JPH04165335A - Ｔｔｌマルチ調光制御回路 - 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、フォーカルブレーンシャッタを有するカメラ
における閃光撮影時のＴＴＬ自動調光制御回路、特にマ
ルチパターン測光の考え方を取り入れたＴＴＬマルチ調
光制御回路に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ＴＴＬ自動調光のできるカメラは、フィルム面の
全体、または、主要な一部分を測光するための受光素子
を１つ配置したものであった。

その動作は、シャッタを全開した後に閃光発光器を発光
開始させ、被写界の像がフィルム面で反射してきた光を
受光素子で光電変換し、光量の積分値に相当する信号を
所定値と比較する。そして、フィルム面上が所定の明る
さになるように閃光発光器の発光量を制御するものであ
った。

この方式の欠点は、被写界の検出領域が一元的であるた
めに被写界の様々な状況に対応しきれずに、主要被写体
の露出値が適正にならないというものであった。

これに対して近年、この問題を解決する技術が開発され
つつある。

その一つとして、特願平１−２０３７３５は、ＴＴＬ自
動調光に所謂マルチパターン測光の考え方を取り入れて
次のようなシステムを提案している。

フィルム面を測光する位１に、被写界を複数の領域に分
割して測光可能な複数の光電変換手段を配置し、フォー
カルブレーンシャンクを開く直前に閃光発光器をブリ発
光させる。その光が被写体像で反射し、その反射光をシ
ャツタ幕表面で反射し、複数の光電変換手段でとらえ、
その出力を個別に積分したものを閃光発光による各領域
の被写界反射分布として検出する。

そして、検出した各領域の被写界反射光分布情報を所定
のマルチパターンアルゴリズムで演算処理することによ
って、主要被写体にとって最適な露出となるような各分
割領域に対する重み付けの度合が決定される。

引き続き、シャンクを開いた直後、閃光発光器を本発光
させて、フィルム面で反射した光を前記と同し複数の光
電変換手段でとらえる。その出力に対して予め決定され
た重み付けを行なった上で加算積分し、その値と所定値
との比較により決定されたタイミングで閃光発光器の発
光を停止させ、本発光の調光は終了する。

ここで、上述のＴＴＬ調光方弐をｒＴＴＬマルチ調光」
と呼ぶことにする。

［発明が解決しようとする課題コ このＴＴＬマルチ調光は、複数の光電変換手段が、被写
界を複数に分割した領域ごとに測光可能なシャッタ面か
らの反射光を受光できる位置に配置しであることと、そ
の複数の光電変換手段により検出した値を個別に積分し
たものを各領域の被写界反射光分布情報とし、その情報
を所定のマルチパターンアルゴリズムによって演算処理
することを特徴としている。

しかし、その光電変換手段より得られた出力である積分
電圧をＡ／Ｄ変換してマイコンにデータ出力する場合に
、Ａ／Ｄ変換のフルスケールに相当する光量に対してア
ペックス演算における１段ＩＥＶ落ち相当の光量はフル
スケールの１／２．２段落ち相当の光量はフルスケール
の１／４．３段落ち相当の光量はフルスケールの１／８
と、そのように光量が少なくなるため、Ａ／Ｄ変換の分
解能が悪くなってしまう。

光量の減少にともない、例えば８ビツトのＡ／Ｄ変換器
を用いる場合には、１段あたり８　ＬＳＢ程度以上の分
解能でデータを取り込むことが可能である値は、フルス
ケールに相当する光量の５段落ちまでのものでしかなく
なってしまう。

そこで、本発明は、このような従来の問題点を鑑みて、
光電変換手段より得られる出力の分解能を高めることが
できるＴＴＬマルチ調光制御回路を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的のために本発明は、シャッタ面で反射するブ
リ閃光発光を受光する位置に配置されて、被写界を分割
した複数の領域の明るさを光電流に変換し、それぞれの
電気信号を出力する複数の光電変換手段と、前記各光電
変換手段の出力をそれぞれ対数圧縮する対数変換手段と
、前記各光電変換手段の出力の最大値に対する前記各対
数圧縮手段の出力を検出して固定するピークホールド手
段とを含み、前記各ピークホールド手段の出力に基づい
て被写界の反射光分布を求める構成としている。

