JPH0519325A - カメラの露出制御装置 - Google Patents

カメラの露出制御装置

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JPH0519325A
JPH0519325A JP16837791A JP16837791A JPH0519325A JP H0519325 A JPH0519325 A JP H0519325A JP 16837791 A JP16837791 A JP 16837791A JP 16837791 A JP16837791 A JP 16837791A JP H0519325 A JPH0519325 A JP H0519325A
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JP
Japan
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exposure
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JP16837791A
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Akira Inoue
晃 井上
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射式露出計と赤外アクティブ式測距装置を
有するカメラにおいて、被写体の反射率に左右されずに
適正露出を得る。 【構成】 PSD5から出力される第1電流値I1 と第
2電流値I2 を加算回路14で処理して(I1 +I2 )
を、比演算回路15でI1 /(I1 +I2 )をそれぞれ
求め、これらから演算制御回路7で被写体反射率ρを求
める。この反射率ρにより、EE用測光素子8で受光し
た測光データを演算制御回路7で補正して被写体反射率
に左右されない適正露出量を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカメラの露出制御装置、
詳しくは反射式露出計とアクティブ式AF(オートフォ
ーカス)機構を合わせ有する所謂コンパクトカメラの露
出制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、露出制御,合焦制御を自動的に行
うことのできる所謂コンパクトカメラにおける露出制御
は、被写体からの反射光をシリコンフォトダイオード等
の受光素子で受光して光電変換する反射式露出計で被写
体輝度を求めることにより適正露出量を演算して行って
いる。
【0003】また、上記コンパクトカメラにおける合焦
制御は、被写体へのパルス光投光手段と、このパルス光
の被写体からの反射光を受光し、被写体距離に応じて第
1電流値と第2電流値とを出力する半導体位置検出素子
とを各別に設け、上記パルス光投光手段から投光した赤
外光ビームの反射光の入射角度から三角測距の原理を利
用して被写体距離を求める赤外アクティブ方式が多用さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、被写体から
の反射光を測光して算出される、従来の反射式露出計に
おける露出値は、被写体の光反射率をほぼ一定と仮定す
ることにより形成されている。具体的には、一般の被写
体に見られる最も高い反射率90%と最も低い反射率3
%との幾何平均である18%付近の平均反射率を想定し
て露出値を算出するように設計されている。
【0005】従って、例えば反射率が18%より低い黒
っぽい被写体を反射式露出計で測光すると、測光値は実
際より低輝度を示すことになるから、このような被写体
を測光して得られた露出値は適正露出に対して露出オー
バーになってしまう。一方、反射率が18%より高い白
っぽい被写体では逆に露出アンダになってしまう。つま
り、反射式露出計では同じ照度で被写体が照明されてい
ても、被写体の反射率によって反射光が変化するため適
正露出が得られなかった。
【0006】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、反射式露出計と赤外アクティブ式AF装置を有す
るカメラにおいて、被写体の反射率に左右されずに適正
露出を得ることのできるカメラの露出制御装置を提供す
るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のカメ
ラの露出制御装置は、被写体輝度測光手段と、上記測光
手段出力に基づき作動する露出制御手段と、被写体への
パルス光投光手段と、このパルス光の被写体からの反射
光を受光し、被写体距離に応じて第1電流値と第2電流
値とを出力する半導体位置検出素子と、を有したカメラ
において、上記第1電流値と第2電流値とを加算する加
算手段と、上記第1電流値と第2電流値との比を演算す
る比演算手段と、上記加算手段出力と比演算手段出力と
に基づいて被写体反射率を演算する反射率演算手段とを
設け、上記反射率演算手段出力に基づき上記測光手段出
力もしくは露出制御手段の作動量を補正するようにした
ことを特徴とする。
【0008】
【作用】このカメラの露出制御装置では、本来測距用の
半導体位置検出素子の光電流中の第1電流値I1 と第2
電流値I2 との比I1 /(I1 +I2 )を、比演算手段
で演算し、被写体距離dの逆数を求める。一方、加算手
段で演算した第1電流値I1 と第2電流値I2 との和
(I1 +I2 )は、被写体距離dの逆数と被写体反射率
に比例する。そこで、上記I1 /(I1 +I2 )で求め
た被写体距離dの逆数と、上記(I1 +I2 )とから逆
に、反射率演算手段で被写体反射率を求めることがで
き、この反射率に応じて露出値を補正する。
【0009】
【実施例】以下、図示の実施例によって本発明を説明す
る。図1は、本発明に係るカメラの露出制御装置の構成
ブロック図であるが、この露出制御装置を説明するに先
立ち、一般的に知られているアクティブ式AFカメラの
距離検出装置の要部の構成を、図2のブロック図によっ
て説明する。
【0010】この図2に示すように、被写体へのパルス
光投光手段である赤外発光ダイオード(以下、IRED
と呼称する)1で発光した赤外光は、投光レンズ2で集
