JP3188978B2

JP3188978B2 - カメラの測光装置

Info

Publication number: JP3188978B2
Application number: JP22400591A
Authority: JP
Inventors: 糾夫甲斐
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH0560611A; US5495313A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オートフォーカス（以
下ＡＦと略す）カメラ等において用いられる、画面上の
光電変換エリアが一部で重複（例えば十字形の光電変換
エリアを持ったもの）する光電変換素子列を有するＡＦ
受光部出力を用いて測光値を得る、カメラの測光装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＡＦカメラ等において通常用
いられる電荷蓄積型光電変換素子より構成される焦点検
出装置の出力から、被写体輝度に関する測光値を得よう
とする場合、蛍光灯のようなフリッカーのある光源下で
はフリッカーの山の位置で電荷を蓄積してしまうか、谷
の位置で蓄積してしまうかによって、算出した測光値が
平均的な被写体輝度に対して誤差を持つため、測光精度
が低下することが知られている。

【０００３】上記の問題に対して、特開昭６２ー１９８
２４や特開昭６２ー２５９０２２では、複数回の積分動
作の電荷蓄積時間の平均値を用いる事によって、一回の
みの測光で得る測光値の変動の影響を除去し、被写体輝
度に対する平均的な（正確な）測光値を求めることが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常一
回の積分動作は電荷蓄積時間と転送時間以外にアナログ
−デジタル（以下ＡＤと略す。）変換時間と焦点検出演
算時間を要するため、測光精度を上げるために、測光開
始後複数回（特開昭６２ー２５９０２２号公報の開示例
では４回）の積分動作終了を待つことは、これらの装置
を用いるカメラの速写性に悪影響を及ぼす。

【０００５】安定性を増すために平均化する積分動作回
数を増せば、応答性が緩慢となり良くない。また、やみ
くもに測光回数を増やしても、測光タイミングが光源の
フリッカー周期と同期してしまったならば、光源の状態
が片寄った状態で測光を繰り返すばかりで、正確な測光
値を得られない。加えて、同一の素子列での複数回の測
光動作、ＡＤ変換動作は無駄な出力処理であり、敬遠さ
れるべきである。

【０００６】そこで、本発明は、この様な従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、蛍光灯のようなフリッカ
ー光源下においても、高精度の測光値を速やかに得るこ
とを可能としたカメラの測光装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、焦点検出を兼
ねる測光装置において、被写界の第１領域からの光束を
光電変換する第１光電変換手段（３８Ａ）と、被写界の
前記第１領域と重複する重複領域を有する第２領域から
の光束を、光電変換する第２光電変換手段（３８Ｃ）
と、前記第１光電変換手段の出力から第１輝度情報（ａ
p）を算出する第１輝度算出手段（１式）と、前記第１
光電変換手段の光電変換開始から前記第２光電変換手段
の光電変換開始までの所定時間を設定する所定時間設定
手段（４２）と、該所定時間設定手段により設定された
所定時間後に、前記第２光電変換手段の出力から第２輝
度情報（ｃq ）を算出する第２輝度算出手段（１式）
と、前記第１光電変換手段の前記重複領域における第１
重複領域輝度値（ａ（＋ｃ））と、前記第２光電変換手
段の前記重複領域における第２重複領域輝度値（ｃ（＋
ａ））とを演算する輝度値演算手段と（２式、３式）、
前記第１、第２輝度情報及び前記第１、第２重複領域輝
度値を用いて、前記第１、第２領域の測光演算を行う測
光平均値演算手段（８式、９式）とを有することを特徴
とする。

【０００８】さらに、本発明は、焦点検出を兼ねる測光
装置において、前記焦点検出を行なう被写界の焦点検出
領域と測光値を算出する測光領域とを光電変換する電荷
蓄積型光電変換手段と（３８）、該電荷蓄積型光電変換
手段の出力から輝度情報を算出する輝度算出手段と（１
式）、該電荷蓄積型光電変換手段の蓄積時間を制御する
蓄積時間制御手段４１と、測光領域を前記焦点検出領域
よりも狭い限定測光領域を設定する測光領域設定手段
と、前記焦点検出領域から最適な輝度情報を得るために
前記蓄積時間制御手段により設定される第１電荷蓄積時
間Ｔ（Ｂ）と前記限定測光領域から最適な輝度情報を得
るために前記蓄積時間制御手段により設定される第２電
荷蓄積時間Ｔ（Ａ）とのいずれか短い方の電荷蓄積時間
を判断する判断手段とを備え、該判断手段で判断した前
記第１電荷蓄積時間と前記第２電荷蓄積時間とのいずれ
か短い方の電荷蓄積時間でもって、前記電荷蓄積型光電
変換手段全体の測光値を得ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の着目すべき点は、異なる光電変換素子
列の重複領域の輝度出力をフリッカー周期を考慮して異
なる時点で得ることとし、蛍光灯の様なフリッカー光源
下で、同一素子列の測光動作の重複なしに、効率良くし
かも測距エリア全域において高精度の測光値を速やかに
得ることを可能としたものである。

【００１０】請求項１の発明は、第１光電変換手段の光
電変換開始から所定時間経過後に第２光電変換手段の光
電変換を開始し、第１光電変換手段の重複領域での輝度
情報と第２光電変換手段重複領域での輝度情報を平均化
して重複領域の平均的な、つまりは重複領域の正確な輝
度値を輝度値演算手段で演算する〔（５）式〕。さら
に、上記第１光電変換手段の該重複領域以外の領域に関
しても、光電変換動作時に得られる重複領域の輝度値
〔（２）式、（３）式〕と上記で求めた重複領域の正確
な輝度値〔（５）式〕との比率〔（６）式、（７）式〕
とを用いて、第１光電変換手段と第２光電変換手段の光
源のフリッカーの影響を受けない平均的な（正確な）測
光値を測光平均値演算手段〔（８）式、（９）式〕を使
って演算する。

【００１１】よって、同一素子列の複数回の光電変換動
作のような無駄な動作無しに、測距エリア全域において
高精度の測光値を速やかに得ることができる。請求項２
の発明は、焦点検出領域が十字の領域でなく、二重十字
などである場合でも、測光領域全体の平均的な測光値を
得ることができる効果がある。よって、同一素子列の複
数回の光電変換動作のような無駄な動作無しに、測距エ
リア全域において高精度の測光値を速やかに得ることが
できる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２の発明と同じ
く二重十字の測光領域などである場合に、測光順序を換
えた発明である。従って、１つの測光方式に縛られるこ
となく、測光方式に自由度をもって測光領域全体の平均
的な測光値を得ることができる効果がある。請求項４の
発明は、上記発明にフリッカー検出手段を設けることに
より、光源のフリッカー周期（ｔ）を検出し、第１光電
変換手段の光電変換のｔ／２時間経過後に第２列目の光
電変換動作を行い、所定時間を自動的に定め、請求項５
の発明は、蛍光灯のフリッカー周期（ｔ）が一定範囲で
あるため、上記発明に周期記憶手段を設けることによ
り、所定時間を前もって記憶手段に記憶させておくこと
で廉価に実施することができ、請求項６の発明では、上
記発明に手動時間設定手段を設けることにより、特殊な
フリッカー周期（ｔ）の場合、撮影者が設定できるよう
にしている。

【００１３】請求項７から請求項９の発明は、光電変換
手段を電荷蓄積型光電変換手段であって被写体が輝度が
暗い場合を想定したものである。被写体が輝度が暗い場
合には、光電変換手段の電荷蓄積時間が長くなる。従っ
て、測光方式切換え手段と所定電荷蓄積時間を設定する
蓄積時間設定手段を設けることで、所定電荷蓄積時間よ
りいずれか１つの光電変換手段の電荷蓄積時間が長くな
るようであれば、前記測光平均値演算手段を作動させず
全ての前記光電変換手段を同時に前記所定電荷蓄積時間
で制御する方式に切換えることで、迅速かつ正確な測光
値を求めることができる。

【００１４】請求項１０から請求項１２の発明は、以下
の場合を想定した発明である。焦点検出と測光値の検出
を同一の電荷蓄積型光電変換手段で行なう場合に、測光
領域を限定する測光領域設定手段を設けていることがあ
る。すると、限定された測光領域の電荷蓄積時間と焦点
検出を行なう電荷蓄積時間が異なる場合が生じる。かか
る場合においてもいずれの検出の精度も低下することが
ないように、請求項１０から請求項１２の発明は、適正
な検出精度を得ることができるようにした。

【００１５】

【実施例】図１〜図９は、本願発明に係るカメラの測光
装置の第１実施例を示すものである。図１０〜図１４
は、カメラの測光装置の第２実施例を示すものである。
図１５、図１６は、カメラの測光装置の第３実施例を示
すものである。

【００１６】なお、第１実施例は、図１に示す測光装置
の測光領域が十字形であり、第２及び第３実施例が該測
光領域が二重十字形である点で異なっている。また、第
２実施例と第３実施例とは、測光演算の手順が異なる点
で相違している。以下、第１実施例から説明していく。（実施例１）まず、本発明の測光装置の第１実施例の測
光手順について詳述する。

