JP3106613B2

JP3106613B2 - カメラの露出演算装置

Info

Publication number: JP3106613B2
Application number: JP29636491A
Authority: JP
Inventors: 忠雄 ▲高▼木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 2000-11-06
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JPH0511305A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラの露出演算装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】焦点検出装置により撮影画面内の主要被
写体の焦点検出を行い、その焦点検出結果から分割測光
装置の各測光領域のピントずれ量を求めてそれぞれの測
光領域の測光出力に重み付けし、主要被写体の適正露出
を演算するカメラの露出演算装置が本出願人により提案
されている（特願平１−２３１０４１号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記露
出演算装置では、主要被写体が強い逆光状態にあると
き、焦点検出装置の光電変換素子アレイの主要被写体像
部分の測光出力が低くなりすぎてピントずれ量を検出で
きないため、主要被写体の適正露出が演算できないとい
う問題がある。

【０００４】一方、暗い背景の中で主要被写体がスポッ
ト照明されているときなど、すなわち主要被写体が強い
順光状態にあるとき、焦点検出装置の光電変換素子アレ
イの主要被写体像部分の測光出力が高くなりすぎてピン
トずれ量を検出できないため、上記と同様の問題があ
る。

【０００５】本発明の目的は、逆光状態または順光状態
でも主要被写体の適正露出を演算できるカメラの露出演
算装置、および撮影画面内の主要被写体の位置を検出す
る被写体位置検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、複数の
光電変換素子を二次元状に配列して被写界を測光する光
電変換素子アレイ１０１と、各光電変換素子の測光値に
基づいて被写体エッジを検出するエッジ検出手段１０２
と、被写体エッジにより分割された被写界から光電変換
素子の測光値が低い側の領域を選択し、その選択領域内
の光電変換素子の測光値に基づいて露出値を演算する露
出演算手段１０３とを備えることにより、上記目的が達
成される。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【実施例】図２は、本発明の一実施例を示す全体構成図
である。図において、１０は分割測光部であり、図３に
示すように、８つの測光領域Ｆ１〜Ｆ８に分割された撮
影画面１の各測光領域ごとに配置された分割測光素子１
１ａ〜１１ｈにより測光を行なう。ここで、分割測光素
子１１ａが測光領域Ｆ１を測光し、分割測光素子１１ｂ
が測光領域Ｆ２を測光し、以下同様に、分割測光素子１
１ｃ〜１１ｈが測光領域Ｆ３〜８をそれぞれ測光する。
１２は測光回路であり、各測光領域の分割測光素子１１
ａ〜１１ｆからの測光信号を測光値Ｅ（ｎ）（ｎ＝１〜
８、単位はＢＶ）に変換して出力する。２０は、これら
の測光値Ｅ（１）〜Ｅ（８）を記憶するＡＥ出力メモリ
である。

【００２２】また、３０は撮影レンズ、４０は周知の焦
点検出部である。撮影レンズ３０の異なる領域を通過し
た光束は不図示の撮影フィルム面と共役な予定焦点面４
１に結像し、さらに再結像レンズ４２ａ，４２ｂによっ
て光電変換素子アレイ４３ａ，４３ｂ上に結像される。
光電変換素子アレイ４３ａ，４３ｂは、例えばそれぞれ
２４個のＣＣＤ型光電変換素子からなり、一対の被写体
像の光量分布に応じた電気信号を焦点検出回路４４へ出
力する。なお、光電変換素子アレイ４３ａ，４３ｂにＭ
ＯＳ型光電変換素子を用いてもよい。

【００２３】焦点検出回路４４は、光電変換素子アレイ
４３ａ，４３ｂからの一対の被写体像信号の相対的ずれ
量に基づいて、撮影レンズ３０の被写体像面と予定焦点
面４１との光軸に沿った距離、すなわちデフォーカス量
を算出する。さらに焦点検出回路４４は、一方の光電変
換素子アレイ４３ａ上の各光電変換素子からの電気信号
を測光値Ｂ（ｎ）（ｎ＝１〜２４、単位はＢＶ）に変換
して出力する。なお、光電変換素子アレイ４３ａは図３
に示すように測光領域Ｆ１〜Ｆ３に対応して配置され、
各光電変換素子の測光値は図３の左から順にＢ（１）〜
Ｂ（２４）とする。従って、測光値Ｂ（１）〜Ｂ（８）
が測光領域Ｆ１に、測光値Ｂ（９）〜Ｂ（１６）が測光
領域Ｆ２に、測光値Ｂ（１７）〜Ｂ（２４）が測光領域
Ｆ３にそれぞれ対応する。

【００２４】さらに、５０は、焦点検出回路４４で算出
された測光値Ｂ（１）〜Ｂ（２４）を記憶するＡＦ出力
メモリ、６０は、デフォーカス量に基づき撮影レンズ３
０のレンズ駆動量を算出してＡＦモータ７０を制御する
ＡＦモータ制御部である。ＡＦモータ７０は、レンズ駆
動量に従って撮影レンズ３０を合焦駆動する。また、８
０は、マイクロコンピュータおよびその周辺部品から構
成される露出演算部であり、ＡＥ出力メモリ２０に格納
されている各測光領域の測光値Ｅ（１）〜Ｅ（８）、お
よびＡＦ出力メモリ５０に格納されている測光値Ｂ
（１）〜Ｂ（２４）に基づいて露出値を算出する。９０
は露出制御部であり、露出演算部８０により算出された
露出値に従ってシャッター速度および絞りを求め、不図
示のシャッターおよび絞り機構部を制御する。

