JPS60144621A - 測光装置 - 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】 〔技術分野〕 この清明は、写真機用の測光装置、特にズームレンズを
使用したカメラの測光装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、ズームレンズを使用して写真撮影を行うときは、
横１を決めた後、レンズの焦点距離を望遠側から広角側
に変化させている。このため、レンズの倍率が低下し、
主要な被写体は小さくなり、画面全体に対する比率が低
下する。逆って、主要な被写体を特に重視して請出条件
を設定しようとしても、広角側では主要被写体の周辺の
明るさの影響を受けるため、主要被写体の存在する範囲
を中心として露出条件を設定することが著しく困難であ
るという問題点があった。

〔目的〕

この発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、
焦点距離の情報を有したズームレンズ等の光学系に、測
光条件信号を発する手段を連動させ、その測光条件信号
にもとづき、露光量を検出する測光手段の測光条件を変
化させることにより、常に主要被写体を重視した適正な
測光ができる測光装置を提供することを目的とする。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図ないし第６図とともに
説明する。

〔第１実施例〕 第１図はこの発明の測光Ｓｉｔの回路図である。

／／− 図において、１は焦点距離の情報を有するズ２−ムレン
ズ等の光学系、２はこの光学系１に連動し、１ＶＩ１１
光条件信号Ｓ、を発する手段、３はこの手段２よりの測
晃条作信号Ｓｌに基づいて主要被写体等の新宮範囲の露
光量を検出する測光手段、４はこの測光手段よりの検出
信号Ｓ２に基づいて絞り５を駆−する駆動手段である。

上記手段２は、光学系１の焦点距離の変化に連動するポ
テンショメータ６と、このポテンショメータ６に接続さ
れたコンパレータ７と、このコンパレータ７に接続され
た基準電圧発生回路７ｄとより成る。６ａ、６ｂ、６ｃ
は上記ポテンショメータ６の端子、７ａ、７ｂはおの２
のコンパレータＩの非反転入力端子、反転入力端子、Ｉ
Ｃは同じくコンパレータ７の出力端子でアル。コンハレ
ータフの非反転入力順子７ａは、ポテンショメータ６の
端子６Ｃに接続され、反転入力端子７ｂは基準゛電圧発
生回路７ｄの正極側に接続されている。

ポテンショメータ６は光学系１の焦点距離情報に応じ、
望遠側では、端子６ｃが端子６ａ側に移動し、広角側で
は、端子６Ｃが端子６ｂ側に移動する。

上述の測光手段３は、制御手段２の出力側に接続された
測光回路８と、この測光回路８に接続された演算増幅器
９と、この演算増幅器９の増幅度を切り換える切換回路
１０とより成る。上記ｉＪ光回路８は、ｉす５を経由し
た光を受光する一対の受光素子１１．１２と、この受光
素子１１．１２のアノード側に接続されたアナログスイ
ッチ１３とより成る。９ａ、９ｂは、２の２の演算増幅
器９の反転入力端子、非反転入力端子、９Ｃは同じく演
算増幅器９の出力端子である。切換回路１０は、制御手
段２に接続されたアナログスイッチ１４と、このアナロ
グスイッチ１４に直列に接続された抵抗１５と、この抵
抗１５と、アナログスイッチ１４の直列回路に並列に接
続された抵抗１６とより成る。このアナログスイッチ１
３．１４は、おのおの導通端子１３ａ、１３ｂ、１４’
ａ、１４ｂと制御端子１３ｃ　、　１４ｃを有しており
、制御端子１３ｃ　、　１４ｃがハイレベルになると、
おのおの導通端子１３ａ、１３ｂの相互間および導通端
子１４ａ　、　１４ｂの相互間が導通し、ローレベルに
なるとそれらの導通端子１３ａ、１３ｂ、１４ａ　、１
４ｂは非導通となる。上記アナログスイッチ１４は、受
光素子１１．　、１２の両方を使う場合と、受光素子１
２だけを使う場合とで同一の光強度に対して発生する光
を流が異なっても、測光手段３の出力は同じになるよう
に切換スイッチとして働くものである。

上述の駆動手段４は、測光手段３に接続された抵抗１Ｔ
と、この抵抗１Ｔに接続された演算増幅器１８と、この
演算増幅器１８の増幅度を決定する抵抗１９と、演算増
幅器１８の出力側に接続され、絞り５を駆動する駆動コ
イル２０と、演算増幅器１８の非反転入力側に接続され
た基準電圧発生回路２１とエリ族る。演算増幅器１８は
、反転入力端子１８ａと、非反転入力端子１８ｂと、出
力端子１８ｃとを有している。。駆動コイル２０は、絞
り５に接続されており、その駆動フィル２０の端子２０
ａに負電圧が印加されると、絞りは閉じ、正電圧が印加
されると絞りを、開くように構成しである。