【００１７】図１は、本発明の焦点検出を兼ねる測光装
置の測光領域を示す図で、被写界に十字形の検出領域を
有す。十字形の横方向の検出領域をＡ列、Ｂ列とし、縦
方向の検出領域をＣ列、Ｄ列とする。図２は、本発明の
焦点検出を兼ねる測光装置（ＡＦＡＥモジュール）の構
成の一例を示したものである。ＡＦＡＥモジュールは、
視野マスク３１、フィールドレンズ３２及び二対の再結
像レンズ２８Ａ・２８Ｂ及び、２８Ｃ・２８Ｄから成る
焦点検出光学系２５と、二対の光電変換素子列３８Ａ・
３８Ｂ及び、３８Ｃ・３８Ｄから成る光電変換手段３５
とから構成されている。以上のような構成において、撮
影レンズ１１の射出瞳１６に含まれる光軸１７に対して
対称な二対の領域１８Ａ・１８Ｂ及び、１８Ｃ・１８Ｄ
を通る光束は、図１に示したような焦点検出領域全体に
対応した開口形状を有する視野マスク３１付近で一次像
を形成する。視野マスク３１の開口部に形成された一次
像の一部は、更にフィールドレンズ３２及び二対の再結
像レンズ２８Ａ・２８Ｂ及び、２８Ｃ・２８Ｄにより光
電変換手段３５の二対の光電変換素子列３８Ａ・３８Ｂ
及び、３８Ｃ・３８Ｄ上に二対の二次像として形成され
る。

【００１８】図３に光電変換手段３５上での光電変換部
配置構成を示す。光電変換素子列３８Ａ・３８Ｂは各々
ｎ個の光電変換素子Ａ_p、Ｂ_p（ｐ＝１〜ｎ）から成
り、一次像がフィルム面と一致しているときに対応する
光電変換素子（Ａ₁とＢ₁、Ａ ₂とＢ₂、・・・）の出
力が等しくなる様に配置されている。３８Ｃ・３８Ｄも
同様に各々ｍ個の光電変換素子Ａ_q、Ｂ_q（ｑ＝１〜
ｍ）から成っている。光電変換素子列３８Ａ・３８Ｂ及
び、３８Ｃ・３８Ｄを形成する光電変換素子は、例えば
フォトダイオード等の電荷蓄積型素子（ＣＣＤ）によっ
て構成されており、光電変換手段３５上の照度に応じ
て、蓄積時間制御手段で電荷蓄積時間を制御すること
で、適正な時間だけ電荷蓄積を行うことにより光電変換
素子出力を適正な出力レベルに制御することができる。

【００１９】電荷蓄積動作の時期について考察すると、
フリッカー光源の影響を考慮して、一対である光電変換
素子列Ａ列とＢ列（またはＣ列とＤ列）は、焦点検出の
ために同時に電荷蓄積動作を行わなくてはいけない。し
かし、光電変換素子列Ａ列（＝Ｂ列）とＣ列（＝Ｄ列）
とは、必ずしも同時に行う必要はない。

【００２０】光電変換素子出力からの輝度情報の算出
は、下記の式の通りである。光電変換素子Ａ_pの場合を
示す。ａ_p＝ＣＳ（Ａ）×Ｏ（Ａ_p）／Ｔ（Ａ）・・・（１）ａ_p ：輝度情報ＣＳ（Ａ）：定数Ｏ（Ａ_p）：光電変換素子出力（ＡＤ変換値）Ｔ（Ａ）：電荷蓄積時間各列の光電変換素子出力を算出して得た光電変換素子Ａ
_p、Ｂ_p及び光電変換素子Ｃ_q、Ｄ_qに対応する輝度情
報をａ_p、ｂ_p（ｐ＝１〜ｎ）及び輝度情報ｃ _q、ｄ_q
（ｑ＝１〜ｍ）とする。

【００２１】デフォーカス量が０であった場合、輝度情
報ａ_pとｂ_pは同一の被写体部分について撮影レンズ１
１の異なる瞳領域を通過した光束が再結像して得られた
ものであるから、同一の値である。よって被写体の輝度
情報として（ａ_p＋ｂ_p）／２の値を用いても良いし、
輝度情報ａ_pもしくはｂ_pのどちらか一方のみでも良
い。輝度情報ｃ_q、ｄ_qについても同様である。以後は
輝度情報としてａ_p、及びｃ_qを用いて説明を進める。

【００２２】被写体がフリッカー光源で照明されている
場合は、光源のフリッカー周期に同期して被写体輝度が
変化するため、上記輝度情報ａp またはｃq の情報は変
動し、被写体輝度を正確に表すものとは限らない。よっ
て、一回のみの光電変換動作によって得られる測光値は
一般に正確な値（平均値）とはいえない。ここで図４に
示すように光電変換素子列Ａ1 〜Ａn とＣ1 〜Ｃm の交
点に注目すると、Ａj 〜Ａj+2 の領域とＣk 〜Ｃk+2 の
領域とは同一の被写体領域を測光している。従って、被
写体を照明する光源が定常光であれば測光時点が異なっ
ていても、輝度情報ａj 〜ａj+2 を合計したものとｃk
〜ｃk+2 を合計したものとの値（及びその平均値）も同
一の値となるため、以下の（２）式〜（４）式が成立す
る。

【００２３】（ａ_j＋ａ_j+1＋ａ_j+2）／３＝ａ（＋ｃ）・・・（２）（ｃ_k＋ｃ_k+1＋ｃ_k+2）／３＝ｃ（＋ａ）・・・（３）ａ（＋ｃ）＝ｃ（＋ａ）・・・（４）．ａ（＋ｃ）は、Ａ列とＣ列との重複領域の輝度値、ｃ
（＋ａ）は、該領域の輝度値を示す。以下同じである。

【００２４】ところが、被写体がフリッカー光源で照明
されている場合は光源のフリッカー周期に同期して被写
体輝度が変化するため、上記（４）式が一般には成り立
たない。ａ（＋ｃ）光電変換時点（最初の光電変換時点
をＴ０とする）とｃ（＋ａ）光電変換時点（次に行なう
光電変換時点をＴ１とする）とが異なるためである。フ
リッカー周期によって変化する被写体輝度を図５に示
す。

【００２５】なお、本装置の光電変換に要する時間、つ
まりは光電変換素子の電荷蓄積時間は、光源フリッカー
周期に比べ短時間であるとする。Ｔ０、Ｔ１は電荷蓄積
開始時間をもって代表される。上記フリッカー光源に同
期して被写体輝度は周期的に明るくなったり暗くなった
りするが（一般の蛍光灯照明下では最明、最暗の差が約
１ＥＶほど有ると言われている）、Ａ列の光電変換時点
と、その変換時点（Ｔ０）からフリッカー周期（ｔ）の
１／２（もしくはｔ／２の奇数倍）時間後（Ｔ１）の２
つの時点での被写体輝度の平均を求めれば、光電変換時
とフリッカー周期の位相条件に拘らず、その値は被写体
の平均的な輝度値とみなすことができる。

【００２６】フリッカー周期（ｔ）は、被写体光強度の
周期的な変動（通常１００ミリ秒〜１ミリ秒程度の周期
を対象とする）を検出するフリッカー周期検出手段を設
けることで、該フリッカー周期検出手段からのフリッカ
ー周期を基にすれば良い。

【００２７】あるいは、下記の方法でも良い。世界各国
の電源周波数は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの２種類に大別さ
れる。蛍光灯等のフリッカー光源の輝度変化周期は電源
電圧周波数の２倍の周波数である。上記各国の電源周波
数から、世界各国でのフリッカー光源は１００Ｈｚもし
くは１２０Ｈｚで輝度変化しているとみなすとこができ
る。よって、フリッカー周期は１０．０ミリ秒もしくは
８．３３ミリ秒であるため、簡易的かつ実用的な測光精
度を得る方法として、中間の９．２ミリ秒をもってフリ
ッカー周期として（ｔ／２周期を４．６ミリ秒として）
予め記憶手段に記憶させておき、本発明の測光装置に記
憶手段を設けておいても良い。

【００２８】図６は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの２種類電源
におけるフリッカー周期と光電変換時点とを示す図であ
る。実線の波形が５０Ｈｚ電源、破線の波形が６０Ｈｚ
電源での輝度変化を表す。図中Ｔ０からカウントしてＴ
１は４．６ミリ秒後、Ｔ１’は１３．８ミリ秒後であ
る。ただし、設定されたｔ／２周期の４．６ミリ秒と
は、あくまでも５０Ｈｚ、６０Ｈｚの蛍光灯の平均のｔ
／２周期なので、あまり大きな奇数の倍数を掛けてしま
うと実際のフリッカー光源の輝度変化周期とのズレが大
きくなり上記前提が崩れ好ましくない。

