JPS59228636A - 自動焦点調節装置付カメラのプログラム自動露出制御装置 - 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 本発明はプログラムにより自動制御するカメラの露出制
御方法及び露出制御装置に関するものである。

従来技術 プログラムにより自動露出制御を行なうカメラは近年多
く用いられて来た。カメラは予め組込まれた露出プログ
ラム（モード）を有していて、そのカメラによって測定
された被写体輝度に対応して、その露出プログラムによ
るレンズ絞り値とシャツタ秒時とを自動調定するもので
ある。

従来の自動露出制御カメラは大体上記のような方法によ
り制御されていたが、中には複数の露出制御プログラム
を有し、之を選択して用いるようにしたものもある。例
えば特公昭５７−１２５９２７号公報明細書による提案
は、カメラで自動焦点調節装置（ＡＦ）を作動させる時
と作動させない時とで異なる露出プログラムにより撮影
を行なうようにしたもので、これはＡＦによる撮影時に
は大きな絞り開口を使用しないようにして、所定値より
深い被写界深度を与えて、ＡＦ時のピント外れ等をすく
なくするようにしようとするものである。

このようにＡＦを自動露出制御と組合わせることＫよっ
て、被写界深度を利用し、いわゆる１１ピンボケ１１を
生ずる確率を低くするということは提案されているが、
なお不十分であり、撮影者が十分に満足する写真は必ず
しも得られなかった。

発明の目的 本発明の目的は上述した従来技術において不十分であっ
た点を改良し、不良写真の生ずる確率を十分に低くする
ことのできる自動露出制御方法及び装置を提供すること
にある。

本発明の最も広い意味における目的は上記の通りである
が、これを具体的に説明すると次の通りである。

第１には一般撮影時の被写界深度を適切に保持しようと
するものである。同一焦点距離の撮影レンズで同一開口
絞りで撮影するときは、近距離撮影時には遠距離撮影時
と比較して被写界深度が浅くなる。奥行きをもった立体
的な被写体に対して近距離撮影を行なったときは被写体
の一部にピンボケ部分が生じ、例えば集団の人物を被写
体として近距離撮影した場合、大口径絞りのときは前列
にピントを合せると後列のピントがボケることで、本発
明はこのようなことのない自動露出制御方法及び装置を
提供しようとするものである。

本発明の第２には距離計式ＡＦカメラに組込むのに適し
た自動露出制御方法及び装置を提供しようとするもので
ある。従来の距離計式ＡＦカメラにおいては、撮影レン
ズの焦点距離と開放レンズ口径と許容ボケ円の径により
計算される被写界深度により一般にレンズストップ位置
とその数が決定されていた。この方法では近距離側に多
くのレンズストップ位置数が必要となり、例えば１ｍ〜
２ｍのスト、プ位置数と２ｍ−■までのストップ位置数
とが同じ数となる。また０、　５　ｍ〜１ｍのストップ
位置数と１ｍ−ωまでのストップ位置数とが同数となる
もので、近距離側でのレンズストップ位置制御に多大の
困難を伴う。

これは従来の距離計式ＡＦカメラが被写体距離情報と被
写体輝度情報とを全く別のものとしてカメラ内に組込ま
れていたことに原因があり、露出プログラムが被写体輝
度のみで決定されるため１低輝度域における撮影レンズ
絞り値が開放絞りを用いる露出プログラムに設定されて
いることに原因がある。

発明の構成 上述した本発明の目的は基本的には最大絞り開口を異に
する複数の自動露出プログラムを有し、遠距離被写体に
対しては絞り開口が大きな範囲まで変化する自動露出プ
ログラムに従って露出制御を行ない、近距離被写体に対
しては絞り開口が小さな範囲で変化する自動露出プログ
ラムによって露出制御を行なうことによって達成される
。

この様な自動露出プログラムによって、被写界深度が小
さな近距離被写界に対しては焦点深度の大きな小絞りを
選択すること近距離撮影時において、いわゆる１１ピン
ボケ１１の不良写真が出来る確率を低（し、また、遠距
離撮影時においてはレンズの持つ性能を最大限に活用し
、良質な写真を得ることができる。

