JPH0663834B2 - カメラ用測光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （従来分野） 本発明は、電子式カメラの露光制御に適した測光装置に
関する。

（従来技術） カメラの自動化に伴って被写体の輝度情報をディジタル
信号に変換する必要が生じ、例えば特開昭６０−１６４
７２８号公報に示されたように、被写体輝度検出素子Ｒ
ｔとコンデンサＣを直列に接続し、このコンデンサＣの
端子電圧が測光開始時点から基準電圧に到達するまでの
クロックパルス数を計数するようにしたディジタル式の
測光装置が提案されている。

しかしながら、コンデンサＣの静電容量の変動を受けて
測定精度に低下を来たすという問題があり、また基準電
圧との比較手段として使用されるコンパレータは、第９
図に示したように電源Ｖｅに対して３個のトランジスタ
Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３を直列に介在させるため、各トランジ
スタのスレッシュホールド電圧の３倍の電圧を賄うこと
ができる程度の高い電圧の電源を必要とするという問題
がある。

さらに、カメラの測光には、硫化カドミューム（Ｃｄ
Ｓ）光電素子等が受光素子として使用されているが、光
量と出力値との関係、つまり或る明るさに対する抵抗
値、あるいは光量変化に対する抵抗値の直線性（いわゆ
るγ特性）にバラツキを持つため、測定結果に誤差を生
じるという問題があった。

このような問題を解消するため、可変抵抗を複数接続し
て、高レベル側と低レベル側で理想特性に可及的に近く
なるように補正することも行なわれているが、各抵抗間
で干渉が生じるため、調整作業に時間を要するという問
題があった。

（目的） 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは簡単な調整作業により、高
い精度で被写体輝度を測定することができる測光装置を
提供することにある。

（発明の概要） すなわち、本発明が特徴とするところは、基準信号発生
要素と測定信号発生要素をパルス幅を規定する要素とし
て交互に選択的に接続可能とされたパルス出力手段と、
該手段からの２つのパルス信号のパルス幅の比を演算す
る手段と、輝度レンジを複数に分割し、かつ各輝度レベ
ルに対応するパルス幅比を複数格納したアドレスデータ
部と、前記パルス幅比に対応する輝度データを格納して
なるデータ部とを有するとともに、アクセス領域を外部
から設定可能とした補正輝度データ記憶手段とを備え、
基準値との被写体輝度をパルス幅の比として検出して電
源電圧等の影響を除去する一方、このパルス幅比に基づ
いて最適な補正輝度データを読出すことにより受光素子
特性のバラツキを補正した輝度データを出力するように
した点にある。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、図中符
号１はワンショットマルチバイブレータで、ＮＯＲゲー
ト１ａ、コンデンサ１ｂ及びインバータ１ｃを直列接続
するとともに、ＮＯＲゲート１ａの一方の入力端子はイ
ンバータ１ｃの出力を、他方の入力端子はトリガ回路２
に接続して構成され、アナログスイッチ３、４により基
準抵抗５、ＣｄＳ受光素子６を介して選択的に電圧Ｖｃ
が印加されている。７はパルス幅比演算回路で、一方の
入力端子にはワンショットマルチバイブレータ１から出
力されるパルス信号が、他方の入力端子には繰返し周波
数の低いクロック信号ＣＫ１と、これより周波数の高い
クロック信号ＣＫ２が選択的に入力するアンドゲート７
ａと、これからのクロック信号ＣＫ１が入力するプリセ
ッタブルカウンタ７ｂと、カウンタ７ｂのカウントアッ
プ信号を計数するカウンタ７ｃからなり、アンドゲート
７ａを介して入力したクロックＣＫ１とＣＫ２の数の比
を演算するように構成されている。８は、補正データ読
出し回路で、パルス幅比に対応して後述する補正データ
記憶回路９にアクセスをかけて補正輝度データを出力さ
せるように構成されている。

