JP3461220B2 - 自動制御カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、撮影画面を複数のエ
リアに分割して、それぞれのエリアの被写体情報を測定
し、測定結果を出力する情報測定手段を備えた自動制御
カメラの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体に向けて発光して画面
内の複数領域の被写体輝度情報を用いて自動的に適切な
写真撮影を行うことの出来る自動制御カメラは種々提案
されている。

【０００３】例えば、本願出願人により提案されている
特開平３−５８０３６号の様に、画面内を複数に分割し
て測光し発光量を決めているものや、さらに米国特許第
５，１６８，３００号や同じく米国特許第５，２６８，
７３０号などの様に、露光動作前にプリ発光を行い、そ
の被写体反射光を多分割測光し、その結果と露光動作時
の多分割測光の結果の双方を利用し、発光量を決めるも
のがある。また、本願出願人による特開平４−２５１８
３１号の様に、露光動作前にプリ発光を行い、その被写
体反射光を多分割測光し、その結果を露光動作時の発光
のときの別の測光センサの結果に補正を加え、発光量を
決めるものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の例では発光量を自動的に制御するだけで、その他の撮
影制御値である絞り値やズームレンズにおける焦点距離
等は撮影者まかせとなっている。これでは、写真撮影に
慣れない初心者にとっては、必ずしも使い勝手が良いと
はいえない。

【０００５】この問題点を解決するために、本願出願人
からやはり露光動作の前にプリ発光を行い、その被写体
からの反射光の測光結果を用いて被写体までの距離を演
算し、その被写体距離とストロボのガイドナンバーよ
り、撮影に適切な絞り値を演算により求め、その絞り値
で露光動作を行う発光制御カメラが提案されている。

【０００６】この提案では、ストロボ光の届く範囲でな
るべく絞りを絞って、被写界深度を広くとろうとしてい
るため、ほぼ等距離に位置する被写体により撮影画面の
殆どの領域を占る、図８（ａ）の様な場合には、撮影画
面内が殆ど露出もピントも合った形になり、非常に良い
写真ができあがる。しかし、ほぼ等距離に位置する被写
体による撮影画面を占る割合が少ない、主被写体とその
遠い背景を同時に写し込むような図８（ｂ）の様な場合
には、主被写体は適正露光となるが、背景は絞りを絞り
すぎた為に大きくアンダーとなり、主被写体も背景も適
正となるような良い写真が得られない。

【０００７】かといって、この方式を止めて絞り値を背
景に適正露光となるように制御すると、図８（ｂ）の様
な場合には、主被写体は発光量の制御で適正露光となる
ので、主被写体も背景も適正となるような良い写真が得
られるが、逆に図８（ａ）の様な場合で暗い室内での撮
影などの場合は、絞りが背景に適正露光となるように制
御すると絞り開放となり、被写界深度が狭くなって前後
に並んでいる人物全てにピントが合った状態にならな
い。また、閃光発光量は非常に少なくても適正露光が得
られることとなるが、そういった領域では概してストロ
ボの発光終了の応答性が悪くなり、露光量オーバーな写
真になり易い。

【０００８】 また、ズームレンズの焦点距離を自動制
御カメラが自動的に決めるというものは、種々提案され
ている。その概要は、合焦したレンズからの測距情報
や、プリ発光時の被写体反射光を一つのセンサにより測
光した測光情報より被写体距離情報を演算し、その被写
体距離から適切な焦点距離を決定するというものであ
る。

【０００９】しかしながら、図８（ａ）の様な場合と図
８（ｂ）の様な場合では、被写体距離が同じでも被写体
の広がりが違うため、図８（ｂ）の様な被写体では焦点
距離を長め（望遠側）にした方が、より良い写真が得ら
れる確率が高くなる。ところが、これまでに提案された
オートズームカメラでは、被写体距離しか用いていない
ため、きめ細かい焦点距離設定が出来ないという欠点が
あった。

