JP3178107B2

JP3178107B2 - カメラの測光制御装置

Info

Publication number: JP3178107B2
Application number: JP24377892A
Authority: JP
Inventors: 宏之岩崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 2001-06-18
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JPH0695200A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄積型の複数の光電変
換素子を用いて被写界を複数領域に分割して測光を行う
カメラの測光制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蓄積型の光電変換素子（例えば、
ＣＣＤ）を用いて測光を行うカメラの測光装置として、
例えば特開昭６２−２５９０２２号公報に開示されたも
のが知られている。この装置は、合焦検出に用いる積分
型の光電変換素子を測光に利用したもので、光電変換素
子による複数回の積分時間を平均し、その平均値に基づ
いて被写体輝度値を求めるというものである。つまり、
被写体輝度が低いほど光電変換素子の蓄積時間を長くす
る必要があることから、光電変換素子の出力が一定値に
なるように蓄積時間を決めてやれば、その蓄積時間から
被写体輝度を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の測光
装置においては、測光素子と合焦検出素子とを兼用して
いるため次のような問題点がある。すなわち、合焦検出
をするためには被写体のコントラストを検出するのが第
１目的であり、コントラストさえ検出できていれば、出
力値の絶対値がいかなるレベルであろうと関係ない。極
端に言えば、例えば図１０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、複数の光電変換出力のうち、１個の出力以外はすべ
て上限値または下限値であっても、コントラスト情報が
得られれば何等問題はない。

【０００４】これに対して光電変換素子の出力を測光信
号として用いる場合には、その絶対値が問題となり、出
力の中に上限値または下限値が多数含まれている場合に
は、それらの値は上限値以上もしくは下限値以下の可能
性が高いから、被写体の輝度値を正確に反映していると
はいえない。特に上記光電変換素子のダイナミックレン
ジは、通常、測光装置が必要とする測光可能範囲より小
さいから、１回の測光では素子の出力の中に上限値また
は下限値が多数含まれる可能性は高い。上述した従来の
測光装置では、このような問題が全く考慮されていない
ため、被写体の明るさによっては複数回の測光を行わな
ければ正確な輝度値を得られない可能性がある。

【０００５】本発明の目的は、測光値が上限値や下限値
をなるべく超えないように光電変換素子の蓄積時間を最
適値に制御し、少ない測光動作で正確な輝度値を求める
ことが可能なカメラの測光制御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】本発明は、蓄積型の複数
の光電変換素子により被写界を複数の測光領域に分割し
て測光し、各測光領域の輝度に関する測光信号を出力す
る測光手段を備え、この測光手段による前記複数の測光
信号に基づいて露出値を求めるようにしたカメラの測光
制御装置に適用される。そして、請求項１の発明は、複
数の測光信号の最大値と最小値の差が光電変換素子の１
回の測光ダイナミックレンジ未満の場合に、上記最大値
および最小値の平均値が、次回測光時における光電変換
素子の測光可能範囲の中央値となるように光電変換素子
の次回測光時の蓄積時間を求める蓄積時間演算手段と、
この蓄積時間演算手段で求められた蓄積時間にて前記光
電変換素子を作動せしめる制御手段とを具備し、これに
より上記問題点を解決する。請求項２の発明は、測光信
号の最大値が光電変換素子の測光可能範囲の上限値であ
った場合にはその最大値を数をカウントするとともに、
前記測光信号の最小値が測光可能範囲の下限値であった
場合にはその最小値の数をカウントするカウント手段
と、最大値のカウント値が最小値のカウント値よりも多
い場合には次回測光時の蓄積時間が前回の蓄積時間より
も短くなるように、一方、最大値のカウント値が最小値
のカウント値よりも少ない場合には次回測光時の蓄積時
間が前回の蓄積時間よりも長くなるように蓄積時間を演
算する蓄積時間演算手段とを具備する。

