JPS5933889B2 - 自動選択機能を有する測光方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は受光系にフォト・ダイオードアレイ、ＣＣＤ（
電荷結合素子）等のイメージセンサを利用し、被写界条
件に適した測光形態を自動選択する測光方式に関する。

従来、被写界の状態に適した測光方式を選択する測光装
置としては、数個のＣＤＳ等の受光素子を設けて各々の
受光素子をスポット測光用及び平均測光用に指定し、該
スポット測光用の受光素子の出力と平均測光用の出力と
をアナログ的に比較し、該両測光値の出力差を検出して
自動的にスポット測光系ないし、平均測光系に切換え好
適な測光方法を決定するものが知られているが、前記ス
ポット測光用の受光素子は撮影される画面の被写体に対
しで〒定の位置にあらかじめ配置されているので、撮影
される画面の被写体の所定の一点のみのスポット測光し
か出来ない欠点を有して居り、１眼レフカメラにおいて
、ファインダー内に写される被写体の画面に対して自由
に所望の位置においてスポット測光を行なうことが出来
ないので、スポット測光可能な範囲も予め決められてし
まう制約が存していた。

本発明はＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤ（電荷結合素子
）等のイメージセンサから成る多数の微小な受光素子を
有する受光系を、ファインダーの近傍に設け、撮影する
被写体光を受光するよう配置し被写体の画像パターンを
前記多数の微小な受光素子により検知せしめることによ
り、該被写界光に対して前記受光系の各々の微小な受光
素子が、撮影される被写体の位置に対応する出力を発生
するので、該出力をダイナミツク又はスタテイツクな方
法により選択的に取り出すことにより、撮影される被写
体に対して所望のスポツト測光を行ない上述のような欠
点を解決した測光方式を提供するものである。

以下図示の実施例に基づいて本発明を詳述すると、第１
図は、撮影レンズの結像面等価位置近傍、例えば一眼レ
フカメラの焦点板の上方又は下方に設けられたＭＯＳイ
メージセンサ、ＣＣＤ（電荷結合素子）等のイメージセ
ンサのフオトダイオードから成る多数の微小の受光素子
の配置を示す配置図で、該微小な受光素子の個々を撮影
される被写体の画面の各部分に対応する位置に配置する
ことにより、前記各々の受光素子が対応する被写体の各
部分における個々の輝度を検出している。

第１図においてＶ−ｎ′は受光素子であり、Ｚ１は撮影
される被写体の画面における中央部分のスポツト測光を
行なうためのスポツトゾーンであり、該スポツト測光は
ｎ−ｋ（ｎ′の受光素子により行なわれる。Ｚ２は撮影
される被写体の画面における左上方部分のスポツト測光
を行なうためのスポツトゾーンであり、該スポツト測光
は前記受光素子中１（ｎ−ａ′により行なわれる。Ｚ３
は撮影される被写体の画面の右上方部分のスポツト測光
を行なうためのスポツトゾーンであり、該スポツト測光
は前記受光素子中ｎ−ｂ′〜ｎ−ｃ′により行なわれる
。Ｚ４は撮影される被写体の画面の右下方部分のスポツ
ト測光を行なうためのスポツトゾーンであり、該スポツ
ト測光は前記受光素子中ｎ一ｄ′〜ｎ−ｙにより行なわ
れる。Ｚ５は撮影される被写体の画面の左下方部分のス
ポツト測光を行なうためのスボツトゾーンであり、該ス
ボツト測光は前記受光素子中ｎ−Ｆ′〜ｎ−Ｇ′により
行なわれる。第２図は本発明に係る測光装置の一実施例
を示すプロツク線図で、第２図において、Ｙ−Ｎ５は被
写界光を受光する７オトダイオードアレイ等の受光素子
で、該受光素子１（ｎ″の出力信号を後段のオペアンプ
７に順次伝えるアナログスイツチ１に直列に接続し、該
アナログスイツチ１はシフトレジスタ２と接続されてい
る。

該シフトレジスタ２はゲート制御回路３と接続され、該
ゲート制御回路３は制御系５の制御信号により制御され
る。前記ゲート制御回路３は制御系５の信号によりゲー
ト１７を制御するよう構成されている。６はログダイオ
ードでオペアンプ７と共に対数圧縮回路Ａを構成してい
る。