【００２５】図４は、露出演算部８０で実行される露出
演算プログラムを示すフローチャートである。このフロ
ーチャートにより、露出制御装置の動作を説明する。ス
テップＳ１において、焦点検出用光電変換素子アレイ４
３ａ，４３ｂの電荷蓄積を行って測光値Ｂ（１）〜（２
４）を検出した後、ステップＳ２へ進んでこれらの測光
値Ｂ（１）〜（２４）をＡＦ出力メモリ５０へ格納す
る。ステップＳ３では、分割測光部１０により各測光領
域Ｆ１〜Ｆ８ごとに測光を行い、上述した測光値Ｅ
（１）〜Ｅ（８）を検出した後、ステップＳ４へ進んで
これらの測光値Ｅ（１）〜Ｅ（８）をＡＥ用出力メモリ
２０へ格納する。

【００２６】次に、ステップＳ５において、図５に示す
順光逆光の類別サブルーチンを実行し、主要被写体が順
光状態に位置するかまたは逆光状態に位置するかを判定
する。すなわち、図３に示す測光領域Ｆ１〜Ｆ８を、中
央部の領域Ｆ１〜Ｆ３、その周りの領域Ｆ４、および最
も外側の領域Ｆ５〜Ｆ８の３つに区分し、各区分領域の
最大または最小の測光値に基づいて各区分領域の明るさ
を比較する。中央部の区分領域が最も暗く外側の区分領
域になるほど明るい場合は主要被写体が逆光状態に位置
すると判定し、中央部の区分領域が最も明るく外側の区
分領域になるほど暗くなれば主要被写体が順光状態に位
置すると判定する。

【００２７】図５のステップＳ２１において、中央部の
区分領域Ｆ１〜Ｆ３の中の最小測光値とその周りの領域
Ｆ４の測光値とを次式により比較する。Ｅ（４）−ＭＩＮ｛Ｅ（１）〜Ｅ（３）｝≧３・・・（１）比較の結果、肯定されると、すなわち周りの領域Ｆ４の
方が３段以上明るければステップＳ２２へ進み、否定さ
れるとステップＳ２５へ進む。ステップＳ２２では、最
も外側の区分領域Ｆ５〜Ｆ８の中の最大測光値と中央部
の区分領域Ｆ１〜Ｆ３の最小測光値とを次式により比較
する。ＭＡＸ｛Ｅ（５）〜Ｅ（８）｝−ＭＩＮ｛Ｅ（１）〜Ｅ（３）｝≧３・・・（２）比較の結果、肯定されるとステップＳ２３へ進み、否定
されるとステップＳ２９へ進む。ステップＳ２３に進む
場合は、中央部の区分領域Ｆ１〜Ｆ３が周りの領域Ｆ４
〜Ｆ８に比べて３段以上暗いので、中央部の主要被写体
が逆光状態に位置するとして逆光状態を示すフラグＦＬ
ＧＬをセットし、続くステップＳ２４で、順光状態を示
すフラグＦＬＧＳをリセットしてリターンする。

【００２８】ステップＳ２５では、中央部の区分領域Ｆ
１〜Ｆ３の中の最大測光値とその周りの領域Ｆ４の測光
値とを次式により比較する。ＭＡＸ｛Ｅ（１）〜Ｅ（３）｝−Ｅ（４）≧３・・・（３）比較の結果、肯定されると、すなわち中央部の区分領域
Ｆ１〜Ｆ３の方が周りよりも３段以上明るければステッ
プＳ２６へ進み、否定されるとステップＳ２９へ進む。
ステップＳ２６では、中央部の区分領域Ｆ１〜Ｆ３の最
大測光値と最も外側の区分領域Ｆ５〜Ｆ８の最大測光値
とを次式により比較する。ＭＡＸ｛Ｅ（１）〜Ｅ（３）｝−ＭＡＸ｛Ｅ（５）〜Ｅ（８）｝≧３・・・（４）比較の結果、肯定されるとステップＳ２７へ進み、否定
されるとステップＳ２９へ進む。ステップＳ２７に進む
場合は、中央部の区分領域Ｆ１〜Ｆ３の方が周りの領域
に比べて３段以上明るいので、中央部の主要被写体が順
光状態に位置するとして逆光状態を示すフラグＦＬＧＬ
をリセットし、続くステップＳ２８で、順光状態を示す
フラグＦＬＧＳをセットしてリターンする。なお、逆光
状態でもなく、また順光状態でもないと判別されたとき
は、ステップＳ２９およびステップＳ３０においてフラ
グＦＬＧＬおよびＦＬＧＳをそれぞれリセットしてリタ
ーンする。

【００２９】再び図４に示すプログラムに戻り説明を続
ける。ステップＳ５において逆光状態かあるいは順光状
態かが判定されるとステップＳ６へ進み、逆光状態を示
すフラグＦＬＧＬがセットされているかどうかを判別
し、セットされていればステップＳ７へ進み、セットさ
れていなければステップＳ１１へ進む。ステップＳ７で
は図６，７に示すサブルーチンを実行し、焦点検出用光
電変換素子アレイ４３ａの出力波形の類別を行なう。こ
れは、光電変換素子アレイ４３ａの出力を順次調査して
測光値が大きく変化する場所、すなわち主要被写体像の
エッジが検出される場所と、その場所で測光値がどのよ
うに変化するかに着目してなされる。なお、この実施例
では主要被写体が人物の場合について説明する。

