JPS6358324A - 測光装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はカメラの測光装置に関し、より詳細には画面の
中心からずれた位置に主被写体が存在する場合でも精度
の高い測光を行うようにしたものである。

（従来の技術） 最近のカメラには自動露出（ＡＥ）機構が大抵段けられ
、カメラに内蔵されたマイクロコンピータが測光値と他
の所定データとから適正露出のための絞り値やシャッタ
速度を計算し、その計算結果に応じて絞りやシャッタ速
度を自動的に制御するようになっている。このようなＡ
Ｅ機構においても、測光値は以前と同様に被写体の明る
さく輝度）を電気信号、に変換する形式の測光装置によ
り得られる。

従来の測光方式を画面内の感度分布の点から分類すると
、画面の全領域をほぼ同じ感度で１ｐ３１光する平均測
光方式と、画面の中の小部分（通常は画面中央部）のみ
を測光するスポット測光方式と、画面中央部で感度が高
く周辺部にいくにしたがってなだらかに感度が落ちるよ
うな中央重点測光方式とがある。

平均測光方式は、扱いやすいが、主被写体についての高
精度な測光が困難で、例えば画面に空や電灯等の明るい
部分が入ると、その部分に影響されて平均の測光値が高
くなり、主被写体が露出不ヱになってしまうという欠点
がある。

スポット測光方式は、主被写体の各部分の明るさく輝度
）を何点か測定し、それから総合的に判断して露出を決
めるようにしており、熟練者に好まれているが、使い方
がむずかしく、未熟な撮影者には扱いにくい。

中央重点測光方式は、平均測光方式とスポット測光方式
との中間的なもので、現在段も多用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、中央重点測光方式でも、主被写体が画面
の周辺に位置する構図の場合には、主被写体についての
高精度な測光ができず、そのまま撮影すれば適正な露出
の画像は得られない。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、画面
の中心からずれた位置に主被写体が存在する場合でも精
度の高い測光値を得る測光装置を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成は、主要な被写体の存
在方向を検出する手段と；該検出手段とほぼ同じ視野を
有する一体的な複数の受光素子と該検出手段の検出結果
にしたがって主要な被写体の存在方向からの光を受ける
該複数の受光素子アレイ中の受光素子を決定し、その受
光素子の出力信号を基に測光値を得る手段とを具備する
ことを特徴とする。

（作用） 本発明では、まず主要な被写体、例えばカメラ、に対し
て近距離に位置する被写体の存在方向が検出される。検
出手段としては、例えばスリット状光束を被写体に投光
してその反射光の結像点の位置から主要な被写体の存在
位置ないし方向を判定するような装置が使用される。

一方、受光素子アレイは検出手段とほぼ同じ視野または
画面を望むようになされ、各受光素子は所定の方向をに
らむ。そして、主要な被写体の存在位置が判明すると、
その方向をにらむ受光素子の出力信号に基づいて測光値
が割り出される。

したがって、主要な被写体が画面内の任意の方向、例え
ば画面中央部からずれた方向に位置した状態で撮影され
ても、その被写体について精度の高い測光値が得られ、
それを基に適正な露光制御を行うことができる。

（実施例） 以下、添付図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、一実施例による銀塩スチルカメラの前面部を
示す。カメラボディ１の前面中央部に撮影レンズ２が取
り付けられ、前面上部にファインダ３およびストロボ発
光部４が並設されている。

撮影レンズ２とファインダ３との間には近赤外光のスリ
ット状光束を被写体に向けて投光する投光部６が設けら
れ、撮影レンズ２の下には近赤外光投光部６に対してス
リット状光束の長手方向と垂直な所定の基線長りを隔て
て近赤外光受光部７が設けられ、その下に可視光受光部
１８が設けられている。投光部６と近赤外光受光部７は
、後に詳述するように、主要な被写体の存在方向を検出
するとともに、その被写体の距離を測定する手段として
働く。可視光受光部１８は、露出計として機能する。カ
メラボディ１の上面にはシャツタレリーズボタン５が取
り付けられている。