［作用１ つまり、ブリ発光による被写体像からの反射光をシャツ
タ幕表面で反射し、複数の光電変換手段でとらえ、その
出力を個別に対数圧縮した電圧のピークホールド値を各
領域の被写界反射分布として検出する。その各領域の情
報を所定のマルチパターンアルゴリズムによって演算処
理し、主要被写体に最適な露出となるように各分割領域
に対する重み付けの度合を決定する。引き続き、シャッ
タを開いた直後に閃光発光器を本発光させて、フィルム
面で反射した光を前記と同じ複数の光電変換手段でとら
える。その出力に対して予め決定された重み付けにより
加算積分し、所定値と比較することでタイミングを決め
、閃光発光器の発光を停止させ、本発光の調光は終了す
る。

従って、ブリ発光によって得られた被写界反射光分有情
報を、発光波形の最大値をピークホールドして検出する
ために、光電変換手段より得られる出力は、従来より大
きな値を取ることができる。

また、閃光器の発光波形を対数圧縮したピークホールド
電圧として取り出すために、グイナミソクレンジを広く
とることが可能となり、主要被写体の位置をきわめてよ
い確率で予想し、それにより主要被写体に対する適正露
出を割り出すことが可能となる。

［実施例］ 次に、実施例をあげて、本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示したブロック図である
。

この実施例は、カメラ本体１と閃光発光器１０１とから
なり、互いに接点Ｂｌ、Ｂ２と接点３１゜Ｓ２を介して
電気的に結合した回路構成である。

閃光発光器１０１は、昇圧回路、主コンデンサ。

発光器＠ＳＣＲなどを含む発光制御回路１１２と発光部
１１１からなり、基本的には、接点Ｓ２からの発光開始
信号と接点Ｓ１からの発光停止信号が、発光制御回路１
１２を介し、発光部１１１の発光開始、発光停止を制御
する。

カメラ本体１は、測光・調光回路１１とマイコン１２の
構成からなり、本発明のＴＴＬマルチ調光制御回路を構
成している。

ここで、測光・調光回路１１の内部構成について、第２
図を用いて、説明する。

図中、５つのフォトダイオードＰＤＩＩ〜ｐｏｓｉは、
第４図、第５図にも示した５つの領域に分割された光電
変換手段であり、それぞれ照度に比例した光電流を出力
する。そして、これらの光電流は、ピークホールドされ
、出力端子ＶＯＩ〜ＶＯ５の電圧になる。

ここで、各測光・調光回路の働きは、独立しているが回
路自体は同じ構成であるため、出力端子ＶＯＩに電圧を
出力する回路についてのみ、詳細に説明する。

フォトダイオードＰＤＩＩの出力する光電流はダイオー
ドＤｌｌの帰還をかけたＯＰアンプＡｌｌによって基準
電源Ｅ１が基準の対数圧縮された電圧出力に変換される
（対数圧縮手段）。

トランジスタＱｌｌは、対数圧縮後の電圧をエミッタ電
位とし、ゲイン設定入力端子ＶＧＩからの入力電圧をベ
ース電位として、この電位差によって決まるゲインで対
数伸長されたコレクタ電流を出力する。

一方、積分制御信号入力端子ＩＴＧがＨレベルの間は、
ＦＥＴＱＩ２がオンの状態であり、印加電圧■ＣＣによ
りコンデンサＣ１ｌ　は充電されており、その入力端子
ＩＴＧの信号がＬレベルに立ち下がるとＦＥＴΩ１２は
オフし、コンデンサＣ１ｌは、対数圧縮された電圧のピ
ーク電圧よりダイオード０１２の順方向遮断電圧ＶＦ分
高い電圧まで放電する。

その後、フォトダイオードＰＤＩＩの受光量が減少して
ＯＰアンプＡｌｌの出力電圧が上がった場合でも、電流
の向きがダイオード０１２の逆方向であるため、コンデ
ンサＣ１ｌは再充電されることはない。