【００３０】図６のステップＳ３１で、光電変換素子ア
レイ４３ａ上の素子番号ｎを０にリセットし、続くステ
ップＳ３２で、人物像と背景とのエッジの検出数をカウ
ントするカウンタＭをリセットする。ステップＳ３３で
素子番号ｎをインクリメントしてステップＳ３４に進
み、隣接する光電変換素子の測光値の差Ｄ（ｎ）を次式
により求める。Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ＋１）−Ｂ（ｎ）・・・（５）ここで、ｎ＝１〜２３次に、ステップＳ３５において、差Ｄ（ｎ）が＋３ＢＶ
より大きいかどうかを判別し、大きければステップＳ３
６へ進み、そうでなければステップＳ４０へ進む。Ｄ
（ｎ）＞＋３ＢＶの場合は、測光値が小→大に変化した
のであるから、そのエッジは暗い部分から明るい部分へ
移る場所である。この場合、ステップＳ３６でエッジ数
Ｍをインクリメントした後、ステップＳ３７へ進み、そ
のエッジにおける測光値の変化の様子を示すメモリＴ
（Ｍ）に＋１を格納する。すなわち、そのエッジが最初
に発見されたものであれば、Ｔ（１）＝＋１となる。次
にステップＳ３８へ進んで、エッジの場所を示すメモリ
Ｋ（Ｍ）にそのエッジが発見されたときの素子番号ｎを
格納する。つまり、光電変換素子番号ｎが１であるとき
に最初にエッジが発見されたのであれば、Ｋ（１）＝１
となる。

【００３１】ステップＳ３５でＤ（ｎ）≦＋３ＢＶと判
別されたときは、ステップＳ４０において差Ｄ（ｎ）が
−３ＢＶより小さいかどうかを判別し、小さいときはス
テップＳ４１へ進み、そうでなければステップＳ３９へ
進む。Ｄ（ｎ）＜−３ＢＶの場合は、測光値が大→小に
変化したのであるから、そのエッジは明るい部分から暗
い部分へ移る場所である。この場合は、ステップＳ４１
でエッジ数Ｍをインクリメントし、続くステップＳ４２
で測光値の変化の様子を示すメモリＴ（Ｍ）に−１を格
納する。さらにステップＳ４３でエッジの場所を示すメ
モリＫ（Ｍ）にそのエッジが発見されたときの素子番号
ｎを格納する。次にステップＳ３９で、素子番号ｎが２
３であるかどうか、すなわち全ての光電変換素子の測光
出力を調査したかどうかを判別し、調査完了であれば図
７のステップＳ４４へ進み、そうでなければステップＳ
３３へ戻る。

【００３２】ステップＳ４４では、発見されたエッジＭ
が１つかどうかを判別し、そうであればステップＳ４５
へ進み、そうでなければステップＳ５８へ進む。ここ
で、光電変換素子アレイ４３ａ上のエッジが発見された
場所Ｋ（１）を境にしてその前後を２つの領域、すなわ
ちエッジが発見される前の領域とエッジが発見された後
の領域とに区分し、ステップＳ４５において、まず前の
領域における最大測光値差Ｄ（ｎ）と最小測光値差Ｄ
（ｎ）との差Ｑ１を次式により求める。Ｑ１＝ＭＡＸ｛Ｄ（１）〜Ｄ（Ｋ（１）−１）｝ −ＭＩＮ｛Ｄ（１）〜Ｄ（Ｋ（１）−１）｝・・・（６）さらに、後の領域における最大測光値差Ｄ（ｎ）と最小
測光値差Ｄ（ｎ）との差Ｑ２を次式により求める。Ｑ２＝ＭＡＸ｛Ｄ（Ｋ（１）＋１）〜Ｄ（２３）｝ −ＭＩＮ｛Ｋ（１）＋１）〜Ｄ（２３）｝・・・（７）そして、ステップＳ４６で差Ｑ１が＋１ＢＶより小さい
かどうかを判別し、Ｑ１＜１であればステップＳ４７へ
進み、そうでなければステップＳ６８へ進む。続くステ
ップＳ４７では差Ｑ２が＋１ＢＶより小さいかどうかを
判別し、Ｑ２＜１であればステップＳ４８へ進み、そう
でなければステップＳ６８へ進む。ステップＳ４６およ
びステップＳ４７がともに肯定されたときは、人物像と
その背景とのエッジが発見された場所の前後の各領域内
で測光値の変動が少ないので、強い逆光シーンの中に人
物が位置していると推定される。

【００３３】ステップＳ４８では、測光値の変化の様子
を示すメモリＴ（１）が＋１であるかどうか、すなわ
ち、そのエッジが暗い部分から明るい部分へ移る場所で
あるかどうかを判別し、肯定されるとステップＳ４９へ
進み、否定されるとステップＳ５４へ進む。ステップＳ
４９で、そのエッジの場所Ｋ（１）が光電変換素子アレ
イ４３ａ上の素子番号８以上の所にあるかどうかを判別
し、肯定されるとステップＳ５０へ進み、否定されると
ステップＳ６８へ進む。さらにステップＳ５０では、そ
の場所Ｋ（１）が素子番号１６以下の所にあるかどうか
を判別し、肯定されるとステップＳ５１へ進み、否定さ
れるとステップＳ５２へ進む。エッジが８≦Ｋ（１）≦
１６の範囲、すなわち測光領域Ｆ２内にあれば、ステッ
プＳ５１において出力波形のパターンを示すメモリＭＯ
Ｄに１を格納する。また、エッジがＫ（１）＞１６の範
囲、すなわち測光領域Ｆ３内にあれば、ステップＳ５２
においてメモリＭＯＤに２を格納する。