第２図は、近赤外光投光部６．近赤外光受光部７および
可視光受光部１８の構成を示す。

投光部６は、近赤外光を放出する発光ダイオード１０と
その手前に配置されたスリット板１１およびンリンドリ
カＪレレンズ１２とで構成される。

発光ダイオード１０から放出された近赤外光はスリット
板１１およびシリンドルカルレンズ１２を通ってスリッ
ト状の光束ＬＢになり、このスリット状光束ＬＢは第３
図（Ａ）のように被写体１５゜１６に向かって投光され
る。そして、両波写体１５．１６でそれぞれ反射された
近赤外光ＬＢａ。

ＬＢｂは近赤外光受光部７のレンズ１４を通って受光セ
ンサ１３上の異なる位置に結像される。すなわち、第３
図（Ｂ）に示す撮影画面２０内の受光センサ１３におい
て、カメラに対して近距離にある被写体１６からの反射
光ＬＢａは第２行第３列の画素ＰＸ２，３に結像され、
遠距離にある被写体１Ｂからの反射光ＬＢｂは第４行第
５列の画素ＰＩ３，５に結像される。このように、被写
体がカメラに近いほど受光センサ１３上の結像点は下部
（第１行側）に位置し、反対に被写体がカメラがら遠い
ほど受光センサ１３上の結像点は上部（第５行側）に位
置する。また、被写体がカメラからみて左方に寄ってい
るほど受光センサ１３上の結像点は左部（第１列側）に
位置し、反対に被写体が右方に寄っているほど受光セン
サ１３上の結像点は右部（第７列側）に位置する。した
がって結像点の位置する画素が判別されることによって
被写体の存在方向と距離が割り出される。そして本実施
例では、カメラから最も近い距離に位置する被写体（こ
の例では被写体１５）が主要な被写体と判定される。な
お、受光センサ１３は、ＣＣＤもしくはＭＯＳからなる
蓄積型のエリアイメージセンサで構成されてよい。また
第３図（Ｂ）に示す５行×７列のマトリクス構成は説明
のための例示であり、任意のｍ行×ｎ列のマトリクス構
成が可能である。

再び第２図において、可視光受光部１８は受光素子アレ
イ１９とレンズ２０とで構成される。受光素子アレイ１
９は、５ＰＤ（シリコンフォトダイオード）等の測光用
受光素子をライン状に配列してなり、近赤外光受光部７
の受光センサ１３とほぼ同じ視野を有する。すなわち、
受光素子アレイ１９は第３図（Ａ）の撮影画面２０とほ
ぼ同じ撮影画面を望む。しかして、被写体１５．１６か
らの可視光ＳＢａ、ＳＢｂはレンズ２０を通って受光素
子アレイ１９上に結像され、第３図（Ｃ）に示すように
、受光素子ＰＱ３上に被写体１５の像１５°が映り、受
光素子ＰＱＳ上に被写体１６の像１６′が映る。本実施
例では、受光素子アレイ１９中の全ての受光素子で平均
測光を行うのではなく、主被写体１５の方向からの光を
受ける受光素子ＰＱ３だけに基づいて測光を行うように
しており、これにより、図示の例のように主被写体ＩＳ
が画面中央部からずれていてもその主被写体１５につい
て適正な露出制御を行うことができ適正露出の画像が得
られる。なお、第３図（Ｃ）に示す７個の受光素子ＰＱ
Ｉ−ＰＱ７は例示でありそれ以外の個数の受光素子ＰＱ
を配列することももちろん可能であり、またエリアイメ
ージセンサのようにマトリクス状の配列も可能である。

第４図は、近赤外光投光部６および受光部７をカメラボ
ディに対して斜めに配置した例を示す。

このようにすると、第５図（Ａ）に示すように、スリッ
ト状光束ＬＢが撮影画面２ｏに対して斜めになり、また
第５図（Ｂ）に示すように受光センサ１３も撮影画面２
０に対して斜めになる。これにより、数人が並んだ撮影
シーンにおいてカメラ姿勢を縦位置しても、スリット状
光束ＬＢは被写体をとらえることができる。