また、近距離撮影時には上述のように焦点深度の大きな
領域で撮影が行われる結果、焦点調節に対する厳しさが
緩和され、焦点調節が楽になるという効果を生ずる。

この効果は、焦点調節が手動で行われるときは文字通り
、焦点調節操作が楽になり、測距装置の信号で自動的に
行われるときは自動焦点調節装置の精度に対する厳しさ
が緩和されるという効果を生ずる。

既に触れたことではあるが上述した自動露出プログラム
の選択は手動焦点調節の場合にはフォーカスレンズの位
置から被写体距離信号を取り、これによって行うとか、
クローズアップレンズの撮影光学系への出入から被写体
距離信号を取ることによって行うことになる。自動焦点
調節の場合には測距装置からの信号で、上述のプログラ
ム選択を行うことも可能であるし、レンズ位置からプロ
グラム選択のための信号な取り出すことも可能である。

上述した複数の自動露出制御プログラムは例えばメモリ
にストアされており、被写体距離信号に基づいて、メモ
リから選択的に読み出すようにしでもよいし、見かけ上
４つの自動露出制御プログラムが用意されており、この
プログラムにおいて、許容最大絞り値を被写体距離情報
によって、選択するようにしてもよい。

上記の自動露出制御プログラムは単に制御回路のメモリ
にストアされたプログラムのみに解されるべきものでは
なく、いわゆるＩ＋プログラム自動露出制御１１と称さ
れる場合のプログラムと解されるべきである。

即ち、絞り値とシャ、り秒時との組合わせを撮影者の操
作で任意に変えることが不可能で、この組合わせが固定
された自動露出制御方法、これが本発明における自動露
出制御プログラムであると解されるべきである。

例えば次のような自動露出制御方法も本発明における自
動露出制御プログラムである。絞り兼シャ、ター羽根で
露光量調節を行うこの絞り兼シャ、ター羽根には自動露
出制御用測光素子への入射光量を調節するいわゆる副絞
りが設けられている。

シャツタレリーズによってこの羽根が動き、絞りを開い
てゆくと同時に前記の副絞りも開き、測光素子への入射
光量が所定値に達した時点にマグネットが作動し、上記
の羽根が閉じ動作に変る。この場合、前記の所定値が、
被写体距離情報によって変化するようにする。これによ
って、被写体距離情報に応じた自動露出制御プログラム
の選択がなされる。

実施例 カメラは手動式で焦点合せがなされる場合も、ＡＦによ
って焦点合せがなされる場合も、フィルム面に対する撮
影レンズのレンズ移動によってなされる。撮影レンズの
レンズ移動はへリコイドと撮影レンズとの間で相対的に
回転を行わせて撮影レンズの前後移動する場合や、直進
式に撮影レンズが前後移動する場合がある。従って被写
体の合焦位置（被写体距離情報）は焦点合せされた撮影
レンズの前後方向の移動位置、又はヘリコイドと撮影レ
ンズとの間での回転角度位置によって読み出すことがで
きる。

本発明は、手動式とＡＦ式とに関係なく非固定焦点カメ
ラに適用されるものであるが、まず第１図を用いてＡＦ
右カメラ１例について説明する。

第１図（ａ）は２重像合致式の距離計を用いたＡＦ右カ
メラある。片側ミラーは固定ミラー１１とし、他側ミラ
ーは可動ミラー１２となっていて、撮影レンズ１３の移
動に連動して回転するようにしたもので、固定ミラー１
１による光像と可動ミラー化による光像とは、それぞれ
ＩＣ基板上に対になった光電素子１４ｍ及び１４ｂ上圧
別々に結像される。光電素子１４ａ上の像は固定され、
可動ミラー１２による像は光電素子１４ｂ上を移動する
。光電素子１４ｍ　。