１０はクロツクパルス発生器で基準パルスを発生し、Ｄ
−Ａ変換器９と接続し、該Ｄ−Ａ変換器９の出力端に階
段状波形を発生なさしめる。

８は比較回路で、入力端は前記オペアンプ７、Ｄ−Ａ変
換器９と接続され該両回路の出力を比較している。

１１はゲートで前記比較回路８とクロツクパルス発生器
１０と接続し、ナンド回路等から構成されている。

１２はカウンターで制御系５により制御され、前記クロ
ツクパルス発生器１０、Ｄ−Ａ変換器９、比較回路８、
ゲート１１と共にＡ−Ｄ変換器Ｂを構成する。

１３は加算器で該加算器の入力端は該カウンター１２の
出力端及び前記制御系５により制御される後段のレジス
ター１４からの帰還路と接続されている。

１７はゲートで前記カウンター１２の内容を、ＲＯＭ選
択スイツチ４によりスポツトゾーンＺ１を選択した時、
前記受光素子がｎ−ｋ番目以後の時に前記ゲート制御回
路３により加算器１８に伝達するよう構成されている。

１９は前記制御系５により制御されるレジスターで該加
算器１８Ｖｃ帰還され、前記ｎ−Ｋ５番目以後の受光素
子の各々の測光値の和を記録する。

２０は除算器で前記レジスター１９の内容を前記ｎ−ｋ
゛番目以後の受光素子の総数で除算するよう前記制御系
５により制御される。

２１はレジスターで該除算器２０と接続され、除算され
た値を記録し、前記ゲート１７、加算器１８、レジスタ
ー１９、除算器２０と共にスポツト測光系Ｃを構成する
。

１５は除算器で前記レジスター１４の内容を前記受光素
子の総数で除算するよう前記制御系５により制御される
。

１６はレジスターで該除算器１５と接続され、除算され
た値を記録し前記加算器１３、レジスター１４、除算器
１５と共に平均測光系Ｄを構成する。

２２は比較器でＲＯＭ選択スイツチ４により制御内容Ｒ
ＡとＲ，〜Ｒ５の１つが―度に選択された時、該レジス
ター１６の内容と前記レジスター２１の内容を比較する
よう接続され、該両レジスターの内容に±２ＥＶ以上の
露出差がある時は、ゲート２４をオンとし、土２ＥＶ以
内の時にはゲート２３をオンとする様、該ゲート２３，
２４と接続している。

２５は演算器で該ゲート２３，２４の出力端に接続され
、対数圧縮されたデジタル信号のシヤツタ一速度値２８
、絞り値２７、ＡＳＡ感度２６等の露光要素と共に前記
ゲートからの光情報信号と演算され、該演算器２５と接
続された絞り制御系３０又はシヤツタ一速度制御系２９
を制御すると共に、前記制御系５により制御されるラツ
チ３１に接続され、該ラツチの後段のデコーダ３２、表
示器３３と共に構成される表示系Ｅにより表示される。

３５は前記絞り制御系３０とシャツタ一制御系２９とを
切換える切換スイツチ、３４は前記シヤツタ一速度値２
８、絞り値２７とを切換える切換スイツチである。

ＲＯＭ選択スイツチ４は前記制御系５に組みこまれてい
る制御内容を選択する選択スイツチである。Ｒ１は前記
制御系５に組みこまれている制御内容の１つで、該制御
内容Ｒ１は第１図におけるスポツトゾーンＺ１が出力を
発生している間、前記ゲート１７をオンとし、該スポツ
トゾーンＺ１によるスポツト測光を行なうものである。
Ｒ２は前記制御系５に組みこまれている制御内容の１つ
で、該制御内容Ｒ２は第１図におけるスポツトゾーンＺ
２が出力を発生している間、前記ゲート１７をオンとし
該スポツトゾーンＺ２によるスポツト測光を行なうもの
である。Ｒ３は前記制御系５に組みこまれている制御内
容の１つで、該制御内容Ｒ３は第１図におけるスポツト
ゾーンＺ３が出力を発生している間、前記ゲート１７を
オンとし該スポツトゾーンＺ３によるスポツト測光を行
なうものである。Ｒ４は前記制御系５に組みこまれてい
る制御内容の１つで、該制御内容Ｒ４は第１図における
スポツトゾーンＺ４が出力を発生している間、前記ゲー
ト１７をオンとし該スポツトゾーンＺ４によるスポツト
測光を行なうものである。Ｒ５は前記制御系５に組みこ
まれている制御内容の１つで、該制御内容Ｒ５は第１図
におけるスポツトゾーンＺ５が出力を発生している間、
前記ゲート１７をオンとし、該スポツトゾーンＺ５によ
るスポツト測光を行なうものである。前記制御内容Ｒ１
〜Ｒ５のいづれか１つのみ、前記ＲＯＭ選択スイツチ４
により選択されている時には、前記比較回路２２、ゲー
ト２３は不作動となつており、ゲート２４が作動するよ
う前記制御内容が組まれている。ＲＡは前記制御内容の
１つであり、該制御内容ＲＡのみ前記ＲＯＭ選択スイツ
チ４により選択すると、比較回路２２、ゲート２４は不
作動となり、ゲート２３が作動するように該制御内容に
組みこまれている。前記制御内容ＲＡとＲ１〜Ｒ５のい
づれか１つが一度に前記ＲＯＭ制御スイツチ４により選
択されると、前記比較回路２２が作動し、ゲート２３，
２４は該比較回路２２の制御信号により制御されるよう
になる。第３図ａは、本発明に係る測光装置に用いられ
ているＭＯＳイメージセンサの回路図で、第３図ｂはＭ
ＯＳイメージセンサのタイミング・チヤートを示すタイ
ミングチヤート図である。