９は前述の補正輝度データ記憶回路で、アクセス領域設
定部１０のスイッチ１０ａ、１０ｂによりアクセスすべ
きアドレス選択が可能なアドレスデータ部と、輝度デー
タ部を備えたＲＯＭ等の半導体記憶回路からなり、表１
に示したようにアドレスデータ部は、基準輝度、例えば
ＥＶ１４を境界として高輝度側Ｉと低輝度側IIとの２つ
のレベルに分割するとともに、データ部に格納されてい
る補正輝度データに一致する標準被写体を後述する２種
類の特性曲線により測定したときの２種類のパルス幅比
データＡ、Ｂを格納して形成され、スイッチ１０ａ、１
０ｂにより表２に示したように高低２つのレベルＩ、II
のそれぞれにおいて２種類のパルス幅比Ａ、Ｂの一方を
選択できるように構成されている。

このアドレスデータ部は、第６図に示したように、基準
輝度、この実施例ではＥＶ１４において理想特性（図中
実線）と交差する特性１（図中一点鎖線）と特性２（図
中点線）を想定し、理想特性曲線と第１特性曲線により
囲まれる範囲をＡ、また理想特性曲線と第２特性曲線２
により囲まれる範囲をＢとして区分し、各特性範囲内の
パルス幅比を格納している。

１２は、カメラ本体側に設けられるマイクロコンピュー
タからなる制御回路で、レリーズ釦１３に連動する測光
スイッチＳＷ１の作動により、アナログスイッチ３、
４、１ｄ、トリガ発生回路２、発生回路１４の動作を一
定のシーケンス（第２図）で制御するようにプログラム
されている。

次に、このように構成した装置の動作を第２、３図に示
したフローチャート、及びタイミング図に基づいて説明
する。

被写体に向けてレリーズ釦１３を第１段階まで押下する
と、スイッチ４がＯＮとなって基準抵抗５を介してワン
ショットマルチバイブレータ１に電圧Ｖｃが、またクロ
ック発生回路１４から第１クロックＣＫ１がパルス幅比
演算回路７に印加され、ついでトリガ回路２からのトリ
ガ信号がワンショットマルチバイブレータ１に入力す
る。

これにより、マルチバイブレータ１は、コンデンサ１ｂ
と基準抵抗３との時定数により定まる時間幅Ｔｓのパル
スＰｓを出力する。このパルスＰｓは、パルス幅比演算
回路７に入力してゲート７ａを開にしてクロックＣＫ１
をブリセッタブルカウンタ７ｂに入力させ、パルス幅Ｔ
ｓに一致した数の第１クロックＣＫ１をカウンタ７ｂに
プリセットさせる。云うまでもなく、このパルスＰｓの
パルス幅Ｔｓは、 により表され、基準抵抗５に比例した値となる（ただ
し、Ｒｓは基準抵抗５の抵抗値を、Ｃはコンデンサの容
量値を、Ｖｃは電源電圧を、Vthはインバータのスレシ
ュホールド電圧を表わす）。

基準抵抗５に基づくパルスＰｓの出力が終了した時点
で、スイッチ４がＯＦＦとなり、ついでアナログスイッ
チ１ｄが瞬間的にＯＮとなってコンデンサ１ｂの電荷を
放電させる。放電が終了した時点でスイッチ３がＯＮと
なってＣｄＳ受光素子６を介してマルチバイブレータ１
に電圧Ｖｃが、またパルス幅比演算回路７に第２クロッ
クＣＫ２が印加され、ついでトリガパルスが入力する。
これにより、マルチバイブレータ１は、ＣｄＳ受光素子
６の被写体輝度に対応する抵抗値Ｒｘに比例して、 ［ここで、Ｒｘ＝Ｒｏ・２^γ(n-x)ただし、Ｒｏは基準
輝度における抵抗値を、ｎは基準輝度（Ｅｖ）を、ｘは
被写体輝度（Ｅｖ）をそれぞれ示す］ なる時間幅ＴｘのパルスＰｘを出力する。このパルスＰ
ｘは、パルス幅比演算回路７に入力してゲート７ａを開
にしてクロックＣＫ２をプリセッタブルカウンタ７ｂに
入力させる。プリセッタブルカウンタ７ｂは、クロック
ＣＫ２による計数を開始して、パルスＰｓによるプリセ
ット値に達する度にカウントアップ信号を出力し、カウ
ンタ７ｃにカウントアップの回数を計数させる。