従って、コンデンサＣ１ｌの充ｉｌ′ｇ１圧は、光量の
ピークを対数圧縮した電圧で、そのまま固定され、ピー
クホールドされた電圧は、フォロワーアンプＡ１２を介
してピークホールドされ、出力端子ＶＯＩに出力される
（ピークホールド手段）。

一方、他の電圧ＶＯ２〜ＶＯ５を出力する４つの回路も
同様に働き、５つのトランジスタ０１１〜口５１のコレ
クタ電流は加算されてコンデンサＣ１を充電する。

このコンデンサＣ１に充電された電圧は、コンパレータ
ＣＰＩによって基準電圧Ｅ２と大小比較され、その大小
関係が反転したときにコンパレータＣＰＩの出力はその
レベル検出器の特性によってＬレベルからＨレベルに反
転し、インバータＧ２によって出力端子５ＴＯＰはＨレ
ベルからＬレベルに転する。

その反転した信号は、マイコン１２を介して、積分制御
信号入力端子ＩＴＧへ入力され、そして、インバータＧ
ｌｌにより反転され、ＦＥＴＱＩのオン信号となる。Ｆ
ＥＴＱＩがオンされることにより、コンデンサＣ１にた
まった電荷をすべて放電する。

上述の一連の回路の動作において、マイコン１２は測光
・調光回路１１からのデータを処理し、測光・調光回路
１１を制御している。

以下、第１図に戻って、マイコン１２について説明する
。

マイコン１２は、８ビツトの出力ポートＰＯ（８）から
データバス４１を介したＤ／Ａ変換器２１〜２５へのデ
ータと、Ｄ／Ａ変換器を選択する出力ポートＰＯ７〜Ｐ
Ｏ８の５ａ子からの選択信号により、各Ｄ／Ａ変換器２
１〜２５の出力電圧を設定する。

そして、その値は、対数圧縮時の基準電圧として、測光
・調光回路１１の各ゲイン設定入力端子ＶＧＩ〜νＧ５
に入力される。

測光・調光回路１１の５つのピークホールド電圧出力端
子ν０１〜ＶＯ５はそれぞれ、マイコン１２のＡ／Ｄ変
換入力端子ＡＤＩ−ＡＤ５に接続されており、出力ポー
トＰＯＩ　は積分制御信号入力端子ＩＴＧに接続されい
る。

第１図中、３１．３２はそれぞれ先幕、後幕の状態を後
述の信号により保持するためのマグネットである。そし
て〜その駆動は、インターフェース３３．３４を介して
、マイコン１２の出力ボ−トＰＯ５，ＰＯ５からの信号
ムこよって制御される。

３５．３６はカメラの駆動シーケンス上で動く機械的ス
イッチであり、３５はミラーアップ完了時点でオンにな
るミラーアノブスイ、・チ、３６はシャッタ全開時点で
オンになるノンクロスイッチである。３７は撮影者がシ
ャツタレリーズボタンを押したと亀にオンするレリーズ
起動スイッチである。

以上３つのスイッチの信号は、それぞれ、マイコン１２
のプルアップ抵抗付き人力ボートＩ”ＩＩ〜ＰＩ３に接
続されている。

なお、測光・調光回路１１の出力端子５ＴＯＰは、発光
停止信号用に、閃光発光器１０１との間の接点Ｂ１を介
して閃光発光器１０１の発光制御回路１１２に対して電
気的に接続され、マイコン１２の出力ポートＰＯ３から
閃光発光器１０１に対する発光開始信号用に、接点Ｂ２
を介し、同様に電気的に接続されている。