光されて被写体3に向けて照射され、その反射光は受光
レンズ4により半導体素子からなる周知の半導体位置検
出素子(以下、PSDと略記する)5上に結像される。
このPSD5はその結像位置に応じて第1の光電流I
1 及び第2の光電流I2 が分流され、この分流する第
1,第2の光電流I1およびI2 はAF用IC6に供給
される。このAF用IC6は、IRED駆動用トランジ
スタ1Aを介し上記IRED1をパルス駆動すると共
に、上記PSD5からの第1,第2の光電流I1 ,I2
に基づく測距データをCPUを含む演算制御回路7に供
給する。
【0011】一方、被写体の明るさを電気信号に変換す
る露出制御(以下、EEと略記する)用受光素子8は、
測光回路9と組み合わされて適正露出を制御する。また
上記演算制御回路7は、このカメラ全体の動作シーケン
スを司り、シャッタの開口時間や、ピント調節用のレン
ズを駆動するための演算等も行なうものである。そし
て、この演算制御回路7はレリーズ釦20の押下に応動
してシャッタ12の動作を制御すると共に、ドライバ1
0によってフィルム巻き上げおよびレンズ繰り出しを行
なう動力源となるモータ11を駆動するようになってい
る。
【0012】図1は、本発明の一実施例を示すカメラの
露出制御装置の構成を示したもので、この図1におい
て、IRED1,IREDドライバ1A,PSD5,投
光レンズ2,受光レンズ4,演算制御回路7,EE用受
光素子8,測光回路9,ドライバ10,モータ11,シ
ャッタ12等は上記図2に示したものと同様に構成され
ている。
【0013】上記PSD5の第1,第2の光電流出力I
1 ,I2 は、それぞれ低入力インピーダンスのプリアン
プ12,13によって定常光によるDC電流成分を分離
され、その各出力は加算回路14と比演算回路15とに
それぞれ入力される。そして、加算回路14によって加
算された第1電流値I1 と第2電流値I2 の加算電流
(I1 +I2 )が第1積分回路16に入力せられ、ここ
で所定回数の積分動作が行われる。
【0014】また、比演算回路15は両電流I1 ,I2
の比演算I1 /(I1 +I2 )を行い、その出力を第2
積分回路17に入力し、ここで所定回数の積分動作を行
う。この積分動作によって、被写体に向けてIRED1
が複数回発光し、その反射光を受けて出力された第1,
第2の光電流I1 ,I2 に含まれているランダムノイズ
は、そのたびに相殺され積分効果が発揮される。
【0015】次いで、第1積分回路16から出力された
第1信号と第2積分回路17から出力された第2信号と
が出力回路18を介してCPUからなる演算制御回路7
に入力される。なお、タイミング回路19は、IRED
1と第1,第2積分回路16,17の各動作タイミング
を設定する。
【0016】このように構成された本実施例における露
出制御動作を次に説明する。先づ本実施例の動作原理を
説明するが、順序として上記PSD5によって被写体距
離を測距する赤外光投射式三角測距の動作原理を上記図
1,2により説明する。
【0017】受光レンズ4の光軸をPSD5の中心線に
一致させてこれを原点としたとき、反射光の入射位置を
x、投光レンズ2と受光レンズ4との主点間距離、すな
わち、基線長をs、受光レンズ4の焦点距離をf0 とす
れば、被写体距離dは、 d=s・f0 /x …………(1) で与えられる。
【0018】IRED1による被写体の反射光によりP
SD5で発生する光電流中の第1電流値I1 ,第2電流
値I2 は共に反射光強度に比例するが、光電流比I1 /
I2は反射光強度には依存せず、入射光位置xのみで決
定される。そこで、PSD5の全長をtとすれば、 I1 /I2 =(t/2+x)/(t/2−x) となる。上式に(1)式を代入すれば、
【0019】
【数1】
【0020】となるから、PSD5の光電流比I1 /I
2 が求まれば、被写体距離dが一義的に決定されること
になる。
【0021】上式(2)を変形すると、
【0022】
【数2】
【0023】となり、第1電流値I1 および第2電流値
I2 が十分大きい近距離においては、この(3)式より
高精度で距離情報dを求めることができる。即ち、被写
体距離の逆数1/dは
【0024】
【数3】
【0025】で与えられる。上記が、PSD5で得られ
る第1電流値I1 と第2電流値I2 との比演算出力I1
/(I1 +I2 )から被写体距離dの逆数を求める手段
の説明である。次に第1電流値I1 と第2電流値I2 と
の和、つまり加算出力(I1 +I2 )から被写体距離d
の逆数を求める手段を説明する。
【0026】IRED1による被写体の反射光によりP
SD5で発生する第1,第2の光電流I1 ,I2 は、共
に反射光強度に比例するから、光拡散の原理から被写体
の反射率をρ比例定数をGとすると、被写体距離dの逆
数は
【0027】
【数4】
【0028】で与えられる。
【0029】さて、上記(4)式による第2積分回路1
7の出力と、上記(5)式による第1積分回路16の出
力とから、以下の様な演算式により被写体反射率ρを求
めることができる。
【0030】
【数5】
【0031】ここで、被写体輝度L[cd/m2 ]検出方法
について述べる。EE用受光素子8には被写体輝度Lに
比例した光電流I0 が流れるから、比例定数をHとすれ
ば被写体輝度Lは、 L=H×I0 …………(7) という式で表わすことができる。測光回路9では上記
(7)式の両辺を2を底とする対数にとるから下式が得
られる。
【0032】Log2 L=Log2 H+Log2 I0 ここで、Log2 LをBv と定義すると、 BV=Log2 H+Log2 I0 …………(8) になる。即ち、光電流I0 を対数圧縮してLv とし、こ
れをA/D変換して演算制御回路7に伝達する。
【0033】次に、被写体輝度Lv と被写体反射率ρか
ら適正露出を求める方法を考える。適正露出に関する関
係式は、周知のように
【0034】
【数6】
【0035】で与えられる。ここに、F:撮影レンズの
Fナンバ t:露出時間[sex ] S:フィルムのISO感度[1/sec ] L:被写体輝度[cd/m2 ] E:被写体照度[lx] K:反射式露出定数[cd/m2 ] C:入射式露出定数[lx] さて、反射率がρの均等拡散反射面の輝度と照度の関係