本発明に係る測光装置に用いられるＭＯＳイメージセン
サについて説明すると、クロツクψ１，ψ２には第３図
ｂに示されるクロツクパルスψ，″，′ψ２が伝達され
ている状態で、スタートパルスＶ８に第３図ｂに示され
るスタートパルスＶｓ′が印加されるとスイツチＳ，の
ゲートＶＧ，にＶ。

ｌ′の電圧が印加されフオトダイオードＤ１が被写界光
に対応した出力を発生し、前記クロツクパルスψ，″，
ψ２′の半周期後にスイツチＳ２のゲートＶＧ２にはＶ
Ｇ２゛の電圧が印加され、フオトダイオードＤ２が被写
界光に対応した出力を発生し、前記クロツクパルスψ１
７，ψ２′がさらに半周期進むと、前記スイツチＳ，の
ゲートＶＧｌにはＶＧ／の電圧が元に戻り、該スイツチ
Ｓ，はオフとなると共に次段スイツチがオンとなる為、
該スイツチに接続されたフオトダイオードが出力を発生
し、以下順次上述の動作がくり返えされ、フオトダイオ
ードは順次出力を発生する。第１図、第２図示の本発明
に係る測光装置の動作について説明する。

今、ＲＯＭ選択スイツチが制御内容Ｒ１とＲＡを一度に
選択している状態で、被写界からの光を１″〜ｎ″が受
けていると、制御系５からの信号により、シフトレジス
ター２、ゲート制御回路３が作動し、受光素子１′の出
力がアナログスイツチ１を介してオペアンプ７、ログダ
イオート６からなる対数圧縮回路に伝達され、該対数圧
縮回路により前記受光素子１″の対数圧縮された被写界
信号が比較回路８に伝達される。

一方、前記制御系５によりクロツクパルス発生器１０は
クロツクパルスを発生し、該クロツクパルスをＤ−Ａ変
換器９に伝達すると共にゲート１１を介して、カウンタ
ー１２に伝達し、該カウンター１２により計数される。
前記Ｄ−Ａ変換器は前記クロツクパルスの数に対応した
階段状波信号を発生し、前記受光素子１″による対数圧
縮された信号と該階段状波信号とが比較回路８により比
較回路８により比較され、両信号の値が等しくなつた時
、該比較回路８がオフ信号を発生し、該信号をゲート１
１をオフとなす為前記クロツクパルスが前記カウンター
１２に伝達されるのを阻止され、前記受光素子１′によ
る対数圧縮された被写界信号に対応したデジタル信号が
前記カウンター１２により計数されることになる。

該カウンター１２が計数を終えると、前記制御系５によ
る制御信号で、前記デジタル信号は加算器１３を介して
レジスター１４に移され記録される。

該レジスター１４が前記デジタル信号を記録すると、前
記制御系５による制御信号が前記シフトレジスター２に
伝達され、受光素子２″の被写界情報信号を受光素子１
″による信号と同様に前記カウンター１２で、被写界情
報信号に対応したデジタル信号を計数し、輔市口算器１
３を介して前記レジスター１４に記録されている受光素
子１″の被写界情報信号と共に加算し、該レジスター１
４に前記受光素子１″と２″ デジタル信号の和として
記録される。