【００２９】従って、４．６ミリ秒が最も望ましく、次
いでその３倍の１３．８ミリ秒が望ましい。測光のため
の電荷蓄積時間やその後の測光動作時間に応じて、可能
ならば４．６ミリ秒、不可能ならばその３倍の１３．８
ミリ秒と順次切り換えていけば良い。勿論、上記４．６
ミリ秒、１３．８ミリ秒の数値は装置駆動の都合上、多
少の変更は許される。（例えば、図６から考慮すると、
Ｔ１の許容時間は３．６ミリ秒〜５．４ミリ秒程度、Ｔ
１’の許容時間は１２．８ミリ秒〜１４．６ミリ秒程度
である。）また、撮影状況において撮影者が被写体を照
明するフリッカー光源のフリッカー周期が分かる場合、
本発明の測光装置に手動時間設定手段を付加し、フリッ
カー周期を撮影者の設定による値として、上記動作を行
っても良い。こうすれば、特殊なフリッカー光源にも対
処可能となる。

【００３０】Ａ列の光電変換動作時点（Ｔ０）から、フ
リッカー周期の１／２経過後の時点（Ｔ１＝Ｔ０＋ｔ／
２）でＣ列の光電変換動作を行い、輝度情報ａ_p、ｃ_q
から輝度値ａ（＋ｃ）、ｃ（＋ａ）を得られれば、図２
に示した交点領域の測光値を、下記の式で得られる。ＬＶ（＋ａｃ）＝｛ａ（＋ｃ）＋ｃ（＋ａ）｝／２・・・（５）ＬＶ（＋ａｃ）が交点領域の平均的な（つまりは正確
な）測光値である。

【００３１】（５）式を用いれば次の関係が得られる。Ｒ（ａ）＝ＬＶ（＋ａｃ）／ａ（＋ｃ）・・・（６）Ｒ（ｃ）＝ＬＶ（＋ａｃ）／ｃ（＋ａ）・・・（７）ここで、Ｒ（ａ）及びＲ（ｃ）は、輝度情報ａp 及びｃ
q を用いて正確な測光値を求めるための係数である。

【００３２】ＬＶ（ｐ）＝ａ_p× Ｒ（ａ）・・・（８）ＬＶ（ｑ）＝ｃ_q× Ｒ（ｃ）・・・（９）上記式のＬＶ（ｐ）、ＬＶ（ｑ）は、各々の光電変換素
子Ａ_p及びＣ_qが光電変換する領域の正確な（平均的
な）測光値である。

【００３３】ＬＶ（ｐ）、ＬＶ（ｑ）算出で、光電変換
素子Ａ_p及びＣ_qの光電変換領域の正確な（平均的な）
測光値が得られる。つまり、光電変換素子のＡ_j〜Ａ
_j+2の領域以外である光電変換素子Ａ₁〜Ａ_j-1領域や
光電変換素子Ａ_j+3〜Ａ_n領域の正確な測光値を得るこ
とができる（Ｃ列についても同様）。図７及び図８を用
いて、上述した光電変換、測光値演算のアルゴリズムを
用いた実際的なアルゴリズムのフローが示す。以下、ス
テップをＳと略す。Ｓ１００；測光装置駆動上の任意の時点Ｔ０よりスター
トする。Ｓ１０５；光電変換素子Ｃ、Ｄ列の電荷蓄積開始までの
遅延時間を制御するタイマーのカウントを開始する。Ｓ１１０；光電変換素子Ａ、Ｂ列の光電変換動作（電荷
蓄積）を開始する。Ｓ１１５；光電変換素子Ａ、Ｂ列出力の逐次ＡＤ変換を
行なう。Ｓ１２０；ＡＤ変換値を演算して得られる輝度情報の記
憶を行う。（測光演算のフローにはａ_p値記憶と記す
が、実際には本装置は焦点検出演算も行なうためｂ_p値
の記憶も行う。）Ｓ１２５；先のＳ１０５よりカウントを開始しているタ
イマー値がフリッカー周期ｔの１／２に相当する値にな
ったか否かを判定する。

【００３４】ＹＥＳ→Ｓ１３０に進む。ＮＯ→Ｓ１２５
で待機する。ここでＳ１２５通過条件をタイマー値がフ
リッカー周期（ｔ）の１／２に相当する値としたが、勿
論フリッカー周期ｔの１／２の奇数倍に相当する値の設
定であっても構わない。Ｓ１３０；今度は光電変換素子Ｃ、Ｄ列の光電変換動作
を開始する。Ｓ１３５；光電変換素子出力Ｃ_q、Ｄ_qの逐次ＡＤ変換
を行なう。Ｓ１４０；ＡＤ変換値を演算して得られる輝度情報の記
憶を行う。Ｓ１４５；測光値演算を行う。Ｓ１４５内容は、別途図
９に記す。

【００３５】図９は、図８のＳ１４５測光値演算の内容
を説明した図である。Ｓ１５０；（２）式で述べた、光電変換素子出力Ａ_p中
の重複領域の輝度情報ａ_j〜ａ_j+2より重複領域輝度値
ａ（＋ｃ）を算出する。Ｓ１５５；（３）式で述べた、光電変換素子出力Ｃ_q中
の重複領域の輝度情報ｃ_k〜ｃ_k+2より重複領域輝度値
ｃ（＋ａ）を算出する。Ｓ１６０；（５）式を用い、ＬＶ（＋ａｃ）を算出す
る。Ｓ１６５；（６）式を用い、Ｒ（ａ）を算出する。Ｓ１７０；（７）式を用い、Ｒ（ｃ）で算出する。Ｓ１７５；（８）式で述べた、輝度情報ａ_p（ｐ＝１〜
ｎ）、Ｒ（ａ）を用いて光電変換素子Ａ_pが測光する領
域の正確な測光値ＬＶ（ｐ）を演算する。Ｓ１８０；（９）式で述べた、輝度情報ｃ_q（ｑ＝１〜
ｍ）、Ｒ（ｃ）を用いて光電変換素子Ｃ_qが測光する領
域の正確な測光値ＬＶ（ｑ）を演算する。

【００３６】Ｓ１８０終了でＳ１４５測光値演算が終了
する。Ｓ１４５終了後、Ｓ１９０に進み一回の動作を終
了する。なお、上記例および図４では光電変換素子Ａ_j
〜Ａ_j+2の３個とＣ_k〜Ｃ_k+2の３個とがちょうど重な
りあって同一の被写体領域を光電変換しているものとし
て説明したが、実際には、光電変換素子Ａ_j〜Ａ_j+10の
１０個程度とＣ_k〜Ｃ _k+ ₁₀ の１０個程度とが重複してい
る。そのため、たとえ光電変換素子Ａ_pとＣ_qとは、光
電変換素子列の位置精度等の誤差によって厳密に重なっ
ていない場合（それぞれ１／２素子幅ずつずれている場
合）がある。しかし、１／２素子幅ズレていても残り１
９／２程度が重なっており、ａ（＋ｃ）、ｃ（＋ａ）は
実用上同一領域の値とみなして問題ない。

【００３７】また、製造上の問題で光電変換素子Ａ_pと
Ｃ_qとの交点中央の位置を示すｊ、ｋの値が変動するよ
うな場合には、本発明の装置に交点光電変換素子位置を
予め記憶しておく記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ等）を設け、
該手段に各個体毎のｊ、ｋの値を記憶させて演算に用い
てやれば良い。（本願発明に係る測光装置の適用例）図９は、本願発明
に係る測光装置（焦点検出装置を兼ねる）を一眼レフカ
メラに適用した場合の実施例を説明した図である。第１
実施例ばかりでなく、以下に説明する第２、第３実施例
においても同様である。

【００３８】カメラボデイ２０に交換可能なレンズ１０
が着脱自在にマウントに装着されている。撮影レンズ１
１を通して被写体から到達する光束は、カメラボデイ２
０に設けられたメインミラー２１により一部は反射され
てファインダーに導かれ、他の一部はメインミラー２１
を透過してサブミラー２２により反射され、焦点検出測
光用の光束としてＡＦモジュール３０に導かれる。

【００３９】ＡＦモジュール３０に導かれた光束は、公
知のように光電変換手段３５上で対になった二次像の光
電変換部並び方向の相対的位置関係を検出することによ
り、撮影レンズのデフォーカス量を検出できる。センサ
ー制御手段４０は、不図示の蓄積時間制御手段４１と所
定時間設定手段４２を有している。所定時間設定手段４
２は、ＣＰＵ１００のポート（以下Ｐと略す。）３から
の各光電変換素子列の電荷蓄積動作指令を受け取り、指
令に応じた制御信号を光電変換手段３５の各光電変換素
子列３８Ａ〜３８Ｄに与えることにより各光電変換素子
列の電荷蓄積開始時刻を制御し、蓄積時間制御手段４１
は、ＣＰＵ１００のＰ３からの各光電変換素子列の電荷
蓄積開始及び終了指令を受け取り、光電変換手段３５の
各光電変換素子列の電荷蓄積時間を制御する。また、蓄
積時間制御手段４１は、転送クロック信号等を光電変換
手段３５に与え光電変換素子出力を時系列的にＣＰＵ１
００に転送するとともに、光電変換素子出力Ｏ（Ａ_p）
の転送開始に同期した同期信号をＣＰＵ１００のＰ３に
送る。ＣＰＵ１００は、この出力に同期して、内蔵した
ＡＤ変換手段によりＰ１に入力する光電変換素子出力の
ＡＤ変換を開始し、光電変換素子数に応じたＡＤ変換デ
ータを得て、輝度情報を算出する。