１４ｂは複数個に分割されていて、被写体に対して相対
位置関係が対になっている個々の光電素子からの光電流
が可動ミラー１２の回転中比較される。

一方、フィルムＦに対向した撮影レンズ１３は、付勢さ
れたレンズ制御スプリング１５により移動さ゛れる。撮
影レンズ１３は付勢されたレンズ制御スプリング１５に
より移動される。撮影レンズ１３にはスキャンカム１６
が設けられていて、前記の可動ミラー１２の一端はスキ
ャンカム１６に当接し、距離計のミラー１１　、１２　
Ｋよって測距される被写体距離は撮影レンズ１３０合焦
位置と合致している。

このように撮影レンズ１３による被写体の合焦位置と２
重像合致式の距離計による被写体測距距離とが連動・合
致しているので、例えばレリーズボタン１８を押して撮
影レンズ１３の合焦位置を至近距離から無限遠に向けて
制御スプリング１５　Ｋよって移動すると、同時に距離
針も至近距離から無限遠に向げて可動ミラー鴛を回転さ
せることとなる。

光電素子１４ｍと１４ｂとの光電流が合致した時点で、
レンズ停止ソレノイド１７を作動させて撮影レンズ１４
を停止させることでＡＦがなされて撮影を行なう。

ここで可動中心１２ｍを中心として測距に伴って可動す
る可動ミラー１２に、第１図（ｂ）　Ｋ示すような端子
板１８を設け、カメラ側に設けた固定接片１９と接触す
るようにすると、端子板１８と接片１９とによって撮影
光学系のフォーカス状態を取出すことができ、検知手段
としてフォーカス状魅を検知することができる。

第２図は他のＡＦ左カメラ示したもので、アクティブ方
式のＡＦ左カメラある。第２図（ａ）でカメラに設けた
赤外発光素子（ＬＳ　）からコリメータレンズＬｌを通
して照射された赤外線が被写体０に反射して受光部のレ
ンズＬ２により像位置検出器ＰＳＤ上に結像する。第２
図（ｂ）　５　（ｅ）は光像輝度中心の位置に応じた電
気信号を発生する像位置検出器ＰＳＤの概念図を示した
もので、第２図（ｂ）は、ＰＳＤの断面図で、第２図（
Ｃ）はＰＳＤの上面図を示している。

受光面２１の両端には電極Ｐ１、Ｐ、があって背面には
電極Ｐ、がある。いま、第２図（ｂ）でＰＳＤの受光面
２１の一点に光スボッ）Ｌが当ると空乏層内（１層）で
正負の電子正孔対が発生し、このうち電子はＮ層へ正孔
はＰ層へ流れて行く。Ｎ層に達した電子は、そのまま電
極Ｐ８を通って流れて行く。

一方、Ｐ層に達した正孔が電極へ達するにはＰ層にそっ
て流れなければならないが、Ｐ層には電気抵抗があるの
で、電極Ｐ１、Ｐ層からの出力電流１１、■、は同じ値
にならず平均抵抗Ｒ１、馬で比例配分される。したがっ
て、抵抗Ｒ１、馬で按分された出力電流Ｉ８、■、の差
から光スボ９）Ｌの位置を求めることができる。

第２図（ｄ）に示した位置検出処理回路ＰＤＣは、出力
１流１１、Ｉ、を演算処理して物体Ｏまでの距離Ｄ０に
相当する電気信号を出力するもので、位置検出処理回路
ＰＤＣは、差動アンプＡＩ、加算アンプＡ！、除算アン
プＡ　Ｂ’で構成されていて、像位置検出器ＰＳＤの出
力電流工１、工、を、差動アンプＡ、による差動電流Ｉ
ｎ（＝　Ｉｔ　　Ｉｔ、位置出力）を加算アンプＡ、に
よる加算電流ＩＡ（＝＝　１１＋　Ｉ、、全党電流）で
除算する。すなわち、除算アンプＡ、で除算出力電流工
。（＝−！−！！−）を出す位置検出処理回路である。

ＩＡ ＩＤをＩＡで除算処理すること罠より、対象物の反射光
の強さに影響されることなく、常に一定の位置信号工。

が出力され、輝度重心の移動量が正確に求められる。除
算出力Ｉ０は、像位置検出器ＰＳＤ上の距離による像移
動量に関係した信号なので、第２図（ｅ）に示すように
、除算出力Ｉ。かう物体距離Ｄ０を求めることができる
。