【０００７】

【作用】最低限の測光回数で正確な被写体輝度を検出す
るには、光電変換素子の出力に上限値または下限値がな
るべく含まれないよう素子の測光可能範囲を高輝度側あ
るいは低輝度側に適宜シフトしてやる必要がある。この
測光可能範囲のシフトは、素子の蓄積時間を変更するこ
とによって調節可能である。請求項１の発明では、複数
の測光信号の最大値と最小値の差が光電変換素子の１回
の測光ダイナミックレンジ未満の場合に、上記最大値お
よび最小値の平均値が、次回測光時における光電変換素
子の測光可能範囲の中央値となるように光電変換素子の
次回測光時の蓄積時間を求めている。これにより、次回
測光時に全ての測光信号が測光可能範囲に納まる可能性
を高めることができる。請求項２の発明では、測光信号
の最大値が光電変換素子の測光可能範囲の上限値であっ
た場合にはその最大値を数がカウントされるとともに、
測光信号の最小値が測光可能範囲の下限値であった場合
にはその最小値の数がカウントされる。最大値のカウン
ト値が最小値のカウント値よりも多い場合には次回測光
時の蓄積時間が前回の蓄積時間よりも短くなるように、
一方、最大値のカウント値が最小値のカウント値よりも
少ない場合には次回測光時の蓄積時間が前回の蓄積時間
よりも長くなるように蓄積時間が演算される。

【０００８】

【実施例】図１〜図６により本発明の一実施例を説明す
る。《光学系の説明》図１において、符号１は撮影レンズで
あり、この撮影レンズ１を通過した被写体光は、クイッ
クリターンミラー２，拡散スクリーン３およびペンタプ
リズム４を介して接眼レンズ５にて観察される。一方、
拡散スクリーン３によって拡散された被写体光の一部
は、ペンタプリズム４およびレンズ６を介して測光用の
受光素子７に導かれる。

【０００９】《測光用受光素子および制御系の説明》受
光素子７は、例えばＣＣＤセンサのような蓄積型の光電
変換素子から成り、受光蓄積部７１と、転送部７２と、
電圧変換部７３と、蓄積ゲート部７４とから成る。受光
蓄積部７１は、図２に示す如く、撮影画面全体に相当す
る被写界を測光できるように配置された横２０個，縦１
２個の合計２４０個のセグメントをマトリクス状に配置
して成り、各セグメントで発生した電荷を蓄積する。

【００１０】符号８で示すタイミング回路は、不図示の
クロック発生回路から入力されるマスタークロックによ
り電荷の転送に必要なクロックパルスを作成して転送部
７２へ入力し、転送部７２は、入力されたクロックパル
スに従って、受光蓄積部７１で蓄積した電荷を１画素ず
つ電圧変換部７３へ転送する。電圧変換部７３は、送ら
れてきた２４０個の画素の電荷信号を電圧レベル値にそ
れぞれ変換し、これを測光信号として出力端子からＡ／
Ｄ変換部９へ出力する。Ａ／Ｄ変換部９は、電圧変換部
７３からの測光信号（電圧信号）をコンピュータが認識
可能な数値信号に変換して出力する。また蓄積ゲート部
７４は、制御回路１００を構成する蓄積制御部１４から
のパルス信号を受けて受光蓄積部７１に電荷蓄積の開始
と終了を指令するゲートである。

【００１１】制御回路１００は、上記制御部１４と、蓄
積時間設定部１３と、輝度算出部１０と、露出演算部１
２とから成り、蓄積時間設定部１３では、輝度算出部１
０及び露出演算部１２からの情報を基に、次回蓄積時に
おける最適な蓄積時間を演算して蓄積電荷量の調整を行
う。その内容に付いては後で詳述する。輝度算出部１０
は、レンズ内ＲＯＭ１１からのレンズ情報と、蓄積時間
設定部１３から入力した蓄積時間と、Ａ／Ｄ変換部９か
らの測光信号とを用いて輝度値を算出する。露出演算部
１２は、輝度算出部１０で演算された輝度値に基づいて
露出演算を行い、適正露出値を算出するとともに、適正
露出に対する絞り値およびシャッタースピード値を求め
る。そして、不図示のレリーズボタンが押されると、ミ
ラー２がはね上げられ、絞り１０及びシャッター１１が
所定の値に制御され、露出制御が行われる。

【００１２】《蓄積時間を設定する必要性についての説
明》次に、蓄積時間設定部１３によって受光素子７の蓄
積時間を調整する必要性について説明する。一般に、カ
メラの測光装置に要求される測光可能範囲は、ＥＶ０〜
ＥＶ２０、すなわちダイナミックレンジにして２０ＥＶ
程度であるが、現在のＣＣＤはダイナミックレンジが高
々１０ＥＶ程度しかない。そこで、ＣＣＤの蓄積時間を
調整して要求される測光可能範囲を、主要被写体を含む
最適レベルにシフトする必要が生じる。