次に第２図に測光手段３の受光素子１１．１２の配置を
示す。図示のように、受光素子１１は周辺部に一円に亘
って配設され、受光素子１２は中心部に配設してあり、
主要被写体を重視した側光ができるようにし、である。

次に、以上のように構成した測光装置の動作を説明する
。　、。

先ず、光学系１．を望遠側、即ち焦点距離を長くして撮
影する場合について説明する。ポテンショメータ６の端
子６ｃは端子６ａ側、すなわち電源側にある。このため
、コンパレータＩの非反転入力端子７ａは１反転入力端
子１ｂよりも電位が高くなり、コンパレータＴの出力端
子７Ｃはノ・イレベルとなる。従って、この出力端子７
ｃに接続されたアナログスイッチ１３．１４の制御端子
１３ｃ、１４ｃもハイレベ〃となる。これによって、ア
ナログスイッチ１３．１４の導通端子１３ａ−１３ｂ間
、１４ａ−１４ｂ間が導通する。すると、測光手段３の
受光素子１１．１２が並列に接続され、第２図に示すよ
うに、受光素子１１．１２の両方によって、光学系１と
絞り５を経由して結像された光をほとんど全面に亘って
光電変換する。

このようにして、露光斌が検出され、受光素子１１．１
２には、入射した光の強度に応じた電圧が発生し、この
電圧が演算増幅器９０反転入力端子９ａに入力される。

すると、この演算増幅器９は、これに接続した抵抗１５
．１６とで決定される増幅度に基づいて演算増幅を行い
、その出力端子９０より検出信号Ｓ２を駆動手段４へ送
出する。駆動手段４では、この検出信号Ｓ２が抵抗１７
を介して演算増幅器１８の反転入力端子１８ａに入力さ
れる。このとき、例えば、反転入力端子１８ａに入力さ
れた検出信号Ｓ２の電圧が、基準電圧発生回路２１の基
準電圧よりも低い場合、すなわち、入射光の強度が写真
撮影に必要とする値より低い場合は、演算増幅器１８の
出力端子１８ｃに正の電圧が出力される。この正の電圧
により駆動コイル２０が作動し、絞り５が開かれる。一
方、入射光強度が写真撮影に必要なものと比べて高いと
、測光手段３よりの検出信号Ｓ２は、基準電圧よりも高
くなる。すると、演算増幅器１８の出力端子１８ｃに負
の電圧が出力され、駆動コイル２０は負の電圧によって
作動し、絞り５が閉じられる。

こうして受光素子１１．１２に入射する光を減少させる
。このように各部が動作し、最終的には被写体からの光
強度に応じて絞り径を制御することにより測光手段３の
受光素子１１．１２に常に一定強度の光が入射するよう
になる。

次に、光学系１を広角側にした場合について説明する。

ポテンショメータ６の端子６Ｃは、今度は端子６ｂ側、
すなわち、グランドレベル側に動く、このため、コンパ
レータγの反転入力端子１ｂに印加される電屡が、非反
転入力に印加される電圧よりモ高レベルとなり、コンパ
レータ７の出力はローレベルとなる。従って、このコン
パレータ７の出力端子ＩＣに接続されたアナログスイッ
チ１３゜１４の制御端子１３ｃ、１４ｃもローレベルと
なり、その溝道端子１３ａ−１３ｂ、１４ａ−１４ｂ間
はともに非導通となる。従って、受光素子１２だけが光
電変換を行って測光することになる。

このとき、演算増幅器９の増幅度を決める切換回路１０
は抵抗１６だけとなり、演算増幅器９の増幅度を増すよ
うに作用する。従って、受光素子１２だけでも充分に測
光が行え、しかも、この受光素子１２は第２図に示すよ
うに、光像の中心部に位置されているので、中心部に位
置する重要な被写体の光像だけが光電変換される。これ
に基づいてコンパレータ９の出力端子９ｃ工り検出信号
ｓ２が駆動手段４へ送出され、絞り５の制御が行われる
、 なお、上述の説明では、受光素子は２個だけ用いて測光
を行うものを示したが、受光素子を３個以上用いて、焦
点距離情報を有した光学系に連動させて測光範囲を徐々
に変えることにより、さらに精度のよい露出制御を行う
ことが可能となることは言うまでもない。

捷だ、ここでは測光に際し、絞り５を絞って測光を行っ
た例を示したが、絞りを開放にして測光し、これに基づ
いた演算結果に従って、絞り５だけでなくシャッター速
度の制御を行うこと、或は単に測光値をファインダ内に
ディスプレイすることも可能であることは勿論である。

