JP2526933B2

JP2526933B2 - カメラ

Info

Publication number: JP2526933B2
Application number: JP62267968A
Authority: JP
Inventors: 忠雄高木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JPH01109331A; US4984007A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、カメラの露出補正装置に関するものであ
る。

（従来の技術）従来、交換レンズ鏡筒は、そのカメラボディとの係合
部に機械的信号部を設けたり、もしくは交換レンズ鏡筒
にROM等の記憶手段を設ける等して、交換レンズ鏡筒の
情報例えば、開放絞り値（F₀）や焦点距離（f_mm）等を
カメラボディに伝達するように構成されていた。

カメラボディは、これらの変換レンズ鏡筒の情報を受
取り、開放絞り値（F₀）を主体とし、場合により焦点距
離（f_mm）も考慮して露出補正量（Ｚ）を算出してい
た。

尚、ここで、露出補正量（Ｚ）とは、撮影もしくは測
光の対象となる被写界の明るさに対して、交換レンズ鏡
筒の撮影レンズを通過した光束を測光する測光手段の出
力と、撮影レンズの結像面（銀塩式カメラにおいてはフ
ィルム面）の明るさとが有する各誤差を補正すべき量で
あり、各交換レンズ鏡筒が固有の値として有している。

（発明の解決しようとする問題点）ところが近年、ファインダースクリーンの指向性の尖
鋭化（拡散性を低下させて明るく見せる）や、ズームレ
ンズを中心としたレンズの多種化に伴い、露出補正量
（Ｚ）の絶対値の増大化や、開放絞り値（F₀）や焦点距
離（f_mm）に対する露出補正量（Ｚ）の相関性の著しい
低下が生じてきた。すなわち、開放絞り値（F₀）や焦点
距離（f_mm）を用いた従来の方法では、露出補正量
（Ｚ）を決定できなくなってきた。

そこで、本発明は、従来の開放絞り値（F₀）を主体と
した露出補正量（Ｚ）の決定方法に代わるべく、新しい
方法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）上記問題点を解決する為に、本発明では、撮影レンズ
の固有情報を入力する入力手段と、前記撮影レンズを通
過した光束を測光して露出値を演算する露出演算手段
と、前記固有情報に含まれる開放絞り値と射出瞳距離と
に基づき所定の演算式から露出補正量を算出して、前記
露出演算手段の出力を補正する露出補正手段とを有し、
前記露出補正手段は、複数種類の前記演算式を有し、前
記固有情報に基づき前記演算式が選ばれ、前記露出補正
量を算出するように構成した。

更に、線型性が得られない範囲に関しては、露出補正
量（Ｚ）に上限値や下限値を設けることにより補正を可
能とした。

（作用）本発明の原理を第４図〜第７図を用いて説明する。

第４図〜第７図は、撮影レンズ１〜３を通過した光束
は、ファインダースクリーン４に結像し、このファイン
ダースクリーン４上の光像は、ペンタプリズム５及び接
眼レンズ６を介して観察でき、またこの光像は、ペンタ
プリズム５及び集光レンズ７により受光素子８に導かれ
る。この撮影レンズ１〜３は、便宜上射出瞳の位置にお
いてある。また、ペンタプリズム５は、第一反射面5aと
第二反射面5bとで展開して描いてある。

第４図の撮影レンズ１は、射出瞳距離PO₁（射出瞳と
ファインダースクリーンの間隔）であり、開口角がθ_１
である。この撮影レンズ１を通過する光束のうち、ファ
インダースクリーン４上で光軸からδだけ離れた点Ｙに
到達する光束に着目してみる。ファインダースクリーン
４の拡散性が著しく低いものとして考えると、点Ｙを通
過した光束は、直線l₁と直線l₂との間の扇形部分をカバ
ーすることになる。集光レンズ７と受光素子８とかなる
測光手段が測光する光束は、斜線部分であり、この斜線
部分が前記扇形部分に含まれている為に測光手段にて適
当な光量が得られる。

