をオンにして第２の測光出力PMをアペ
ツクス演算回路２４に伝達する。

(2) 第３ｂ図において、画面はライカ判のカメラ
を想定して、中央領域Dc、右上方領域Dru、
左上方領域Dlu、右下方領域Drl、左下方領域
Dllに分割され、各々の光電出力がP₀〜P₄で表
わされている。各光電出力P₀〜P₄は上述同様
に平均値Pmeanと比較ざれ、各領域は論理値
１又は０で表わされる。類別回路２０はこの組
合せが（）中央領域Dcが０のとき、左右下
方領域Dll、Drlが０のとき、左上方領域Dluと
左下方領域Dllとが０のとき、右上方領域Dru
と右下方領域Drlとが０のとき、（このとき主
要被写体は０の領域に存在する可能性が高いの
で）アナログスイツチ２３をオンにして第３の
測光出力PLをアペツクス演算回路２４に伝達
する。（）（）（）は(1)の項で述べた動作
と同じである。この５分割の例はライカ判のカ
メラのように縦と横の撮影位置があることを考
慮している。

さて、上述の(1)(2)項において、画面内のある領
域に閾値レベルPth₁以上の高輝度部があると、そ
の領域の光電出力例えばP₁は阻止され平均値は、
Pmean′＝（P₀＋P₂）／２あるいはPmean′＝（P₀
＋P₂＋P₃＋P₄）／４となる。従つて、この平均
値を用いて回路１７、演算回路１４，１５，１６
は動作することになる。すなわち回路１７はこの
新しい平均値Pmean′に基づき各光電出力を論理
出力に変換し、演算回路１４，１５，１６はこの
Pmean′に基づき、修正された測光出力PH，
PM，PLを発生する。この修正された測光出力
が上述同様にして類別回路２０により選択的に抽
出される。

ところで、画面全体が高輝度のときで同一の輝
度、例えば、雲を撮影するような場合には光電出
力の最大値Pmaxがひとつだけ回路１１，１２，
１３に印加される。すると、最大値、平均値、最
小値は共にPmaxに一致する。このとき、画面の
状態は上述の(1)、(2)項における（）の状態とな
り、第２の測光出力PMを選択するがPM＝
Pmaxであるために高輝度に対して露出制御が行
われるようになる。

次に、閾値レベルPth₂以上の光電出力は一定数
以内で回路１１，１２，１３への伝達を阻止され
平均値Pmeanもこの阻止数に応じて一定の平均
値Pmean″まで低下する。そして、この平均値
Pmean″に基づき前段同様に動作する。

以上のようにして高輝度部の存在に対する測光
出力発生に際しての補正が施される。

一方、閾値レベルPth₂以下の光電出力が存在す
る場合、この光電出力例えばP₁は、回路１１，
１２，１３への伝達を阻止されるから平均値の絶
対レベルは上昇し、Pmean＝（P₀＋P₂）／２あ
るいはPmean＝（P₀＋P₂＋P₃＋P₄）／４とな
る。そのため、測光下限以下の光電出力を無視し
た新たな第１〜第５の測光出力PH，PM，PL，
PHM，PLMが得られる。この測光出力は類別回
路２０によつて上述同様に選択される。このよう
にして、画面内に低輝度部が存在するときの補正
が行われる。

以下、各ブロツクの構成について説明する。

第４図は光電素子の一例で、複数個の光電素子
が並んでおり、フオト・ダイオート・アレイある
いはCCD等によつて構成することが出来る。た
だし、必ずしもマトリツクス状になつている必要
はない。この光電素子の出力の合成によつて上述
の分割領域における光電出力が得られる。

第５図は受光光学系の一例である。３１は第４
図に示した複数個の光電素子であり、３２は撮影
レンズ、３３はミラー、３４はフイルム面、３５
はフアインダースクリーン、３６はフアインダ
ー・スクリーンに結像した被写体像を受光素子面
に再結像させるためのレンズである。

以上の構成により、撮影するシーンの各部の明
るさを測定することが出来、独立な複数の測光情
報をとりだせる。

第６ａ図は最大値検出回路１１，１００の回路
例を、また第６ｂ図は最小値検出回路１３の回路
例をそれぞれ示す。これらの回路はOPアンプと
理想ダイオードとを使用したそれ自体公知の回路
である。

