JPH02159527A - 測光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は目的とする入射光強度を測定する測光装置、特
に電子スチルカメラ等における測光装置として適用する
に有効な装置に関する。

［従来の技術］ 被測定光が入射する位置に配された光電変換素子をキャ
パシタの充電または放電にともなうキャパシタ蓄積電荷
の移動ライン中に直列に介挿した回路を用い、この光電
変換素子を通してキャパシタが充電され又は放電するこ
とによるキャパシタ電圧の変化量が所定値に至るまでの
時間が被測定光の強度に対応したものとなることに基い
て測光を行うべく、被測定光が入射する位置に配された
光電変換素子、例えば光導電素子をキャパシタの充電ま
たは放電にともなうキャパシタ蓄積電荷の移動ライン中
に１直列に介挿した回路を用い、この光電変換素子を通
してキャパシタが充電され又は放電することによるキャ
パシタ電圧の変化量が所定値に至るまでの時間が被測定
光の強度に対応したものとなることに基いて測、光を行
ない乃至は測光値の表示を行おうとする装置は既に提案
されて、いる（例えば特公昭５４−１９７７９号公報）
。

この種の装置では、キャパシタの充放電によるキャパシ
タ電圧の変化量が所定幅に達する時間を測定して測光値
を得るにつき、一定の周波数で発振するパルス発生器か
らのパルスをカウンタ乃至はカウンタ態様の回路（上記
公告公報の例ではフリップフロップの従属接続でなる回
路）で実質的に計数し、該計数値（乃至は計数態様の動
作におけるフリップフロップ列の各フリップフロップの
反転状態）に基づいて測光値を得、あるいは該測光値に
対応した表示を行なうように構成されるのが普通である
。

この種の装置で測光のダイナミックレンジを広くとり且
つ高精度の測光を行なうには多段のカウンタ乃至は多数
のフリップフロップの従属接続が必要となる。カメラの
絞りを完全に開放状態にしてティキングレンズから取り
込まれる入射光強度を測ろうとするいわゆるＴＴＬ開放
測光等においては、とりわけ測光のダイナミックレンジ
が広くなるため、極めて多段のカウンタが必要とされる
ことになる。発明者はこのような問題に対応できる装置
を、特願昭６２−９８３０６号（出願日：昭和６２年４
月２１日）として既に提案した。

第８図は、この既提案による測光装置を示すブロック図
である。このシステムは、キャパシタ（積分コンデンサ
）１０４及びフォトダイオード１０１を含んでなる測光
用ＩＣと、測光動作時に機能する測光ブロック２１０及
び露出制御時等に機能する露出制御ブロック２２０とを
含んでなるゲートアレイ２００と、測光用マイクロコン
ピュータ３００と、この測光用マイクロコンピュータ３
００及びゲートアレイ２００に基準クロック信号ＣＬを
供給する発振回路６００と、マイクロコンビニ−タ３０
０からの露出制御命令ＥＣを受ける上記露出制御ブロッ
ク２２０との信号の授受に応答して絞りやシャッタの駆
動等を行なわしめるレンズ内回路５００等により構成さ
れる。

図示しないレンズ（鏡筒）内に配された絞りは、測光用
マイクロコンピュータ３０００指令により、測光動作中
は、レンズ内回路５００により制御されて開放状態を維
持している。マイクロコンピュータ３００から測光開始
命令が充放電制御回路２１１に与えられると、該充放電
制御回路２１１はリセット信号ＲＴを測光用ＩＣ１００
のＦＥＴＩＯ３のゲートに与える。ＦＥＴ１０５はデユ
ーティの比較的小さいリセット信号ＲＴのハイレベル区
間導通し、この間に積分コンデンサ１０４が起電力手段
１０６からの電流により基準電圧Ｅｉまで充電される。

リセット信号ＲＴがローレベルに転じてより直ちにＦＥ
Ｔ１０５によるスイッチが断たれ、積分コンデンサ１０
４に蓄積された電荷は、フォトダイオード１０１への入
射光量に対応した電流値をもって、同フォトダイオード
１０１を通して放電される。積分コンデンサ１０４の正
極側電圧は、充電完了当初はＥｉであったものが、この
ときの放電電流に対応した変化率をもって低下する。こ
れにともないオペアンプ１０２の出力電圧も低下し、こ
の電圧が比較器１０３に対してマイクロコンピュータ３
００に付設されたＤ／Ａ変換器３０１により設定されて
いる基準レベル信号Ｅｒのレベルに等しくなると、比較
器１０３は積分終了パルスＩＥを出力する。積分コンデ
ンサ１０４の充放電は、充放電回路２１１よりのリセッ
ト信号ＲＴに同期して繰り返えされるが、このリセット
信号ＲＴは毎回の積分終了パルスＩＥの到来毎に形成さ
れ発せられる。積分コンデンサ１０４の正極電圧の変化
は、同コンデンサの電荷がフォトダイオード１０１を通
して放電されることによるものであるが、この変化率は
該放電の電流値、即ち該電流値が比例関係を有するフォ
トダイオード１０１への入射光量に比例したものとなる
。