このカウンタ７ｃに計数された値は、パルス信号Ｐｓと
パルス信号Ｐｘのパルス幅比、つまり、 なる値を出力する。なお、この測光過程が予め設定され
た時間よりも長くなるような輝度の低い被写体に対して
は、途中で測光動作を打切って手振れ警告を出力する。

このようにして、パルス幅比の演算が終了すると、補正
データ読出し回路８は、入力したパルス幅比がＴｘ／Ｔ
ｓ≧１か、Ｔｘ／Ｔｓ＜１のいずれであるか、つまり被
写体輝度が基準輝度より低いか、高いかを判定する。こ
の判定の結果Ｔｘ／Ｔｓ＜１であるときには、高レベル
領域Ｉ側で、かつ外部スイッチ１０ａ、１０ｂにより選
択された側、例えばスイッチ１０ａがＯＦＦ、スイッチ
１０ｂがＯＮに設定されているときには、領域Ａを読出
し領域としてアクセスをかけ、またＴｘ／Ｔｓ≧１であ
るときには、低レベル領域II側で、領域Ｂにアクセスを
かけて、各領域に格納されているパルス幅比をアドレス
とする補正輝度データを読出す。これにより、ＣｄＳ受
光素子６のγ特性（第７図）による誤差や、各アナログ
スイッチ３、４の導通抵抗のバラツキによる誤差（第８
図点線）を可及的に小さくした輝度が出力する。

つぎに、補正データ記憶回路９の読出し領域の設定手法
を、高輝度レベルと低輝度レベルの２つに分割して補正
する場合を例に採って説明する。

第４図は、同上装置の調整に使用する装置の一実施例を
示すものであって、図中符号２０、２１、２２は、それ
ぞれ上述の測光装置を構成している回路基板Ｃに実装さ
れた基準抵抗５、アドレス選択部１０のスイッチ１０
ａ、１０ｂに対向するように配設された抵抗回動機構、
スイッチ操作機構である、また２３は基板Ｃ上のＣｄＳ
受光素子６に対向するように配設された基準輝度発生用
の光源である。２４は制御回路で、後述するシーケンス
（第５図）に基づいて操作子駆動回路２５を介して抵抗
回動機構２０、スイッチ操作機構２１、２２を駆動する
ようにプログラムされている。

つぎに、このように構成した装置の動作を第５図に示し
たフローチャートに基づいて説明する。

最高輝度と最低輝度の中間、例えば輝度ＥＶ１４に相当
するように光源の輝度を調整した状態で被調整装置を作
動させ、抵抗回動機構２０を駆動して被調整装置のパル
ス幅比Ｔｘ／Ｔｓが１となるように可変抵抗５を調整す
る。

このようにして基準抵抗５の調整し終えた段階で、光源
が低輝度側基準、例えばＥＶ８となるように設定して被
調整装置を作動させ、このときのパルス幅比Ｔｘ／Ｔｓ
を測定する。この測定値に対して基準輝度ＥＶ８に近い
方の輝度データを出力するアドレスの領域を格納する。
この測定が終了した段階で、光源の輝度を高輝度側基準
ＥＶ１７となるようにして上述と同様にして高輝度側に
ついてのアドレス領域を格納する。

このようにして、低輝度側と高輝度側のアドレス領域の
選択が終了した段階で、スイッチ操作機構２１、２２を
作動させて補正輝度データ記憶回路９のアドレス設定部
１０のスイッチ１０ａ、１０ｂを設定する。