第７図は、抵抗ｒ、ｒ／ｎとOPアンプA₁とで
平均値検出回路１２を構成したもので、OPアン
プの出力としては（P₀＋P₁…P_o1）／ｎ＝Pmean
なる出力が得られる。

第８図は、演算回路１４，１５，１６の回路例
であり、フオロワーA₁₀〜A₁₂と、分圧抵抗R₁〜
R₄とから構成され、第１〜第５の測光出力PH，
PM，PL，PHM，PLMは分圧比の調整によつて
前記(1)、(2)、(3)式を満足すべく得ることができ
る。

第９図は第１の阻止回路の回路例を示し、前述
の阻止数を２としてある。同図においてコンパレ
ータＣ１００、アンドゲートAND１００、AND
１０１、フリツプフロツプFF１０、FF１１、ダ
イオードＤ１００、抵抗Ｒ１００、アナログスイ
ツチAS１００から成る回路ブロツクは光電出力
の数に対応して用意されている。ここでは光電出
力P₀〜P₄に対応して５ブロツクが用意されてお
り、ブロツクB₁で代表して示してある。但し、
アンドゲートAND９９、AND９７、フリツプフ
ロツプFF１２、FF１３はブロツクB₁専用であ
る。

さて、リングカウンタRCは一定周期のクロツ
クパルスを印加され、出力端子q₀，q₁，q₃，q₅，
q₇，q₉，q₁₀にクロツクパルス数に応じて順次出
力を発生する。端子q₁−q₉の間に１ビツトおきに
設けられていて各出力間に１ビツト分のタイムラ
グを設けている。バイナリーカウンタBC１はリ
ングカウンタRCのq₀出力を入力とし、Ｑ出力と
q₀出力はAND１１８でANDがとられ、q₀出力の
２周期毎のパルスが発生する。そして、Ｑ出力が
１のとき出力は０を出力してトランジスタTr
をオフにして、各ブロツクのコンパレータの反転
入力端子に上述の閾値レベルPth₁に対応した電圧
を印加する。またＱ出力が０のときには出力が
１となり、トランジスタTrがオンして各ブロツ
クのコンパレータの反転入力端子には上述の閾値
レベルPth₂に対応した電圧が印加される。これら
コンパレータはPN＞Pth（但し、PNは各光電出
力、PthはPth₁又はPth₂）のとき１を出力する。
次に動作を述べる。

バイナリーカウンタBC１のＱ出力が１のと
き；このときPN＞Pth₁を検出するモードであ
る。オアゲートOR１１０の出力は１であるか
らブロツクB₁のアンドゲートAND１００はリ
ングカウンタRCのq₁出力を受けたときに、コ
ンパレータＣ１００の出力をフリツプフロツプ
FF１０のＳ入力に印加する。ここで、P₀＞
Vth₁であればコンパレータＣ１００は１を出
力するから、フリツプフロツプFF１０はＱ出
力に１を出力する。同時にフリツプフロツプ
FF１１はＱ出力に１を出力し、アナログスイ
ツチAS１００（該スイツチAS１００と不図示
のスイツチAS１０１〜１０４が第２図のアナ
ログスイツチ１０３に相当している。）をオフ
にしてP₀を次段の回路へ伝達しない。この動
作は、リングカウンタRCのq₁〜q₉出力によつ
て時分割されて光電出力P₄を入力としている
ブロツク側へと順次移動してゆく。その結果、
PN＞Pth₁の光電出力を入力としているブロツ
クからは光電出力は次段の回路、即ち前述の第
２の最大値検出回路１１、平均的値検出回路１
２、第２の最小値検出回路１３へは伝達されな
い。一方アンドゲートAND１００のa₀出力は
リングカウンタRCのq₁出力を入力としている
アンドゲートAND１１０に入力され、a₀出力
とq₁出力とが共に１のとき、アンドゲート
AND１１０は１を出力し、オアゲートOR１１
１を介してバイナリーカウンタBC２に入力さ
れる。同様にして、各ブロツクのアンドゲート
のa₁，a₂，a₃，a₄出力はq₃，q₅，q₇，q₉出力に
それぞれ同期して、バイナリーカウンタBC２
に入力される。従つてバイナリーカウンタBC
２はa₀〜a₄出力の１を計数する。