【００１３】具体的には、被写界での輝度値がＥＶ０〜
ＥＶ２０であると、標準的な撮影レンズを装着した場合
での受光素子面上での照度はおよそ０．０１Ｌｘ〜１０
０００Ｌｘである。受光素子の感度は約２０Ｖ／ｌｘ・
Ｓであり、飽和出力は約２Ｖであるので、蓄積時間が１
０μＳである時には測光可能範囲は約ＥＶ１０〜ＥＶ２
０であり、蓄積時間が１０ｍＳである時には測光可能範
囲はＥＶ０〜ＥＶ１０となる。すなわち、受光素子の蓄
積時間を１０μＳ〜１０ｍＳの範囲で調節することによ
り、初めてカメラの測光装置に要求される測光可能範囲
であるＥＶ０〜ＥＶ２０のダイナミックレンジが実現可
能になる。

【００１４】なお、ＣＣＤを用いて測光を行う場合に
は、上記理由により１回の測光での測光可能範囲は１０
ＥＶの範囲に限定されるが、銀塩フィルムのダイナミッ
クレンジは１０ＥＶよりも更に小さいので問題はない。

【００１５】《メインアルゴリズムの説明》図３は上記
制御回路１００の制御部で実行されるメインアルゴリズ
ムを示すフローチャートである。例えばレリーズ釦が半
押し操作されると制御部１４内で図３のプログラムが起
動され、まずステップ＃１０１でフラグｎを初期値であ
る１にセットする。このフラグｎは、これから行う測光
動作が１回目の測光であるか否かを判別するためもので
あり、ｎ＝１の場合には１回目の測光を、ｎ＝０の場合
には２回目以降の測光であることを示す。

【００１６】ステップ＃１０２でｎ＝１、すなわち１回
目の測光であると判定されると、ステップ＃１０３でｎ
＝０とし、次いでステップ＃１０４で蓄積時間ｔを予め
決められた値であるｔ１にセットし、受光素子７の蓄積
動作を行わしめる。ここではｔ１＝１０μＳ、すなわち
測光可能範囲はＥＶ１０〜ＥＶ２０とする。ステップ＃
１０５では、タイミング回路９５から発生する所定の電
荷読みだしパルスにより、２４０個の測光信号を転送部
７２及び電圧変換部７３を通して読みだし、Ａ／Ｄ変換
部９によって数値に変換せしめた後に不図示のメモリに
格納する。ここでは、Ａ／Ｄ変換の分解能を１０ビッ
ト、すなわち０から１０２３までとする。

【００１７】ステップ＃１０６では、２回目の測光の蓄
積時間ｔを予め決められた値であるｔ２にセットし、再
度蓄積を行う。ここではｔ２＝１０ｍＳ、すなわち測光
可能範囲はＥＶ０〜ＥＶ１０とする。ステップ＃１０７
では、ステップ＃１０５と同様に測光信号を読みだし、
データを上述とは別のメモリへ格納する。ステップ＃１
０８では２つの測光信号を合成する。つまり、蓄積時間
ｔ＝ｔ１の時の測光可能範囲はＥＶ１０〜ＥＶ２０であ
り、蓄積時間ｔ＝ｔ２の時の測光可能範囲はＥＶ０〜Ｅ
Ｖ１０であるから、これら２回の測光結果を基にダイナ
ミックレンジがＥＶ０〜ＥＶ２０である測光信号を作成
する。具体的に言うと、ステップ＃１０５で得られたｔ
＝ｔ１における２４０個の輝度データを検索し、測光下
限値以下である領域、すなわちＥＶ１０以下である領域
についてはｔ＝ｔ２の時の測光信号を測光結果とし、そ
うでない領域についてはｔ＝ｔ１の時の測光信号を測光
結果とする．この場合、ｔ１とｔ２とでは蓄積時間が１
０００倍違うので、ｔ１でのデータを１０００倍する
か、ｔ２でのデータを１／１０００倍するかのいずれか
の処理を行う。その後、処理はステップ＃１１９に進
む。

【００１８】一方、上記ステップ＃１０２でｎ＝１でな
い、すなわち２回目以降の測光と判定されるとステップ
＃１０９に進み、変数ｋを「１」に設定する。このｋ
は、ステップ＃１１０における測光の回数を示すもの
で、ｋ＝１のときはは１回目の測光を、ｋ＝０のときは
２回目の測光であることを示す。ステップ＃１１０で
は、蓄積時間ｔをメモリから読みだし、この蓄積時間ｔ
にて上記蓄積動作を行わしめる。ここで、蓄積時間ｔは
前回の測光信号に基づいて後述のステップ＃１２０で求
められるものである。