放１１！！流の時間積分が同区間内での積分コンデンサ
１０１における放電電荷量に等しい。即ち、積分コンデ
ンサ１０１の容量をＣ，同コンデンサの電圧が起電力手
段１０６の電圧Ｅｉから基準レベルＥｒまで低下すると
きのその放電電流を１　＠ｃ）積分コンデンサの電圧が
ＥｉからＥｒになるまでの時間をｔｌとすると、 上記（１）式より ｉ、ｃ＝　　　　（Ｅｉ−Ｅｒ）”１２）を 上記（２）式における放電電流１ｍｅが即ち入射光量に
対応するものであるが、積分コンデンサー０１の容量Ｃ
は一定になされているため、上記の時間ｔを測定するこ
とにより入射光量を割り出すことができる。入射光量が
変動すると、毎回の放電における上記ｔの値ｊＯ＋　　
ｉ１＋　　ｊ２＋・・・は異ることになる。また入射光
量が一定であってもＥｒの値を変化させれば、ｔの値が
変化することになる。この既提案のシステムでは、８ビ
ツトカウンタ２１４において発振回路６００から分周器
２１２及び切換回路２１３を介して供給される所定周波
数の計数パルスＣＰ（従って切換回路２１３の出力パル
スＳＣ）を計数し、該計数値により上記時間ｔを求める
ように構成されている。

上記において、８ビツトカウンタ２１４は測光用マイク
ロコンピュータ３００からの測光／露出制御切換信号Ｍ
Ｃに応動する切換回路２１３により、分周器２１２から
の計数パルスＣＰまたは比較器１０３からの積分終了パ
ルスＩＥを選択的に計数可能になされている。本図には
表わされていないシステムコントロール用マイクロコン
ピュータの指令により、本システムがプリ測光モードで
動作するときは、上記信号ＭＣにより、切換回路２１３
は計数パルスＣＰをカウンタ２１４に供給し計数せしめ
る。

測光動作がスタートすると、測光用マイクロコンピュー
タ３００は、Ｄ／Ａ変換器３０１に基準レベル信号Ｅｒ
を与える。更に、分周器２１２に対し分周命令ＤＶを発
して所定の分周比を設定することにより該分周器２１２
の出力たる計数パルスＣＰの周波数Ｆを初期設定する。

測光用マイクロコンピュータ３００から測光開始命令Ｍ
Ｓが発せられ、これに基づき充放電回路２１１はリセッ
ト信号ＲＴによって積分コンデンサ１０４をリセット（
即ち、電圧Ｅｉまで充電）する。同時にマイクロコンビ
コータ３００は８ビツトカウンタ２１４をカウンタクリ
ア命令ＣＣによりリセットする。このリセット直後より
積分コンデンサ１０４の電圧は放電によりフォトダイオ
ード１０１への入射光量に対応する変化率をもって降下
し始める。

積分コンデンサ１０４の電圧の降下が継続する時間区間
において、同時に８ビツトカウンタ２１４は切換回路２
１３の出力ＳＣとして供給される計数パルスＳＣの計数
を継続する。積分コンデンサ１０４の電圧が降下し、オ
ペアンプ１０２の出力が基準レベル信号Ｅｒのレベルに
達すると、比較器１０３より積分終了パルスＩＥが発せ
られる。

この積分終了パルスＩＥに基づき充放電回路制御回路２
１１は再度リセット信号ＲＴを発し、これにより積分コ
ンデンサ１０４の充放電動作が上述同様に繰返される。

積分終了パルスＩＥはまた、切換回路２１３．８ビツト
カウンタ２１４（８ビツトカウンタ部とは別途付設され
た回路）を上記の順に介して、測光終了信号ＥＤとして
測光用マイクロコンピュータ３００に与えられる。マイ
クロコンピュータ３００は、この測光終了信号ＥＤを受
けると、８ビツトカウンタ２１４のカウント数りをラッ
チ２１５を介して読み込む。上記動作において、フォト
ダイオード１０１への入射光の照度が高いときには積分
コンデンサ１０４の放電も速やかになされて、同コンデ
ンサ１０４の電圧は比較的短時間の内に基準レベルＥｒ
に達するが、入射光の照度が低いときには積分コンデン
サ１０４の電圧が基準レベルＥｒに達するには比較的長
時間を要することになる。従って入射照度が極めて低い
と、上記放電時間が延長され、この時間をカウントする
８ビツトカウンタ２１１がオーバーフローする虞がある
。特にこのシステムでは、プリ測光モードにおいてはい
わゆる開放測光が行なわれるため、必要とされる測光の
ダイナミックレンジは極めて広く、約１００ｄｂ程度で
ある。この広いダイナミックレンジにおいて±１００ｄ
ｂ程度の識別精度を確保するには、通常の場合は２０桁
程度のカウンタが必要とされる。しかしながらこのシス
テムでは測光用マイクロコンピュータ３００により上記
カウント数りの値をモニタし、このＤの値が所定の範囲
内の値に収まるように、基準レベルＥｒ及びカウントパ
ルスＣＰの周波数Ｆを変更するようにしている。これに
より、通常なら２０ビット程度のカウンタを用いなけれ
ばカバーすることのできない広いダイナミックレンジを
僅か８ビツトのカウンタにより充分な精度でカバーする
ことが可能となっている。即ち、測光用マイクロコンピ
ュータ３００は、上述のようにして読み込んだ８ビツト
カウンタ２１４のカウント数りが１０進数で１１から２
５５までの範囲内にあるか否かを弁別し、Ｄの値が上記
範囲を逸脱した場合は、Ｄ／Ａ変換器３０１を介して比
較器１０３に与えられる基準信号Ｅｒのレベル、及び／
又は、分周命令ＤＶにより制御される分周器２１２によ
る計数パルスＣＰの周波数Ｆを変更し、再設定する。こ
の再設定によってもカウント数りが上記範囲内に入らな
い場合は、基準信号Ｅｒのレベル及び／又は計数パルス
ＣＰの周波数Ｆを更に変更し、再々設定する。積分コン
デンサ１０４の充放電にともなう上記のような８ビツト
カウンタ２１４の計数動作は毎秒１０回程度繰返される
よう構成されている。カウント数りが上記範囲内にある
ことを弁別すると、測光用マイクロコンピュータ３００
は、このときのカウント数り、基準レベルＥｒ、計数パ
ルスＣＰの周波数Ｆに基づいて入射光照度を算出する。