しかしながら、バイナリカウンタBC１のＱ
出力は１であるからオアゲートOR１１０の出
力はカウンタBC２の計数値とは無関係に１で
ある。従つて、p₀〜p₄＞Pth₁のときにはすべて
の光電出力が次段回路への伝達を阻止されるこ
とになるが、バイナリーカウンタBC２の計数
値が５、即ちバイナリーコードで“101”のと
きにはバイナリーカウンタBC２のQ₁₀出力と
Q₁₂出力とが１となり、アンドゲートAND９８
が１を出力し、フリツプフロツプFF₂のセツト
入力に１が入り、出力Ｑは１になり、フリツプ
フロツプFF１３のセツト入力に１が入り、出
力Ｑは１になりＱは０になる。（リセツトのタ
イミング関係はFF１０、FF１１と同様）このため、アンドゲートAND９９の出力を
０にしてアナログスイツチAS１００をオンに
する。その結果、光電出力P₀が次段の回路に
伝達される。ここで、ダイオードＤ１００のア
ノード端子を可変抵抗Ｒ１００によつてPth₂相
当電圧からダイオードによる低下分だけ高くし
ておけば、光電出力P₀がPth₂相当電圧に制限
される。これは、画面全体が高輝度のときには
かえつて露出オーバーにした方が、より現実的
な写真が撮れるという配慮に基づいている。
尚、バイナリーカウンタBC２の計数値が５以
下のときにはノアゲートNOR１００の出力は
１であり、アンドゲートAND９９はフリツプ
フロツプFF１２のＱ出力をそのアナログスイ
ツチAS１００に伝える。

また、バイナリーカウンタBC２の計数値が
２以上になるとQ₁₁出力、Q₁₂あるいはアンド
ゲートAND１１５の出力が１となり、このと
きノアゲートNOR１００は０を出力する。す
るとアンドゲートAND１１６はリングカウン
タRCのq₁₀出力が１になつた時点でバイナリー
カウンタBC１をリセツトするから、q₁出力が
再び１になつた時点でＱ出力は１となり、その
結果、PN＞Pth₂を検出するモードへは移行し
ない。

バイナリーカウンタBC１のＱ出力が０のと
き；このときは、PN＞Pth₂を検出するモード
である。ノアゲートNOR１００の出力が１の
ときにオアゲートOR１１０の出力は１とな
る。つまり、バイナリーカウンタBC２の計数
値が２以下のとき、即ち、Q₁₀出力が１あるい
はQ₁₁出力が１のときである。

いまカウンタBC２の計数値が０とすると、
ノアゲートNOR１００、オアゲートOR１１０
は１を出力するから、各ブロツクのコンパレー
タは閾値レベルPth₂と光電出力P₀〜P₄とをそ
れぞれ比較する。そして、Pth₂以上の光電出力
があるとき、例えばP₀，P₁，P₂＞Pth₂のとき、
a₀，a₁，a₂出力が１となる。そしてq₁，q₃，q₅
出力の印加によつて各アンドゲートAND１１
０〜AND１１２は１を出力し、これをカウン
タBC２が計数する。従つて、Q₁₀，Q₁₁出力は
１となるからアンドゲートAND１１５は１を
出力しノアゲートNOR１００、オアゲートOR
１１０は０を出力する。その結果、光電出力を
２個以上阻止するとそれ以上阻止しないように
なる。つまり時系列的に後続して動作するブロ
ツクは阻止動作を行わない。尚、阻止動作の制
限により、Pth₂以上の光電出力が次段の回路に
伝達される可能があるが、これはダイオードＤ
１００〜Ｄ１０４と抵抗Ｒ１００〜Ｒ１０４の
作用によつてPth₂相当電圧に制限されるもので
問題とはならない。

尚、アンドゲートAND１１７とAND１１８
はフリツプフロツプFF１０、FF１１のリセツ
トパルスを発生するものでAND１１７が出力
１を発生した後にAND１１８が出力１を発生
するようにして、FF１０、FF１１のリセツト
のタイミングを調定している。

