JPS6275324A - 分割測光方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は物体及び場所等の輝度を自動的に測光する測
光方法に関するものであり、特に、カメラの電子シャッ
ターすなわち、自動露出制御のための測光方法に関する
ものである。

〔発明の背景〕

最近生産されるカメラの殆んどには電子シャッタが装備
されるようになっており、従って被写体や背景の輝度の
測定と露出量の決定とが全自動的に行われるようになっ
ている。電子シャッタはよく知られているように、被写
体や背景の輝度に応じ念電気的出力を発生する測光素子
と、該測光素子の出力信号を処理し且つ記憶する信号処
理回路と、から構成されており、従来は信号処理回路の
すべてがアナログ回路で構成されているものが多かりた
が、ＳＬＲカメラ（−眼レフ）の場合にはＴＴＬ測光方
式であって測光情報の長秒時記憶が必要であることから
、ＳＬＲカメラ用の電子シャッタでは測光素子の出力信
号を圧縮するための回路部分を除き、演算処理と記憶と
に関する回路部分は７’イジタル化されている。しかし
測光信号の処理をディジタル回路で行うと演算を高精度
で行うことができるとともに測光情報の記憶には好都合
であるが、人工光源の照明下での測光においては該光源
のフリッカの影響が入らないようにしなければならない
。

第４図は従来のＳＬＲカメラ用の電子シャッタにおける
測光回路の要部構成を示したものである。

同図において、ＳＰＡは撮影画面の中央部を測光するた
めの測光素子、ＳＰＢは撮影画面の周辺部を測光するた
めの測光素子、ＯＰは該測光素子ＳＰＡ及びＳＰＢの出
力信号を増幅する演算増幅器、ＬＤは該測光素子の出力
信号を対数圧縮する対数圧縮素子、ＡＤＩは演算増幅器
ＯＰの出力をディジタル信号に変換する二重積分型ＡＤ
変換器、ＣＫＴは演算回路、である。演算増幅器ＯＰの
入力端子には測光素子ＳＰＡ及びＳＰＢの各々に直列に
ＭＯＳ　　ＦＥＴから成るアナログスイッチＦＧＡ及び
ＦＧＢが接続されており、スポット測光時にはゲートφ
、に印加される制御信号によってＦＧＡのみがオンし、
平均測光時にはゲートφえ及びφ３に印加される制御信
号によりＦＧＡとＦＧＢの両方がオンするようになって
いる。

また、測光素子ＳＰＡ及びＳＰＢの各々と並列にアナロ
グ？　−）　ＥＧＡ及びＥＧＢが設けられており、この
アナロググー）　ＥＧＡ及びｇＧＢはそれと直列のアナ
ログスイッチＦＧＡ及びＦＧＢと相補的にオン・オフさ
れるようになっている。すなわち、ｆ−）φ。

に制御信号が印加されてアナログスイッチＦＧＡがオン
した時にはｒ−トφ、にアナログｆ　−）　ＦＪＧＡを
非導通にさせる制御信号が印加されてアナロググー　）
　ＥＧＡはオフとなる。これらのアナログダートＥＧＡ
及びＥＧＢはアナログスイッチＦＧＡ及びＦＧＢがオフ
の時に測光素子ＳＰＡ及びＳＰＢに発生する電圧を解放
して測光素子を短絡するためのものである。

ＡＤ変換器ＡＤＩは演算増幅器ＯＰの出力信号をディジ
タル信号に変換させる機能を有しているが、同時に１人
工光源による照明下での測光においては、該光源のフリ
ッカの影響を完全に排除できる機能を有していることが
必要である。

第５図は従来の測光回路に用いられている二重積分型の
ＡＤ変換器ＡＤＩにおけるＡＤ変換の原理を示した図で
ある。同図においてｖＡ及びＶＢは測光素子ＳＰＡ及び
ＳＰＢの出力信号を対数圧縮し且つ増幅した信号であり
、ｖＡ′及びｙ　、／はＡＤ変換器ＡＤＩに内蔵された
積分コンデンサからの電荷放出による信号を示している
。また、Ｔ１は積分時間、Ｔ２及びＴ３は逆積分時間、
であシ、積分時間Ｔ１は、螢光灯などの人工照明光源の
フリッカの一周期に相当する時間１０ｍｇｅａ（但し、
該光源の駆動電源が５０　Ｈｚもしくは６０　Ｈｚの商
用交流電源であると仮定して）に設定されている。同図
において、時刻ｔ１で入力信号ｖＡのＡＤ変換が開始さ
れると、時刻ｔ２までの時間Ｔ、の間、測光素子ＳＰＡ
の出力ｖＡが積分された後１時刻ｔ！から時刻ｔ３まで
の時間Ｔ２の間は、該ＡＤ変換器ＡＤＩに内蔵された積
分コンデンサからの電荷放出が行われる。測光素子ＳＰ
Ｈの出力ＶＢも同様に時間Ｔ１の間、積分された後、時
刻ｔ２以後は該積分コンデンサからの電荷放出による逆
積分によって電圧降下ｖＢ′が時刻ｔ３まで続く。入力
アナログ信号ｖＡ及びＶＢに対するディジタル信号出力
は時間Ｔ２及びＴ３の長さに等しい・ぐルス列となって
演算回路ＣＫＴに印加される。