尚、このシステムでは露出制御モード時には、測光用マ
イクロコンピュータ３００から８ビツトカウンタ２１４
にプリセットデータＰＳがプリセットされ、カウンタ２
１４は積分終了パルスＩＥの発生時にこれをプリセット
データＰＳから減算計数し、カウント値が０になったと
ころで露光終了動作が行なわれるように構成されている
。尚、この既提案のシステムにおける露出制御動作自体
については説明を省略する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記既提案の装置では、比較的少数桁のカウンタを用い
て開放測光時の極めて広いダイナミックレンジを完全に
、カバーし切れるという利点がある。

しかし反面、計時用のカウンタにおける計数値が所定の
範囲内の値となるように常時モニタし、計数条件として
のキャパシタの電圧低下の下限値（基準レベル信号Ｅｒ
）及び／又は分周器２１２における分周比を要すれば繰
り返し設定し直し、この設定し直した値と上記計数値と
を考慮して測光値を算出するようにしているので、シス
テムの機能としては極めて複雑なものが要求される。従
って実用システムを開発するための作業は困難なものと
なり、膨大な時間と費用がかかる。またこのように複雑
なシステムでは測光の動作時間も比較的長（なってしま
う。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであり、システ
ムの機能が比較的簡単で実用システムの開発が容易であ
り、且つ測光動作も極めて素早く行われ得るこの種の測
光装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述した従来のシステムにおける課題を解決す
るため、 被測定光が入射する位置に配された光電変換素子をキャ
パシタの充電または放電にともなうキャパシタ蓄積電荷
の移動ライン中に直列に介挿した回路を用い、この光電
変換素子を通してキャパシタが充電され又は放電するこ
とによるキャパシタ電圧の変化量が所定値に至るまでの
時間が被測定光の強度に対応したものとなることに基い
て測光を行うべく、 所定周波数のパルス信号等でなる被計数信号を発生する
例えばパルス発生器等の被計数信号発生手段と、 上記被計数信号を上記キャパシタの電圧が一定幅だけ変
化する時間中継続的に計数するための比較的多数の桁を
有してなるカウンタと、上記カウンタにおける計数値を
判読する判読手段と、 を具備した測光装置であって、 上記判読手段は、カウンタの最上位桁（ＭＳＢ）から順
に所定の数値（例えばＯ以外の数値、より具体的には１
）が立っている桁を検知すべく被検知桁位置を順次最下
位桁（ＬＳＢ）に同けてシフトし最初に上記所定の数値
が立っている桁が検知されるまでのシフト段数を認識す
る第１手段と、上記第１手段により最初に上記所定の数
値が立っていることが検知された桁の直ぐ下位に続く所
定の０桁（ｎはカウンタの全桁数よりも比較的少ない自
然数、例えば４桁）の数値を読み出す第２手段と、 上記第１手段により認識されたシフト段数と第２手段に
より読み出された０桁の数値とに基いて上記カウンタに
おける計数値を判読する第３手段と、 を含んで測光装置が構成される。

［作　用］ 一定電圧まで充電されたキャパシタの電荷が充電変換素
子を通して放電してキャパシタの電圧がある設定された
基準電圧まで降下する時間中、被計数信号発生手段が発
生する被計数信号（一定周波数のパルス）を比較的多段
構成のカウンタ（例えば１７桁のカウンタ）で計数する
。この計数値が上記キャパシタの電圧降下の時間、従っ
て、光電変換素子への入射光照度に対応したものとなる
。