第１０図は第２の阻止回路の回路例を示し、前
述の一定の阻止数３に設定してある。同図におい
て；閾値レベルPth₀に相当する電圧は抵抗Ｒ２０
０によつて発生され、コンパレータＣ２００〜Ｃ
２０４の同相入力端子に印加されている。コンパ
レータＣ２００〜Ｃ２０４の反転入力端子には光
電出力P₀〜P₄が印加され、各コンパレータはPN
＜Pth₀（但し、PNは任意のP₀〜P₄）を満足した
ときに出力１を発生する。各コンパレータに対応
して設けられたアナログスイツチAS２００〜AS
２０４は対応するコンパレータの出力１で光電出
力の次段の回路への伝達を阻止する。アナログス
イツチAS２００〜AS２０４にはそれぞれ第９図
で述べた各ブロツクのアナログスイツチAS１０
０〜AS１０４（AS１０１〜AS１０４について
は第９図では省略されている。）が直列に接続さ
れている。アナログスイツチのブロツクB₁₀，
B₁₁は第２図の回路１０３，１０５，１０７と回
路１０４，１０６，１０８にそれぞれ対応する。

リングカウンタRC２００はクロツクパルスの
印加によつて順次、q₀，q₁，q₃，q₅，q₉，q₁₀出
力を発生する。q₁〜q₉出力はカウンタの１ビツト
分のタイムラグをもつて出力される。さて、リン
グカウンタRC２００のq₀出力が１となるとバイ
ナリカウンタBC３はリセツトされる。q₁出力が
１になるとアンドゲートAND２００のゲートは
開き、コンパレータＣ２００の出力をオアゲート
OR２００に伝達する。このときコンパレータＣ
２００の出力１（P₀＜Pth₀）であればバイナリー
カウンタBC３はこの出力１を計数する。以下、
リングカウンタRC２００のq₁〜q₀の出力が順次
１になるにつれて同様の動作がアンドゲート
AND２０１〜AND２０４へと移行し、光電出力
P₁〜P₄のうち、PN＜Pth₀を満足するものがあれ
ばその数だけバイナリーカウンタBC３は計数を
進める。そして、バイナリーカウンタBC３の計
数値が３になるとQ₂₀出力、Q₂₁出力が共に１と
なり、アンドゲートAND２０５の出力は１とな
り、オアゲートOR２０１の出力１によつてフリ
ツプフロツプFF２０のＱ出力、即ちｌフラグは
１となる。同様にバイナリーカウンタBC３の計
数値が４、５のときにもｌフラグは１である。

動作が進んでリングカウンタRC２００のq₁₀出
力が１になると、バイナリーカウンタBC３の計
数値が３以上のときには、インバータINV２０
０より出力０を印加されているアンドゲート
AND２０６の出力は０であるからフリツプフロ
ツプFF２０はリセツトされず、ｌフラグは１を
維持する。そして、次の周期で阻止数が２以下な
らインバータINV２００の出力が１であるから
ｌフラグは０となる。

尚、バイナリーカウンタBC３のQ₂₀出力、Q₂₂
出力が共に１のときには阻止数は５となり、画面
全体が測光下限以下である。従つて、これをアン
ドゲートAND２０７で検出すれば、発光ダイオ
ードLEDを点灯することにより撮影不可能を表
示することができる。

第１１図は平均的値検出回路の回路例を示す。
同図において；第１の阻止回路による阻止動作
（高輝度側）と、第の阻止回路による阻止動作
（低輝度側）とは通常の撮影状態では同時には起
こり得ないので加算回路４０はオアゲートで構成
した。

電界効果トランジスタFETはそれぞれゲート
が１のとき導通する。

阻止数が０のとき全ゲートが１でFETは全部
導通するので合成フイードバツク抵抗Ｒはｒ／５１／Ｒ＝２／ｒ＋２／ｒ＋１／ｒ＝５／ｒ、Ｒ＝ｒ
／５すなわち（P₀／ｒ＋P₁／ｒ＋…＋P₄／ｒ）・ｒ／５＝Pall／５＝Pmean 但し、Pallは阻止されていない光電出力の総和
である。