【００１９】なお、本発明の要旨とは直接関係はない
が、上記ステップ＃１１０の測光動作（蓄積動作）を２
回行う理由について説明しておく。例えば蛍光灯下での
撮影時には、蛍光灯のフリッカーの影響により被写体輝
度は常に一定ではなく、図６に示すように一定周期で明
暗を繰り返すことになる。したがって、上記蓄積動作を
行う時期によって測光信号のレベルは異なり、１回の蓄
積動作では正しい輝度値を得られない可能性がある。そ
こで本実施例では、所定時間間隔で２回の蓄積動作を行
って２回分の測光信号を平均し、これによりフリッカー
による影響を除去するようにしている。

【００２０】すなわち、ステップＳ１１１でｋ＝１と判
定されるとステップ＃１０５と同様の要領で測光信号を
読みだしてメモリに格納し、ｋ≠０と判定されるとステ
ップ＃１１３において、ステップ＃１０５と同様の要領
で測光信号を読みだすとともに、この２回目の測光信号
と１回目の測光信号と加算平均値を求めて再び所定のメ
モリへ格納する。

【００２１】ステップ＃１１４では、ステップ＃１１２
あるいは＃１１３で求めた蓄積時間ｔが所定値Ｔｆ１よ
り小である否かを判別する。Ｔｆ１は、測光においてフ
リッカーの影響が無視できなくなる時間である。フリッ
カーの影響は、蓄積時間がフリッカー周期より短くなる
と影響が無視できなくなるので、５０Ｈｚ地域のフリッ
カー周期である１０ｍＳと、６０Ｈｚ地域のフリッカー
周期である８．３ｍＳのほぼ中間をとって、Ｔｆ１＝
９．２ｍＳとする。ステップ＃１１４が否定されるとス
テップ＃１１９に進み、肯定されるとステップ＃１１５
に進む。

【００２２】ステップ＃１１５では蓄積時間ｔが所定値
Ｔｆ２より大であるか否かを判別し、否定されるとステ
ップ＃１１９に進み、肯定されるとステップ＃１１６に
進む。このステップ＃１１５の判別を行う理由は次の通
りである。蛍光灯等の人工照明下での輝度値は、高々Ｅ
Ｖ１４程度、すなわち受光素子上での照度が約１５６ｌ
ｘ位にしかならないので、それより明るい輝度値が含ま
れる場合には、太陽などの自然光による照明と考えて良
い。したがって、受光素子上で約１５６ｌｘの明るさを
測光するときの蓄積時間より蓄積時間ｔが長かった場合
には、フリッカーの影響はないとみなして差し支えな
い。そこで、Ｔｆ２は、１５６ｌｘのときの蓄積時間６
４０μＳとする。

【００２３】ステップ＃１１６では、ｋ＝１か否かを判
別し、ｋ≠１の場合にはもう測光は２回行われているの
でステップ＃１１９へ進み、ｋ＝１の場合には、測光は
まだ１回しか行われていないのでもう１度測光を行うた
めにステップ＃１１７に進む。ステップ＃１１７ではｋ
＝０を代入し、次いでステップ＃１１８において、不図
示のタイマーを作動させて前回の蓄積開始時刻からフリ
ッカー周期の２分の奇数倍の時間が経過するまで待ち、
時間がきたらステップ＃１１０に戻って再度蓄積を開始
する。

【００２４】ステップ＃１１９では、輝度値算出部１０
を作動させ、ステップ＃１１２または＃１１３で求めら
れた２４０個の測光信号に基づいて各測光領域に対応す
る輝度値ＢＶ（ｍ，ｎ）をそれぞれ演算する。ここで、
（ｍ，ｎ）は、図２に示す受光素子の各セグメントを特
定する番地であり、ｍは横方向を示す１〜２０までの整
数、ｎは縦方向を示す１〜１２までの整数である。ステ
ップ＃１１９Ａでは、露出演算部１２を作動させ、上記
演算された各輝度値に基づいて適正露出値ＢＶansを求
める。ＢＶansの求め方については後で詳述する。ステ
ップ＃１２０では、蓄積時間設定部１３を作動させ、次
回の測光時における蓄積時間ｔを演算し、所定のメモリ
に格納する。この蓄積時間演算方法についても後で詳述
する。ステップ＃１２１で不図示のレリーズ釦が全押し
されたと判定されるとステップ＃１２２に進み、上記求
められた適正露出値ＢＶansに基づいて絞りおよびシャ
ッターを駆動し露出制御を行う。全押しされていない場
合にはステップ＃１０２に戻る。