第３図は、本発明の実施例において、光電変換手段の光
学的な配置を示すための断面図である。

その断面図は、カメラ本体８１に閃光発光器１８１が装
着された図である。

カメラ本体８１において、可動ミラー８３が退避してお
り、フィルム８６は、内レール８４ａ。

８４ｂと圧板８５により、撮影レンズ８２を通過してき
た光束が結像する位置に固定されている。

また、フォーカルブレーンシャッタの先幕８７は、撮影
時以外、露光させないためにフィルム８６の直前にあり
光を遮っている。

露光中、すなわちシャッタ先幕８７が退避状態にあると
きには、被写体からの光束りは撮影レンズ８２で屈折し
、フィルム８６の表面に結像する。

そして、そのうちの一部は反射して集光レンズ９２を介
して、光電変換手段９１に達する。

露光中でないとき、すなわちシャッタ先幕８７が第３図
の位置にあるときには、被写体からの光束りは撮影レン
ズ８２で屈折してシャッタ先幕８７０表面に、完全では
ないがほとんどフィルム面上と変わらない状態で結像す
る。そして、そのうちの一部は反射し、上記同様に集光
レンズ９２を介して、光電変換手段９１に達する。

第４図、第５図は、本発明の光電変換手段の主要部の構
造を示した図である。

第４図はフィルム面の開口領域９３と光電変換手段９１
．集光レンズ９２の光学的な位置関係を第３図の六方向
から見た時の図である。

第５図は、光電変換手段９１と集光レンズ９２の構造を
示す図である。

フィルム面の開口Ｎ域９３は、後述する第５図の説明で
述べるが、充電変換手段９１と集光レンズ９２により、
中央の円形部９３ａと周辺を４分割した９３ｂ、９３ｃ
、９３ｄ、９３ｅの５領域に分割されている。

なお、光電変換手段９１は、同一平面上に円形の受光領
域ＰＤＩＩとその両側に矩形を円弧で切り欠いた形状の
受光領域ＰＩ）２１．　ＰＤ３］と受光領域ＰＤ４１゜
ＰＯ５１を配置したものである。集光レンズ９２は、受
光領域の中央、左、右の３ブロツクに対応する上方に３
つのレンズ部分９２ａ、９２ｂ、９２ｃを有する光学部
材である。

ここでは、フィルム面若しくはシャ、り面で反射された
映像は、第５図のように、集光レンズ９２により光電変
換手段９１の５つの受光領域ＰＤＩＩ。

ＰＤ２１．　ＰＤ３１．　ＰＤ４１．　ＰＤ５１に分割
対応している。すなわち、それぞれ第３図のフィルム面
開口部の領域９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ、９３ｅ
と対応しており、５つの領域の明るさを分割して測光す
る光電変換手段となっている。

第５図においては、それぞれ、破線、１点鎖線。

二点鎖線で光路の一例が示されるように、被写体領域か
らの光束（フィルム面開口部９３のそれぞれ中央、左半
分、右半分において反射した光束）が、集光レンズ９２
の３つのレンズ部分９２ａ〜９２ｃを透過する。その透
過光束が、光電変換手段９１の５つの受光領域ＰＤＩ　
１〜ＰＤ５１からなる中央。

左、右の３ブロツクにほぼ結像し、その光電変換手段９
１により、光電流として測光・調光回路１１に取り入れ
られる。その後、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号となり
、マイコン１２で処理されこのシステムを制御すること
になる。

次に、第１図、第２図の各構成部分の全体の動作を示し
たタイミングチャートである第６図に従って説明する。

第６図ａ点において、レリーズ起動スイッチ３７がオン
状態になる。

第６図す点において、先幕・後幕の両マグネット３１．
３２に通電すると同時に、ミラーアップを開始させ、レ
リーズ動作開始となる。

第６図Ｃ点において、ミラーアップが完了したことを知
らせるスイッチ３５がオンするのを待ち、これがオンす
るとマイコン１２からの制御信号により、所定の設定済
の同し値のデータをＤ／Ａ変換器２１〜２５に送り、Ｄ
／’Ａ変換を実行する。