阻止数が１のとき、FETOが非導通になり、Ｒ＝１／２／ｒ＋２／ｒ＝ｒ／４、Pall／４＝Pmea
n 阻止数が２のとき、FET１が非導通になり、Ｒ＝１／２／ｒ＋１／ｒ＝ｒ／３、Pall／３＝Pmea
n 阻止数が３のとき、FET０，１が非導通にな
り、Ｒ＝−１／２／ｒ＝ｒ／２、Pall／２＝Pmean 阻止数が４のとき、FET１，２非導通になり、Ｒ＝１／１／ｒ＝ｒ、Pall＝Pmean 第１２図は類別回路２０の回路図である。同図
は画面を第３ｂ図のように５分割した場合の実施
例である。

コンパレータＣ１の同相入力端子には定数Pa
に対する入力が、またコンパレータＣ２の反転入
力端子には定数Pβに対応する入力がそれぞれ印
加されている。一方コンパレータＣ３の同相入力
端子には定数ａに対応する入力が、またコンパレ
ータＣ４の反転入力端子には定数βに対応する入
力がそれぞれ印加されている。コンパレータＣ５
の同相入力端子には定数γに対応する入力が印加
されている。光電出力P₀〜P₄を同相入力とする
コンパレータＣ７〜Ｃ１１の反転入力端子には
Pmean−δL相当の基準入力が印加されている。
このδL相当のレベルダウンは光電出力P₀〜P₄の
低輝度側についての２値変をより確実に行うため
のものである。光電出力P₀を同相入力とするコ
ンパレータＣ６の反転入力にはPmean＋δH相当
の基準入力が印加されている。このδH相当のレ
ベルアツプは光電出力P₀の高輝度側についての
２値化をより確実にするためのものである。

長大値PmaxはコンパレータＣ１の反転入力端
子とコンパレータＣ２の同相入力端子に入力す
る。輝度差ΔPはコンパレータＣ３の反応入力端
子とコンパレータＣ４の同相入力端子に入力す
る。コンパレータＣ１〜Ｃ４の出力はアンドゲー
トAND１に入力する。アンドゲートAND１の出
力が１になるときはコンパレータＣ１〜Ｃ４の出
力が皆１を示すときで Pα≦Pmax≦Pβ ……(7)(a) かつ、 α≦ΔP≦β ……(7)(b) が成立つ時である。アンドゲートAND１の出力
をＭフラグとする。Ｍフラグが１のときオアゲー
トOR１の出力は１になり、アナログスイツチ２
２をオンにして第２の測光出力PMが選択され
る。というのは(7)(b)式が成立つことは、ある程度
輝度差があることを示しているが、(7)(a)式が成立
つ場合、すなわち最大値がある範囲におさまつて
いるときは、逆光状態になく、平均値付近に適正
露出レベル存在するからである。尚、このことは
高輝度側あるいは低輝度側の光電出力が阻止され
ていても成立する。光電出力P₀はコンパレータ
Ｃ６とＣ７の同相入力端子に入力し、以下光電出
力P₁，P₂，P₃およびP₄はコンパレータＣ８，Ｃ
９，Ｃ１０およびＣ１１の同相入力端子に入力す
る。又コンパレータＣ６の反転入力端子には平均
値を一定値レベルアツプに出力Pmean＋δHが入
力する。コンパレータＣ６の出力が１になるのは
中央領域Dcの光電出力P₀が平均値Pmeanより識
別出来る位（δHだけ）高い場合で、撮影画面の
中央部が明部になつていることを示している。一
方コンパレータＣ７〜Ｃ１１の反転入力端子には
平均値を一定値レベルダウンした出力Pmean−
δLが入力している。コンパレータＣ７〜Ｃ１１
の出力が０になるときは、光電出力P₀〜P₄が平
均値Pmeanより識別出来る位（δLだけ）低い場
合で、光電出力P₀〜P₄の対応する画面が暗部に
なつていること示している。