〔第２実施例〕 第３図はこの発明の他の実施例を示す測光装置の回路図
である。本実施例は従来の銀塩フィルムに代わる静止画
ビデオカメラに好適な測光回路である。

図において、３０は測光手段で、制御手段２に接続され
た測光部３１と、この測光部３１の出力側に接続きれた
積分回路３２と、この積分回路３２に接続された演算増
幅器３３と、この演算増幅器３３の出力側に接続された
出力切換部３４とより成る。側光部３１は、撮像用とし
ても用いられ、光電変換を行う２次元の電荷結合デバイ
ス（以下ＣＣＤという）３５と、このＣＣＤ３５より得
られる測光信号の信号処理を行う信号処理回路３６と、
クロック信号を送出するクロック送出器３７と、このク
ロック送出器３７の出力側に配設されたオア回路３８と
、とのオア回路３８により制御されるアナログスイッチ
３９とより成る。このアナログスイッチ３９は導通端子
３９ａ、３９ｂと制御端子３９ｃを有している。クロッ
ク送出器３１は、クロック発生回路４０と、これに接続
された一対の単安定マルチバイブレータ（以下ＭＭ１１
゜ＭＭｖという）４１．４２と、このＭＭＨ４１゜ＭＭ
Ｖ４２のアンドをとるアンド回路４３と工す成る。上記
積分回路３”２は、測光部３１のアナログスイッチ３９
に接続された抵抗４４と、この抵抗４４に接続されたコ
ンデンサ４５とより成る。

演算増幅器３３は、非反転入力端子３３ａ９反転入力端
子３３ｂお工ひ出力端子３３ｃを有し、出力端子３３ｃ
と反転入力端子３３ｂとが互いに接続され、電圧フォロ
アとして動作する。出力切換部３４は、スイッチ回路４
６と、このスイッチ回路４６の入力側に配設され、互い
に直列に接続された抵抗４７．４８とより成る。上記ス
イッチ回路４６は一対の入力端子４６ａ、４６ｂと、出
力端子４６ｃと、制御手段２に接続された制御端子４６
ｄとを有している。端子４６ａは、前記演算増幅器３３
の出力端子３３ａに接続され、端子４６ｂは抵抗４７．
４８の接続点Ｊに接続されている。

次に動作を説明する。

先ず、レンズを望遠側にセットした場合、ポテンショメ
ータ６の端子６Ｃは端子６ａ側に動き、コンパレータＴ
の非反転入力端子７ａの電位が反転入力端子７ｂの電位
よりも高くなるつこのため、コンパレータ７より発せら
れる測光条件信号Ｓ１はハイレベルとなる。従って、オ
ア回路３８の入力側はハイレベルとなり、その出力もノ
・イレベルとなる。この出力がアナログスイッチ３９０
制御端子３９ｃに加わると、導通状態となる。また、コ
ンパレータＴの出力端子７ｃに接続されたスイッチ回路
４６の制御端子４６ｄがノ・イレベルとなり、このスイ
ッチ回路４６は、入力端子４６ｂ−出力端子４６ｃ間が
導通状態となる。

一方、光学系１を調節し、絞り５を通してＣＣＤ３５上
に被写体の像を結ぶと、ＣＣＤ３５によねこの像が光電
変換される。すると、光電変換によって得られた信号は
、信号処理回路３６により輝度成分だ行が検出される。

このようにして得られる輝度信号Ｙはアナログスイッチ
３９を介して積分回路３２へ送られる。この按分回路３
２で、輝ｌｆ侶号Ｙの平均値がめられる。このとき、前
記アナログスイッチ３９は常に、導通しており全画面の
輝度信号Ｙが積分回路３２に入力されているので、全画
面の明るさの平均値が、積分回路３２より出力される。

この出力は、電圧フォロアとして構成された演算増幅器
３３の非反転入力端子３３ａに入力され、同じ値の電圧
が出力端子３３ｃより出力される。この出力は、出力切
換部３４のスイッチ回路４６に入力される。このスイッ
チ回路４６は、入力端子４６ｂと出力端子４６ｃ間が導
通しているので、演算増幅器３３よりの出力は抵抗４７
．４８で分割した電圧が出力される。この出力は、検出
信号Ｓ！と１て駆動手段４へ送出される。このとき、検
出信号Ｓ、の値が所定の値より大きい場合、すなわち、
全画面に入射した光像の輝度の平均値が望みの値よね高
い場合は、演算増幅器１８の出力は負となり、駆動コイ
ル２０の端子２０ａが負電圧で駆動され、絞り５が閉じ
られる。すると、ＣＣＤ３５への入射光の強度が低下す
る。