第６図は、本実施例によるカメラの構成をブロック形式
で示す。

レリーズスイッチ２２は、シャツタレリーズボタン５（
第１図）が半分押されたときにＯＮになって測距スター
ト信号ＳＴをマイクロコンピュータ２３に与える。マイ
クロコンピュータ２３は、クロックパルス発生器２４か
らシステムクロックＣＬを受けてシーケンス制御を行う
もので、スタート信号ＳＴに応答してドライバ２９を介
し投光部７の発光ダイオード１０を所定時間だけ点灯さ
せる。上述のように発光ダイオード１０が点灯すると、
そこから放出された光はスリット板１１゜シリンドリカ
ルレンズ１２によりスリット状光束ＬＢとされ、被写体
に向けて投光される。

一方、クロックパルス発生器２４からクロックパルスφ
がドライバ２５に送られ、ドライバ２５により受光セン
サ１３が駆動される。受光センサ１３はｍ行ｎ列（第３
図Ｂでは５行７列）のマトリクス状に配列された画素Ｐ
　Ｘ　１，１〜ＰＸｍ、ｎを有し、第１行の画素ＰＸＩ
、Ｉ　”ＰＸＩ、ｎには画面内においてカメラから最も
近距離の位置にある被写体から反射された近赤外光が結
像され、第ｍ行の画素ＰＸｍ、Ｉ〜ＰＸｍ、ｎにはカメ
ラから最も遠距離の位置にある被写体から反射された近
赤外光が結像される。また、画面内において被写体が最
も左方に寄っていると、その結像点は第１列の画素ＰＸ
Ｉ、ｌ−ＰＸｍ、Ｉに位置し、反対に被写体が最も右方
に寄っていると、その結像点は第ｎ列の画素ＰＸＩ、ｎ
　”ＰＸｍ、ｎに位置することになる。

さて、受光センサ１３では、ドライバ２５からの読出用
クロックパルスにより第１行から第ｍ行まで順次読出し
が行われ、各行において第１列から第ｎ列まで１顕次読
み出される。そして、各画素ＰＸＩ、Ｊから読み出され
た電気信号は、アンプ２６で増幅され信号■１．」とし
て二値化回路２７に送られる。

二値化回路２７は基準電圧発生回路２８から基準電圧Ｖ
ｒを受け、第７図に示すように、信号Ｖ１、Ｊを基準電
圧Ｖｒと比較することにより二値化信号ＤＩ；Ｊを生成
する。この二値化信号ＤＩ、ｊはマイクロコンピュータ
２３に取り込まれる。マイクロコンピュータ２３は、′
１”の二値化信号ＤＬＪに対応した受光センサ１３の画
素ＰＸＩ、Ｊを識別し、その画素Ｐ　Ｘ　ｉ＋ｊの位置
にしたがって被写体距離を割り出し、ドライバ３０を介
してモータ３１を回転させ撮影レンズ２をピント位置に
移動させる。なお、受光センサ１３の異なる行から“１
”の二値化信号ＤＩ、ｊが得られた場合には、第１行に
近いほうの行が近距離の被写体、すなわち主被写体に対
応しているので、その行から得られた“１”の二値化信
号ＤＩ、Ｊが優先される。

さらに、マイクロコンピュータ２３は、上述のようにし
て識別ないし選択された画素ＰＸｉ、ｊの位置に対応し
た受光素子アレイ１９中の受光素子ＰＱｋを割り出し、
選択回路３２にその受光素子ＰＱｋの出力信号ＳＦＸだ
けをゲートさせる選択制御信号ＳＥを送る。これにより
、受光素子ＰＱにの出力信号ＳＦＫは、アンプ３３に送
られてそこで増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器３４により
ディジタル信号ＤＳＦＫに変換されてマイクロコンピュ
ータ２３に供給される。マイクロコンピュータ２３は、
そのディジタル信号ＤＳＦＫに基づいて主被写体の輝度
または測光値を割り出して露出量を算出し、ドライバ３
５を介してモータ３６を回転させアイリス３７を適当な
絞り位置に合わせる。また必要に応じて、マイクロコン
ピュータ２３はシャッタ速度を適当な値にセットする。