前記の如き二重積分型のＡＤ変換器では、各測光素子の
出力をディジタル変換するのに最低１０ｍ１ｌｅｌｅの
時間が必要であるため、測光素子の数がｎ個であれば（
１０Ｘｎ　）ｍｓｅｃの時間が必要となシ、従≦て測光
に要する時間がかかりすぎるという欠点があった。その
ため、前記の如き測光方式の電子シャッタを内蔵したカ
メラでは、高速で動く物体の撮影をすることができなか
った。

そこで本発明者は、照明用ＡＣ光源のフリッカの周期を
一演算周期として測光素子の出力を時系列的に繰返して
ＡＤ変換するとともにそのＡＤ変換値の加算値もしくは
平均匝を以て各測光素子の出力とする測光方法を発明し
たが、この測光方法によると一演算周期内で正弦波状に
周期的に明滅する光源に対しては正確な測光を行うこと
ができるが、光源の光度が単調に増大する場合や或いは
光源の光度が単調に減少するような場合には誤差が生じ
ることが判明してのる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、光源の光度が単調増大する場合等に
おいても光源のフリッカの影響を完全に排除することが
できるとともに正確な測光を行うことのできる測光方法
を提供することである。また、この発明の目的は、多数
の測光素子を内蔵する測光回路においても該素子の出力
信号を短時間でＡＤ変換して正確な測光をすることがで
きる測光方法を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明方法にお−ては、光源のフリッカの周期を一演算
周期として複数の測光素子の出力のＡＤ変換順序を交互
に変えながら繰返しＡＤ変換を行うとともに各測光素子
の出力のＡＤ変換値の一周期内の加算値又は平均値を求
め、この加算値又は平均値を以て各測光素子の出力とす
る、ことを特徴とするものである。本発明方法によれば
、光源の光度がどのような変化をする場合であっても高
精度の測光をすることができ、特に、多数の測光素子を
内蔵する測光回路においても該素子の出力信号を短時間
でＡＤ変換することができるため従来の方法よりも高精
度且つ高速に測光を行うことができる。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の方法を実施するための測光回路の第一
実施例を示す。なお、同図において第４図と同一符号で
表示された部分は従来の測光回路を構成している要素と
同じものを表わしている。

第１図に示した測光回路では、演算増幅器ＯＰの出力端
子に接続されたＡＤ変換器ＡＤ２が従来の二重積分型Ａ
Ｄ変換器ではなく、逐次比較型もしくは並列比較型のＡ
Ｄ変換器であり、二重積分型にくらべてはるかに高速で
（たとえば１０μ３程度で）ＡＤ変換を行うことのでき
るものとなっている。ＡＫＴは測光演算を行うための演
算回路であり、ＡＤ変換器ＡＤ２と演算回路ＡＫＴとの
間には所定の周期内における各測光素子ＳＰＡ及びＳＰ
Ｂの出力の平均値又は加算値を演算するための前段演算
器ＰＫＴが設けられている。この前段演算器ＰＫＴはＡ
Ｄ変換器ＡＤ２及び演算回路ＡＫＴと共通の半導体チッ
プ上にモノリシックに形成することも可能である。該演
算器ＰＫＴは、演算用メモＩＪ　ＭＩＡ及びＭＥＢ　、
加算器ＡＤＤ、各測光素子毎に設けた演算値及び測光素
子出力記憶用メモＩＪ　Ｍ　Ｅ　１〜ＭＩＮ、前記各メ
モリにアドレス信号を送るためのパスラインＢＬ、等か
ら構成されている。

第２図は第１図の回路とは別の回路構成例であり、同図
において第１図と同じ符号は第１図の回路と同じ構成部
品を表わしている。

第２図に示した実施例では、各測光素子ＳＰＡ。

ＳＰＢ　、・・・毎に演算増幅器ＯＰＨｅ　Ｏｐ２ｐ　
川及び対数圧縮素子ＬＤ１　、ＬＤ２　、・・・並びに
アナログスイッチＦＧＡ、　ＦＧＢ、・・・が設けられ
るとともにアナログスイッチＦＧＡ、　ＦＧＢ、・・・
が演算増幅器ｏｐ！　。