以下受光素子３″〜Ｎ５まで幀次被写界情報信号がデジ
タル信号として、前記レジスター１４に加算されて記録
される為、該レジスター１４には、第１図に示した受光
素子１″〜ｎ″までの被写界情報信号の総和が記録され
る。

即ち第１図示の如く各受光素子は被写界光全域にわたつ
て配置されているので、前記レジスター１４には平均測
光値のｎ′倍の値が記録されることになる。上述の如く
前記レジスター１４に受光素子１″〜ｎ″までの被写界
情報信号の総和が記録されると、前記制御系５により除
算器１５に該被写界情報信号の総和が伝達され、該情報
信号の総和は全受光素子の数（ｎ′）で除算され、レジ
スター１６に平均測光値として記録される。

上述した測光過程において、ｎ−ｋｌ番目の受光素子の
動作時に前記制御系５から制御信号が前記ゲート制御回
路３を介してゲート１７に伝達され、該ゲート１７をオ
ンとなし、前記ｎ−ｋ′番目以後の受光素子による前記
カウンター１２に計数された被写界情報信号は平均測光
系に伝達させると共に、スポツト測光系の加算器１８に
伝達され、平均測光系に詳述した動作と同様にレジスタ
ー１９に前記受光素子ｎ−Ｋ″〜ｎ″番目までの被写界
情報信号の総和が記録される。

該レジスター１９に前記受光素子ｎ−ｋ″〜ｎ″番目ま
での被写界情報信号の総和が記録されると、前記制御系
５により除算器２０が動作し、該ｎ−Ｋ５〜ｎ″番目の
情報信号の総和は、ｎ−ｋ″〜ｎ″番目の受光素子の数
（ｋ″）で除算され、レジスター２１に記録される。第
１図示の如くｎ−ｋ″〜ｎ″番目の受光素子は、スポツ
トゾーンＺ，として被写界光の中央の一部の輝度を測光
するように配置されているので、前記レジスター２１に
は、スポツト測光値が記録されたことになる。前記レジ
スター２１に記録されたスポツト測光値と前記レジスタ
ー１６に記録された平均測光値は、前記制御系５の信号
により比較回路２２に伝達され、該比較回路２２により
比較され、両測光値間に±２ＥＶ以上の露出差が検出さ
れた時には、該比較回路２２がオン信号をゲート２４に
伝え、該ゲート２４をオンとなし、前記レジスター２１
に記録されているスポツト測光値を該ゲート２４を介し
て演算器２５に伝達し、又前記露出差が士２１ＥＶであ
れば、前記比較回路２２がオン信号をゲート２３に伝え
、該ゲート２３をオンとなし、前記レジスター１６に記
録されている平埃頗ｕ光値を該ゲート２３を介して前記
演算器２５に伝達する。

該演算器に伝達されたスポツト測光値もしくは平均測光
値は、対数圧縮されデジタル化されたシヤツタ一速度値
２８又は絞り値２７、ＡＳＡ感度値２６と共に演算され
、絞り制御系３０又はシヤツタ一速度制御系２９を制御
すると共に、ラツチ３１．デコーダ３２、表示器３３か
らなる表示系に伝達され、シヤツタ一速度値又は絞り値
の表示を行なう。上述した過程はＲＯＭ選択スイツチ４
により制御内容ＲＡとＲ１とを一度に選択した場合であ
り、被写界状態によつて、撮影される被写体の画面の左
上方のスポツト測光値と平均測光値とを比較したい時に
はＲＯＭ選択スイツチ４により制御内容ＲＡとＲ２とを
一度に選択すれば、上述した過程と同様な動作により成
される。

スポツト測光のみ行なう時には、撮影される被写体の画
面の所望のスポツトゾーンに対応する制御内容をＲＯＭ
選択スイツチ４により選択すれば（今スポツトゾーンＺ
１を選択したとする）上述した過程と同様な動作により
平均測光の値が前記レジスター１６に、スポツトゾーン
Ｚ１のスポツト測光値は前記レジスター２１に記録され
る。