第５図の撮影レンズ２は、射出瞳距離が第５図と等し
くPO₁であり、開口角がθ_２（＜θ_１）で第５図より小
さく成っている。従って、点Ｙを通過する光束は、直線
l₃と直線l₄との間の扇形部分の範囲となり、測光に用い
られるべき斜線部分の光束範囲と全く重複しなくなる。
このことは点Ｙを通過した光束は、測光手段に全く到達
しないことを意味する。実際は、ファインダースクリー
ン４が拡散性を有している為に、点Ｙを通過した光束も
一部は測光手段に到達するが、その光量は第４図に比べ
て開口角が小さくなった分以上に少なくなる。

以上のことから、射出瞳距離（PO₁）が同じ場合に
は、開口角すなわち、開放絞り値を変化させると、受光
素子の出力は開放絞り値（F₀）の変化分を補正しても無
視できない誤差を有し、更にその誤差は所定の開放絞り
値を境に大きく変化する傾向があることが分かる。

次に第６図の撮影レンズ１は、開口角θ_１であり、射
出瞳距離PO₁である。撮影レンズ１の中心を通過した光
線が、ファインダースクリーン４の点Ｙに到達し、点Ｙ
で拡散した場合を示している。この拡散分布は図中の楕
円上になり、そのうち成分T₁が測光に使われる。

第７図の撮影レンズ３は、開口角θ_１で第６図と同じ
であり、射出瞳距離PO₂（＜PO₁）で第６図より短く成っ
ている。この時、撮影レンズ３を中心を通過して点Ｙに
到達する光束は、測光手段から著しく離れる方向にある
為に、点Ｙにおける拡散光のうち測光手段に向かう成分
T₂は第６図の拡散光成分T₁に比べて著しく小さく成って
いることがわかる。そして、その差はファインダースク
リーン４の拡散性が低くなるほど顕著に現れてくる。

以上のことから、開放絞り値（F₀）が同じ場合、射出
瞳距離（PO）を変化させると、受光素子８の出力は誤差
を生じ、一般に射出瞳距離（PO）が短い程、受光素子８
の受光量が低下する傾向にあることが分かる。

従って、第４図及び第５図で得られた結論と、第６図
及び第７図で得られた結論とを総合すると、測光出力
は、開放絞り値（F₀）と射出瞳距離（PO）との両方によ
り影響を受けることが分かる。これを解決したのが本件
発明である。

尚、測光光学系としては、ファインダースクリーンを
通過した光束を接眼レンズの上方から測光する場合の例
を示したが、測光系の配置はこれに限られるものではな
く、例えばカメラボディのメインミラーの後方に拡散性
を有するサブミラーを配置することにより、カメラボデ
ィ底部で測光するようなボディ測光タイプのものであっ
ても良い。

（実施例） −第１実施例− 第１図及び第２図は、本発明の第１実施例であり、第
１図は露出補正量を表す説明図を示し、第２図はカメラ
のシステムを表す説明図を示す。

先ず、第２図を用いて本発明を適用したカメラシステ
ムを説明する。撮影レンズ10を通過した光束は、メイン
ミラー15で反射され、ファインダースクリーン16に到達
する。そして、この光束の一部は、ペンタプリズム17を
通過して接眼レンズ18に到達し、また他の一部はペンタ
プリズム17を通過して集光レンズ19に到り受光素子２に
導かれる。受光素子20の測光出力は、露出演算回路21に
入力され、露出演算回路21が露出値を算出する。本発明
の露出演算手段は、実施例では集光レンズ19、受光素子
20、露出演算回路21から構成されている。この露出演算
回路21の出力は、露出補正手段22に入力され、ここで開
放絞り値（F₀）と射出瞳距離（PO）とによって補正され
る。この補正方法については、第１図を用いて後述す
る。この開放絞り値（F₀）と射出瞳距離（PO）のデータ
は、機械的信号もしくはROMデータの電気的信号として
個々の交換レンズ鏡筒に持たせ、それをカメラボディが
読み取るが一般的である。補正された露出値は、露出制
御回路23に入力され、絞り13やシャッタ24の制御に使用
される。