【００１０】（発明の目的）本発明の目的は、初心者で
あっても、常に適正な写真を撮影することのできる自動
制御カメラを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、ストロボの発光を制御するストロボ発
光制御手段と、撮影画面を複数のエリアに分割して、そ
れぞれのエリアの被写体情報を測定し、測定結果を出力
する情報測定手段と、前記情報測定手段より出力される
第１の測定結果信号と第２の測定結果信号とのエリア毎
の差に基づいて撮影シーンにおける被写体の存在するエ
リアを判別し、該判別結果に応じて、撮影制御値を演算
する演算手段とを備え、前記第１の測定結果信号が前記
ストロボ発光制御手段によるストロボの発光していない
場合の前記情報測定手段により測定され出力される各エ
リアの測定結果信号であり、前記第２の測定結果信号が
前記ストロボ発光制御手段によるストロボの発光してい
る場合の前記情報測定手段により測定され出力される各
エリアの測定結果信号である自動制御カメラとするもの
である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施例における自動
制御カメラの要部を示す構成図であり、本実施例では一
眼レフレックスカメラを例にして説明する。

【００１４】図１において、１はカメラ本体であり、こ
の中に光学的部品，機械的部品，電気的部品，フィルム
などを収納し、写真撮影が行えるようになっている。２
は主ミラーで、観察状態と撮影状態に応じて撮影光路へ
斜設されあるいは退去される。３は撮影レンズ１２〜１
４の予定結像面に配置されたピント板、４はファインダ
光路変更用のペンタプリズム、５はファインダで、撮影
者はこの窓よりピント板３を観察することで、撮影画面
を観察することが出来る。６，７は観察画面内の被写体
輝度を測定する為の結像レンズと多分割測光センサであ
り、結像レンズ６はペンタダハプリズム４内の反射光路
を介してピント板３と多分割測光センサ７を共役に関係
付けている。

【００１５】ここで、上記の多分割測光センサ７の機能
を詳細に説明する。

【００１６】図２は撮影画面上の測光エリア分割図を示
すもので、４１は撮影画面全体を表している。４２は多
分割測光センサ７の撮影画面上の測光するエリア分割を
表している。このように撮影画面と共役に関係付けられ
た多分割測光センサ７は、撮影画面を分割してそれぞれ
の輝度値を測光し出力することが出来る。

【００１７】図１に戻って、８はシャッタ、９は感光部
材で、銀塩フィルムあるいはＣＣＤやＭＯＳ型等の固体
撮像素子あるいはビディコン等の撮像管より成ってい
る。１０は公知のカメラとレンズとのインターフェイス
となるマウント接点であり、１１はカメラ本体に据え付
けられるレンズ鏡筒である。１２〜１４は撮影レンズで
あり、１２は１群レンズで、光軸上を左右に可動するこ
とで、撮影画面のピント位置を調整することが出来る。
１３は２群レンズで、光軸上を左右に可動することで、
撮影画面の変倍となり撮影レンズの焦点距離が変更され
る。１４は３群固定レンズである。１５は撮影レンズ絞
りである。

【００１８】１６は２群レンズ駆動モータであり、これ
により焦点距離が変更される。１７はレンズ絞り駆動モ
ータであり、これにより撮影レンズ絞りを開放にした
り、絞ったりする事が出来る。

【００１９】１８は外付けストロボで、カメラ本体１に
取付けられ、カメラからの信号に従って発光制御を行う
ものである。１９はキセノン管で、電流エネルギーを発
光エネルギーに変換する。２０，２１は反射板とフレネ
ルレンズであり、それぞれ発光エネルギーを効率良く被
写体に向けて集光する役目を持つ。２２はカメラ本体１
と外付けストロボ１８とのインターフェースとなる公知
の接点である。

【００２０】２３，２４は露光時にフィルム面反射光を
測光する為の結像レンズと調光用センサであり、露光時
のストロボ光の発光を調光用センサ２４の測光結果によ
り終了させる。