今制御内容Ｒ１のみを選択しているので、比較回路２２
、ゲート２３は不作動となつており、ゲート２４のみ作
動し、前記レジスター２１に記録されているスポツトゾ
ーンＺ１のスポツト測光値はゲート２４を通つて演算器
２５に伝わり、以下ＲＡとＲ，を選択した場合と同様に
制御される。平均測光のみ行ないたい場合には、ＲＯＭ
選択スイツチ４により制御内容ＲＡのみを選択すれば、
ゲート１７はオンせず、スポツト測光系Ｃ及び比較回路
２２、ゲート２４は不作動となり、ゲート２３が作動す
るので、上述した過程と同様な動作によりレジスター１
６に平均測光値が記録され、ゲート２３を通つて演算器
２５に伝わり、以下制御内容ＲＡとＲ１を選択した場合
と同様に制御される。尚、上記実施例では上記各受光素
子から出力を抽出する方法として、受光素子の各出力を
走査回路によつてシーケンシャルに得るようにした所謂
ダイナミツクな出力抽出方法を開示しているが、これは
、各受光素子にそれぞれ出力線を設けて、各受光素子の
出力をパラレルに同時に得るようにする周知の所謂スタ
テイツクな出力抽出方法にしてもよいことは言うまでも
ない。

叙上記載の如く本発明の測光装置においては、ＭＯＳイ
メージセンサ、ＣＣＤ（電荷結合素子）等のイメージセ
ンサから成る多数の受光素子を有する受光系を用い、該
受光系の各々受光素子をレンズを通し撮影される被写体
の画面の各部分に対応する位置に配置することにより、
各々の受光素子にその対応する被写体の各部分における
個々の輝度を測光させ、該受光素子の各々の出力を選択
的に取り出すことにより所望の測光を行い、かつ自動的
に最適の測光方式を選択するものであるから、撮影され
る被写体の画面の全範囲にわたリスポツト測光ができる
と共に、撮影に適した測光を自動的に選択することがで
き、カメラの露出を常に正確なものとすることができる
。

また、本発明は複数の受光素子によつて得られる測光値
の総和を受光素子数で除算して測光情報を得るように構
成したので、測光動作する受光素子の数が異なつた場合
にも、その測光情報出力に応じて同一の露出制御を行え
ば良いので、カメラの露出制御手段を複雑にすることな
く確実な露出を行うことができる。即ち、本発明によれ
ば、同一輝度の被写体を測光する際に、測光動作する受
光素子の数によつて測光情報が変化してしまうというよ
うな不都合は生じず、最適な露出を簡単な構成で得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る測光方式に用いる受光素子の配置
を示す配置図、第２図は本発明に係る測光方式の一実施
例を示すプロツク線図、第３図ａは本発明に係る測光方
式に用いるＭＯＳイメージセンサの回路図、第３図ｂは
第３図ａのタイミングチヤート図である。 １″〜ｎζ・・・・・受光素子、Ｚ１〜Ｚ５・・・・・
・スポツトゾーン、１・・・・・・アナログスイツチ、
２・・・・・・シフトレジスター ３・・・・・・ゲー
ト制御回路、Ａ・・・・・・対数圧縮回路、Ｂ・・・・
・・Ａ−Ｄ変換系、５・・・・・・制御系、４・・・・
・・ＲＯＭ選択スイツチ、Ｃ・・・・・・スポツト測光
系、Ｄ・・・・・・平均測光系、２２・・・・・・比較
回路、２３，２４・・・・・・ゲート、ＲＡ，Ｒｌ〜Ｒ
５・・・・・・制御内容。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 撮影レンズによつて形成される被写界面全体に対応
   するよう配列された多数の受光素子と、上記受光素子の
   うちの選択された一部の受光素子の出力を抽出するゲー
   ト回路と、上記ゲート回路によつて抽出された受光素子
   の出力の加算値を、その加算数で除算した平均値に相当
   する第１の測光量を演算する第１の演算回路と、被写界
   面全体にわたる受光素子の出力の加算値を、その加算数
   で除算した平均値に相当する第２の測光量を演算する第
   ２の演算回路と、上記第１の測光量と上記第２の測光量
   の大小関係を比較する比較回路と、上記比較回路の出力
   に基づき上記第１、第２の測光量の大小関係の差が所定
   レベル以上になつた場合には上記第１の測光量をカメラ
   の露光量を制御する為の信号として選択し、上記大小関
   係の差が所定レベル以下の場合には上記第２の測光量を
   カメラの露光量を制御する為の信号として選択する選択
   回路とからなることを特徴とする測光装置。