次に、露出補正手段22の露出補正量の算出方法を第１
図を用いて説明する。第１図は、横軸に射出瞳距離（P
O）を、また縦軸に露出補正量（Ｚ）をとっている。縦
軸の露出補正量（Ｚ）は、上側を負（−）、下側を正
（＋）にしている。この負（−）側は、受光素子20が所
定の光量を得られない為にこのまま撮影すると写真が露
出オーバーになってしまう方向であることを表してお
り、また逆に正（＋）側は、写真が露出アンダーになっ
てしまう方向であることを表している。すなわち、射出
瞳距離（PO）が短くなると第７図に示されるように、フ
ィルム面に入射する光束のうち受光素子８に入射する成
分T₂（光量）が段々少なくなることがわかり、そのまま
撮影すると写真が露出オーバーとなることが分かる。ま
た、逆に、射出瞳距離（PO）が長くなると第６図に示さ
れるように、フィルム面に入射する光束のうち受光素子
８に入射する成分T₁（光量）が段々多くなることがわか
り、そのまま撮影すると写真が露出アンダーとなること
が分かる。従って、実際の演算においては、露出演算回
路21で得られた値から露出補正量（Ｚ）を減算して補正
が成される。

露出補正量（Ｚ）の演算に際しては、まず撮影レンズ
の開放絞り値（F₀）で類別する。例えば、実施例では開
放絞り値（F₀）をF₀＝2.8を境に、暗い撮影レンズ（F₀
＞2.8）と、明るい撮影レンズ（F₀≦2.8）とに類別して
いる。尚、撮影レンズを類別するに当たり、必ずしも上
述したF₀＝2.8を境に類別する必要はなく、他の値でも
良いことは言うまでもない。

撮影レンズＡ〜Ｆは、明るい撮影レンズ（F₀≦2.8）
を示し、また撮影レンズＧ（G₁,G₂）〜Ｍは、暗い撮影
レンズ（F₀＞2.8）を示し、これら撮影レンズは、以下
に示す式により近似的に露出補正量が決められる。以下
の〜の式は、実験的に求めた露出補正の為の近似式
である。

暗い撮影レンズ（F₀＞2.8）の露出補正量は、Ｚ＝0.17×PO−1.65 の式で決まる。

明るい撮影レンズ（F₀≦2.8）の露出補正量は、Ｚ＝0.32×PO−2.33 の式で決まる。

及びの式は、夫々射出瞳距離（PO）が第一及び
第二所定範囲で成り立ち（この範囲は実験的に求められ
る）、射出瞳距離（PO）が小さく線形性の得られない範
囲の露出補正量の下限値は、Ｚ＝−0.7 また射出瞳距離（PO）が大きく線形性の得られない範
囲の露出補正量の上限値は、Ｚ＝＋0.7 の式で決まる。

この線形性の得られない射出瞳距離の範囲は、第６図
及び第７図から分かるように、例えば、射出瞳距離（PO
₁）がある距離以上に遠ざかる、あるいは射出瞳距離（P
O₂）がある距離以下に近ずくと、ファインダースクリー
ン４上の点Ｙから受光素子８に向かう光束成分が大きく
変化しないので、受光素子８に入射する光量に大きな変
化が生じない。従って、射出瞳距離がある程度以上大き
く成ったり、あるいは小さくなると、露出補正量（Ｚ）
が一定でも充分であることが分かる。

第１図中の○印は、実験的に求めた撮影レンズＡ〜Ｍ
の露出補正量の実測値を表しており、また、２個の○印
が一点鎖線で結ばれていものはズームレンズのテレ側と
ワイド側との値である。従って、○印から縦軸に平行に
補正直線に下された点線の長さは、補正した後の補正し
きれない量を表していることになり、かなり良い精度で
補正されることが分かる。

−第２実施例− 第３図は、本発明の第２実施例であり、第１図の第１
実施例と異なるところは、横軸に射出瞳距離の逆数（1/
PO）を取っているところである。射出瞳距離（PO）は、
自動焦点装置の収差補正等において、一般的に逆数の形
に使われる為、データの共通化を考えると逆数の法が都
合の良い場合がある。撮影レンズの射出瞳距離（PO）は
50mm〜150mm程度の範囲に分散しているものが多く、３
倍程度の範囲である為、逆数の形にしても線形性が得ら
れる。更に、線形性の得にくい射出瞳距離（PO）の大き
いあるいは小さい範囲では、第１実施例と同様に上限値
や下限値を用いており、広い範囲にわたって射出瞳距離
の逆数（1/PO）を用いた露出補正方法が可能である。