は、円周率をπとすれば E=L・π/ρ …………(10) で与えられるから、上記(9)(10)式より
【0036】
【数7】
【0037】となる。上式をアペックスの関係式にする
ために両辺を2を底とする対数をとると、露光量Ev
は、
【0038】
【数8】
【0039】となる。上記(12)式の各項を以下のよ
うに定義する。
【0040】Av =Log2 2 Tv =Log2 (1/t) Sv =Log2 ( 0.3×S) Bv =Log2 L ρv =Log2 (1/ρ) Nv =Log2 (π/C)+Log2 (1/ 0.3) なお、上記各式中の 0.3は、ISO 100をSv =5にす
るための定数である。上記各式のような置換を行えば露
光量Ev は Ev =Av +Tv =Sv +Bv +ρv +Nv ………(13) となる。この場合、I0 はEE受光素子8の光電流、I
1 ,I2はPSD5の第1,第2電流値なので、
【0041】
【数9】
【0042】になる。つまり前記(6)式によりPSD
5の光電流I1 ,I2 を演算すれば、演算制御回路7内
の反射率演算手段によって被写体の反射率ρを求めるこ
とができる。そして、EE受光素子8の光電流I0 を、
(8)式により測光回路9で演算すれば、被写体輝度を
求めることができ、これを演算制御回路7に伝達する。
すると、演算制御回路7は、内蔵された露出制御手段に
より、上記Bv,ρ,Sv の値から測光回路出力もしくは
露光制御手段の作動量を補正する。従って、適正露出E
v または、Av とTv の組み合わせを求めることがで
き、これに基づいてシャッタ12を制御することにな
る。
【0043】図3は、本実施例における露出制御動作の
フローチャートで、この処理フローがスタートすると、
レリーズ釦20(図2参照)が押下されるまで待機し
(ステップS1)、レリーズ釦20が押下されると、積
分回数を格納する変数nを初期リセットする(ステップ
S2)。
【0044】演算制御回路7の出力ポートOP1をアク
ティブ”H”にすると(ステップS3)、タイミング回
路19(図1参照)が作動し、ドライバ1Aを介してI
RED1の投光動作が開始されると共に、第1の積分回
路16および第2の積分回路17がオンされる。そし
て、被写体からの反射光に基づく第1電流値I1 と第2
電流値I2 との加算結果、および第1電流値と第2電流
値との比演算結果をそれぞれ 100μsに亘って積分し
(ステップS4)、 100μs経過すると上記出力ポート
OP1がノンアクティブ”L”になって(ステップS
5)、第1回目の積分動作が停止される。
【0045】次に、インターバル時間 400μs待機した
後(ステップS6)、積分回数nを+1インクリメント
する(ステップS7)。そして、投光回数従って積分回
数nが20回に達したか否かをチェックし(ステップS
8)、この場合第1回目の投光並びに積分動作なので、
上記ステップS3に戻って上記ステップS3〜S8を繰
返し実行する。
【0046】投光回数従って、積分回数nが20回行わ
れると、ステップS9に進み、演算制御回路7の出力ポ
ートOP2を”L”にし、出力回路18に対して第1積
分回路16の加算値の積分結果を出力するように指示す
る。この第1積分回路出力は上記演算制御回路7のA/
D変換可能な入力ポートIP1より読み込まれ(ステッ
プS10)、同回路7でデジタルデータに変換される。
【0047】次に、上記演算制御回路7の出力ポートO
P2を”H”にして(ステップS11)出力回路18に
対し第2積分回路17の比演算値の積分結果を出力する
ように指示する。この第2積分回路出力は、上記と同様
に、演算制御回路7の入力ポートIP1より読み込まれ
る(ステップS12)。上記第1,第2の各積分回路出
力が読込まれると、その後演算制御回路7の出力ポート
OP2は”L”に戻される。(ステップS13)。
【0048】上記和演算および比演算の積分結果の各情
報より前記(6)式に示した演算を行って反射率ρを求
める(ステップS14)。次に、演算制御回路7のA/
D変換可能な入力ポートIP2より測光回路9からのB
v 情報を読み込む(ステップS15)。
【0049】このBv 情報と、図示しないSv 設定回路
で設定されたSv 情報と、上記反射率ρとから適正露出
となるEv 値を求め(ステップS16)、これに基づい
て演算制御回路7はその出力ポートOP3よりシャッタ
12のシャッタ制御を行う(ステップS17)。
【0050】なお、上記ステップS8における積分回数
nは20回に限定されず、任意に設定可能なこと勿論で
ある。また、積分時間,インターバル時間についても同
様である。
【0051】上記実施例によれば、PSD5の第1,第
2電流値I1 ,I2 の加算出力,比演算出力から被写体
反射率を求め、これにより露出量を補正しているので、
被写体反射率に左右されずに適正な露出が行える。しか
も、上記加算出力と比演算出力とは、赤外アクティブ方
式の測距装置で必然的に得られるものなので、新規に回
路を追加する必要がない。且つ、上記加算出力と比演算
出力とは、複数回路積分されるので、ノイズの影響を受
けることなく正確な露出制御が行える。
【0052】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反射
式露出計で測光し、赤外アクティブ方式で測距する所謂
コンパクトカメラにおいて、赤外アクティブ方式の測距
装置で必然的に得られる加算出力および比演算出力か
ら、反射率演算手段で被写体反射率を演算し、該反射率
に基づいて測光手段出力もしくは露光制御手段の作動量
を補正するようにしたので、被写体の反射率に左右され
ずに適正露出を得られるという顕著な効果が発揮され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すカメラの露出制御装置
の構成ブロック図。
【図2】アクティブ式AFカメラにおける測距の要部構
成図。
【図3】本実施例における露出制御動作のフローチャー
ト。
【符号の説明】
1…IRED(パルス光投光手段) 1A…ドライバ(パルス光投光手段) 5…PSD(半導体位置検出素子) 7…演算制御回路(露出制御手段、反射率演算手段) 9…測光回路(被写体輝度測光手段) 14…加算回路(加算手段) 15…比演算回路(比演算手段) I1 …第1電流値 I2 …第2電流値