【００４０】フリッカー周期検出手段９５は、被写体光
強度の周期的な変動（通常１００ミリ秒〜１ミリ秒程度
の周期を対象とする）を検出し、フリッカー光源のフリ
ッカー周期情報をＣＰＵ１００のＰ１３に送る。フリッ
カー周期検出手段９５は、被写体光強度の変動周期を検
出すれば良いので、図１で示した本装置の測光領域と厳
密に同一の領域についてのみ測光する必要はなく、また
絶対的な輝度値を検出する必要もない。従って、撮影光
軸方向を漠然と測光する簡便な測光装置で構わない。

【００４１】焦点検出に関しては、ＡＤ変換終了後、得
られたデータに対して３点内挿法等によりデフォーカス
量を算出し焦点検出可能であることは公知である。３点
内挿法は、本出願人による特開昭６０ー３７５１３に開
示されているため、ここでは説明を省略する。

【００４２】ＣＰＵ１００は、得られたデフォーカス量
に基づきＡＦ表示手段５０の表示部５１、５２、５３、
５４の表示形態をＰ２を用いて制御する。また、ＡＦモ
ード選択手段７６の設定情報（合焦優先ＡＦモード、レ
リーズ優先ＡＦモード、ＭＦモード）は、ＣＰＵ１００
のＰ１１に送られ、合焦優先ＡＦモード及びレリーズ優
先ＡＦモード設定時、ＣＰＵ１００は該デフォーカス量
に基づきＡＦモーター６０の駆動方向及び駆動量をＰ１
２を用いて制御して、撮影レンズ駆動系６５を介して撮
影レンズ１１を合焦点に移動させる。

【００４３】ＣＰＵ１００は、上記デフォーカス量の算
出と並行もしくは時系列的に前後して得られたデータに
基づいて、本発明にかかるデータ処理を行い、スポット
測光値を算出する。また、ＣＰＵ１００は、スポット測
光値以外の測光値をＰ５に送られる測光手段９０の出力
信号により算出する。ＣＰＵ１００は、Ｐ９に送られる
測光モード選択手段７８のスポット測光かその他の測光
モードかの設定情報に基づいて、測光表示手段８０の表
示部８１、８２の表示形態をＰ４を用いて制御する。更
に、Ｐ１０に送られるＡＥモード選択手段７７の設定情
報（マニュアル、シャッター優先ＡＥ、絞り優先ＡＥ、
プログラムＡＥ、デーライトシンクロ等）によっては、
算出された測光値よりＣＰＵ１００はシャッター制御手
段７０、絞り制御手段７２及びストロボ制御手段７４を
Ｐ６〜Ｐ８を用いて単独にもしくは並列的に制御し、適
正露光をフィルムに与える。

【００４４】以上が、焦点検出装置を兼ねた測光装置
を、一眼レフカメラに適用した実施例の構成及び動作の
概要である。（電荷蓄積時間について）なお、電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）
の設定は、蓄積時間制御手段４１によって光電変換素子
列（上式例ではＡ列）中の測光演算に用いる光電変換素
子の出力全てがＡＤ変換可能範囲を超過しないように、
電荷蓄積型素子（ＣＣＤ）からの逐次出力される出力値
や、シリコンフォトダイオードなどの出力値が蓄積時間
制御手段４１に入力されることよって電荷蓄積時間が決
定される。この方式をピークオートゲインコントロール
（以下、ピークＡＧＣと略す。）と呼ぶ。

【００４５】量子化誤差の少ない高精度の輝度情報を得
るためには、ピークＡＧＣのレベル設定がＡＤ変換可能
範囲の限界値付近となるのがよい。しかし、実用上は、
飽和してしまわないように安全をみて、ＡＤ変換可能範
囲の限界値からその約１／２の間の所定の値にピークＡ
ＧＣのレベル設定を行う。

【００４６】各素子列に入射する光量の比率や各光電変
換素子の面積、光電変換効率、ＡＤ変換前の第１次増幅
条件等の違いによって、各列同一の電荷蓄積時間では最
適な光電変換素子出力を得られない場合は、各列毎にピ
ークＡＧＣを実施して、各列毎に最適な電荷蓄積時間設
定を行う。定数ＣＳ（Ａ）は、光電変換素子出力Ｏ（Ａ
_p）、電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）から正しく輝度情報ａ_pを
算出するために、各光電変換素子列毎に定められた定数
である。定数ＣＳ（Ａ）は、均一輝度面に対して各列の
輝度情報が同一となるように設定してやれば良い。Ａ列
全ての領域を測光演算に用いる場合は、光電変換素子Ａ
₁〜Ａ_nの範囲でピークＡＧＣを実施する。また、不図
示の測光領域設定手段であるスポット測光領域切り換え
スイッチで測光領域が中央交差部分近傍のＡ_w〜Ａ_w+x
間のみに限定された場合は、ピークＡＧＣ実施の対象を
同区間のみについての光電変換素子出力Ｏ（Ａ_w）〜Ｏ
（Ａ_w+x）がＡＤ変換可能範囲を超過しないように、蓄
積時間制御手段４１によって最適な電荷蓄積時間Ｔ
（Ａ’）の決定を行う。

【００４７】なお、本例では焦点検出装置も兼ねている
ことから、焦点検出領域と測光領域が異なる設定となる
ことも有り得る。

【００４８】従って、焦点検出用の光電変換素子出力に
関しても、焦点検出範囲全域に対してピークＡＧＣを実
施する必要があり、最適な焦点検出を行なうための電荷
蓄積時間Ｔ（Ｂ）と最適な測光値を得るための電荷蓄積
時間Ｔ（Ａ）とが異なってしまうことがある。例えば、
焦点検出は全光電変換素子領域、測光は中央重複領域近
傍の設定で、周辺部に高輝度被写体がある場合を想定す
ると、周辺部に高輝度被写体があるために最適な焦点検
出を行なうための電荷蓄積時間Ｔ（Ｂ）は、最適な測光
値を得るための電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）に比べ短かくな
る。

【００４９】この結果、最適な焦点検出を行なうための
電荷蓄積時間Ｔ（Ｂ）における中央重複領域近傍の光電
変換素子出力Ｏ（Ａ_w）は、ＡＤ変換可能限界値に比べ
かなり低くなってしまい、ＡＤ変換の量子化誤差が大き
く測光精度が悪くなってしまう。逆に、最適な測光値を
得るための電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）で光電変換素子を駆動
させると、周辺部の高輝度被写体における光電変換素子
出力Ｏ（Ａ_w）は、ＡＤ変換可能限界値を超過してしま
い、焦点検出精度が著しく低下する。

【００５０】このような場合、電荷蓄積時間設定の第１
の方法として、判断手段によって電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）
およびＴ（Ｂ）のうち、どちらかの方が短いかを判断
し、短い方の時間を両方の蓄積に適用してもよい。本想
定例であれば、比較的短時間の電荷蓄積時間Ｔ（Ｂ）で
の光電変換素子出力でも、測光演算であれば程々の結果
が得られるし、長時間の方の最適な電荷蓄積時間Ｔ
（Ａ）を採用して、光電変換素子出力がＡＤ変換可能限
界値を超過し、光電変換素子出力が飽和した焦点検出の
結果よりもましであるからである。

【００５１】また、第２の方法として、短時間に電荷蓄
積が最適となる動作、長時間に電荷蓄積の最適となる動
作を交互に繰り返す方法でも良い。まず、焦点検出と測
光検出とのどちらか一方が、先に最適となる電荷蓄積時
間を採用し、最適となった方の動作を済ませ、次に、他
方が電荷蓄積に最適となった時間を採用し、該他方の動
作を行えばよい。上記想定例では、焦点検出に最適なピ
ークＡＧＣを実施、比較的短時間の電荷蓄積時間Ｔ
（Ｂ）で焦点検出を行い、次の電荷蓄積動作では測光用
ピークＡＧＣを実施して比較的長時間の電荷蓄積時間Ｔ
（Ａ）で測光演算を行う。交互ではあるが、焦点検出、
測光ともに高精度の結果が得られる。

【００５２】あるいは、第３の方法として、合焦優先Ａ
Ｆモード（撮影レンズ１１が合焦点に至るまで露光動作
に入らないモード）設定時には、最適な測光値を得るた
めの電荷蓄積時間と最適な焦点検出を行なうための電荷
蓄積時間との長短に拘らず、焦点検出・合焦動作を先に
行い、撮影レンズ１１が合焦点に至った後に測光動作を
行う方法でも良い。撮影レンズ１１が合焦点に至るまで
は露光動作に入らないため、測光動作を後回しにしても
構わないからである。（実施例２）次に、本願発明の測光装置についての第２
実施例を示す。第２実施例では、図１０に示すような二
重十字の測光領域を有している。先の図２に示した測光
領域の構成の応用例である。