【００３４】ステップＳ４８が否定されたときは、測光
値の変化の様子を示すメモリＴ（１）が−１、すなわち
そのエッジが明るい部分から暗い部分へ移る場所である
としてステップＳ５４へ進み、エッジ場所Ｋ（１）が素
子番号１６以下かどうかを判別する。Ｋ（１）≦１６で
あればステップＳ５５へ進み、そうでなければステップ
Ｓ６８へ進む。ステップＳ５５では、Ｋ（１）≦８かど
うかを判別し、肯定されるとステップＳ５６へ進み、否
定されるとステップＳ５７へ進む。ステップＳ５６で
は、エッジが測光領域Ｆ１内にあり、メモリＭＯＤに３
を格納する。一方ステップＳ５７では、エッジが測光領
域Ｆ２内にあり、メモリＭＯＤに４を格納する。

【００３５】次に、ステップＳ４４が否定されたとき、
すなわちエッジ数Ｍが１でないときはステップＳ５８へ
進んでエッジ数Ｍが２であるかどうかを判別する。Ｍ＝
２であればステップＳ５９へ進み、そうでなければステ
ップＳ６８へ進む。ここで、光電変換素子４３ａ上のエ
ッジが発見された場所Ｋ（１），Ｋ（２）を境にしてそ
れらの前，中間および後の３つの領域に区分すると、ま
ず前の領域における最大測光値差Ｄ（ｎ）と最小測光値
差Ｄ（ｎ）との差Ｑ１を次式により求める。Ｑ１＝ＭＡＸ｛Ｄ（１）〜Ｄ（Ｋ（１）−１）｝ −ＭＩＮ｛Ｄ（１）〜Ｄ（Ｋ（１）−１）｝・・・（８）同様に、中間領域の差Ｑ２および後の領域の差Ｑ３を次
式により求める。Ｑ２＝ＭＡＸ｛Ｄ（Ｋ（１）＋１）〜Ｄ（Ｋ（２）−１）｝ −ＭＩＮ｛Ｄ（Ｋ（１）＋１）〜Ｄ（Ｋ（２）−１）｝・・・（９）Ｑ３＝ＭＡＸ｛Ｄ（Ｋ（２）＋１）〜Ｄ（２３）｝ −ＭＩＮ｛Ｄ（Ｋ（２）＋１）〜Ｄ（２３）｝・・・（１０）続くステップＳ６０〜ステップＳ６２において、Ｑ１〜
Ｑ３がそれぞれ＋１ＢＶより小さいかどうかを判別し、
Ｑ１〜Ｑ３が全て＋１ＢＶより小さければステップＳ６
３へ進み、いずれか１つが＋１ＢＶ以上であればステッ
プＳ６８へ進む。すなわち、Ｑ１〜Ｑ３が全て＋１ＢＶ
より小さいということは上記３つの領域内の測光値の変
動が少ないことであり、上述したと同様に強い逆光シー
ンの中に人物が位置していると推定できる。

【００３６】ステップＳ６３では、メモリＴ（１）＝−
１かどうか、すなわち２つのエッジの内の最初のエッジ
は明るい部分から暗い部分へ移る場所であるかどうかを
判別し、肯定されるとステップＳ６４へ進み、否定され
るとステップＳ６８へ進む。ステップＳ６４では、メモ
リＴ（２）＝＋１かどうか、すなわち２つ目のエッジが
暗い部分から明るい部分へ移る場所であるかどうかを判
別し、肯定されるとステップＳ６５へ進み、否定される
とステップＳ６８へ進む。さらにステップＳ６５では、
最初のエッジの場所Ｋ（１）が素子番号８以下かどうか
を判別し、そうであればステップＳ６６へ進み、そうで
なければステップＳ６８へ進む。ステップＳ６６で、２
つ目のエッジの場所Ｋ（２）が素子番号１６以上かどう
かを判別し、そうであればステップＳ６７へ進み、そう
でなければステップＳ６８へ進む。ステップＳ６７で
は、強い逆光の中の人物像が測光領域Ｆ１〜Ｆ３内にあ
るとしてメモリＭＯＤに５を設定する。以上の処理を終
えるとステップＳ５３へ進み、光電変換素子アレイ４３
ａの出力波形の類別ができたことを示すフラグＦＬＧを
セットする。一方ステップＳ６８では、出力波形の類別
ができないとしてフラグＦＬＧをクリヤする。その後、
図４のプログラムにリターンする。

【００３７】図４のステップＳ８において、光電変換素
子アレイ４３ａの出力波形の類別ができているかどうか
をフラグＦＬＧにより判別し、できていればステップＳ
９へ進んで図８に示す第１のアルゴリズムにより露出演
算を行い、出力波形の類別ができなかったときはステッ
プＳ１５へ進んで図１５に示す第３のアルゴリズムによ
り露出演算を行なう。

【００３８】次に、図８のフローチャートにより、第１
のアルゴリズムを説明する。図８のステップＳ７１〜ス
テップＳ７４において、順次メモリＭＯＤに記憶されて
いる出力波形パターン番号を調べ、出力波形パターンに
応じてステップＳ７５〜ステップＳ７９に示す計算式に
より主要被写体の適正露出値Ｅａｎｓを決定してリター
ンする。

【００３９】図９〜１１は、以上説明した逆光状態にお
ける主要被写体の露出演算例を示す図である。図９
（ａ），図１０（ａ）および図１１（ａ）は、撮影画面
１と人物像Ｘとの位置関係を示す。図９（ｂ），図１０
（ｂ）および図１１（ｂ）は、それぞれの位置関係のと
きの焦点検出用光電変換素子アレイ４３ａの出力を示
し、横軸が光電変換素子番号ｎ、縦軸がそれぞれの光電
変換素子の測光値Ｂ（１）〜Ｂ（２４）（ＢＶ）を示
す。また、図９（ｃ），図１０（ｃ）および図１１
（ｃ）は、合焦位置を示す。さらに図９（ｄ），図１０
（ｄ）および図１１（ｄ）は、測光領域Ｆ１〜Ｆ３の分
割測光素子１１ａ〜１１ｃの測光値Ｅ（１）〜Ｅ（３）
（ＢＶ）を示す。