第６図ｄ点において、直ちに測光・調光回路１１の５つ
のゲイン設定電圧入力端子ＶＧＩ〜ＶＧ５に所定のＤ／
Ａ変換した後の同電位の電圧が印加される。

第６図ｅ点において、測光・調光回路１１に対しては入
力端子ＩＴＧに積分開始信号としてＬレベルの信号を送
り、閃光発光器１０１に対しては、プリ発光の開始のた
めに接点Ｂ２を介して制御信号をＬレベルに立ち下げる
。これにより、閃光発光器１０１は、タイミングチャー
ト発光波形（第６図ｅ点〜ｆ点）のように発光量が立ち
上がる。

第６図の０点から１点にかけて、上述の測光・調光回路
１１で説明したように、被写界反射光を受けた各フォト
ダイオードＰＤＩＩ〜ＰＤ５１は、被写界反射光の大き
さに比例した光電流を出力し、その出力は対数圧縮した
電圧出力に変換される。そして、ＦＥＴＱ１２〜Ｑ５２
のスイッチングにより、コンデンサＣＩｌ〜Ｃ５１は、
対数圧縮された電圧の最小値よりダイオード０１２〜Ｄ
５２の働きでダイオード順方向遮断電圧ＶＦ分高い値ま
で放電される。

そこで、出力端子ν０１〜ｖ０５の電圧は図中の波形の
ように立ち下がる。また、図は光電流を所定のゲインで
増幅したものを対数圧縮したものである。

第６図ｆ点からｇ点にかけて、プリ発光時において、発
光量は調光する必要はない。なお、エネルギーの節約が
望ましいので、発光後一定短時間（例えば１００μｓｅ
ｃ　）で発光を停止するようマイコン１２で制御しても
よい。この場合には、マイコン１２の出力ボートＰＯ４
からＬレベルの信号を出力すれば、ワイヤーＦＯＲで接
点Ｂ１をＬレベルにすることができるので、閃光発光器
を制御できる。そこで、その制御信号によって閃光発光
器１０１は発光を短時間の開停止する。従って、各フォ
トダイオードＰＤＩＩ−ＰＤ５１の光電流もその時間以
陳無くなりピークホールド用コンデンサＣ１ｌ〜Ｃ５１
の放電が止まり、出力端子ＶＯＩ〜ＶＯ５の電圧は固定
される。

このとき、コンデンサＣＩｌ〜Ｃ５１とＦＥＴ口１２〜
Ｑ５２によってピークホールドされた電圧はフォロアア
ンプＡＩ２〜＾５２によって低インピーダンスの電圧出
力に変換されて出力端子ＶＯＩ〜ＶＯ５から出力されて
いる。

この間、マイコン１２において、上記のピークホールド
電圧を、内蔵の図示されていないＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ
変換し、その結果を所定のマルチパターン演算アルゴリ
ズムで、撮影のための本発光時の分割領域に対する重み
付けの度合を決定す第６図ｇ点において、マルチパター
ン演算が終了すると、入力端子ＩＴＧと接点Ｂ２をとも
にＨレベルに戻し、測光・調光回路ｌｌ内の各ピークホ
ールド用コンデンサＣ１ｌ〜Ｃ５１を充電するとともに
次の本発光動作に備える。

第６図り点において、プリ発光で求めた各分割領域に対
する重み付けの度合を反映させ、かつフィルム感度に対
するゲインの調節を加味した上での、５チヤンネルＤ／
Ａ変換器２１〜２５でＤ／Ａ変換を実行し、各チャンネ
ルに対するゲイン設定電圧をＶＧＩ−ＶＧ５端子へ印加
する。

これにより、より重み付けの高い分割領域には、それに
応じて増幅率が高くなった電流を対数圧縮するように設
定される。

第６図ｉ点において、ここまでの動作を待って、実際の
シャツタレリーズ動作を開始するように先幕マグネット
３１への通電を解除、先幕が走行開始する。

第６図ｊ点において、シャッタの全開を知らせるジンク
ロスインチ３６のオンにより、直ちに、入力端子ｒＴＧ
　、接点Ｂ２をともにＬレベルに立下げて閃光発光器１
０１に本発光の開始を指令する。