【００２５】《露出演算の説明》次に、上記ステップ＃
１１９Ａにおける露出演算処理の一例を図４のフローチ
ャートにより説明する。まずステップ＃２０１におい
て、各測光領域に対応して得られる２４０個の輝度値Ｂ
Ｖ（ｍ，ｎ）のうち、輝度値が１６．３ＥＶを超えるも
のについてはデータを１６．３ＥＶに置換する。これ
は、被写体の中に太陽などの１６．３ＥＶを超える超高
輝度の物体が含まれていた場合には、それらの影響を強
く受けてしまうので、影響を最小限に抑えるための処置
である。

【００２６】ステップ＃２０２では２４０個の測光デー
タが全て１６．３ＥＶに置換されたか否かを判定し、肯
定されるとステップ＃２０３でＢＶans＝１６．３と
し、否定されるとステップ＃２０４において、各輝度値
ＢＶ（ｍ，ｎ）から、BVmax,BVmin,BVh,BVl,BVm,BVcwを
それぞれ求める。これらの変数の内容は以下の通りであ
る。ＢＶmax：２４０個の輝度値のうち、最高輝度のものＢＶmin：２４０個の輝度値のうち、最低輝度のものＢＶh ：２４０個の輝度値のうち、高輝度側から２４
領域の平均輝度値ＢＶl ：２４０個の輝度値のうち、低輝度側から２４
領域の平均輝度値ＢＶm ：２４０個の輝度値の全ての平均値ＢＶcw ：２４０個の輝度値ＢＶ（ｍ，ｎ）のうち、８
≦ｍ≦１３、かつ、４≦ｎ≦９の３６領域（図２にＡで
示す領域）の平均輝度値なお、ここではＢＶh及びＢＶlを求める際に、２４領域
の平均値をとったが、２４領域に限ったものではなく、
これより多くても少なくてもかまわない。また、ＢＶcw
に付いても同様に３６領域の平均値に限ったものではな
く、被写界の中央付近の出力であれば良い。

【００２７】次いでステップ＃２０５では、ＢＶmax−
ＢＶmin＜２か否かを判定し、肯定された場合には、最
大輝度値と最小輝度値との差が小さいので極めてフラッ
トなシーンであると見なせる。したがって、この場合は
どの領域の測光値を選択してもほとんど変わらないの
で、ステップ＃２０６において、適正露出値として信頼
性の高い中央の３６領域の平均輝度値を代入する。すな
わちＢＶans＝ＢＶcwとする。

【００２８】ステップ＃２０５が否定されるとステップ
＃２０７に進み、ＢＶh−ＢＶl＜２か否かを判定する。
肯定された場合には、高輝度領域と低輝度領域との差が
小さくほぼフラットなシーンであると見なせるから、ス
テップ＃２０８において、ＢＶans＝（ＢＶh＋ＢＶl＋ＢＶcw）／３により適正露出値ＢＶansを求める。

【００２９】ステップ＃２０７が否定されるとステップ
＃２０９に進み、ＢＶm−ＢＶcw＞２か否かを判定す
る。肯定された場合には、平均輝度値に比べて中央の輝
度値が小さい、つまり中央部が暗いので逆光であるとみ
なし、ステップ＃２１０でＢＶans＝（ＢＶl＋ＢＶcw）／２により適正露出値ＢＶansを求める。

【００３０】ステップ＃２０９が否定されるとステップ
＃２１１に進み、ＢＶcw−ＢＶm＞２か否かを判定す
る。肯定された場合には、平均輝度値に対して中央部の
輝度値が大きい、つまり中央部が明るいのでスポットラ
イトを浴びているようなシーンであると見なし、ステッ
プ＃２１２で、ＢＶans＝ＢＶcwとする。

【００３１】ステップ＃２１１が否定されるとステップ
＃２１３に進み、ＢＶh−ＢＶm＜０．５か否かを判定す
る。肯定された場合には、高輝度領域と平均輝度値との
差が小さく画面内に小さな暗い被写体が存在するシーン
であると見なし、ステップ＃２１４で、ＢＶans＝（２・ＢＶm＋ＢＶl）／３により適正露出値ＢＶansを求める。