第２図（ａ）でレリーズボタンＬＢを押すと撮影レンズ
Ｌ３の鏡胴は爪Ｐ□、烏がはずれて、レンズのピント位
置は近距離側Ｎかも遠距離側ωに移動し、その間光源Ｌ
Ｓから被写体に向けて光線が光学系り、を通って投光さ
れる。さきに説明した位置検出処理回路ＰＤＣからの除
算用カニ。は、電流電圧変換器Ａ、で被写体距離Ｄ０に
対応した電圧Ｖ、となる。

一方、撮影レンズＬ、の鏡胴位置に応じた電圧■、とは
、差動アンプＡ６から電圧Ｖ８として電圧Ｖ、と電圧Ｖ
、との差が出力される。撮影レンズＬ、のピント位置が
距離Ｄ０となったところで、電圧ｖ２は電圧■１と合致
し、差動アンプＡ６からの出力Ｖｓは０となる。

出力ｖ０がＯとなると、レンズ停止ソレノイドＳＱＬは
吸引状態から解除されて、爪Ｐ１はバネ力８１によって
う、りＬＣＫ飛込み、距離り。に相応した位置に撮影レ
ンズＬ、を固定し、自動焦点がなされたこととなる。

本実施例においては、被写体距離測定手段圧よる信号と
して、位置検出器ＰＳＤの出力電流工３、Ｉ、又は位置
検出処理回路による除算出力電流Ｉ０を得ることができ
る。

プログラム自動露出制御方法及び装置に関する本発明は
、被写体の距離情報に基づいて異なる露出制御プログラ
ムを選択するもので、カメラにあっては上記の実施例か
ら明らかなように、＜１）手動で設定した被写体距離情
報に基づく場合、（２）撮影光学系のフォーカス状態検
知手段による場合、（３）距離測定装置からの信号に基
づく場合、等をもって距離情報とする。

今、本発明を適用したＡＦ左カメラついて説明する。第
３図は制御回路図を示したもので、第４図は撮影終了ま
での基本的フローチャート図を示している。ここでシャ
、ターボタンは第１Ｒ８，、第２段Ｓ、０２段スイ、チ
となっている。シャ？ターボタンの第１ストローク押下
げ（Ｓ、ＯＮ）により、電源ＯＮされ被写体距離と被写
体輝度を測定し一１双方の情報により後述する本発明に
よ−る内蔵プログラム上の被写体輝度と被写体距離に適
合した絞りとシャ、ター秒時が選択され、設定範囲外に
あるときは高輝度警告や手振れ警告が発せられる。

シャ、ターボタンの第２ストローク押下げ（ＳｔＯＮ）
　Ｋよって、焦点位置へのレンズ移動がなされたのち、
選択された絞り位置とシャッター秒時で露光がなされる
。

第５図は露光プログラムの１実施例を示すもので、第６
図は被写体の距離情報とＥＶ値に基づいて第５図の露光
プログラムによった絞りとシャ、ター秒時を選択するフ
ローチャート図を示している。

ここで絞り値とＡＶとの関係は、 であって、シャ、ター秒時と討との関係は、であって、
輝度（Ｂｖ）、フィルム感度（Ｓｖ　）の間でをよ Ｅｙ＝　Ａｖ＋　Ｔｖ　”　Ｂｙ　＋　Ｓｖの関係にあ
る。

例えば被写体距離１．５ｍ以内の場合の露光プログラム
はへのプログラムラインとなり、最小絞り値はＦ　１１
で、被写体輝度に対応して、Ｆ２２〜Ｆｉｌの間の絞り
値を選択する。例えばＡ　Ｓ　Ａ／　ｔ　Ｓ　０１００
の感材使用のとき、Ｌｖ１８ではＦ２２で”１５００秒
の露光条件となり、ＬｖｌｌではＦｉｌでｌＡ５秒とな
る。