この計数値を判読するについて、先ず第１手段がカウン
タの最上位桁（ＭＳＢ）から順に最下位桁（ＬＳＢ）に
向って所定の数値（２進カウンタでは１′′）が立って
いる桁（ビット）を検知すべく被検知桁に関する桁シフ
ト動作を行なう。第１手段はこの桁シフト動作により最
初に１以外の数値が立っている桁を検知したたとき、そ
れまでシフトしたシフト段数を認識する。次いで、第２
手段が、上記のようにして第１手段が認識したカウンタ
桁のすぐ下位に続く０桁（例えば４桁）の数値を読み出
す。第３手段は第１手段による認識術と第２手段の読み
出した数値とに基づいてカウンタにおける計数値を判読
する。

［実施例］ 第２図は本発明の実施例としての測光装置を含んで構成
された電子スチルカメラのシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

光電変換素子を含んでなる測光用ＩＣ１００゜ゲートア
レイ２００．測光用マイクロコンピュータ３００及びシ
ステムコントロール用マイクロコンピュータ４００が、
相互に信号の授受をなすようにバスその他の信号ライン
により接続されている。また、ゲートアレイ２００には
、絞り及びシャッタを制御するため当該カメラのレンズ
鏡筒などに配されるレンズ内回路が接続される。ゲート
アレイ２００は、測光用ＩＣ１００及び測光用マイクロ
コンビ二−タ３００との信号の授受にｇづいて所定の信
号処理動作を行なう測光ブロックと、この測光ブロック
２１０及び測光用マイクロコンピュータ３００との信号
の授受に基づいてレンズ内回路５００に対し制御用信号
の授受を行なう露出制御ブロック２２０の各ブロック（
回路）を含んで回路が構成されている。本例のシステム
ではレンズ内に絞り及びシャッタ並びにこれらの駆動手
段を有する。上記レンズ内回路５００もマイクロコンピ
ュータを含んで構成され得る。測光用マイクロコンピュ
ータ３００には、操作者の操作により露出補正その他の
機能設定を外部から行うためのスイッチ回路３１０が接
続されている。同様に、システムコントロール用マイク
ロコンビニータ４００には、絞り優先、シャッタ優先等
の撮影モードの選択や撮影のトリガをかけるためのスイ
ッチ回路４１０が接続されている。

上記構成の電子スチルカメラのシステムの動作。

の概要は次の通りである。

システムコントロール用マイクロコンピュータ４００か
らの指令により本システムがプリ測光動作を行う場合か
ら説明する。先ず、測光用ＩＣｌ００にて入射光量に対
応した光電変換出力を得るが、本システムでは、これは
絞りが全開にされた所謂開放測光の状態で行われる。こ
の光電変換出力に対応した計数がゲートアレイ２００中
の測光ブロック２１０中のカウンタにおいてなされ、測
光用マイクロコンピュータ３００は該カウンタの計数値
に基づき入射光量の値を算出する。また測光に対応した
シャッタピードや絞り等もこの測光用マイクロコンピュ
ータ３００において算出される。これらの値はシステム
コントロール用マイクロコンピュータ４００に転送され
る。システムコントロール用マイクロコンピュータ４０
０はこの転送を受けたデータに基づき、そのときの入射
光量に対応したシャッタスピードまたは絞り値等に関す
る所定の表示動作を行うための信号を発生する。後に詳
述する通り、本発明の実施例としてのこのシステムでは
、上記測光用マイクロコンピュータ３００において、ゲ
ートアレイ２００の上記カウンタにおける多数桁（１７
桁）の計数値を判読するについて、比較的少ない桁数（
５桁）分の数値のみに基づいて所要の精度での判読を速
やかに実行し得るようになされている。このため開放測
光ゆえに必要となる極めて広いダイナミックレンジに対
応すべく設けられた多段のカウンタの計数値の判読が速
やかになされ得るとともに、このような機能を有する実
用システムの開発が容易である。

次に本例のシステムにおける露出制御動作につき説明す
る。−スイッチ回路４１０の回路要素たるトリガボタン
が押されると、システムコントロール用マイクロコンピ
ュータ４００は測光用マイクロコンピュータ３００に対
し、システムの動作をプリ測光動作から露出制御動作に
切換える指令を与える。本システムの露出制御動作は、
上述のプリ測光におけると同一の測光用ＩＣ１００から
の光電変換信号の時間積分動作（実際には逆積分）が開
始されると同時に撮像素子に対して光電変換信号の蓄積
動作を行う様指令を出す。測光用ＩＣ１００内における
光電変換信号の積分値のレベル（より具体的には、光電
変換に対応する電流の時間積分値に対応したキャパシタ
の電圧）が当該時点で測光用マイクロコンピュータ３０
０により該ＩＣ１００に対して設定されているレベルに
達する毎に、ＩＣ１００は積分終了パルスを積算計数す
るとともに、各パルスの計数直後に測光用ＩＣ１００を
リセットする。測光ブロック２１０における積算計数値
がシステムコントロール用マイクロコンピュータ４００
から測光用マイクロコンピュータ３００を介して設定さ
れた値（プリセット値）に達すると、測光ブロック２２
０は露出制御ブロック２２０を介してレンズ内回路５０
０に制御信号を与える。レンズ内回路５００はこの制御
信号に基づき露光時間の規制、即ちシャッタを閉成させ
及び／又は撮像素子の電荷蓄積動作を終了させる等の露
光終了動作を行う。上述において、測光用マイクロコン
ピュータ３００より測光用ＩＣに対して設定される積算
計数値は、露出補正等所要に応じ適切な値をとるべく変
更され得る。