しかして、シャツタレリーズボタン５が押されると、設
定されたシャッタ速度でシャッタ（図示せず）が開閉動
作し、適正露出でピントの合った撮影が行われる。

なお、上述のようにして割り出された受光素子ＰＱＫは
主被写体からの可視光を受ける素子であるが、これは１
個に限るものではなく複数個の場合もある。

第８図は、本実施例の動作を示すフローチャートである
。ステップ■でＤＩ、ｊが“１″になるとステップ＠に
飛越すようになっているが、このようにすると近距離の
被写体が検出されればこれを主被写体とみなして以後の
判定は行わないことになる。もっとも、最後（ｉ＝ｍ＋
　　ｊ＝ｎ）まで判定を行って“１”になっている全て
のＤＬＪを検出し、それから測距および測光に必要なり
１．ｊを選択するようにしてもよい。

【肱九 上述した実施例は銀塩スチルカメラに係るものであった
が、本発明は電子スチルカメラや電子ビデオカメラ等に
も適用可能である。これらのカメラでは、主に固体撮像
素子が用いられるので、これを上記受光素子アレイ１９
の代わりとして利用するようにしてよい。すなわち、は
ぼ同じ画面内の望む（にらむ）方向にしたがって固体撮
像素子の各画素を受光センサ１３の各画素に対応させて
おき、上述のようにして“１”の二値信号Ｄｉ＋ｊに対
応した受光センサ１３の画素Ｐ　Ｘ　！　ｌ　ｊが識別
されたなら、その画素ＰＸＩ、Ｊに対応した固体撮像素
子中の画素を割り出し、その画素の出力信号に基づいて
測光値を得て露出制御を行ってよい。

露出制御としては、アイリスの絞り位置を制御したり、
あるいは映像信号増幅器の増幅特性を制御する等の各種
方式が使用可能である。

なお、主要な被写体を検出する手段は、上述したような
スリット状光投光式のものに限定されず既知の各種方式
が適用可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、主要な被写体の存在方
向を検出してその方向からの光を受ける受光素子の出力
信号を基に測光値を得るようにしたので、たとえ主要な
被写体が画面中央部からずれていてもその被写体につい
て高精度な測光を行い適正露出の画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による銀塩スチルカメラの
前面部を示す正面図、 第２図は、近赤外光投光部６．近赤外光受光部７および
可視光受光部１８の構成を示す斜視図、第３図は、近赤
外光投光部６．近赤外光受光部７および可視光受光部１
８の作用を説明するための図、 第４図は、変形例の銀塩スチルカメラの前面部を示す正
面図、 第５図は、第４図のカメラの作用を説明するための図、 第６図は、上記実施例による銀塩スチルカメラの主要な
構成を示すブロック図、 第７図は、第６図の二値化回路の作用を示すタイミング
図、および 第８図は、上記実施例の作用を示すフローチャートであ
る。 ６・・・・近赤外光投光部、　７・・・・近赤外光受光
部、１０・・・・発光ダイオード、　　１１・・・・ス
リット仮、１２・・・・シリンドリカルレンズ、　　１
３曲受光センサ、　　１４・・・・レンズ、　　１５曲
主波写体、１８・・・・可視光受光部、　　１９・・・
・受光素子アレイ、　２０・・・・レンズ、　２０・・
・・撮影画面、　ＰＸ■、Ｊ聞画素、　ＰＱｋ・・・・
受光素子、　２３聞マイクロコンピユータ、　　２５．
２９・・・・ドライバ、　　２７・・・・二値化回路、
　３２・・・・選択回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主要な被写体の存在方向を検出する手段と、前記検出手
   段とほぼ同じ視野を有する一体的な複数の受光素子と、 前記検出手段の検出結果にしたがって前記被写体の存在
   方向からの光を受ける前記複数の受光素子の中の受光素
   子を決定し、その受光素子の出力信号を基に測光値を得
   る手段と、 を具備することを特徴とする測光装置。