また被写体距離が１．５ｍ〜３ｍの時はＢのプログラム
ラインとなり、最小絞り値はＦ５．６で被写体輝度に対
応してＦ２２νＦ５．６の間の絞り値を選択する。例え
ばＡＳＡ／ＩＳＯ１００の感材使用のとき、Ｌｖ１８で
はＦ２２で１１５ｏθ秒の露光条件となるが、Ｉｙｌｌ
ではＦ５．６で１滝秒となる。同様に被写体距離がａｏ
〜３ｍの場合はＣのプログラムラインとなり、被写体輝
度に対応してＦナンバーとシャ、ター秒時を変化させる
。

このような被写体距離に対応したマルチプログラムによ
り近距離における被写界深度は大幅に増大１．．ＡＦに
おいては近距離側でのレンズスト。

ブ位置数を減らすことが可能となる。第７図はレンズス
ト、プ位置と被写界深度との関係を示したもので、撮影
レンズの焦点距離ｆ＝３８ｍで、開放ナンバー２．８に
ついて示している。いま許容錯乱円をｄ、　＝　０．０
５ｍ１　（遠距離側）、ｄ、＝　０．０７ｘｇ　（近距
離側）とするとき、従来においてはレンズスト。

プ位置は点線で示した、１．０　ｍ　、　１．２　ｍ　
、　２　ｍ　。

３ｍ、ｏｏの最低６段のストップ位置数を必要としてい
たが、第５図に示した露光プログラムによるときは実線
で示した最低１ｍ、１．７ｍ、３ｍ、ωの４段のストッ
プ位置数に減らすことが可能となった０ このように本発明圧よるときは、近距離側でのレンズス
トップ位置数を減らすことが可能となり、また同数のス
ト、プ位置数としておくときは撮影最短距離を更に近く
へ設定することも可能となる。

また近距離の被写体に対しては撮影レンズを絞り込むこ
とによって被写体前後の画質の向上等多くの利点を有す
ることとなる。

第８図も第６図と同じ（、Ｗ値に基づいてなされる本発
明の１実施例であるフローチャート図を示したものであ
る。被写体距離が１．５ｍ以下のときは絞り開口の比較
的小さな範囲で絞りが変化するプログラム１による自動
露出制御がなされる。

また被写体距離が１，５ｍと３ｍとの間にあるときは絞
り開口が中間の絞り範囲で絞りが変化するプログラム２
による自動露出制御がなされる。更に被写体距離が３ｍ
以上のときは絞り開口の比較的大きな範囲で絞りが変化
するプログラム３による自動露出制御がなされる。

このような被写体距離に対応したマルチプログラムはＡ
Ｆ左カメラあると手動によって距離合せするカメラであ
るとに拘らず適用されるもので、その露光プログラムも
２以上からなるものであればよ（、ヰの露光プログラム
を被写体距離に対応して、遠距離被写体に対しては絞り
開口が比較的大きな範囲まで絞りが変化する自動露出制
御、プログラムにより、近距離被写体に対しては絞り開
口が比較的小さな範囲で絞りが変化する自動露出制御プ
ログラム罠従って露出制御が行われるようＫするものは
、その距離情報が如何なる形で取り入れられるものであ
っても本発明に含まれる。