以上が本発明を適用してなる電子スチルカメラのシステ
ムの概要であるが、本発明の更に詳細な構成並びに作用
・効果について以下に詳述する。

第１図は第２図のシステムにおける要部を詳細に示した
ブロック図である。第１図において既述の第２図との対
応部は同一の符号により示しである。図示の通り、測光
用ＩＣ１００は、入射光に応動する位置に配されたフォ
トダイオード１０１が両入力端に接続されたオペアンプ
１０２の出力が比較器１０３の一方の入力端に接続され
、同比較器１０３の他方の入力端に基準レベル信号Ｅｒ
が与えられるように構成されている。また、フォトダイ
オード１０１のカソードとグランドとの間にはキャパシ
タ（積分コンデンサ）１０４が接続されている。積分コ
ンデンサ１０４とフォトダイオード１０１との接続中点
はスイッチング用のＦＥＴ　１０５のドレイン・ソース
を介して基準電圧Ｅｉを発生する起電力手段（電池）１
０６の正極側に接続され同電池１０６の負極側は接地さ
れている。第２図につき既述の通り、ゲートアレイ２０
０は測光ブロック２１０と露出制御ブロック２２０の各
回路を有している。この測光ブロック２１０は、測光用
ＩＣ１００の比較器１０３の出力たる積分終了パルスＩ
Ｅを受けてＦＥＴ１０５ののゲートにパルス状のリセッ
ト信号ＲＴを与える充放電制御回路２１１．測光用マイ
クロコンピュータ３００と共通のクロック信号を発生す
る発振回路６００からのクロック信号ＣＬを受けて、こ
のクロック信号を分周する等して所定周波数の被計数パ
ルス信号ＣＰを形成する計数パルス形成回路２１６．マ
イクロコンピュータ３００かラノ測光／露出制御切換信
号ＭＣに応動して、上記計数パルスＣＰ及び上記測光用
ＩＣ１００の比較器１０３の積分終了パルスＩＥの双方
または一方を選択的に出力する切換回路２１３．該切換
回路２１３の出力パルスＳＣを計数する１７ビツトカウ
ンタ２１７．該１７ビツトカウンタ２１７の計数内容全
体を取り込んで後マイクロコンピュータ３００からの桁
シフト命令ＳＨ及び計数判読命令ＲＤに従って所要の桁
シフト及び判読動作を行うためのシフトレジスタ２１８
を含んで構成されている。

シフトレジスタ２１８の内容はデータバスによりマイク
ロコンピュータ３００に伝送される。１７ビツトカウン
タ２１７には切換回路２１３を介して積分終了パルスＩ
Ｅを受は測光終了信号ＥＤとして露出制御ブロック２２
０及び測光用マイクロコンピュータ３００に与える機能
が付加されている。また後述のように１７ビツトカウン
タ２１７へのプリセット値が減算計数されてカウント数
が０になったときにも、この測光終了信号ＥＤが出力さ
れる。上記充放電制御回路２１１及び露出制御フロック
２２０には測光用マイクロコンピュータ３００からの測
光開始命令ＭＳが与えられるようになされている。上記
測光用ＩＣ１００の比較器１０３に与えられる基準レベ
ル信号Ｅｒは測光用マイクロコンピュータ３００に付設
されたＤ／Ａ変換器３０１から出力される。

上記構成の本発明を適用したシステムの作用につき以下
に詳述する。

図示しないレンズ（鏡ＷＪ）内に配された絞りは、測光
用マイクロコンピュータ３０００指令により、測光動作
中は、レンズ内回路５００により制御されて開放状態を
維持している。マイクロコンピュータ３００から測光開
始命令ＭＳが充放電制御回路２１１に与えられると、該
充放電制御回路２１１はリセット信号ＲＴを測光用ＩＣ
１００のＦＥＴ１０５のゲートに与える。ＦＥＴ１０５
はリセット信号ＲＴのハイレベル区間導通し、この間に
積分コンデンサが起電力手段１０６からの電流により基
準電圧Ｅｉまで充電される。リセット信号ＲＴがローレ
ベルに転じてより直ちにＦＥＴＩＯ３によるスイッチが
断たれ、積分コンデンサ１０４に蓄積された電荷はフォ
トタイオード１０１への入射光量に対応した電流値をも
って、同フォトダイオード１０１を通して放電される。

積分コンデンサ１０４の正極側電圧は、充電完了当初は
Ｅｉであったものが、このときの放Ｉ！電流に対応した
変化率をもって低下する。これにともないオペアンプ１
０２の出力電圧も低下、し、この電圧が比較器１０３に
対して設定されている基準レベル信号Ｅｒのレベルに等
しくなると、比較器１０３は積分終了パルスＩＥを出力
する。