なお、コンパレータC₆，C₇から明らかなよう
に、P₀については平均値付近の２つの基準レベ
ルについてそれぞれ２値化を行なつて規格化をし
ていることになる。

アンドゲートAND２にはコンパレータＣ６，
Ｃ９，Ｃ１０の出力とＭフラグのインバータ
INV１によつて反転された出力が入力する。ア
ンドゲートAND２の出力が１になるのは、 P₀＞Pmean＋δH （中央の領域Dcが明部） P₂≧Pmean−δL P₄≧Pmean−δL （下半分の領域Drl、 Dllが暗部でない） ……(8) が成立ち、Ｍフラグが０のときである。このよう
な状態は、中央領域Dcが明るく、上半分の領域
Dru、Dluが暗い場合で、スポツトライト的な状
態である。

それ故、(8)式が主要被写体が明部にあることを
判断する条件になる。アンドゲートAND２の出
力をＨフラグとする。Ｈフラグが１のときにはア
ナログスイツチ２１がオンされて、第１の測光出
力PHが選択される。

Ｃ７の出力はインバターINV３に入る。今、 P₀＜Pmean−δL ……(9) （中央の領域Dcが暗部）が成立つ場合、コンパレータＣ１の出力は０でイ
ンバータINV３の出力は１になる。

又、コンパレータＣ８とＣ９の出力はノアゲー
トNOR１に入る。

P₁＜Pmean−δL P₂＜Pmean−δL ……(10) （左半分の領域Dlu、Dllが暗部）が成立つ場合、コンパレータＣ８，Ｃ９の出力は
共に０でノアゲートNOR１の出力は１になる。
以下同様に P₂＜Pmean−δL P₄＜Pmean−δL ……（11）（下半分の領域Drl、Dllが暗部）および P₃＜Pmean−δL P₄＜Pmean−δL ……（12）（右半分の領域Dru、Drlが暗部）が成立つ場合、それぞれノアゲートNOR２、
NOR３の出力は１になる。インバターINV３お
よびノアゲートNOR１〜NOR３の出力はオアゲ
ートOR３に入力し、いずれかの出力が１であれ
ばオアゲートOR３の出力は１となる。すなわ
ち、(9)〜(12)式のいずれかが成立てばオアゲート
OR３の出力は１になるということである。(9)式
が成立つ場合は、主要被写体がある確立の高い団
面中央部が暗部になつている場合であり、低輝度
側に露出を合せた方がよい。しかし逆に画面中央
部が明るくても、バツクの明るさによる場合も多
く、必らずしも主要被写体が明部にあるとは判断
出来ない。むしろ逆光のような場合、主要被写体
の明るさは画面下側の部分の明るさに近くなる。
よつて(11)式が成り立つ場合、主要被写体が暗部
にあると判断し、第３の測光出力PLを選択した方
がよい。(10)、(12)式が成立つ場合は、カメラを縦
位置に構えて撮影した場合と考えられる。以上の
ように(9)〜(12)式のそれぞれが主要被写体が暗部
にあることを判断する条件になる。そしてこのと
きオアゲートOR３の出力が１になる。

測光下限以下の光電出力が一定数以上あるとｌ
フラグが１になる。するとオアゲートOR２の出
力は１になり第１の測光出力PHを選択する。と
いうのは、測光下限以下の出力を示す光電出力が
多いときには、光電素子の一部の明暗によつて測
光可能になつている確率が高く、高輝度側を選択
した方がよいからである。

ΔP即ち、Pmaxoriginal−Pminoriginalはコン
パレータＣ５の反転入力端子に入力し、 ΔP＜γ ……（13）（但し、γは定数）が成立つときコンパレータＣ５の出力が１にな
る。これは測光した輝度差が比較的小さい場合で
あり、平均値側へ補正した方が適正露出に近くな
る。

コンパレータＣ５の出力はインバータINV２
で反転される。インバータINV２の出力とＨフ
ラグがアンドゲートAND３に入力する。アンド
ゲートAND３の出力が１になるのは、（13）式が
成立たないで、Ｈフラグが１のときである。すな
わち、高輝度側が選択され、かつ輝度差が大きい
ときであり、オアゲートOR２の出力は１になり
第１の測光出力PHが選択される。