【００３２】ステップ＃２１３が否定されるとステップ
＃２１５に進み、ＢＶm−ＢＶl＜０．５か否かを判定す
る。肯定された場合には、低輝度領域と平均輝度値との
差が小さく画面内に小さな明るい被写体が存在するシー
ンであるとみなし、ステップ＃２１６で、ＢＶans＝（２・ＢＶm＋ＢＶh）／３により適正露出値ＢＶansを求める。

【００３３】ステップ＃２１５が否定されると、上記の
どのシーンにも当てはまらないものは、いわゆる一般的
なシーンであると見なし、るとステップ＃２１７で、ＢＶans＝（ＢＶm＋ＢＶcw）／２により適正露出値ＢＶansを求める。

【００３４】《最適蓄積時間の演算方法の説明》図５
は、上記図３のステップ＃１２０における蓄積時間演算
の詳細を示すフローチャートである。まずステップ＃３
０１では、ＢＶmax−ＢＶmin＜１０か否かを判定する。
肯定された場合には、２４０個の測光信号全てが１回の
測光ダイナミックレンジに収まっているとみなし、ステ
ップ＃３０４で次回の測光基準レベルＢＶtを、輝度値
（測光信号）の最大値と最小値の平均として、ＢＶt＝（ＢＶmax＋ＢＶmin）／２により求める。ここで、測光基準レベルＢＶtは、ある
蓄積時間で測光を行った場合において、測光信号の飽和
レベルのちょうど１／２にあたる測光信号を与える輝度
値を示し、例えば測光可能範囲がＥＶ１０〜ＥＶ２０の
場合には、ＢＶt＝１５である。すなわち、後述するス
テップ＃３１１で用いられる式にＢＶtを代入すること
により、ＢＶtの値が飽和レベルの１／２になるような
測光可能範囲を得る蓄積時間が演算される。

【００３５】ステップ＃３０１が否定された場合には、
前回の測光において、測光上限値以上または測光下限値
以下のデータが存在したことを意味するから、ステップ
＃３０３で前回の測光における高輝度測光限界データ、
すなわち最大値の数Ｎmaxをカウントする。ステップ＃
３０４では、ステッップ＃３０３と同様に、前回の測光
における低輝度測光限界データ、すなわち最小値の数Ｎ
minをカウントする。ステップ＃３０５では前回の測光
における測光基準レベルＢＶtを、ＢＶt＝ｌｏｇ（０．３２／ｔ）／ｌｏｇ２に従って求める。ここで、ｔは前回の測光における蓄積
時間である。例えば、ｔ＝０．０１秒の場合、ＢＶt＝
５となる。

【００３６】次いでステップ＃３０６では、次回の測光
基準レベルＢＶｔを、前回の測光基準レベルを用いて、ＢＶｔ＝ＢＶｔ＋（Ｎmax−Ｎmin）／１０により求める。この式は、ＮmaxがＮminより多い場合に
は高輝度測光限界データが多いので、次回の測光基準レ
ベルを上げる方向に働き、逆にＮminの方がＮmaxより多
い場合には低輝度測光限界データが多いので、次回の測
光基準レベルを下げる方向に働く。ここで、測光基準レ
ベルを上げるということは、測光可能範囲を高輝度側に
シフトすることであり、測光基準レベルを下げるという
ことは、測光可能範囲を低輝度側にシフトすることであ
る。なお、Ｎmax−Ｎminを１／１０にすることによって
レベルシフト量の最適化をはかっているが、これは、１
／１０に限らずそれぞれ最適化した値を使用してかまわ
ない。

【００３７】ステップ＃３０７ではＢＶt＞１５か否か
を判定し、肯定された場合には、測光基準レベルが測光
上限を超えてしまっているので、ステップ＃３０８で次
回の測光基準レベルＢＶtを測光上限値の１５とする。
このとき、測光可能範囲はＥＶ１０〜ＥＶ２０となる。
ステップ＃３０７が否定されるとステップ＃３０９に進
み、ＢＶt＜５か否かを判定する。ステップ＃３１１が
肯定された場合には、測光基準レベルが測光下限を超え
てしまっているので、ステップ＃３１０で次回の測光基
準レベルＢＶtを測光下限の５とする。このとき、測光
可能範囲はＥＶ０〜ＥＶ１０となる。また、ステップ＃
３０９が否定されるとステップ＃３１１に進む。