第３図は上述の各信号のタイミングを表わす図で、第３
図（ａ）は上述のリセット信号ＲＴ、第３図（ｂ）は積
分コンデンサ１０４の正極側端子電圧、第３図＜ｃ＞は
積分終了パルスＩＥをそれぞれ示す。図示のように積分
コンデンサ１０４の充放電は、充放電制御回路２１１か
らのリセット信号ＲＴによりその開始時点が規制される
。このリセット信号ＲＴは、積分終了パルスＩＥの発生
時点でも形成され発せられる。上述のとおり、第３図（
ｂ）に示すような積分コンデンサ１０４の正極側端子電
圧の変化は同コンデンサの電荷がフオドタイオード１０
１を通して放電されることによるものである。従来の装
置につき既述の通り、第３図（Ｃ）に示すこの放ｉ（逆
積分）の継続時間ｔが入射光量に対応したものとなる。

本システムでは１７ビツトカウンタ２１７において計数
パルス形成回路２１６から供給される所定周波数の計数
パルスＣＰ（従って切換回路２１３の出力パルスＳＣ）
を計数し、該計数値により上記時間ｔに対応する値、即
ち測光値を判読するように構成されている。

特に、本発明では、この計数値判読のために特徴的な手
段を講じている。

上記において、１７ビツトカウンタ２１７は、測光用マ
イクロコンピュータ３００からの測光／露出制御切換信
号ＭＣに応動する切換回路２１３により、計数パルス形
成回路２１６からの計数パルスＣＰまたは比較器１０３
からの積分終了パルスＩＥを選択的に計数可能になされ
ている。システムコントロール用マイクロコンピュータ
４００の指令により、本システムがプリ測光モードで動
作するときは：測光／露出制御切換信号ＭＣにより、切
換回路２１３は計数パルスＣＰを１７ビツトカウンタ２
１７に供給し計数せしめる。

第４図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の動作を示すフロー
チャートである。以下にこのフローチャートに沿って第
１図及び第２図のシステムの動作を説明する。先ず、シ
ステム全体の動作中に於ける測光動作の概要について第
４図（ａ）に沿って説明する。測光動作がスタートする
と、測光用マイクロコンピュータ３００は、Ｄ／Ａ変換
器３０１を介して比較器１０３に基準レベル信号Ｅｒを
与える。更に、切換回路２１３に対して測光／露出制御
切換信号ＭＣを発して測光ブロック２１０の回路状態を
測光モードの状態に設定する。これにより計数パルス形
成回路２１６の出力たる計数パルスＣＰが切換回路２１
３を通してパルス信号ＳＣとして１７ビツトカウンタ２
１７に供給されるようになる。測光用マイクロコンピュ
ータ３００から測光開始命令ＭＳが発せられ、これに基
づき充放電制御回路２１１はリセット信号ＲＴにより積
分コンデンサ１０４をリセット（即ち、電圧Ｅｉまで充
１４）する。同時にマイクロコンピュータ３００は１７
ビツトカウンタ２１７をカウンタクリア命令ＣＣにより
リセットする。このリセット直後より積分コンデンサ１
０４の電圧は放電によりフォトタイオード１０１への入
射光照度に対応した変化率をもって降下し始める。積分
コンデンサ１０４の電圧が降下し、オペアンプ１０２の
出力が基準レベル信号Ｅｒのレベルに達すると、比較器
１０３より積分終了パルスＩＥが発せられる。この積分
終了パルスＩＥは、切換回路２１３゜１７ビツトカウン
タ２１７．（１７ピツトのカウンタ部とは別途に付設さ
れた回路）を上述の順に介して、測光終了信号ＥＤとし
て測光用マイクロコンピュータ３００に与えられる。マ
イクロコンピュータ３００はこの測光終了信号ＥＤが発
せられたか否かを監視して、この信号ＥＤの到来を検知
スると、：１７ビツトカウンタ２１７の計数値をデータ
バスを介して読み込む。マイクロコンピュータ３００は
この読み込まれた計数値に基づいて、測光値を判断し、
次いで、絞り値や露光時間（シャツタ秒時）等の算出動
作を実行する。上記動作において、フォトタイオード１
０１への入射光照度が高いときには積分コンデンサ１０
４の電圧は比較的短時間のうちに基準レベル信号Ｅｒに
達するが、入射光照度が低いときには、積分コンデンサ
１０４の電圧がＥｒに達するまでには比較的長い時間を
要することになる。従って入射光照度が高いときには１
７ビツトカウンタ２１７における計数動作は短時間で終
了し、計数値も小さい値に留まるが、入射光照度が低い
ときには計数時間が延長され、計数値も膨大な値に達す
る。本発明のシステムでは、このような広いレンジの計
数値にに基づいて測光値を判読するについて、以下に第
４図（ｂ）のフローチャートに沿って詳述するような特
徴的手段を講じている。

先ず、１７ビツトカウンタ２１７の計数値はそのまま１
７桁のシフトレジスタ２１８に移転される。次いで、マ
イクロコンピュータ３００はこのシフトレジスタ２１８
の数値をその最上位桁（ＭＳＢ）から順に１桁ずつシフ
トしてチエツクする。