ｌフラグはインバターINV４に入力して反転
され、インバターINV４とコンパレータＣ５の
出力とＨフラグがアンドゲートAND４に入力す
る。アンドゲートAND４の出力が１になるのは
（13）式が成立ち、Ｈフラグが１でｌフラグが０
のときである。すなわち、高輝度側が選択され輝
度差が小さい場合で、第４の測光出力PHM、例
えばw₁＝w₂＝0.5のときは（PH＋PM）／２が選
択される。

アンドゲートAND７にはオアゲートOR３、イ
ンバターINV１、INV４の出力が入力する。ア
ンドゲートAND７の出力が１になるのは、ｌ、
Ｍフラグが０でオアゲートOR３の出力が１のと
きである。すなわち低輝度側が選択された場合で
ある。今、アンドゲートAND７の出力をＬフラ
グとする。

アンドゲートAND５にはＬフラグとコンパレ
ータＣ５の出力が入力し、低輝度側が選択され、
輝度差が小さいときには出力は１となり、第５の
測光出力PLM、例えばw₃＝w₄＝0.5のときは
（PM＋PL）／２が選択される。

アンドゲートAND６にはＬフラグとインバー
タINV２の出力が入力し、低輝度側が選択され、
輝度差が大きいときに、出力が１になり、第３の
測光出力PLが選択される。

ナンドゲートNANDには、Ｍ、Ｌ、ｌフラグ
が入力し、いずれも０の場合１になる。それは、
主要被写体が明部にあるとも暗部にあるとも判別
されなかつた場合である。このとき、オアゲート
OR１の出力は１となり、第２の測光出力PMが
選択される。

尚、実施例において第２図の要素１０は測光回
路を、要素１１〜１６、２１〜２３、１１０〜１
１３は出力回路を、要素１０１，１０３，１０
５，１０７は選択手段をそれぞれ構成している。

以上詳述した如く本発明は被写界を複数の領域
に分割して測光し該複数の領域に対応した測光出
力のうち閾値（実施例で言えばPth₂）を越えるも
のを、適正露出に関する信号を得る出力手段へ関
与させないようにしたので、太陽光などが写り込
みその非常に高輝度の測光出力に基づいて写真の
露出がアンダーとなつたり、逆に夜景などで極端
に写真の露出がオーバーとなつたりするのを防ぐ
ことができる。一方、例えば高輝度側の閾値を越
える測光出力をあまり多く不関与とすると、閾値
以下の少ない測光出力のみで適正露出を求めるこ
ととなり、上述した場合とは逆に露出がオーバー
となるおそれがあるが、本発明は閾値を越える測
光出力の数が所定数を越えると、この所定数を越
えた測光出力について、適正露出に関する信号を
得る出力手段へ関与せしめるようにしたので適正
露出をより高い確率で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被写界（画面）の輝度分布を示す図、
第２図は本発明の実施例を示すブロツク図、第３
図は画面の分割状況を示す図、第４図は光電素子
アレイの例を示す図、第５図は受光光学系の例を
示す図、第６図は最大値と最小値検出回路の例を
示す図、第７図は平均値検出回路の例を示す図、
第８図は演算回路の例を示す図、第９図は第１の
阻止回路の例を示す図、第１０図は第２の阻止回
路の例を示す図、第１１図は平均的値検出回路の
例を示す図、及び第１２図は類別回路の例を示す
図である。〔主要部分の符号の説明〕、１０……測光回路、
１１〜１６……適正測光出力発生回路、１７……
規格化回路、１８，１９，１７０……判定回路、
２０……抽出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１被写界を複数の領域に分割して測光し該複数
の測光領域に対応した複数の測光出力を発生する
測光回路と、該複数の測光出力に基づいて適正露
出に関する出力を発生する出力回路とを備えたマ
ルチ測光装置において、前記測光出力を閾値と比較し該閾値を越える測
光出力を前記出力回路へ不関与とする一方、不関
与とする測光出力が所定数を越える時には該所定
数を越えた分の測光出力を前記出力回路に関与せ
しめる選択手段を設けたことを特徴とするマルチ
測光装置。２前記選択手段は、前記所定数を越えた分の測
光出力を所定の値に変換して前記出力回路へ伝達
することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のマルチ測光回路。