【００５３】図１１は、図２のＡＦＡＥモジュールの視
野マスク３１を広げることで、光電変換手段３５上での
光電変換部配置構成を示したものである。二重十字形の
横方向下側の光電変換素子Ａ_p、Ｂ_p（ｐ＝１〜ｎ）か
らなる光電変換素子列をＡ列、Ｂ列とし、上側の光電変
換素子Ｅ_r、Ｆ_r（ｒ＝１〜ｈ）からなる光電変換素子
列をＥ列、Ｆ列とする。縦方向の光電変換素子Ｃ_q、Ｄ
_q（ｑ＝１〜ｍ）からなる光電変換素子列をＣ列、Ｄ列
とする。

【００５４】Ａ、Ｂ列は低輝度時の焦点検出用に大面積
の光電変換素子より構成され、Ｅ、Ｆ列は高輝度時の焦
点検出用に小面積の光電変換素子より構成されている。
各列の光電変換素子出力をＡＤ変換して得た、光電変換
素子Ａ_p、Ｂ_p、及びＥ_r、Ｆ_r、及びＣ_q、Ｄ_qに対
応する輝度情報を、ａ_p、ｂ_p（ｐ＝１〜ｎ）、及びｅ
_r、ｆ_r（ｒ＝１〜ｈ）、及びｃ_q、ｄ_q（ｑ＝１〜
ｍ）とする。

【００５５】前述したように、フリッカー光源での使用
を考慮して、対になっている光電変換素子列Ａ列とＢ
列、Ｃ列とＤ列、又はＥ列とＦ列は、同時に測光動作を
行わなくてはいけないが、Ａ列（＝Ｂ列）、Ｃ列（＝Ｄ
列）、Ｅ列（＝Ｆ列）はそれぞれ同時に行う必要はな
い。

【００５６】以下、Ａ列、Ｃ列、Ｅ列を各組の代表とし
て話を進める。Ａ列とＣ列は、重複領域Ａj 〜Ａj+2 と
Ｃk 〜Ｃk+3を有し、Ｅ列とＣ列は重複領域Ｅg 〜Ｅg+2
とＣs 〜Ｃs+1 を有している。以下、前述と同様に以
後は輝度情報としてａp 、ｃq 、及びｅr を用いること
として説明を進める。

【００５７】Ａ列とＣ列に関する部分は前記第１実施例
と同様である。

【００５８】最初の光電変換時点（Ｔ０）と、フリッカ
ー周期（ｔ）の１／２（もしくはｔ／２の奇数倍）遅れ
た時点（Ｔ１）の２つの時点で、Ａ列、Ｃ列の光電変換
動作を行う。Ｔ０：（ａ_j＋ａ_j+1＋ａ_j+2）／３＝ａ（＋ｃ）・・・（２）Ｔ１：（ｃ_k＋ｃ_k+1＋ｃ_k+2＋ｃ_k+3）／４＝ｃ（＋ａ）・・・（１０）重複測光領域についてＬＶ（＋ａｃ）を算出し、次いで
Ｒ（ａ）、Ｒ（ｃ）を算出して、最終的にＬＶ（ｐ）、
ＬＶ（ｑ）まで求める。

【００５９】Ｅ列の光電変換動作に関しては、Ａ列及び
Ｃ列の光電変換動作時点Ｔ０、Ｔ１に関してなんら関係
のない任意の時点（Ｔ２）で行ってかまわない。図１２
に、そのタイミングを示す。Ｅ列の測光動作に関し、詳
細は以下のようになる。任意の時点（Ｔ２）で光電変換
動作を行い、Ｅ列の輝度情報ｅ_rを得る。

【００６０】ここで、図１１に示すように、Ｅ列とＣ列
との重複領域Ｅ_g〜Ｅ_g+2とＣ_s〜Ｃ_s+1に着目する。
上記重複領域の輝度値を下記のように得る。Ｔ２：（ｅ_g＋ｅ_g+1＋ｅ_g+2）／３＝ｅ（＋ｃ）・・・（１１）Ｔ１：（ｃ_s＋ｃ_s+1）／２＝ｃ（＋ｅ）・・・（１２）Ｒｃ（ｅ）＝ｃ（＋ｅ）／ｅ（＋ｃ）・・・（１３）ｅ（＋ｃ）は、Ｅ列とＣ列との重複領域の輝度値、ｃ
（＋ｅ）は、該重複領域の輝度値である。

【００６１】Ｒｃ（ｅ）は同一領域におけるＥ列とＣ列
との輝度出力比である。Ｔ１とＴ２とが異なる（光電変
換時点の光源フリッカー周期の位相が異なる意味。）こ
とによる被写体輝度の比である。この値を用いればＥ列
の輝度情報ｅ_rをＣ列の輝度情報ｃ_qと等価に取り扱う
ことが可能である。ｅ’_r＝ｅ_r× Ｒｃ（ｅ）・・・（１４）ｅ’_rはＴ１の照明条件での被写体輝度を表す。ここか
ら正確な被写体輝度ＬＶ（＊）を求めるには、先の
（９）式で用いた補正係数Ｒ（ｃ）を用いる。

【００６２】ＬＶ（ｒ）＝ｅ’_r× Ｒ（ｃ）＝ｅ_r× Ｒｃ（ｅ） × Ｒ（ｃ）・・・（１５）ＬＶ（ｒ）は、Ｅ_r光電変換素子が測光する領域の正確
な（平均的な）測光値である。

【００６３】以上の光電変換、測光値演算のアルゴリズ
ムのフローを図１３及び図１４に示す。図１３、図１４
に基づいて、以下説明する。なお、前述の図７、図８で
説明したステップと共通するステップには、図１３、図
１４においても同一符号を付けてある。Ｓ１００〜Ｓ１
４０で、Ａ〜Ｄ列の光電変換を行ない、そのデータを記
憶し、次に、Ｓ２００；光電変換素子Ｅ、Ｆ列の光電変換動作（電荷
蓄積）を開始する。Ｓ２０５；光電変換素子Ｅ、Ｆ列出力の逐次ＡＤ変換を
行なう。Ｓ２１０；ＡＤ変換値を演算して得られる輝度情報の記
憶を行う。Ｓ２２０；測光値演算を行う。Ｓ２２０内容は、別途図
１１に記す。Ｓ１５０；前述と同様に輝度情報ａ_j〜ａ_j+2より、ａ
（＋ｃ）を算出する。Ｓ２２５；（１０）式を用い、光電変換素子出力Ｃ_q中
の輝度情報ｃ_k〜ｃ_k+3より重複領域の輝度値ｃ（＋
ａ）を算出する。Ｓ１６０〜Ｓ１８０で、ＬＶ（＋ａｃ）、Ｒ（ａ）、Ｌ
Ｖ（ｐ）等を算出する。Ｓ２３０；（１１）式を用い、光電変換素子出力Ｅ_r中
の輝度情報ｅ_j〜ｅ_j+2より重複領域の輝度値ｅ（＋
ｃ）を算出する。Ｓ２３５；（１２）式を用い、光電変換素子出力Ｃ_q中
の輝度情報ｃ_k〜ｃ_k+1より重複領域の輝度値ｃ（＋
ｅ）を算出する。Ｓ２４０；（１３）式を用い、同一領域に関するＥ列と
Ｃ列との輝度出力比Ｒｃ（ｅ）を算出する。Ｓ２４５；（１５）式で述べた、輝度情報ｅ_r（ｒ＝１
〜ｈ）、Ｒ（ｃ）、及び輝度出力比Ｒｃ（ｅ）を用いて
Ｅ列素子が測光する領域の正確な測光値ＬＶ（ｒ）を演
算する。

【００６４】Ｓ２４５終了で、Ｓ２２０の測光値演算が
終了する。Ｓ２２０終了後、Ｓ１９０に進み一回の動作
を終了する。上記例において、測光演算上はＡ列とＢ列
又は、Ｅ列とＦ列どちらの光電変換動作を先に行っても
良い。しかし、Ａ列とＢ列の光電変換素子はＥ列とＦ列
の光電変換素子よりも大面積であるから、同一の輝度情
報を得るための電荷蓄積時間はＡ列とＢ列の方が短くて
済む。よって、本装置の駆動迅速化のためにＳ１２５通
過条件のタイマー値を小さくさせるため（ｔ×３／２よ
りもｔ／２の方にさせるため）、Ａ列とＢ列の光電変換
動作を先に行ったほうが良い。（実施例３）次に、第３実施例を説明する。第３実施例
では、第２実施例と同様な二重十字形の光電変換素子列
を有する装置における、別の測光動作順序を説明する。

【００６５】第２実施例では、Ａ列の光電変換動作（Ｔ
０時）に引き続き、光源フリッカー周期（ｔ）の１／２
倍経過後に（Ｔ１＝Ｔ０＋ｔ／２）、Ｃ列の光電変換動
作を行い、次いで任意時間経過後（Ｔ２）にＥ列の光電
変換動作を行ったが、今回説明する測光動作順序は、Ｔ
０にＡ列光電変換動作、Ｔ１にＥ列光電変換動作、Ｔ２
にＣ列光電変換動作を行う。