この桁シフト及びチエツクの動作は、より具体的には、
４桁分く４ビツト）ずつパラレルにデータバスを通して
シフトレジスタ２１８からマイクロコンビ二−タ３００
に供給される４ビツトデータの内の最上位の１ビツトの
みを監視しつつ、この一連の４ビツトが対応するシフト
レジスタ２１８上での桁位置を、マイクロコンピュータ
３００のシフト指令信号ＳＨに応じて、１桁ずつ下位桁
に向けてシフトすることにより行われる。このような桁
シフト及びチエツクの動作により、ＭＳＢ側から見て最
初に１が立っている桁が検知されると、マイクロコンピ
ュータ３００は、この時までに桁シフトを行った段数Ｍ
を自己のメモリに記憶する。

本例のシス′テムでは、カウンタ２１７は１７ビツト、
即ち２進１７桁のものであるから、各桁は２の舅の系列
に並んでおり、従って１桁のシフトは２倍の変化、即ち
、ＩＥｖ（Ｅｖ：エクスポージャバリュー）の変化に対
応する。更に具体的には、カウンタでの計数値は入射光
照度の逆数に対応するものであるから、ＭＳＢ側から下
位の桁に向けての１桁のシフトはＩＥＶの増加に相当す
る。換言すれば、上記の桁シフトによりＩＥｖ刻みでの
測光値が判読されることになる。上述のようにシフト段
数Ｍを記憶して後、マイクロコンピュータ３００はシフ
ト指令信号ＳＨ及び読込み指令信号ＲＤにより、シフト
レジスタ２１８のＭＳＢよりＭ桁下位の桁の更に直ぐ下
位に続く０桁（本例では４桁）のデータＳをデータバス
を通してパラレルに読込む。この４桁のデータＳは、前
段階で検知されたＭ段のシフトに基づ＜ＩＥｖ刻みの値
の間を４ビツトの分解能で判読したデータと言うことに
なる。本実施例のシステムでは、この４ビツトの分解能
での判読値をマイクロコンピュータ３００に設定された
ＲＯＭテーブルを対照することにより０．２Ｅｖ単位で
の測光値に変換して読み取る。最終的に、上述のような
桁シフトによるＩＥｖ単位の測光値と４ビツトデータに
基づく０゜２Ｅｖ単位での測光値の和として当該時点で
の測光値を判読する。

第５図は、本発明のシステムにおける測光値判読の動作
の詳細を示す概念図である。

第５図の第１領域（Ｉ）に示された各１７桁の２進数は
計数パルス形成回路２１６から発生される計数パルス、
即ち、切換回路２１３から供給されるパルス信号ＳＣの
周波数を１．０８ＭＨｚとして１７ビツトカウンタ２１
７にて計数したデータ、即ち、シフトレジスタ２１８に
おけるカウントデータである。この第１領域（Ｉ）の左
端側にこれら２進のカウントデータに対応する１０進数
が付記されている。１００００〜１１１１１の５ビツト
のデータを囲む方形の枠はマイクロコンピュータ３００
に取り込まれるデータの範囲を示している。この方形の
枠内の破線で区分された最上位の１ビツトが上述したよ
うなＭ段の桁シフトで識別されるＭＳＢから見て最初に
１が立っている桁である。続く４桁が０，２Ｅｖ刻みで
測光値を判読するためのものである。第５図の第２領域
（■）１こおいて縦軸に示された時間ｔは１７ビツトカ
ウンタ２１７で１．０８ＭＨｚのパルスを計数するとき
第１領域（Ｉ）の各カウントデータに達するまでの時間
であり、これが即ち入射光照度に対応する。第２領域（
ＩＩ）の時間ｔの軸の右隣の縦軸に下から上に順に示さ
れた数値０，１，２゜・・・、１２．１３は、Ｆ２゜８
、　露光時間１／８秒に対応する光量を基準（第２領域
（ＩＩ）右下の「基準点」）としたときの相対的ＥＶ値
である。

ここに示された相対的ＥＶ値が上記桁シフトの段数Ｍに
なる。このＩＥｖ刻みの値の間の０．２ＥＶ刻みの値は
測光用マイクロコンピュータ３００に設定されたＲＯＭ
テーブルを対照してなされる。

第６図は、測光用マイクロコンピュータ３００に設定さ
れたこのＲＯＭテーブルの内容を示す図である。第６図
において、カウントコードは、第５図の第１領域（Ｉ）
に示された方形の枠で囲まれた計数値であり、左端の欄
のカウント数はこの計数値の１０進数である。ここでの
相対的ＥＶ（１１！の基準とされているのは、欄外とな
って現れていないカウント数３２（カウントコードは、
これも欄外となって現れていない、１桁上位の１０００
０）である。入射光量、従って、相対的Ｅｖ値と、カウ
ント数とは逆数関係にあるから、例えば、カウント数２
０（カウントコード１０１００）に対応する相対的Ｅｖ
値は、１／２０を１／３２で除した値の、２を底とする
対数、即ち、 ｌｏｇ２３２／２０〜０．６８ 同様に、テーブル最下行の、カウント数３１（カウント
コード１１１１１）に対応する相対的Ｅｖ値は、 １０ｇ２３２／３１’ｉ０．０５ ということになる。