これにより、基準輝度を境界とする高低２つのレベルを
それぞれ独立的に１回の作業で調整し、以後の測光動作
においてはパルス幅比Ｔｘ／Ｔｓに基づいて設定された
アドレスデータ部にアクセスをかけて、受光素子や回路
構成部品のバラツキに左右されない正確な輝度値をデー
タ部から出力するようになる。

なお、上述の実施例においては、カウンタの組合せによ
りパルス幅比演算手段を構成しているが、他の形式のパ
ルス幅比演算回路を使用することも可能であり、また基
準値と測定値のパルス幅比演算回路への入力順序をいず
れを先にしても同様の作用を奏することは云うまでもな
い。

また、上述の実施例においては、実測によりデータ記憶
領域を選択するようにしているが、ＣｄＳの特性値が判
明している場合には、これの特性値に基づいてデータ領
域を決定するようにしても同様の作用を奏することは明
らかであり、また、上述の実施例においては中間輝度を
中心にして高輝度側と、低輝度側の２つの領域に分割し
て補正しているが、３つ以上の領域に分割して補正する
ことにより一層正確な露出を得ることができ、さらに
は、この実施例ではパルス幅比をＡ、Ｂ２種類としてい
るが、３種類以上とすることにより一層正確な輝度測定
を実現することができる。

さらに、上述の実施例においては、ＣｄＳ受光素子を使
用した場合に例を採って説明したが、半導体受光素子等
に適用しても同様の作用を奏することは明らかである。

（効果） 以上、説明したように本発明によれば、基準信号発生要
素と測定信号発生要素を発振周期を規定する要素として
交互に選択的に接続可能としたパルス発振手段と、該手
段からの２つのパルス信号のパルス幅の比を演算する手
段を設けたので、時定数回路を構成するコンデンサや、
電圧値の回路定数を相殺して計時的変化や温度変化によ
る影響を除去し、測定値を高い精度でディジタル信号に
変換することができる。

またパルス幅により比較するようにしているため、コン
パレータが不要となって電源電圧を可及的に低くするこ
とができる。

さらに、輝度レンジを複数に分割し、かつ各輝度レベル
に対応するパルス幅比を複数種格納してアドレスデータ
部を形成するとともに、アドレスデータ部へのアクセス
領域を外部から設定可能としたので、検出素子や回路部
品の特性や公差に応じてアクセスすべきアドレス領域を
設定すると言う簡単な作業により、受光素子を始めとす
る回路部品のバラツキを補正して、被写体輝度を高い精
度により測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置のブロック図、第
２、３図は、それぞれ同上装置の動作を示すフローチャ
ートとタイミング図、第４図は第１図装置の輝度補正を
実行する装置の一実施例を示すブロック図、第５図は、
第４図装置の動作を示すスローチャート、第６図は補正
手法を示す説明図、第７図はＣｄＳ受光素子の光−出力
特性を支配するγ値の一例を示す特性図、第８図は受光
素子以外の部品に起因する測定結果のバラツキを示す説
明図、及び第９図は従来の測光回路の一例を示す回路図
である。 １……ワンショットマルチバイブレータ ３、４……スイッチ ５……基準抵抗、６……ＣｄＳ受光素子 ７……パルス幅比演算回路 １０……アクセス領域設定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準信号発生要素と測定信号発生要素をパ
   ルス幅を規定する要素として交互に選択的に接続可能と
   されたパルス出力手段と、該手段からの２つのパルス信
   号のパルス幅の比を演算する手段と、及び輝度レンジを
   複数に分割し、かつ各輝度レベルに対応するパルス幅比
   を複数格納したアドレスデータ部と、前記パルス幅比に
   対応する輝度データを格納してなるデータ部とを備える
   とともに、アクセス領域を外部から設定可能とした補正
   輝度データ記憶手段からなるカメラ用測光装置。