【００３８】ステップ＃３１１では、上記ステップ＃３
０２，＃３０６，＃３０８，＃３１０のいずれかで求め
られたＢＶtから、次回の蓄積時間ｔを、ｔ＝０．３２／（２＾ＢＶｔ）によって求め、このｔをメモリの所定番地に格納する。
ここで、＾マークは、べき乗を表すものとする。この蓄
積時間ｔは、上述したようにＢＶtの値が飽和レベルの
１／２になるような測光可能範囲を得る蓄積時間であ
り、ＢＶｔが大きいほど蓄積時間ｔは短くなる。

【００３９】以上の図５の手順によれば、各測光出力に
対応する輝度値（測光信号）の最大値と最小値のとの差
が光電変換素子のダイナミックレンジ１０未満の場合、
つまり全ての測光信号が１回の測光ダイナミックレンジ
に収まっている場合には、最大値と最小値との平均値
が、次回測光時における測光可能範囲の中間値となるよ
うに蓄積時間ｔが演算される。この蓄積時間ｔにて測光
を行えば、得られる測光信号が上記測光可能範囲の上限
値および下限値を越える可能性は低く、１回の測光で最
適な露出値を演算できる可能性が高くなり、次回の撮影
を迅速に行うことが可能となる。

【００４０】また、最大値と最小値のとの差が光電変換
素子のダイナミックレンジ１０以上の場合、つまり前回
の測光において、測光可能範囲の上限値以上の輝度値ま
たは下限値以下の輝度値が必ず存在した場合には、最大
値と最小値の個数に応じて蓄積時間ｔが求められる。詳
しくは、最大値の数が最小値の数よりも多い場合には次
回測光時の蓄積時間が前回の蓄積時間よりも短くなるよ
うに（測光可能範囲が高輝度側にシフトされるよう
に）、一方、最大値の数が最小値の数よりも少ない場合
には次回測光時の蓄積時間が前回測光時の蓄積時間より
も長くなるように（測光可能範囲が低輝度側にシフトさ
れるように）蓄積時間ｔが演算される。したがって、こ
の蓄積時間ｔにて測光を行えば、上述と同様に得られる
測光信号が上記測光可能範囲の上限値および下限値を越
える可能性は低く、１回の測光で最適な露出値を演算で
きる可能性が高くなる。

【００４１】以上の実施例の構成において、受光素子７
が測光手段を、蓄積時間設定部１３が蓄積時間演算手段
を、制御部１４が制御手段をそれぞれ構成する。

【００４２】なお、上述したＢＶｔは、アペックス方式
でいうところの測光可能範囲の１／２を示している。ア
ペックス方式では２を底とする対数をとっているので、
真数で言う測光可能範囲の１／２とは違う。これを分か
りやすく図７を用いて説明すると、光電変換光素子の飽
和電圧は２Ｖであるので、アペックス方式でいう測光可
能範囲レベルの１／２は０．０６２５Ｖであるが、真数
でいう１／２は１Ｖである。本実施例の場合にはアペッ
クス方式であるので、ＢＶｔなる輝度が０．０６２５Ｖ
になるように制御しているが、これを１Ｖとしても良
い。

【００４３】また、本実施例では、高輝度測光限界数Ｎ
maxと低輝度測光限界数Ｎminの両方をカウントしている
が、いずれか一方のみをカウントするようにしても良
い。この場合には、上記ステップ＃３０６で説明した式ＢＶt＝ＢＶt＋（Ｎmax−Ｎmin）／１０において、Ｎmax，Ｎminのうちカウントしない方の変数
に０を代入すれば良い。また、この式では、（Ｎmax−
Ｎmin）が０以外の場合には、常に次回のＢＶｔが変更
されているようになっているが、制御の安定化のため
に、（Ｎmax−Ｎmin）がある数値の範囲内であれば、Ｂ
Ｖｔを変更しないようにしても良い。