第１実施例と同様に露出補正量（Ｚ）の演算に際して
は、まず撮影レンズの開放絞り値（F₀）で類別する。開
放絞り値（F₀）をF₀＝2.8を境に、暗い撮影レンズ（F₀
＞2.8）と、明るい撮影レンズ（F₀≦2.8）とに類別して
いる。尚、撮影レンズを類別するに当たり、必ずしも上
述したF₀＝2.8を境に類別する必要はなく、他の値でも
良いことは言うまでもない。

暗い撮影レンズ（F₀＞2.8）の露出補正量は、Ｚ＝−165×（1/PO）＋1.70 の式で決まる。

明るい撮影レンズ（F₀≦2.8）の露出補正量は、Ｚ＝−140×（1/PO）＋1.89 の式で決まる。

及びの式は、夫々射出瞳距離（1/PO）が第一及
び第二所定範囲で成り立ち（この範囲は実験的に求めら
れる）、射出瞳距離（1/PO）が小さく線形性の得られな
い範囲の露出補正量の下限値は、Ｚ＝＋0.7 また射出瞳距離（1/PO）が大きく線形性の得られない
範囲の露出補正量の上限値は、Ｚ＝−0.7 の式で決まる。

第２図中の○印は、実験的に求めた撮影レンズＡ〜Ｍ
の露出補正量の実測値を表しており、また、２個の○印
が一点鎖線で結ばれていものはズームレンズのテレ側と
ワイド側との値である。従って、○印から縦軸に平行に
補正直線に下された点線の長さは、補正した後の補正し
きれない量を表していることになり、かなり良い精度で
補正されることが分かる。

尚、第１及び第２実施例中に具体的に示した実測値
は、測光光学系によって変わるものであり、この数値に
限定されるものではない。また、開放絞り値（F₀）によ
る類別は、上述したF₀＝2.8を境にして２系列（と
或いはとの近似式）に限るものではなく、例えば、
３系列以上の近似式により露出補正が成されても良い。
このように、類別を多くすればするほど、その近似式に
より求まる露出補正量は、より適正な値として求まるこ
とは言うまでもない。また、第１実施例において、射出
瞳距離（PO）のデータが撮影レンズの逆数（1/PO）の形
で収められている場合には、除算を行って（PO）に直し
て使用すれば差支えないことは言うまでもない。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、撮影レンズの固有情報
に応じて露出補正用の演算式を選択し、最適な演算式に
より露出補正量を算出するようにしたので、適性露出の
撮影が可能となる。更に、露出補正値をデータテーブル
としてメモリに持つこと無しに、多様な撮影レンズの固
有情報に対応できるように複数の露出演算式を備えてい
るので、上記固有情報をきめ細かく分類して露出補正量
を求める場合に、より適正な値を求めることができ、デ
ータテーブル方式に比べ有利になる。

また、本発明の実施例によれば、露出補正の為の近似
式が線形性の得られなくなる範囲に関しては、露出補正
量（Ｚ）に上限値や下限値を設けることにより補正する
ようにしたので、高い精度で露出補正が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の第１実施例であり、第１
図は露出補正量を表す説明図を示し、第２図はカメラの
システムを表す説明図を示す。第３図は本発明の第２実施例であり、露出補正量を表す
説明図を示す。第４図〜第７図は、本発明の原理を説明する為の光路図
を示す。（主要部分の符号の説明） 4,16……ファインダースクリーン 5,17……ペンタプリズム、 7,19……集光レンズ、8,20……受光素子 21……露出演算回路、22……露出補正手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズの固有情報を入力する入力手段
と、前記撮影レンズを通過した光束を測光して露出値を演算
する露出演算手段と、前記固有情報に含まれる開放絞り値と射出瞳距離とに基
づき所定の演算式から露出補正量を算出して、前記露出
演算手段の出力を補正する露出補正手段とを有し、前記露出補正手段は、複数種類の前記演算式を有し、前
記固有情報に基づき前記演算式が選ばれ、前記露出補正
量を算出することを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記露出補正手段には、前記露出補正量の
上限値もしくは下限値の少なくとも一方が設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のカ
メラ。