【００２１】図１では、本発明を実現するために必要な
部材の内、光学部材のみ記しており、その他の電気回路
部材が必要となるが、ここでは省略してある。

【００２２】次に、電気回路ブロックを図３により説明
する。

【００２３】５１はマイクロコンピータ（以下、ＭＰＵ
と記す）であり、カメラ本体１内にあって、全ての制御
を司っている。５２はレンズ制御回路で、レンズ鏡筒１
１内にあり、マウント接点１０を介してLCOM信号のある
間、データバスDBUSによりデータの受渡しを行う。この
データは例えば、レンズ固有のデータ等でＭＰＵ５１は
これにより測光情報の補正を行ったりする。また、レン
ズ制御回路５２はデータの受渡しによりＭＰＵ５１から
命令を受け、２群レンズ駆動モータ１６やレンズ絞り駆
動モ−タ１７を駆動し、撮影レンズの焦点距離や絞りを
制御する。

【００２４】５３は液晶表示回路であり、DPCOM 信号の
ある間、データバスDBUSによりデータを受け、カメラ本
体１内にある不図示の液晶表示器にシャッタスピードや
撮影レンズ絞り値等の表示を行う。５４はスイッチセン
ス回路であり、ＳＷｐｒやその他不図示のカメラの状態
検知スイッチ、撮影者の設定するスイッチ及びダイアル
類の状態を検知する回路である。このデータは、SWCOM
信号のある間、データバスDBUSによりデータをＭＰＵ５
１に送り、該ＭＰＵ５１はこのデータにより様々な処理
を行う。

【００２５】５５はストロボ発光制御回路であり、既存
の技術によりメインコンデンサの充電，キセノン管での
閃光発光と、露光動作に先立つプリ発光時のフラット発
光と発光の停止などの制御を行う。そして、STCOM 信号
のある間、データバスDBUSによりデータの受渡しを行
い、この命令でそれらの制御を行う。

【００２６】多分割測光センサ７は、前述したように撮
影画面の各エリアの被写体輝度を測光し、各測光出力を
ＭＰＵ５１に出力する。

【００２７】 ５６はシャッタミラー制御回路で、ＭＰ
Ｕ５１からの命令で主ミラー２の斜設及び退去の動きの
制御とシャッタ８の走行及びチャージの制御を行う。５
７は給送回路で、ＭＰＵ５１からの命令により１駒の撮
影が終了したらフィルムの巻上げ、又全ての駒が撮り終
えたら巻戻しの動作を行う。

【００２８】５８は調光制御回路であり、露光時にＭＰ
Ｕ５１からの命令により調光用センサ２４の測光出力を
積分し始め、所定値に達したらストップ信号を出力す
る。これにより、ＭＰＵ５１はストロボ発光制御回路５
５に対し、閃光発光を終了するよう指示し、この結果ス
トロボ光による露光量が適正になるように制御してい
る。

【００２９】 ＳＷ１は撮影者が撮影毎に押込む不図示
のレリーズ釦に連動するスイッチで、これを検知すると
露光動作を始める。ＳＷｐｒは本発明の露光動作前のプ
リ発光を、撮影者が前もって行いたいときに押込む不図
示のプリ釦に連動するスイッチで、スイッチセンス回路
５４を介してこれを検知するとプリ発光を行い、後述す
る所定の撮影情報の演算を前もって行う。Ｘはシャッタ
８の先幕が走り終ったときにＯＮする接点であり、通常
の露光動作中の閃光発光は、このスイッチがＯＮとなっ
たときにストロボ発光制御回路５５により開始される。

【００３０】図４及び図５のフローチャートにより、一
連の動作を説明する。

【００３１】撮影者によりレリーズ釦が押込まれると、
スイッチＳＷ１がＯＮし、露光動作が開始する（ステッ
プ＃１０１）。

【００３２】まず多分割測光センサ７が、被写体の自然
光下での撮影画面内の各エリアでの輝度値をＭＰＵ５１
に出力する。ＭＰＵ５１は各測光値をＥｘ１（ｘ＝１〜
３０）という名前で、３０個のデータをそれぞれＭＰＵ
５１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に格納する
（ステップ＃１０２）。

【００３３】次に、ＭＰＵ５１の命令によりストロボ発
光制御回路５５は、プリ発光を始める。このプリ発光
は、閃光ではなく所定の波高値をもったフラット発光で
ある（ステップ＃１０３）。