【００４０】まず図９（ａ）〜（ｄ）では、強い逆光状
態で人物像Ｘが測光領域Ｆ２から図面右側に位置してお
り、光電変換素子の１２番と１３番との間で大きな測光
値差が生じている。すなわち、ここが人物像のエッジで
ある。さらに、図９（ｂ）の１３番〜２４番の素子が含
まれる矢印範囲イでは、光電変換素子の測光出力が非常
に小さく、焦点検出回路４４のゲインコントロールアン
プがアンダーフローしてピントずれ量の検出ができな
い。このとき焦点検出部４０は、測光出力が大きなエッ
ジ部（光電変換素子１２番周辺）のピントずれ量を検出
して焦点検出を行い、撮影レンズ３０を駆動制御して合
焦させるので、合焦位置は図９（ｃ）に示すようにエッ
ジ部となる。また、このとき測光領域Ｆ１〜Ｆ３の受光
素子１１ａ〜１１ｃは、図９（ｄ）に示すように測光値
Ｅ（１）〜Ｅ（３）を出力する。

【００４１】この図９（ａ）〜（ｄ）に示す撮影条件に
基づき上述した制御プログラムを実行して露出演算を行
なうと、主要被写体が強い逆光状態に位置し、光電変換
素子アレイ４３ａの出力波形のパターンはＭＯＤ＝４で
あると判定される。従って、露出演算は第１のアルゴリ
ズムによってなされ、図８のステップＳ７８に示す露出
値Ｅａｎｓ＝Ｅ（３）が得られる。すなわち、この露出
値Ｅａｎｓには、図９（ａ）および図９（ｄ）に示すよ
うに、強い逆光状態に位置する人物像部分の測光領域Ｆ
３の測光値Ｅ（３）が重点的に用いられる。なお、逆光
状態で波形パターンＭＯＤ＝１の場合は、このＭＯＤ＝
４の場合と対象になり、露出値は図８のステップＳ７５
に示す算出式によりＥａｎｓ＝Ｅ（１）となる。

【００４２】同様に、図１０（ａ）〜（ｄ）では、主要
被写体が強い逆光状態に位置し、かつ出力波形パターン
がＭＯＤ＝３であると判定され、露出値Ｅａｎｓは第１
のアルゴリズムを示す図８のステップＳ７７の算出式に
従って、Ｅａｎｓ＝｛Ｅ（２）＋Ｅ（３）｝／２・・・（１１）として決定される。なお、逆光状態で波形パターンＭＯ
Ｄ＝２の場合は、このＭＯＤ＝３の場合と対象になり、
露出値は図８のステップＳ７６に示す算出式により、Ｅａｎｓ＝｛Ｅ（１）＋Ｅ（２）｝／２・・・（１２）として決定される。

【００４３】また、図１１（ａ）〜（ｄ）では、主要被
写体が強い逆光状態に位置し、かつ出力波形パターンが
ＭＯＤ＝５であると判定され、露出値Ｅａｎｓは図８の
ステップＳ７９に示す算出式に従ってＥａｎｓ＝Ｅ
（２）と決定される。このようにして決定された露出値
は、図４のステップＳ１０において露出制御部９０へ出
力される。露出制御部９０は、この露出値に基づいて不
図示のシャッター機構部および絞り機構部を制御し、露
光を行なう。

【００４４】このように、主要被写体が強い逆光状態に
位置していると判定されたときは、焦点検出用光電変換
素子アレイ４３ａの出力波形から主要被写体像のエッジ
を検出して波形パターンの類別を行い、波形パターンに
応じた算出式によりエッジを境にして測光値の低い側の
測光領域の測光出力が選択される。すなわち、主要被写
体が占める測光領域の測光値が重点的に用いられ、主要
被写体に対する適正露出値が算出される。

【００４５】次に、主要被写体が順光状態に位置する場
合を説明する。図４のステップＳ６が否定されたとき、
すなわち逆光状態でないと判別されたときはステップＳ
１１へ進み、順光状態であるかどうかをフラグＦＬＧＳ
により判別する。フラグＦＬＧＳがセットされていれば
ステップＳ１２へ進み、そうでなければステップＳ１５
へ進む。ステップＳ１２では、図１２，１３に示す焦点
検出用光電変換素子アレイ４３ａの出力波形の類別２サ
ブルーチンを実行して、順光状態における波形パターン
の類別を行なう。この順光状態の波形パターンの類別
は、前述した図６，７に示す逆光状態における波形パタ
ーンの類別手順とほぼ同様であり、同様な処理を行なう
ステップに対しては同ステップ番号を付して相違点を中
心に説明する。

【００４６】図１３のステップＳ４８’では、測光値の
変化の様子を示すメモリＴ（１）が−１であるかどう
か、すなわち、検出されたエッジが明るい部分から暗い
部分へ移る場所であるかどうかを判別し、肯定されると
ステップＳ４９へ進み、否定されるとステップＳ５４へ
進む。また、ステップＳ６３’では、メモリＴ（１）＝
＋１かどうか、すなわち２つのエッジの最初のエッジは
暗い部分から明るい部分へ移る場所であるかどうかを判
別し、肯定されるとステップＳ６４’へ進み、否定され
るとステップＳ６８へ進む。続くステップＳ６４’で、
メモリＴ（２）＝−１かどうか、すなわち２つ目のエッ
ジが明るい部分から暗い部分へ移る場所であるかどうか
を判別し、肯定されるとステップＳ６５へ進み、否定さ
れるとステップＳ６８へ進む。また、出力波形のパター
ンを示すメモリＭＯＤへパターン番号を格納するステッ
プＳ５１’，Ｓ５２’，Ｓ５６’，Ｓ５７’，Ｓ６７’
では、それぞれパターン番号１’，２’，３’，４’，
５’を格納する。