【００６６】それぞれの重複領域（重複測光領域）に関
して下記の測光値を得る。Ｔ０：（ａ_j＋ａ_j+1＋ａ_j+2）／３＝ａ（＋ｃ）・・・（２）Ｔ２：（ｃ_k＋ｃ_k+1＋ｃ_k+2＋ｃ_k+3）／４＝ｃ（＋ａ）・・・（１６）Ｔ１：（ｅ_g＋ｅ_g+1＋ｅ_g+2）／３＝ｅ（＋ｃ）・・・（１７）Ｔ２：（ｃ_s＋ｃ_s+1）／２＝ｃ（＋ｅ）・・・（１８）Ｒｃ（ａ）＝ｃ（＋ａ）／ａ（＋ｃ）・・・（１９）Ｒｃ（ｅ）＝ｃ（＋ｅ）／ｅ（＋ｃ）・・・（１３）Ｒｃａ（ｃｅ）＝ｃ（＋ａ）／ｃ（＋ｅ）・・・（２０）Ｒｃ（ａ）は同一領域のＴ２時輝度／Ｔ０時輝度の比、
Ｒｃ（ｅ）は同一領域のＴ２時輝度／Ｔ１時輝度の比で
ある。Ｒｃａ（ｃｅ）は同一光源条件（Ｔ２時）での各
重複領域の輝度比である。この輝度比は正確な輝度値
（各領域の時間的平均な輝度値）においても成立する。
（１３）式、（１９）式、（２０）式の係数を用いて下
記の式を得られる。

【００６７】ＬＶ：Ｔ０（＋ａｃ）＝ａ（＋ｃ）・・・（２１）（Ｔ０時点のＡ列とＣ列との重複領域の測光値）ＬＶ：Ｔ１（＋ａｃ）＝ｅ（＋ｃ）×Ｒｃ（ｅ）×Ｒｃａ（ｃｅ）・・・（２２）（Ｔ１時点のＡ列とＣ列との重複領域の測光値）ＬＶ（＋ａｃ）＝｛ＬＶ：Ｔ０（＋ａｃ）＋ＬＶ：Ｔ１（＋ａｃ）｝／２・・・（２３）ＬＶ（＋ａｃ）はＡ列とＣ列との重複領域の正確な測光値である。

【００６８】Ｒ（ａ）＝ＬＶ（＋ａｃ）／ａ（＋ｃ）・・・（６）Ｒ（ｃ）＝ＬＶ（＋ａｃ）／ｃ（＋ａ）・・・（７）Ｒ（ｅ）＝Ｒ（ｃ） × Ｒｃ（ｅ）・・・（２４）（２４）式はＥ列に関しての補正係数で、Ｅ列測光値を
Ｃ列出力と等価にした後にＣ列補正係数を掛け合わせる
ことによってＥ列補正係数としている。これらの補正係
数を用いて、以下に示すように各々Ａ_p、Ｃ_q、Ｅ_rの
光電変換素子が測光する領域の正確な（平均的な）測光
値を求められる。

【００６９】ＬＶ（ｐ）＝ａ_p × Ｒ（ａ）・・・（８）ＬＶ（ｑ）＝ｃ_q × Ｒ（ｃ）・・・（９）ＬＶ（ｒ）＝ｅ_r × Ｒ（ｅ）・・・（２５）以上の光電変換、測光値演算のアルゴリズムのフローを
図１５及び図１６に示す。なお、前述の図７、図８及び
図１３、図１４にて説明したステップと共通するステッ
プには、図１５、図１６においても同一符号をつけてあ
る。Ｓ１００〜Ｓ１２５で、光電変換素子列Ａ、Ｂ列の
光電変換を行ない、次に、Ｓ２００〜Ｓ２１０で光電
変換素子列Ｅ、Ｆ列の光電変換を行ない、次に、Ｓ１３
０〜Ｓ１４０で光電変換素子列Ｃ、Ｄ列の光電変換を
行なう。Ｓ２５０；測光値演算を行う。Ｓ２５０内容は、別途図
１３に記す。Ｓ１５０；前述と同様である。Ｓ２６０；（１６）式を用い、任意時間における（Ｔ
２）、光電変換素子Ｃ_qの輝度情報ｃ_k〜ｃ_k+3より重
複領域の輝度値ｃ（＋ａ）を算出する。Ｓ２６５；（１７）式を用い、所定時間における（Ｔ
１）、光電変換素子Ｅ_rの輝度情報ｅ_g〜ｅ_g+2より重
複領域の輝度値ｅ（＋ｃ）を算出する。Ｓ２７０；（１８）式を用い、任意時間における（Ｔ
２）、光電変換素子Ｃ_qの輝度情報ｃ_s〜ｃ_s+1より重
複領域の輝度値ｃ（＋ｅ）を算出する。Ｓ２７５；（１９）式を用い、同一領域におけるＡ列と
Ｃ列との輝度出力比Ｒｃ（ａ）を算出する。Ｔ０時とＴ
２時との時間差による比である。Ｓ２４０；前述同様、測光出力比Ｒｃ（ｅ）を算出す
る。Ｓ２８０；（２０）式を用い、同一時点（Ｔ２）におけ
るＡ列とＣ列、及びＥ列とＣ列との輝度比Ｒｃａ（ｃ
ｅ）を算出する。Ｓ２８５；（２１）式で述べた、Ｔ０時点のＡ列とＣ列
との重複領域の輝度値である。Ｓ２９０；（２２）式で述べた、Ｔ１時点のＡ列とＣ列
との重複領域の輝度値である。Ｓ２９５；（２３）式で述べた、Ａ列とＣ列との重複領
域の正確（平均的）な輝度値である。Ｓ１６５〜Ｓ１７０で、前述した係数Ｒ（ａ）、Ｒ
（ｃ）を求める。Ｓ３００；（２４）式を用い、Ｅ列に関する輝度情報ｅ
_rを用いて正確な被写体輝度を求めるための係数Ｒ
（ｅ）を求める。Ｓ１６５〜Ｓ１７０で、前述した正確な測光値を求め
る。Ｓ３０５；（２５）式で述べた、輝度情報ｅ_r、Ｒ
（ｅ）を用いてＥ列が測光する領域の正確な測光値ＬＶ
（ｒ）を演算する。

【００７０】Ｓ３０５終了でＳ２５０の測光値演算が終
了する。Ｓ２５０終了後、Ｓ１９０に進み一回の動作を
終了する。このように、重複領域を共有しない光電変換
素子列Ａ列とＥ列とを、最初の光電変換時点と、光源フ
リッカー周期（ｔ）の１／２倍後の光電変換時点とで行
ない、光電変換素子列Ａ列とＥ列とに交差する光電変換
素子列Ｃ列を任意の時点で光電変換動作を行っても、そ
れぞれの光電変換素子列全域に関して正確な測光値を得
ることができる。

【００７１】従って、現実の光電変換手段３５における
各光電変換素子の配列や配線の引回し等から、各光電変
換素子列の信号のやりとりに問題がある場合において
も、測光値演算方式の自由度を上げることが可能であ
る。上記の測光値演算方式の求め方の手順で明らかなよ
うに、この測光値演算方式のアルゴリズムは、さらに、
いずれか１つの光電変換素子列と交差する多数の光電変
換素子列を有している測光装置に関しても適用可能であ
る。

【００７２】この場合の必要条件として、以下の２点が
挙げられる。１点目は、各光電変換素子列の測光領域が
最低１カ所において他の光電変換素子列の測光領域と交
差しており、重複測光領域を共有すること。２点目は、
各光電変換素子列中の任意の２列が（交差している組合
せは第２実施例、交差していない組合せは第３実施例）
光源のフリッカー周期の１／２（もしくはｔ／２の奇数
倍）の時間差を持って光電変換動作を行うことである。

【００７３】この条件を満たしていれば、上記第２、第
３実施例で説明した図１３〜図１６のアルゴリズムの延
長として、各光電変換素子列の測光領域全域に関しての
フリッカーの影響を受けない正確な測光値を、各列各１
回づつの光電変換動作によって無駄無く算出できる。（被写体輝度が低い場合）なお、光電変換のための電荷
蓄積時間Ｔ（Ａ）について述べれば、測光すべき被写体
がある程度暗い場合には、適正な輝度情報を得るために
電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）を延ばしてやる必要がある。とこ
ろが、電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）が光源のフリッカー周期の
約８割程度の時間に成った場合、各回の測光値の変動が
小さく、実用上いかなるタイミングにおいて光電変換し
ても、１回の光電変換をもって正確な測光値を得られ
る。

【００７４】よって、上記のように蓄積時間制御手段４
１からの電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）が光源のフリッカー周期
の約８割程度の時間になった場合は、測光方式を全ての
光電変換素子列を同時に光電変換動作させる方式にして
も構わない。つまり、ある程度測光すべき被写体が暗い
場合には、蓄積時間制御手段４１で制御する各光電変換
素子の電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）と、蓄積時間設定手段で決
められた時間Ｔ（ａ）とを比較手段で比較する。比較し
た結果後者より前者の方が長い場合には、測光方式切換
え手段によって、第１光電変換素子列の光電変換開始か
らｔ／２の時間を待って第２の光電変換素子列を光電変
換する方式から、全ての光電変換素子列を同時に光電変
換動作させる方式に切り換えた方がよい。