発明の効果 本発明を組み込まれたカメラは、ＡＦ左カメラ設計・作
製する上で極めて有利な特性を有しておリ、一般カメラ
としても一般撮影時の被写界深度を適切に保持する優れ
た特性を有するものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図（＆）は２重像合致式の距離計を用いただカメラ
の概略構成を示したもので、第１図（ｂ）は之の要部拡
大図である。 第２図（＆）はアクティブ方式のＡＦカメラの概略構成
を示したもので、第２図（ｂ）ｔ　（ｃ）は像位置検出
器の概念図、第２図（ｄ）は位置検出処理回路、第２図
（ｅ）は除算出力と物体距離との関係を示す。 第３図は本発明の制御回路図を示したもので、第４図は
撮影終了までの基本的フローチャート図を示す。 第５図は露光プログラムの１実施例で、第６、第８図は
７０−チャート図を示す。また第７図はカメラのレンズ
ストップ位置と被写界深度との関係を示す。 代理人　　桑　原　義　美 （ｂ） （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）４　　５　
６７Ｂ’１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　絞り開口の比較的大きな範囲まで絞りが変化
   する自動露出制御プログラムと、絞り開口の比較的小さ
   な範囲で絞りが変化する自動露出制御プログラムに従っ
   て露出制御が行われ、遠距離被写体に対して前者の自動
   露出制御プ四グラムに従って露出制御が行われ、近距離
   被写体に対して後者の自動露出制御プ四グラムに従って
   露出制御が行われることを特徴とするプログラム自動露
   出制御方法。 （匂　前記２者の自動露出制御プログラムの選択が手動
   で設定した被写体距離情報にもとづいて行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動露出制御方
   法。 （３）　　前記２者の自動露出制御プログラムの選択が
   距離測定装置からの信号にもとづいて行われることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動露出制御方法
   。 （４）最大絞り開口を異にする３以上の自動露出制御プ
   ログラムに従って露出制御が行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の自動露出制御方
   法。 （５バリ　被写体輝度測定手段 （ｂ）　　絞り開口の比較的大きな範囲まで絞りが変化
   する露出制御プログラムを持つ第１自動露出プログラム
   を実現する手段 （ｃ）　　絞り開口の比較的小さな範囲で絞りが変化す
   る露出制御プログラムを持つ第２自動露出プログラムを
   実現する手段 （ｄ）　　撮影光学系のフォーカス状態検知手段及び （＠）　　前記フォーカス状態検知手段の信号にもとづ
   いて、遠距離に前記撮影光学系がフォーカスされたとき
   に前記第１プログラムを実現する手段に従って、近距離
   に前記撮影光学系がフォーカスされたときに前記第２プ
   ログラムを実現する手段に従ってそれぞれ露出制御を行
   なうように働（選択手段を有することを特徴とするプロ
   グラム自動露出制御装置。 （６）最大絞り開口を異にする３以上の露出プログラム
   を持つプログラム手段を有し、前記フォーカス状態検知
   手段の信号にもとづいて、そのいずれかの露出プログラ
   ムを前記選択手段が選択することを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載のプログラム自動露出制御装置。 （７）撮影光学系が限られた数個のフォーカス状態に設
   定されるよう構成され、前記フォーカス状態検知手段の
   信号の種類に対応して、前記露出プログラム手段がそれ
   ぞれ設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   又は第６項記載のプログラム自動露出制御装置。 （８）　　フォーカス状態が複数の所定範囲に区分され
   、それぞれの範囲について前記フォーカス状態検知手段
   が異なる信号を出し、該信号の種類に対応して前記露出
   プログラム手段がそれぞれ設けられたことを特徴とする
   特許請求の範囲第５項又は第６項記載のプログラム自動
   露出制御装置。 （９）　（ａ）　　被写体輝度測定手段（ｂ）　　絞り
   開口の比較的大きな範囲まで絞りが変化する自動露出制
   御プログラムを持つ第１露出プログラムを実現する手段 （ｅ）　　絞り開口の比較的小さな範囲で絞りが変化す
   る自動露出制御プログラムを持つ第２露出プログラムを
   実現する手段 （ｄ）　　被写体距離測定手段 及び （ｅ）　　前記被写体距離測定手段の信号にもとづいて
   、該信号が遠距離を示すときは前記第１プログラムを実
   現する手段に従って、近距離を示すときは前記第２プロ
   グラムを実現する手段に従ってそれぞれ露出制御を行な
   うように働く選択手段 を有することを特徴とするプログラム自動露出制御装置
   。 θＯ）最大絞り開口を異にする３以上の露出プログラム
   を持つプログラム手段を有し、前記被写体距離測定手段
   の信号にもとづいて、そのいずれかの露出プログラムを
   前記選択手段が選択することを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載のプログラム自動露出制御装置。 （１１）前記被写体距離測定手段が区分された数個の被
   写体距離範囲に対応した測距信号を出し、前記露出プロ
   グラム手段が前記被写体距離範囲、従って測距信号に対
   応してそれぞれ設けられたことを特徴とする特許請求の
   範囲第９項又は第１０項記載のプログラム自動露出制御
   装置。 分圧対応して前記プログラム手段が設けられたことを特
   徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０項記載のプロ
   グラム自動露出制御装置。