【００４７】順光状態における出力波形の類別を行なっ
た後、再び図４に示すプログラムへリターンし、ステッ
プＳ１３において光電変換素子アレイ４３ａの出力波形
の類別完了を示すフラグＦＬＧを判別し、セットされて
いればステップＳ１４へ進み、そうでなければステップ
Ｓ１５へ進む。

【００４８】ステップＳ１４では、図１４に示す第２の
アルゴリズムを実行し、順光状態における主要被写体の
適正露出を演算する。図１４のステップＳ８１〜ステッ
プＳ８４において、順次メモリＭＯＤに記憶されている
出力波形パターン番号を調べ、出力波形パターンに応じ
てステップＳ８５〜ステップＳ８９に示す計算式により
主要被写体の適正露出値Ｅａｎｓを決定してリターンす
る。

【００４９】このように、主要被写体が強い順光状態に
位置していると判定されたときは、焦点検出用光電変換
素子アレイ４３ａの出力波形から主要被写体像のエッジ
を検出して波形パターンの類別を行い、波形パターンに
応じた算出式によりエッジを境にして測光値の高い側の
測光領域の測光出力が選択される。すなわち、主要被写
体が占める測光領域の測光値が重点的に用いられ、主要
被写体に対する適正露出値が算出される。

【００５０】次に、図４のステップＳ６およびステップ
Ｓ１１が共に否定されたとき、すなわち撮影シーンが逆
光または順光であると判定されなかったとき（被写界が
一般的な輝度分布であるとき）は、ステップＳ１５にお
いて図１５に示す第３のアルゴリズムを実行して露出演
算を行なう。第３のアルゴリズムでは、全測光領域Ｆ１
〜Ｆ８の最大測光値Ｂｍａｘ、最小測光値Ｂｍｉｎ、お
よびそれらの差Δ（＝Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）に基づい
て、以下に述べる（イ）〜（ニ）の測光値の中から露出
値Ｅａｎｓを決定する。（イ）全測光領域の平均測光値ＢＭ、ＢＭ＝ΣＥ（ｎ）／８・・・（１３）ここで、Σはｎ＝１〜８の総和を表す。（ロ）低輝度重視測光値ＢＬＭ、ＢＬＭ＝（ＢＭ＋Ｂｍｉｎ）／２・・・（１４）（ハ）中央領域Ｆ１〜Ｆ４の平均測光値Ｂ１、Ｂ１＝ΣＥ（ｎ）／４・・・（１５）ここで、Σはｎ＝１〜４の総和を表す。（ニ）最小測光値Ｂｍｉｎ

【００５１】まず、ステップＳ９１〜ステップＳ９３が
全て肯定されて最大測光値Ｂｍａｘ＞１０ＢＶと判別さ
れたときは、さらにステップＳ９４でΔ＞２かどうかを
判別する。Δ＞２であればステップＳ９５で露出値Ｅａ
ｎｓに最小測光値Ｂｍｉｎを設定し、Δ≦２であればス
テップＳ９６で露出値Ｅａｎｓに中央領域の平均測光値
Ｂ１を設定する。ステップＳ９３が否定されて１０≧Ｂ
ｍａｘ＞８と判別され、さらにステップＳ１０５でΔ＞
４と判別されたときは、ステップＳ１０６で露出値Ｅａ
ｎｓに最小測光値Ｂｍｉｎを設定する。また、ステップ
Ｓ１０７で４≧Δ＞２と判別されたときは、ステップＳ
１０８で露出値Ｅａｎｓに低輝度重視測光値ＢＬＭを設
定する。ステップＳ１０７が否定されてΔ≦２と判別さ
れたときは、ステップＳ１０９で露出値Ｅａｎｓに中央
領域の平均測光値Ｂ１を設定する。

【００５２】ステップＳ９２が否定されて８≧Ｂｍａｘ
＞５と判別され、さらにステップＳ１０２でΔ＞２と判
別されたときは、ステップＳ１０３で露出値Ｅａｎｓに
全測光領域の平均測光値ＢＭを設定し、Δ≦２と判別さ
れたときはステップＳ１０４で露出値Ｅａｎｓに中央領
域の平均測光値Ｂ１を設定する。ステップＳ９１が否定
されてＢｍａｘ≦５と判別され、さらにステップＳ９７
でΔ＞４と判別されたときは、ステップＳ９８で露出値
Ｅａｎｓに全測光領域の平均測光値ＢＭを設定し、ステ
ップＳ９９で４≧Δ＞２と判別されたときは、ステップ
Ｓ１００で露出値Ｅａｎｓに低輝度重視測光値ＢＬＭを
設定し、さらにステップＳ１００が否定されてΔ≦２と
判別されたときは、ステップＳ１０１で露出値Ｅａｎｓ
に中央領域の平均測光値Ｂ１を設定する。以上の処理を
終えると図４のプログラムへリターンする。

【００５３】このように、主要被写体が逆光状態または
順光状態に位置しているときは、それぞれの状況に適し
たアルゴリズムによって主要被写体部分の測光値を重視
して露出を決定するので、逆光状態あるいは順光状態で
も主要被写体の適正露出が得られる。

【００５４】なお、逆光と順光のいずれかだけを判定し
てそれに対応する露出制御を行うようにしてもよい。ま
た、エッジ検出アルゴリズム、露出演算アルゴリズムお
よび逆光判定アルゴリズムは実施例以外の方式でもよ
い。