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 被写体輝度測光手段と、 上記測光手段出力に基づき作動する露出制御手段と、 被写体へのパルス光投光手段と、 このパルス光の被写体からの反射光を受光し、被写体距
    離に応じて第1電流値と第2電流値とを出力する半導体
    位置検出素子と、 を有したカメラにおいて、 上記第1電流値と第2電流値とを加算する加算手段と、 上記第1電流値と第2電流値との比を演算する比演算手
    段と、 上記加算手段出力と比演算手段出力とに基づいて被写体
    反射率を演算する反射率演算手段と、 を設け、上記反射率演算手段出力に基づき上記測光手段
    出力もしくは露出制御手段の作動量を補正するようにし
    たことを特徴とするカメラの露出制御装置。
JP16837791A 1991-07-09 1991-07-09 カメラの露出制御装置 Withdrawn JPH0519325A (ja)

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JP16837791A JPH0519325A (ja) 1991-07-09 1991-07-09 カメラの露出制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8817171B2 (en) 2006-09-14 2014-08-26 Casio Computer Co., Ltd. Imaging apparatus with automatic exposure adjusting function

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US8817171B2 (en) 2006-09-14 2014-08-26 Casio Computer Co., Ltd. Imaging apparatus with automatic exposure adjusting function

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Legal Events

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19981008