【００７５】なぜなら、全光電変換素子を同時に光電変
換する動作でも高精度の輝度情報が得られるからであ
り、さらに、先に述べたフリッカー周期（ｔ）の１／２
（もしくはｔ／２奇数倍）の時間を待って別の光電変換
素子列を光電変換する方式は、被写体が暗いと、所定時
間設定手段で定められる時間が１．５ｔ、２．５ｔにな
るため、０．８ｔで全ての光電変換素子列を同時に光電
変換動作させる方式のほうが迅速に測光値を得られるか
らである。

【００７６】さらに、蓄積時間設定手段の代わりに蓄積
時間記憶手段を設けておき、記憶させた所定時間Ｔ
（ａ）よりも電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）が長くなったとき
は、測光方式を切換えてもよい。先に述べたように世界
各国の電源周波数は５０Ｈｚ、６０Ｈｚの２種類に大別
されるため、より長いフリッカー周期の５０Ｈｚ電源で
のフリッカー周期（１０ミリ秒）×０．８に相当する約
８ミリ秒を、記憶しておくことが考えられる。

【００７７】勿論、この約８ミリ秒とはかなり厳しい測
光精度を望む場合の数値であって、カメラの性格上（高
級機種か普及機種か）、もしくはカメラの測光モード設
定上（スポット測光モードかスポット測光を加味した分
割測光モードか）、撮影フィルム種類（リバーサルフィ
ルムかネガフィルムか）の条件で、更に短時間の約５ミ
リ秒〜約７ミリ秒程度の設定であっても構わない。更に
厳しく約９ミリ秒〜約１０ミリ秒とすることもできる。

【００７８】この場合は、蓄積時間記憶手段に複数の時
間Ｔ（a1,a2,a3・・・）を記憶させておき、新たに選択
手段を設けることで、上記複数の露光条件（フィルム種
類、測光モード）から一つの露光条件を選択手段により
選択して、その条件に合致する時間を選択する。この選
択された時間Ｔ（a1）と電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）とを比較
手段によって比較し、電荷蓄積時間Ｔ（Ａ）が長いよう
であれば、測光方式切換え手段によって全ての光電変換
素子列を同時に光電変換動作させる方式に切り換える。

【００７９】また、撮影状況において撮影者が被写体を
照明するフリッカー光源のフリッカー周期が分かる場
合、本発明の測光装置に不図示の手動フリッカー周期設
定手段を付加し、フリッカー周期を撮影者の設定値とし
て、上記動作を行っても良い。特殊なフリッカー光源に
も対処可能となる。（合焦状態でない場合）なお、以上に述べてきた例では
いずれもデフォーカス量が０であった場合、つまり合焦
状態であって、輝度情報ａ_pとｂ_pとが同一の被写体部
分についての場合を説明してきたが（Ｃ列、Ｄ列及びＥ
列、Ｆ列に関しても同様）、合焦状態でない場合につい
ても、同様に正確な測光値を演算可能である。

【００８０】合焦状態でない場合には、先に記した公知
の焦点検出アルゴリズム（特開昭６０−３７５１３）に
よって、デフォーカス量に応じた輝度情報ａ_pと輝度情
報ｂ _pの位置ズレ量が算出される（焦点検出は位置ズレ
量からデフォーカス量を換算する）。例えば、図２及び
（２）〜（４）式で説明した、合焦状態での光電変換素
子列Ａ₁〜Ａ_nとＣ₁〜Ｃ_mの交点の輝度情報について
説明する。

【００８１】現在デフォーカス量に応じた輝度情報ａ_p
と輝度情報ｂ_pの位置ズレ量が２×ｙ、輝度情報ｃ_qと
輝度情報ｄ_qの位置ズレ量が２×ｚであったとする。現
在の出力はａ”〜ｄ”で表すと下記のようになる。ａ”_j-y ＝ｂ”_j+y ＝ａ_j ＝ｂ_j ａ”_j+1-y ＝ｂ”_j+1+y ＝ａ_j+1 ＝ｂ_j+1 ａ”_j+2-y ＝ｂ”_j+2+y ＝ａ_j+2 ＝ｂ_j+2 ｃ”_k-z ＝ｄ”_k+z ＝ｃ_k ＝ｄ_k ｃ”_k+1-z ＝ｄ”_k+1+z ＝ｃ_k+1 ＝ｄ_k+1 ｃ”_k+2-z ＝ｄ”_k+2+Z ＝ｃ_k+2 ＝ｄ_k+2 ・・・（２６）よって、先に説明した（２）〜（３）式を下記のように
改めて用いてやれば良い。

【００８２】（ａ”_j-y＋ａ”_j+1-y＋ａ”_j+2-y）／３＝ａ（＋ｃ）・・・（２７）（ｃ”_k-z＋ｃ”_k+1-z＋ｃ”_k+2-z）／３＝ｃ（＋ａ）・・・（２８）（４）式以下は同様である。

【００８３】なお、ｙおよびｚは整数値ではない場合、
実用上、真のｙおよびｚに最も近い整数値のｙ’および
ｚ’を用いても構わない。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明のカメラ
の測光装置は、フリッカー光源下で、被写界の測光領域
が互いに交差した二列の光電変換手段のうち、まず第１
光電変換手段により輝度情報を求めて、その所定時間後
に第２光電変換手段により輝度情報を求める。この輝度
情報を用いることにより、フリッカー光源の影響を受け
ない測光領域全体の平均的な測光値を求めることができ
る。特に、迅速に測光領域全体の平均的な測光値を求め
るには有効である。

【００８５】また、前記測光領域をさらに広げて、一列
以上の光電変換手段を加え、三列又はそれ以上の光電変
換手段の列となった場合でも、迅速に測光領域全体の平
均的な測光値を求めることができ、測光演算の手順は、
任意の二列が所定時間後に行なうことができれば、一義
的な手段に拘束されない。また、光源のフリッカー周期
を検出する手段を加えると、自動的に前記の所定時間を
定めることができる。

【００８６】これとは別に、所定時間を記憶する手段を
有していると、前もってフリッカー光源の周期を予想し
ておくことで、所定時間設定手段を簡易化し、低価格化
を図ることができる。特殊なフリッカー光源下では、手
動で周期を設定することができる手動時間設定手段を有
していると効果的である。

【００８７】一方、フリッカー光源の光量が少ない時
（暗い時）は、光電変換手段が電荷蓄積型光電変換手段
であると、蓄積時間が長くなるだけで測光値の精度が上
がらない。この場合は、測光方式切換え手段を有してお
けば、該手段によって第１光電変換手段の光電変換から
第２光電変換手段の光電変換までの所定時間差を設ける
方法から、すべての電荷蓄積型光電変換手段を同時に作
動する方法に変換することで迅速にかつ正確な測光値を
得ることができる。

【００８８】さらに、カメラ撮影の際、測光領域のみを
狭い範囲する場合がある。この場合に本願発明は、光電
変換手段を焦点検出および測光値を検出することに共用
しているため、適切な焦点検出を行なうための電荷蓄積
時間と測光値を検出を行なうための電荷蓄積時間とが異
なってしまうことがある。かかる場合に、どちらか一方
の電荷蓄積時間で光電変換するといずれか一方の検出の
精度が低下する。そこで適正な検出精度を得ることがで
きるように、短時間の電荷蓄積時間で双方の検出動作を
行なったり、焦点検出動作又は測光値の検出動作を電荷
蓄積時間の短い方から交互に行ったりするようにした。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の測光領域例（十字形）を示す図で
ある。