このようにして種々求められる相対的Ｅｖ値が、実用上
要求される判読精度である０、２Ｅｖ単位の値に対応付
けられて、第６図の右端の欄に示された測光データとし
て、マイ°クロコンピユータ３００において認識される
。

以上の結果から、測光用マイクロコンピュータ３００は
上述の桁シフトで識別されるＩＥｖ刻みの相対的Ｅｖ値
とこの０．２Ｅｖ刻みの値との和として、当該時点での
入射光量を判読する。

測光用マイクロコンピユータ３００における現実の演算
は、上述したよりも簡素化されるべ（工夫されているで
いる。即ち、第７図（ａ）及び第７図（ｂ）に示された
ような変換テーブルを用い、Ｍ段の桁シフトはそれに１
０を乗じた数Ｎに対応付けし、下位４ビツトのデータＳ
はＯ乃至１０の２刻みの数値Ｔに対応付けして、複雑な
小数の演算を行うことなくして、実質的に相対的Ｅｖ値
を表す値を得ている。

第５図の第２領域（ＩＩ）における多数の斜線は、各相
対的Ｅｖ値に対応するＦ値と露出時間との関係を示すＥ
ｖ換算図である。測光用マイクロコンピュータ３００は
、上述のようにして、実質的に相対的Ｅｖ値を表す値を
得て後、このＥＶ換算図等に基づいて得た出力信号を、
第１図のシステムにおける露出制御命令ＥＣの一部とし
て、ゲートアレイ２００の露出制御ブロック２２０に与
える。

露出制御ブロック２２０はこの命令に応じて、レンズ内
回路５００を介して絞りの設定を行う。このとき同時に
、システムコントロール用マイクロコンビニータ４００
により、設定された絞り値についての何等かの表示を行
うように構成してもよい。

尚上述においては、キャパシタの積分（逆積分）時間の
計数用カウンタとして２進カウンタを適用した例につい
てのみ詳述したが、本発明思想はこのような例に限定さ
れるものではなく、種々の数基列のカウンタを適用して
も具現化可能なものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、開放測光時などにおいて必要となる極
めて広いダイナミックレンジに対応すべく設けられた多
段のカウンタの計数値の判読が速やかになされ得るため
、測光動作も極めて素早く行われ得、且つこのような機
能を有する実用システムの開発が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のシステムにおける要部を詳細に示した
ブロック図、第２図は本発明の実施例としての測光装置
を含んで構成された電子スチルカメラのシステム構成を
示すブロック図、第３図は第１図のシステムの各信号の
タイミングを表わす図で、第３図（ａ）はリセット信号
ＲＴ、第３図（ｂ）は積分コンデンサ１０４の正極側端
子電圧、第３図（Ｃ）は積分終了パルスＩＥをそれぞれ
示す図、第４図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の動作を示
すフローチャート、第５図は本発明のシステムにおける
測光値判読の動作の詳細を示す概念図、第６図は第１図
の測光用マイクロコンピュータ３００に設定され測光値
の詳細を判読するために用いられるＲＯＭテーブルの内
容を示す図、第７図（ａ）及び第７図（ｂ）は第１図の
測光用マイクロコンピュータ３００に設定され測光値の
算出を簡素化するために用いられるＲＯＭテーブルの内
容を示す図、第８図は本発明以前に既に提案した測光装
置を示すブロック図である。 第３図 冥４　ヱ（Ｇ） 第４≦（ｂ） 算６７ ＣＧ） 萬 （ｂ） ７　ヌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定光が入射する位置に配された光電変換素子
   をキャパシタの充電または放電にともなうキャパシタ蓄
   積電荷の移動ライン中に直列に介挿した回路を用い、こ
   の光電変換素子を通してキャパシタが充電され又は放電
   することによるキャパシタ電圧の変化量が所定値に至る
   までの時間が被測定光の強度に対応したものとなること
   に基いて測光を行うべく、 所定周波数の被計数信号を発生する被計数信号発生手段
   と、 上記被計数信号を上記時間中継続的に計数するための比
   較的多数の桁を有してなるカウンタと、上記カウンタに
   おける計数値を判読する判読手段と、 を具備した測光装置であって、 上記判読手段は、カウンタの最上位桁から順に所定の数
   値が立っている桁を検知すべく被検知桁位置を順次最下
   位桁に向けてシフトし最初に上記所定の数値が立ってい
   る桁が検知されるまでのシフト段数を認識する第１手段
   と、 上記第１手段により最初に上記所定の数値が立っている
   ことが検知された桁の下位に続く所定のｎ桁（ｎはカウ
   ンタの全桁数よりも比較的少ない自然数）の数値を読み
   出す第２手段と、 上記第１手段により認識されたシフト段数と第２手段に
   より読み出されたｎ桁の数値とに基いて上記カウンタに
   おける計数値を判読する第３手段と、 を含んでなるものであることを特徴とする測光装置。