逆に、画面全体に入力する輝度の平均値が望みの値より
像く、検出信号Ｓ、の値が小さい場合は、演算増幅器１
８の出力は正となり、駆動コイル２０の端子２０ａに正
電圧が印加され、絞り５が開かれる。すると、ＣＣＤ３
５への入射光の強度が増ｈａする。このようにして最終
的には全画面への平均入射光量が常に一定となるように
露出制御が行われる。

次に、光学系１を広角側にセットした場合の動作につい
て述べる。

この場合、ポテンショメータ６の端子６ｃは端子６ｂ側
、すなわちグランド側にくるので、コンパレータＴの反
転入力端子７ｂの電位が、非反転入力端子７ａの電位よ
り高くなる。このため、コンパレータ７の出力はローレ
ベルとなる。従って、オア回路３８に加わる測光条件信
号Ｓ、はローレベルとなるから、別の入力であるアンド
回路４３の出力と同じ出力が送出される。一方、スイッ
チ回路４Ｇの制御端子４６ｄに加わる測光条件信号Ｓ１
もローレベルであるから、スイッチ回路４６は、入力端
子４６ａ−出力端子４６ｃ間が接続される。

次に、第４図および第・５図を参照してクロック送出器
３７の動作について説明する。第４図（ａ）。

第５図１ｂ＋に示すパルスがクロック発生回路４０より
水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤとして出力され、
それぞれＭＭ）（４１、ＭＭｖ４２に入力される。こｏ
ＭＭｔ（４ｌ　、ＭＭｖ４２からはおのおの第４図（ｂ
）、第５図１ｂ＋に示す出力Ｔ、、Ｔ２が出力される。

この出力Ｔ、は、水平同期信号ＨＤがハイレベルとなっ
ている範囲の中心部に対応した部分１１．の期間だけハ
イレベルとなる。また、出力Ｔ２は垂直同期信号ＶＤが
ハイレベルとなっている範囲の中心部に対応した部分ｕ
２の期間だけハイレベルとなる。アンド回路４３にはこ
のＭＭ　Ｈ４１とＭＭｖ４２の出力が入力されているの
で、水平・垂直画面が両方とも一部分だけ、すなわち、
第６図に示すように全画面Ａ中斜線で示す部分Ｂだけが
ハイレベルになる。従って、アナログスイッチ３９もこ
の斜線で示す部分Ｂで制御端子３９ｃがハイレベルとな
り、全画面Ａのうち斜線の部分Ｂに対応する輝度信号Ｙ
だけが積分回路３２へ伝達される。積分回路３２で積分
が行われ、演算増幅器３３より積分値、すなわち輝度信
号Ｙの平均値が出力される。この平均値は、全画面Ａか
らの輝度信号Ｙの平均値より小さいので、スイッチ回路
４６によって補正を行って駆動手段４へ検出信号Ｓ、を
送出する。この後の動作は光学系１を望遠側にセットし
た時と全く同じである。従って、この場合は、第６図の
斜線で示す部分Ｂだけの平均輝度が一定になるように露
出制御が行われる。このようにして広角側にセットした
ときは、画面全体Ａでなく、重要な被写体の存在する部
分Ｂの露出制御が適切に行われる。

この第２の実施例では、第６図の斜線部分Ｂ以外は重み
づけをゼロとした場合について説明したが、アナログス
イッチ３９に並列に抵抗を挿入することにより、斜線部
分Ｂ以外の輝度も露出制御に寄与゛させることができる
ことは勿論である。

また、測光範囲は、全体Ａから部分臼と急激に変化する
ようにしたものを示したが、第４図（ｂ）。

第５図（ｂｌのパルス幅を徐々に変えることにより・測
光範囲をさらに細かく調節することができることは言う
までもない。

〔効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ズームレンズ
等の光学系に連動して、測光条件信号を発する手段に従
って測光範囲を変化させることにより、ズームレンズを
広角側にセットした場合に。

被写体の全画面に対する比率が変化しても、゛目的とす
る重要な被写体を中心とした適切な測光を容易に行うこ
とができるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る測光装置の回路図、第２図は第
１図の受光素子の配置を示す説明図、第３図はこの発明
の他の実施例を示す測光装置の回路図、第４図（ａｌ　
、　ｌｂ）および第５図１ａ）　、　（ｂｌはそれぞれ
第３図のクロック送出器の各部の信号波形を示す波形図
、第６図はこの発明に係る測光装置の広角側での測光範
囲を示す説明図である。 １・・・・・・・・・光学系 ２・・・・・・・・・制御手段 ３．３０・・・・・・・・・測光手段 ４・・・・・・・・・駆動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ズームレンズを用いたカメラの測光装置であって、前記
   ズームレンズの焦点距離に連動して測光条件信号を発す
   る手段と、露光量を検出する測光手段と、前記測光条件
   信号に応答して前記測光手段の測光条件を変化させる手
   段を備えたことを特徴とする測光装置。