【００３４】 ここで再び多分割センサ７が、被写体の
プリ発光時での撮影画面内の各エリアでの輝度値を出力
する。ＭＰＵ５１は各測光値をＥｘ２（ｘ＝１〜３０）
という名前で、３０個のデータをそれぞれ内のＲＡＭに
格納し（ステップ＃１０４）、プリ発光は終了させる
（ステップ＃１０５）。

【００３５】ここでプリ発光がフラット発光としている
のは、多分割測光センサ７が定常光しか正確に測光出来
ないタイプである為で、多分割測光センサ７が積分タイ
プの測光ができるものであれば、プリ発光は所定光量の
閃光発光でもよい。

【００３６】ＭＰＵ５１はここで、画面内各エリアのプ
リ発光時の輝度から自然光状態での輝度の差分演算を行
う（ステップ＃１０６）。

【００３７】 △Ｅｘ＝Ｅｘ２−Ｅｘ１ （ｘ＝１〜３０） この演算は、純粋にプリ発光のエネルギーのみで被写体
を照射したときの輝度を求めているものであるが、自然
光下での輝度に対してプリ発光下での輝度が格段に大き
い場合が多いので、計算を簡単にする為、差分演算結果
を近似的にプリ発光下での輝度としてもよい。

【００３８】△Ｅｘ＝Ｅｘ２ （ｘ＝１〜３０） 各エリアの差分演算結果が求められると、この結果を用
い撮影情報値の演算を行う（ステップ＃１０７）。

【００３９】これを図５のサブルーチンのフローチャー
トで説明する。

【００４０】撮影情報値演算のサブルーチンがコールさ
れると（ステップ＃２０１）、各エリアの差分演算結果
の平均値をとる（ステップ＃２０２）。

【００４１】 ＡｖｅＥ＝Ａｖｅ（△Ｅｘ） （ｘ＝１〜３０） この平均値をとる動作には、単純に全ての平均を取る方
法の他に、かけ離れた値を示すエリアの△Ｅｘを無視し
て残りの平均を取る方法や、撮影画面の中央を重視し中
央重点平均測光的な平均の方法、主被写体の存在するエ
リアを何らかの方法で確定し、そのエリアの△Ｅｘをそ
のまま平均値として採用するなど種々考えられる。

【００４２】ステップ＃２０３からステップ＃２０７ま
でで各差分演算値△Ｅｘの平均値ＡｖｅＥとの差が所定
値以下のエリアがいくつあるかを計数している。言換え
れば、各エリアの中でプリ発光によりほぼ同一の輝度に
照射されるエリアがいくつあるかを判断することであ
り、さらに言えば、主被写体と思われる同一の距離にあ
る被写体が画面内のどのくらいの領域を占めているのか
を判断している。

【００４３】ステップ＃２０３は計数を行うための初期
化であり、次のステップ＃２０４で１エリア毎に△Ｅｘ
とＡｖｅＥの差を演算し、所定値ｃ１以下であれば、ｎ
をインクリメント（ステップ＃２０５）する。そして、
ｘをインクリメントして（ステップ＃２０６）、次のエ
リアでステップ＃２０４，ステップ＃２０５の動作を繰
返す。この動作が３０エリアまで終れば、ステップ＃２
０７からステップ＃２０８の方に進む。

【００４４】ステップ＃２０８では、ｎがいくつになっ
ているかによって分岐する。ｎが２０以上あるときは、
同一の距離にある被写体が画面内の２／３以上を占めて
いるということなので、ステップ＃２０９に進み、先ほ
ど求めたプリ発光差分の平均値ＡｖｅＥより被写体距離
を演算する（ステップ＃２０９）。

【００４５】Ｄ＝ｆ１（ＡｖｅＥ） この被写体距離Ｄを用いて、絞り値ＡＶを演算する（ス
テップ＃２１０）。

【００４６】ＡＶ＝ｆ２（Ｄ） これは図８（ａ）の様な場合であり、ＭＰＵ５１はプリ
発光の光量は前もってわかっているので、自然光との差
分輝度値の平均ＡｖｅＥの値により被写体距離を演算
し、ストロボ閃光発光がなるべくストップ信号によりす
ぐに終了する制御性の良い発光量領域で、しかもなるべ
く絞りを絞って被写体深度を深くとった、すばらしい写
真が撮影されることとなる。