【００５５】次に、図１６〜２０により本発明の他の実
施例を説明する。図１６は、露出演算装置の構成を示す
ブロック図である。図において、２次元光電変換素子ア
レイ２０１は、横１８×縦１２の光電変換素子から構成
される。測光回路２０２は、光電変換素子アレイ２０１
の光電出力を対数圧縮して輝度値に変換し、この出力Ｂ
（ｍ，ｎ）（ここで、ｍ＝１〜１８，ｎ＝１〜１２）を
露出演算部２０３へ出力する。露出演算部２０３は、マ
イクロコンピュータおよびその周辺部品から構成され、
後述する露出演算プログラムを実行して露出値を算出す
る。露出制御部２０４は、算出された露出値に従って露
出制御を行なう。

【００５６】図１７は、光電変換素子アレイ２０１上に
結像された逆光状態の人物像２０５を示し、図１８は、
図１７に示す人物像２０５が結像された光電変換素子ア
レイ２０１の互いに隣接する光電変換素子が所定値以上
の輝度差を有するところをエッジ２０６として示す。

【００５７】図１９，２０は、露出演算部２０３で実行
される露出演算プログラムを示すフローチャートであ
る。このフローチャートにより、図１７に示す人物の露
出値を演算する手順を説明する。ステップＳ３０１で、
光電変換素子アレイ２０１上の各光電変換素子の番地
（ｍ，ｎ），輝度値Ｂ_SUNおよび変数Ｑに初期値０を設
定し、続くステップＳ３０２，３０３で、番地ｍおよび
ｎをインクリメントする。ステップＳ３０４で、光電変
換素子アレイ２０１の光電出力に基づいて測光回路２０
２で算出された測光値Ｂ（ｍ，ｎ）を読み込む。ステッ
プＳ３０５で、光電変換素子アレイ２０１の横方向の隣
接する光電変換素子間の輝度差を求める。 ΔＢ_X＝Ｂ（ｍ＋１，ｎ）−Ｂ（ｍ，ｎ）・・・（１６）ステップＳ３０６で、光電変換素子アレイ２０１の縦方
向の隣接する光電変換素子間の輝度差を求める。 ΔＢ_Y＝Ｂ（ｍ，ｎ＋１）−Ｂ（ｍ，ｎ）・・・（１７）

【００５８】ステップＳ３０７で、横方向の輝度差ΔＢ
_Xが４ＢＶより大きいか否かを判別し、大きければステ
ップＳ３０８へ進み、そうでなければステップＳ３１０
へ進む。ステップＳ３０８で、横方向の隣接する光電変
換素子の輝度差ΔＢ_Xが４ＢＶをこえるときには低い方
の出力を加算する。Ｂ_SUN＝Ｂ_SUN＋Ｂ（ｍ，ｎ）・・・（１８）ステップＳ３０９で、この低い方の出力Ｂ（ｍ，ｎ）が
主要被写体の一部に対応するものとみなし、エッジ情報
として光電変換素子の番地（ｍ，ｎ）を記憶する。これ
によって、図１８に示すように画面内の被写体のエッジ
２０６が抽出され、画面内の被写体の位置が決定され
る。ステップＳ３１０では、横方向の輝度差ΔＢ_Xが−
４ＢＶ未満か否かを判別し、−４ＢＶ未満であればステ
ップＳ３１１へ進み、そうでなければ図２０のステップ
Ｓ３１４へ進む。ステップＳ３１１で、横方向の輝度差
ΔＢ_Xが−４ＢＶ未満のときには低い方の出力を加算す
る。Ｂ_SUN＝Ｂ_SUN＋Ｂ（ｍ＋１，ｎ）・・・（１９）ステップＳ３１２で、この低い方の出力Ｂ（ｍ＋１，
ｎ）が主要被写体の一部に対応するものとみなし、エッ
ジ情報として光電変換素子の番地（ｍ＋１，ｎ）を記憶
する。これによって、図１８に示すように画面内の被写
体のエッジ２０６が抽出され、画面内の被写体の位置が
決定される。ステップＳ３１３で、変数Ｑをインクリメ
ントして図２０のステップＳ３１４へ進む。

【００５９】図２０のステップＳ３１４で、縦方向の輝
度差ΔＢ_Yが４ＢＶより大きいか否かを判別し、大きけ
ればステップＳ３１５へ進み、そうでなければステップ
Ｓ３１７へ進む。ステップＳ３１５で、縦方向の輝度差
ΔＢ_Yが４ＢＶを越えるときには低い方の出力を加算す
る。Ｂ_SUN＝Ｂ_SUN＋Ｂ（ｍ，ｎ）・・・（２０）ステップＳ３１６で、この低い方の出力Ｂ（ｍ，ｎ）が
主要被写体の一部に対応するものとみなし、エッジ情報
として光電変換素子の番地（ｍ，ｎ）を記憶する。これ
によって、図１８に示すように画面内の被写体のエッジ
２０６が抽出され、画面内の被写体の位置が決定され
る。ステップＳ３１７で、縦方向の輝度差ΔＢ_Yが−４
ＢＶ未満か否かを判別し、−４ＢＶ未満であればステッ
プＳ３１８へ進み、そうでなければステップＳ３２１へ
進む。ステップＳ３１８で、縦方向の輝度差ΔＢ_Yが−
４ＢＶ未満のときには低い方の出力を加算する。Ｂ_SUN＝Ｂ_SUN＋Ｂ（ｍ，ｎ＋１）・・・（２１）ステップＳ３１９で、この低い方の出力Ｂ（ｍ，ｎ＋
１）が主要被写体の一部に対応するものとみなし、エッ
ジ情報として光電変換素子の番地（ｍ，ｎ＋１）を記憶
する。これによって、図１８に示すように画面内の被写
体のエッジ２０６が抽出され、画面内の被写体の位置が
決定される。ステップＳ３２０で、変数Ｑをインクリメ
ントしてステップＳ３２１へ進む。