【００４４】更に、測光値とその度数分布に着目する
と、図８（ａ）に示すように、Ｎmaxが０でなくかつＢ
Ｖminが比較的測光可能範囲の高輝度側に位置していた
場合には、ＢＶminが測光可能範囲の下限付近になるよ
うに、ＢＶｔ＝ＢＶmin＋５によりＢＶｔを求めても良い。これにより次回測光時に
は、例えば図９（ａ）に示すような度数分布が得られ
る。また同様に、図８（ｂ）に示すようにＮminが０で
なくかつＢＶmaxが比較的測光可能範囲の低輝度側に位
置していた場合には、ＢＶmaxが測光可能範囲の上限付
近になるように、ＢＶｔ＝ＢＶmax−５によりＢＶｔを求めても良い。これにより次回測光時に
は、例えば図９（ｂ）に示すような度数分布が得られ
る。ここで、上式の右辺の定数項である５は、測光可能
範囲が１０ＥＶであるためにＢＶminまたはＢＶmaxを、
測光可能範囲の下限または上限に持って行くためのもの
である。

【００４５】なお、受光素子の分割の仕方は実施例に限
定されない。また図４に示す露出演算の方法もこれに限
定されるものではない。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、複数の測光信号の最大
値と最小値の差が光電変換素子の１回の測光ダイナミッ
クレンジ未満の場合に、上記最大値および最小値の平均
値が、次回測光時における光電変換素子の測光可能範囲
の中央値となるように光電変換素子の次回測光時の蓄積
時間を求めるようにしたので、次回測光時に全ての測光
信号が測光可能範囲に納まる可能性を高めることができ
る。請求項２の発明によれば、最大値のカウント値が最
小値のカウント値よりも多い場合には次回測光時の蓄積
時間が前回の蓄積時間よりも短くなるように、一方、最
大値のカウント値が最小値のカウント値よりも少ない場
合には次回測光時の蓄積時間が前回の蓄積時間よりも長
くなるようにしたので、今回の全ての測光信号が測光可
能範囲に納まらなかった場合でも次回の測光時には納ま
る可能性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る測光制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】受光素子の分割例を示す図である。

【図３】メインアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【図４】露出演算サブルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図５】蓄積時間算出サブルーチンを示すフローチャー
トである。

【図６】フリッカー除去の原理を説明する図である。

【図７】測光出力電圧とＥＶ値との関係を示す図であ
る。

【図８】測光信号の度数分布を示す図である。

【図９】図８と同様の図である。

【図１０】従来の蓄積時間設定方法による測光出力を示
す図である。

【符号の説明】

１撮影レンズ２クイックリターンミラー３拡散スクリーン４ペンタプリズム５接眼レンズ６測光用レンズ７受光素子８タイミング回路９Ａ／Ｄ変換部１０輝度算出部１１レンズ内ＲＯＭ１２露出演算部１３蓄積時間設定部１４制御部７１受光素子７２転送部７３電圧変換部７４蓄積ゲート１００制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄積型の複数の光電変換素子により被写
界を複数の測光領域に分割して測光し、各測光領域の輝
度に関する測光信号を出力する測光手段を備え、この測
光手段による前記複数の測光信号に基づいて露出値を求
めるようにしたカメラの測光制御装置において、前記複数の測光信号の最大値と最小値の差が前記光電変
換素子の１回の測光ダイナミックレンジ未満の場合に、
前記最大値および最小値の平均値が、次回測光時におけ
る前記光電変換素子の測光可能範囲の中央値となるよう
に前記光電変換素子の次回測光時の蓄積時間を求める蓄
積時間演算手段と、この蓄積時間演算手段で求められた蓄積時間にて前記光
電変換素子を作動せしめる制御手段とを具備することを
特徴とするカメラの測光制御装置。
【請求項２】蓄積型の複数の光電変換素子により被写
界を複数の測光領域に分割して測光し、各測光領域の輝
度に関する測光信号を出力する測光手段を備え、この測
光手段による前記複数の測光信号に基づいて露出値を求
めるようにしたカメラの測光制御装置において、前記測光信号の最大値が前記光電変換素子の測光可能範
囲の上限値であった場合にはその最大値の数をカウント
するとともに、前記測光信号の最小値が前記測光可能範
囲の下限値であった場合にはその最小値の数をカウント
するカウント手段と、前記最大値のカウント値が前記最小値のカウント値より
も多い場合には次回測光時の蓄積時間が前回の蓄積時間
よりも短くなるように、一方、前記最大値のカウント値
が最小値のカウント値よりも少ない場合には次回測光時
の蓄積時間が前回の蓄積時間よりも長くなるように該蓄
積時間を演算する蓄積時間演算手段とを具備することを
特徴とするカメラの測光制御装置。