【図２】第１実施例の測光装置の構成例を示す図であ
る。

【図３】第１実施例の光電変換手段の光電変換素子の配
置構成を示す図である。

【図４】第１実施例の光電変換素列の測光領域重複領域
の部分拡大図である。

【図５】第１実施例の光電変換タイミング（Ｔ０、Ｔ
１）を示す図である。

【図６】５０Ｈｚ、６０Ｈｚのフリッカー周期と光電変
換タイミング（Ｔ０、Ｔ１、Ｔ１’）とを示す図であ
る。

【図７】

【図８】第１実施例の測光値演算のアルゴリズムのフロ
ーを示す図である。

【図９】本願発明を一眼レフカメラに適用した構成図で
ある。

【図１０】第２実施例の測光領域例（二重十字形）を示
す図である。

【図１１】第２実施例の光電変換手段の光電変換素子の
配置構成を示す図である。

【図１２】第２実施例の光電変換タイミングを示す図で
ある。図５に（Ｔ２）が加えられている。

【図１３】

【図１４】第２実施例の測光値演算のアルゴリズムのフ
ローを示す図である。

【図１５】

【図１６】第３実施例の測光値演算のアルゴリズムのフ
ローを示す図である。

【符号の説明】

１０撮影レンズ２０カメラボディ３０ＡＦモジュール３８光電変換手段４０センサー制御手段４１蓄積時間制御手段４２周期設定手段９５フリッカー周期検出手段１００ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 7/08 G02B 7/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】焦点検出を兼ねる測光装置において、被写界の第１領域からの光束を光電変換する第１光電変
換手段と、被写界の前記第１領域と重複する重複領域を有する第２
領域からの光束を、光電変換する第２光電変換手段と、前記第１光電変換手段の出力から第１輝度情報を算出す
る第１輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の光電変換開始から前記第２光電
変換手段の光電変換開始までの所定時間を設定する所定
時間設定手段と、該所定時間設定手段により設定された所定時間後に、前
記第２光電変換手段の出力から第２輝度情報を算出する
第２輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の前記重複領域における第１重複
領域輝度値と、前記第２光電変換手段の前記重複領域に
おける第２重複領域輝度値とを演算する輝度値演算手段
と、前記第１、第２輝度情報及び前記第１、第２重複領域輝
度値を用いて、前記第１、第２領域の測光演算を行う測
光平均値演算手段とを有することを特徴とするカメラの
測光装置。
【請求項２】焦点検出を兼ねる測光装置において、被写界の第１領域からの光束を光電変換する第１光電変
換手段と、被写界の前記第１領域と重複する第１重複領域を有する
第２領域からの光束を、光電変換する第２光電変換手段
と、被写界の前記第２領域と重複する第２重複領域を有する
第３領域からの光束を、光電変換する第３光電変換手段
と、前記第１光電変換手段の出力から第１輝度情報を算出す
る第１輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の光電変換開始から前記第２光電
変換手段の光電変換開始までの所定時間を設定する所定
時間設定手段と、該所定時間設定手段により設定された所定時間後に、前
記第２光電変換手段の出力から第２輝度情報を算出する
第２輝度算出手段と、任意時に、前記第３光電変換手段の出力から第３輝度情
報を算出する第３輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の前記第１重複領域における第１
重複領域輝度値と、前記第２光電変換手段の前記第１重
複領域における第２重複領域輝度値とを演算する第１輝
度値演算手段と、前記第２光電変換手段の前記第２重複領域における第３
重複領域輝度値と、前記第３光電変換手段の第２重複領
域における第４重複領域輝度値とを演算する第２輝度値
演算手段と、前記第１、第２、第３の輝度情報、及び前記第１、第
２、第３、第４重複領域輝度値を用いて測光演算を行う
測光平均値演算手段、とを有することを特徴とするカメ
ラの測光装置。
【請求項３】焦点検出を兼ねる測光装置において、被写界の第１領域からの光束を光電変換する第１光電変
換手段と、被写界の前記第１領域と重複する第１重複領域を有する
第２領域からの光束を、光電変換する第２光電変換手段
と、被写界の前記第２領域と重複する第２重複領域を有する
第３領域からの光束を、光電変換する第３光電変換手段
と、前記第１光電変換手段の出力から第１輝度情報を算出す
る第１輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の光電変換開始から前記第３光電
変換手段の光電変換開始までの所定時間を設定する所定
時間設定手段と、該所定時間設定手段により設定された所定時間後に、前
記第３光電変換手段の出力から第３輝度情報を算出する
第３輝度算出手段と、任意時に、前記第２光電変換手段の出力から第２輝度情
報を算出する第２輝度算出手段と、前記第１光電変換手段の前記第１重複領域における第１
重複領域輝度値と、前記第２光電変換手段の前記第１重
複領域における第２重複領域輝度値とを演算する第１輝
度値演算手段と、前記第２光電変換手段の前記第２重複領域における第３
重複領域輝度値と、前記第３光電変換手段の第２重複領
域における第４重複領域輝度値とを演算する第２輝度値
演算手段と、前記第１、第２、第３の輝度情報、及び前記第１、第
２、第３、第４重複領域輝度値を用いて測光演算を行う
測光平均値演算手段とを有することを特徴とするカメラ
の測光装置。
【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３のカメ
ラの測光装置において、前記所定時間設定手段は、被写体を照射する光源のフリ
ッカー周期を検出するフリッカー周期検出手段を含み、
該フリッカー周期検出手段により検出されたフリッカー
周期の１／２の奇数倍間隔に前記所定時間を設定するこ
とを特徴とするカメラの測光装置。
【請求項５】請求項１、請求項２又は請求項３のカメ
ラの測光装置において、前記所定時間設定手段は、予め光源のフリッカー周期の
１／２の奇数倍間隔の時間を記憶しておく周期記憶手段
であることを特徴とするカメラの測光装置。
【請求項６】請求項１、請求項２又は請求項３のカメ
ラの測光装置において、前記所定時間設定手段は、撮影者によって時間設定可能
な手動時間設定手段であることを特徴とするカメラの測
光装置。
【請求項７】請求項１、請求項２又は請求項３のカメ
ラの測光装置において、電荷蓄積型の光電変換素子からなる各々の前記光電変換
手段の電荷蓄積時間を制御する各々の蓄積時間制御手段
と、所定電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定手段と、前記各々の蓄積時間制御手段より得られる電荷蓄積時間
と前記所定電荷蓄積時間とを比較する比較手段と、測光方式切換え手段とを備え、該測光方式切換え手段は、前記比較手段によるいずれか
１つの前記電荷蓄積時間の長さと前記所定電荷蓄積時間
の長さとを比較した結果に基づいて、前記電荷蓄積時間
が前記所定電荷蓄積時間より長い時間となるときは前記
測光平均値演算手段を作動させず全ての前記光電変換手
段を同時に前記所定電荷蓄積時間で制御する方式に切換
え、前記電荷蓄積時間が前記所定電荷蓄積時間より短い
時間となるときはそのまま切換えないことを特徴とする
カメラの測光装置。
【請求項８】請求項７のカメラの測光装置おいて、前記蓄積時間設定手段は、被写体を照射する光源のフリ
ッカー周期を検出するフリッカー周期検出手段を含み、
該フリッカー周期検出手段により検出された前記フリッ
カー周期に所定係数を掛けて前記所定電荷蓄積時間を設
定することを特徴とするカメラの測光装置。
【請求項９】請求項７のカメラの測光装置において、前記蓄積時間設定手段は、予め複数の蓄積時間を記憶し
ており、カメラの露光設定の変更に応じて、前記複数の
蓄積時間の内からいずれかを選択することを特徴とする
カメラの測光装置。
【請求項１０】焦点検出を兼ねる測光装置において、前記焦点検出を行なう被写界の焦点検出領域と測光値を
算出する測光領域とを光電変換する電荷蓄積型光電変換
手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の出力から輝度情報を算出
する輝度算出手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の蓄積時間を制御する蓄積
時間制御手段と、前記測光領域を前記焦点検出領域よりも狭い限定測光領
域を設定する測光領域設定手段と、前記焦点検出領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第１電荷蓄積時間と
前記限定測光領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第２電荷蓄積時間と
のいずれか短い方の電荷蓄積時間を判断する判断手段と
を備え、該判断手段で判断した前記第１電荷蓄積時間と前記第２
電荷蓄積時間とのいずれか短い方の電荷蓄積時間でもっ
て、前記電荷蓄積型光電変換手段全体の測光値を得るこ
とを特徴とするカメラの測光装置。
【請求項１１】焦点検出を兼ねる測光装置において、前記焦点検出を行なう被写界の焦点検出領域と測光値を
算出する測光領域とを光電変換する電荷蓄積型光電変換
手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の出力から輝度情報を算出
する輝度算出手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の蓄積時間を制御する蓄積
時間制御手段と、前記測光領域を前記焦点検出領域よりも狭い限定測光領
域を設定する測光領域設定手段と、前記焦点検出領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第１電荷蓄積時間と
前記限定測光領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第２電荷蓄積時間と
のいずれか短い方の電荷蓄積時間を判断する判断手段と
を備え、該判断手段で判断した前記第１電荷蓄積時間と前記第２
電荷蓄積時間とのいずれか短い方の電荷蓄積時間から、
焦点検出及び測光値検出を交互に行なうことを特徴とす
るカメラの測光装置。
【請求項１２】焦点検出を兼ねる測光装置において、前記焦点検出を行なう被写界の焦点検出領域と測光値を
算出する測光領域とを光電変換する電荷蓄積型光電変換
手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の出力から輝度情報を算出
する輝度算出手段と、前記電荷蓄積型光電変換手段の蓄積時間を制御する蓄積
時間制御手段と、前記測光領域を前記焦点検出領域よりも狭い限定測光領
域を設定する測光領域設定手段と、前記焦点検出領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第１電荷蓄積時間と
前記限定測光領域から最適な輝度情報を得るために前記
蓄積時間制御手段により設定される第２電荷蓄積時間と
のいずれか短い方の電荷蓄積時間を判断する判断手段と
を備え、カメラの動作設定が、合焦点に至るまで露光動作に入ら
ないモードの設定であるときは、前記判断手段が前記第
１電荷蓄積時間を判断して、前記第１電荷蓄積時間の経
過後に測光値を得ることを特徴とするカメラの測光装
置。