【００６０】ステップＳ３２１で、番地ｎが１１か否か
を判別し、肯定されるとステップＳ３２２へ進み、否定
されると図１９のステップＳ３０３へ戻る。ステップＳ
３２２で、番地ｍが１７か否かを判別し、肯定されると
ステップＳ３２３へ進み、否定されると図１９のステッ
プＳ３０２へ戻る。ステップＳ３２３で、変数Ｑが１以
上か否かを判別し、１以上であればステップＳ３２４へ
進み、そうでなければステップＳ３２５へ進む。ステッ
プＳ３２４では、抽出されたエッジ２０６の暗い側の輝
度値の加算値を、加算した回数で除し、それを人物像２
０５の露出値とする。すなわち、Ｂ_ANS＝Ｂ_SUN／Ｑ・・・（２２）ステップＳ３２５では、すべての輝度値の平均値を露出
値とする。すなわち、Ｂ_ANS＝（ΣΣＢ（ｍ，ｎ））／２１６・・・（２３）ここで、ΣΣは、ｍ＝１〜１８，ｎ＝１〜１２の総和を
表す。

【００６１】このように、露出演算部２０３は、光電変
換素子アレイ２０１の出力に基づいて露出値を算出す
る。そして、露出演算部２０３によって被写体のエッジ
が検出されると、被写体（ここでは、人物像２０５）が
強い逆光シーンの中にあると推定できるので、エッジ２
０６を境にして暗い側の部分の輝度値の平均をとり、適
正な露出値を得る。

【００６２】また、エッジ情報に基づき、被写体が画面
内のどの位置に存在するか決定できるので、この被写体
情報を上述した露出演算に使用するだけでなく、例え
ば、画面内で複数の異なる領域を焦点検出可能な自動焦
点検出装置などに応用すれば、被写体位置情報に基づい
て被写体の存在する焦点検出領域を選択できる。

【００６３】以上の実施例の構成において、図１６に示
す光電変換素子アレイ２０１が光電変換素子アレイを、
露出演算部２０３がエッジ検出部および露出演算部をそ
れぞれ構成する。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、複数の光電変換素
子を二次元状に配列した光電変換素子アレイにより被写
界を測光し、各光電変換素子の測光値に基づいて被写体
エッジを検出する。そして、被写体エッジにより分割さ
れた被写界から光電変換素子の測光値が低い側の領域を
選択し、その選択領域内の光電変換素子の測光値に基づ
いて露出値を演算するようにしたので、逆光状態にある
主要被写体に対して適正露出を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】露出演算装置の一実施例を示す全体構成図。

【図３】分割測光領域と焦点検出用光電変換素子アレイ
の配置を示す図。

【図４】露出演算プログラムを示すフローチャート。

【図５】順光逆光の類別サブルーチンを示すフローチャ
ート。

【図６】逆光の場合の焦点検出用光電変換素子アレイの
出力波形類別サブルーチンを示すフローチャート。

【図７】逆光の場合の焦点検出用光電変換素子アレイの
出力波形類別サブルーチンを示すフローチャート。

【図８】露出演算の第１のアルゴリズムを示すフローチ
ャート。

【図９】逆光状態のときに撮影画面内のいろいろな場所
に位置する人物像に対する露出演算例を示す図。

【図１０】逆光状態のときに撮影画面内のいろいろな場
所に位置する人物像に対する露出演算例を示す図。

【図１１】逆光状態のときに撮影画面内のいろいろな場
所に位置する人物像に対する露出演算例を示す図。

【図１２】順光の場合の焦点検出用光電変換素子アレイ
の出力波形類別サブルーチンを示すフローチャート。

【図１３】順光の場合の焦点検出用光電変換素子アレイ
の出力波形類別サブルーチンを示すフローチャート。

【図１４】露出演算の第２のアルゴリズムを示すフロー
チャート。

【図１５】露出演算の第３のアルゴリズムを示すフロー
チャート。

【図１６】露出演算装置の構成を示すブロック図。

【図１７】光電変換素子アレイ上に結像された逆光状態
の人物像を示す図。

【図１８】図１７に示す人物像が結像された光電変換素
子アレイの互いに隣接する光電変換素子が所定値以上の
輝度差を有するところをエッジとして示した図。

【図１９】露出演算プログラムを示すフローチャート。

【図２０】露出演算プログラムを示すフローチャート。

【符号の説明】

１０分割測光部１１ａ〜１１ｈ分割測光素子１２，２０２測光回路２０ＡＥ出力メモリ４０焦点検出部４３ａ，１０１，２０１光電変換素子アレイ４４焦点検出回路５０ＡＦ出力メモリ８０，２０３露出演算部１０２エッジ検出手段１０３露出演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 7/00 - 7/28 G03B 3/00 - 3/12 G02B 7/28 - 7/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光電変換素子を二次元状に配列して
被写界を測光する光電変換素子アレイと、前記各光電変換素子の測光値に基づいて被写体エッジを
検出するエッジ検出手段と、前記被写体エッジにより分割された被写界から前記光電
変換素子の測光値が低い側の領域を選択し、その選択領
域内の前記光電変換素子の測光値に基づいて露出値を演
算する露出演算手段とを備えることを特徴とするカメラ
の露出演算装置。