【００４７】次にステップ＃２０８において、ｎが２０
未満の時は、同一の距離にある被写体が画面内の２／３
未満であるということなので、ステップ＃２１１に進
み、自然光下の測光出力であるＥｘ１（ｘ＝１〜３０）
より所定のアルゴリズムにより、絞り値ＡＶを演算する
（ステップ＃２１１）。

【００４８】 ＡＶ＝ｆ３（Ｅｘ１） （ｘ＝１〜３０） これは図８（ｂ）の様な場合であり、ＭＰＵ５１は撮影
画面内にストロボ光の届く被写体部以外に背景の写り込
む部分がかなり大きいと判断し、その背景が適正露光値
になるように自然光下の輝度値から、絞り値を演算す
る。

【００４９】上記ステップ＃２１１でのアルゴリズム
は、単純にＥｘ１すべての平均でも良いし、背景である
と判断される部分のみの平均でも良いし、背景部分に重
みをつけた平均ということでもよく、種々考えられる。
とにかくこの結果、主被写体部分と背景部分ともに適正
露光となるようなバランスのとれた素晴らしい写真が撮
影されることとなる。

【００５０】絞り値ＡＶが演算により決定されると、サ
ブルーチン撮影情報値演算は戻され図４のステップ＃１
０８に進む。

【００５１】ステップ＃１０８では、まず主ミラー２が
退去され、撮影レンズ絞り１５が絞り駆動モータ１７に
より絞り込まれ、シャッタ８が所定のシャッタスピード
で走行し、このシャッタ８の先幕走行完によりＸ接点が
ＯＮし、これでストロボ閃光が開始され、調光制御回路
により所定光量で閃光発光が停止させられ、シャッタが
走り終えると、主ミラー２が再び斜設され、シャッタ８
はチャージされ、フィルムは１駒分巻上げられるという
露光動作の一連の動作が行われる。これで撮影者により
レリーズ釦が押込まれたときのシーケンスが終了する。

【００５２】このように、該第１の実施例では、プリ発
光による撮影画面上の分割エリアそれぞれの輝度出力に
より撮影シーンを判別し、そのシーンによって絞り値を
決定するようにしている為、常に素晴らしい写真が撮影
されることとなった。

【００５３】（第２の実施例）図６は本発明の第２の実
施例における自動制御カメラの動作を示すフローチャー
トであり、以下これに従って説明する。

【００５４】本実施例では、第１の実施例に比べて撮影
情報演算サブルーチンのみの違いであり、さらにいう
と、第１の実施例が撮影情報として絞り値を決定したの
に対し、第２の実施例では、撮影レンズの焦点距離を決
定している。

【００５５】ステップ＃３０１からステップ＃３０７ま
では、ステップ＃２０１からステップ＃２０７までと全
く同じであり、説明は省略する。

【００５６】ステップ＃３０８においては、ｎの数がか
なり多いときは、図８（ａ）の様な場合と判断され、焦
点距離Ｆはプリ発光をした時点での焦点距離と同じとす
る。ｎの数が少ないときは、図８（ｂ）の様な場合と判
断され、焦点距離Ｆは、プリ発光をした時点での焦点距
離からｎの数に応じて、長焦点側にシフトさせる。

【００５７】次のステップ＃３０９においては、決定さ
れた焦点距離Ｆにレンズ制御回路５２によりレンズの駆
動を行う。

【００５８】このように、該第２の実施例では、プリ発
光による撮影画面上の分割エリアそれぞれの輝度出力に
より撮影シーンを判別し、そのシーンによって焦点距離
を決定するようにしている為、主被写体が小さくなりす
ぎるなどの初心者にありがちな失敗写真を防ぎ、常に素
晴らしい写真が撮影されることとなった。