それともに、測光・調光回路１１は積分の開始をできる
状態になる。

閃光発光器１０１は、第６図の発光波形のように発光を
行い、測光・調光回路１１において、重み付けが加味さ
れた伸長電流の総和が積分コンデンサＣ１を充電する。

第６図に点において、積分コンデンサＣ１の電圧が所定
の基準電圧Ｅ２を上回ったときに、コンパレータＣＰＩ
の働きで、出力端子５ＴＯＰがＨレベルからＬレベルに
転じ、その信号は接点Ｂ１から端子Ｓ１を経由して閃光
発光器１０１は発光を停止する。

この時点で、閃光発光器１０１を光源とする撮影の露光
は終了する。

第６図１点において、マイコン１２のプログラムは先幕
マグネットの通電を解除してから、設定されたシャツタ
秒時が経過した時点で後幕マグネット３２の通電を解除
する。

第６図のｍ点において、ミラーアップスイッチ３５はオ
フになり、第６図のｎ点において、シャッタ全開時点で
オンになるシンクロスイッチ３６はＨレベルになること
で、各シーケンス関係のスイッチは元のオフ状態に復帰
することになる。以上でシャンタレリーズ時の動作は終
了する。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ＴＴＬマルチ調光方式
によって閃光撮影を行うとき、検出レンジを意識しない
調光不要な１回のみのブリ発光によって、被写界の反射
光分布情報がきわめて正確に得られ、様々な被写体条件
に対応して主要被写体の露出のばらつきを軽減させた撮
影を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は、本発明の一実施例を示した図であ
り、第１図は、ブロック図、第２図は、第１図中の測光
・調光回路の内部構成回路図、第３図は、光電変換手段
の光学的な配置を示すための断面図、第４図は、フィル
ム面の開口領域１光電変換手段、集光レンズの光学的な
位置関係を示した図、第５図は、光電変換手段と集光レ
ンズの構造を示す図、第６図は、動作を示した線図であ
る。 ■−−−カメラ本体 １１−ｍ−測光・調光回路 ＶＯＩ　〜ＶＯ５、５ＴＯＰ−一一出力端子ＶＧＩ−Ｖ
Ｇ５−−−ゲイン設定電圧入力端子ＩＴＧ−ｍ−積分制
御信号入力端子 ＰＤ１１〜ＰＤ５１−−−フォトダイオードＱｉ、　Ｑ
ｉ２〜９５２〜　ＦＥＴ Ｃ１１〜ｃｓｉ　−ｍ−コンデンサ ０１２〜Ｄ５２−ヘーダイオード ＡＩ２〜Ａ５２−−−フォロアアンプ ＣＩ−−−積分コンデンサ ｃｐｉ　−−−コンパレータ １２−−−マイコン １０１−ｍ−閃光発光器 １１２−−一発光制御回路 Ｂｌ、Ｂ２−一一接点 Ｓｌ、５２−−一接点 ３１．３２−ｍ−マグネット ３３．３４−−−インターフェース ３５−一一ミラーアノプスイッチ ３６−−−シンクロスイツチ ３７−−−レリーズ起動スイ、、チ ８１−−−カメラ本体 ８２−−一搗影レンズ ８３−ｍ−可動ミラー ８４ａ、８４ｂ−−一内レール ８５−ｍ−圧板 ８６〜−一フイルム ８７〜−−シャンタ先幕 １８Ｌ−一閃光発光器 ９１−−一光電変換手段 ９２−−一集光レンズ ９３−ｍ−フィルム面開口領域 代理人　弁理士　鎌　１）久　男（他１名）第５図 ＰＤ５１ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シャッタ面で反射するプリ閃光発光を受光する位置に配
   置されて、被写界を分割した複数の領域の明るさを光電
   流に変換し、それぞれの電気信号を出力する複数の光電
   変換手段と； 前記各光電変換手段の出力をそれぞれ対数圧縮する対数
   圧縮手段と； 前記各光電変換手段の出力の最大値に対する前記各対数
   圧縮手段の出力を検出して固定するピークホールド手段
   とを含み、 前記各ピークホールド手段の出力に基づいて被写界の反
   射光分布を求めることを特徴とするカメラのＴＴＬマル
   チ調光制御回路。