【００５９】（第３の実施例）図７は本発明の第３の実
施例における自動制御カメラの動作を示すフローチャー
トであり、以下これに従って説明する。

【００６０】本実施例では、第１の実施例が撮影者のレ
リーズ釦押込みにより一気にプリ発光と露光動作を行っ
たのに対して、第３の実施例では、撮影者がプリ釦を押
込むことにより、露光動作を行うかなり前から前もって
プリ発光を行う例である。これにより、撮影者は露光動
作を行う前に液晶表示器などで絞り値や焦点距離などの
撮影情報を確認することが出来る。

【００６１】撮影者がプリ釦を押込み、スイッチＳＷｐ
ｒがＯＮすると（ステップ＃４０１）、ステップ＃４０
２以降の動作へ進むが、ステップ＃４０２からステップ
＃４０７までは、図４のステップ＃１０２からステップ
＃１０７までと全く同じであり、説明は省略する。

【００６２】プリ発光して多分割測光によりシーンを判
別し、撮影情報が決定すると、ステップ＃４０８におい
ては、液晶表示回路５３を駆動し、決定された撮影情報
を液晶表示器に表示する。撮影者は、その表示を見るこ
とができるので、その情報を確認しながらレリーズ釦を
押込むことが出来る。もし気に入らないためレリーズ釦
を押さなければ、撮影は途中で止めることもできる。

【００６３】次のステップ＃４０９において、レリーズ
釦が押込まれ、スイッチＳＷ１がＯＮすれば、ステップ
＃１０８と全く同一である露光動作（ステップ＃４１
０）が行われる。

【００６４】このように、該第３の実施例では、撮影者
が露光動作を始める前に、自動制御カメラ動作をチェッ
クすることが出来る為、さらに失敗写真の可能性が少な
くなる。

【００６５】（変形例）本発明においては、測光手段の
代わりに、周知の位相差検出方式等の測距手段を用い、
測光値の代わりに距離情報値を用いて撮影制御値を決定
する構成であっても同様の効果を得ることができる。

【００６６】また、本発明は、一眼レフカメラに適用し
た場合を想定しているが、レンズシャッタカメラ，ビデ
オカメラ等のカメラにも適用可能である。

【００６７】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、初心者であっても、常に適正な写真を撮影すること
ができる自動制御カメラを提供できるものである。

【００６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における自動制御カメラ
の要部を示す構成図である。

【図２】図１の多分割測光センサの測光分割図である。

【図３】図１のカメラの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例における自動制御カメラ
の動作を示すフローチャートである。

【図５】図４の撮影情報演算の動作を示すフローチャー
トである。

【図６】本発明の第２の実施例における自動制御カメラ
の動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第３の実施例における自動制御カメラ
の動作を示すフローチャートである。

【図８】従来カメラにおいて問題となる撮影例を示す図
である。

【符号の説明】

１ カメラ本体 ７ 多分割測光センサ １９ キセノン管 ２４ 調光センサ ５１ マイクロコンピュータ（ＭＰＵ） ５２ レンズ制御回路 ５５ ストロボ発光制御回路 ５８ 調光制御回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストロボの発光を制御するストロボ発光
   制御手段と、撮影画面を複数のエリアに分割して、それ
   ぞれのエリアの被写体情報を測定し、測定結果を出力す
   る情報測定手段と、前記情報測定手段より出力される第
   １の測定結果信号と第２の測定結果信号とのエリア毎の
   差に基づいて撮影シーンにおける被写体の存在するエリ
   アを判別し、該判別結果に応じて、撮影制御値を演算す
   る演算手段とを備え、前記第１の測定結果信号は前記ス
   トロボ発光制御手段によるストロボの発光していない場
   合の前記情報測定手段により測定され出力される各エリ
   アの測定結果信号であり、前記第２の測定結果信号は前
   記ストロボ発光制御手段によるストロボの発光している
   場合の前記情報測定手段により測定され出力される各エ
   リアの測定結果信号である自動制御カメラ。
2. 【請求項２】 前記撮影制御値は、レンズ焦点距離であ
   ることを特徴とする請求項１記載の自動制御カメラ。
3. 【請求項３】 前記撮影制御値は、撮影絞り値であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動制御カメラ。