Ｏ２０・・・の出力端子側に接続されている。従って、
演算増幅器の入力側での測光素子の切換えがないので、
測光素子の出力レベルが低くても（すなわち、被写体の
輝度が低くても）応答特性がよいため、第１図の測光回
路よりも高精度の測光が可能となろう 第３図は本発明方法が特に有効となる光度変化の照明状
態を示したものである。

第３図において、Ｖ８は５０　Ｈｚ又は６０　Ｈｚの鋸
歯状波交番電源で駆動されている光源の光度の一フリ、
六周期（約１０ｍ５ｅｃ）における変化を表わしており
、横軸は時間、縦軸は光度である。このような光源で照
明されている場所もしくは物体の測光を本発明方法によ
り第１図及び第２図の測光回路で行う場合について以下
に回路動作を説明する。

時刻ＴＡ■でアナログスイッチＦＧＡがオンすると、光
度ＳＡ■の光が測光素子ＳＰＡ　Ｋ入射してＳＰＡに出
力が生じ（この時、第１図の回路ではアナログｒ−ｈＥ
ＧＡはオフとなる〕、この出力は演算増幅器ＯＰ（もし
くはＯＰｔ　　）で増幅されるとともに対数圧縮素子Ｌ
Ｄ（もしくはＬＤＩ　　）で対数圧縮された信号と々っ
てＡＤ変換器ＡＤ２に印加される。そして、ＡＤ変換器
ＡＤ２でディジタル信号に変換された信号は前段演算器
のメモリＭＥＡを介してメモＩＪ　Ｍ　Ｅ　１に記憶さ
れる。

次に時刻ＴＢ■ではアナログスイッチＦＧＢがオンし、
測光素子ＳＰＨには光度ＳＢ■の光度に対応した出力が
発生し、この出力は演算増幅器ＯＰ（もしくはＯ２０）
で増幅されるとともに対数圧縮素子ＬＤ（もしくはＬＤ
２　　）で対数圧縮された信号となってＡＤ変換器ＡＤ
２に印加され、ＡＤ変換器ＡＤ２でディジタル信号とな
った後、メモリＭＥＡを介してメモＩＪ　Ｍ　Ｅ　２　
Ｋ記憶される。第２図の実施例においては以下同様に、
各測光素子ＳＰＣ、ＳＰＤ　（図示せず〕・・・ＳＰＮ
がそれぞれ時刻ＴＣ■・・・ＴＮ■において光度ＳＣ■
・・・ＳＮ■に対応する出力を発生し、これらの出力信
号は前記と同様に順次、ＡＤ変換された後、メモＩＪ　
ＭＥＡを介して各測光素子に対応するメモリＭＥ３（図
示せず〕・・・ＭｌｉｌＷに記憶される。

このようにして各測光素子の出力の第１回目のサンプリ
ングが終了した後、時刻ＴＮ■から第２回目のサンプリ
ングが開始される。すなわち、時刻ＴＮ■でアナログス
イッチＦＧＮ　（図示せず〕がオンになると、その時の
光度ＳＮ■に対応する測光素子ＳＰＮ　（図示せず〕の
出力が前記と同様に演算増幅器ＯＰ（もしくはＯＰＮ　
）を介してＡＤ変換器ＡＤ２に印加され、ＡＤ変換器Ａ
Ｄ２においてディジタル信号に変換された後、メモ＋７
　ＭＥＡに記憶される。これと同時にメモリＭＥＮに格
納されていた前回サンプリング時の出力データがパスラ
インＢＬを介してメモリＷＥＢに呼び出された後、メモ
リＭＥＡの今回サンプリングデータとメモリＭＥＢの前
回サンプリングデータとが加算器ＡＤＤにおいて加算さ
れる。そして、合算されたデータはパスラインＢＬを介
してメモリ口に格納される。そして、以下同様に、第２
回目の測光データのサンプリングは第１回目のサンプリ
ング順序とは逆に測光素子ＳＰＮから測光素子ＳＰＡに
向って時刻ＴＣ■。

ＴＢ■、ＴＡ■の順序で行われ、第２回目のサンプリン
グデータは前記のように第１回目のサンプリングデータ
と合算されて各測光素子毎のメモリＭＥ１〜■射に格納
される。

このようなデータサンプリング方法を所要回数（この実
施例では１０回であるが、サンプリング回数は必要とす
る測光精度に応じて適当に設定すればよい〕繰返し、光
源のフリッカの一周期内での測光を終了する。

このようにして得られた各測光素子毎の一フリッカ周期
内の累積測光データは各メモリＭＥＩ〜Ｄから読み出さ
れて演算回路ＡＫＴに入力され１、　　そこで測光演算
が行われる。本発明方法の場合、測光演算に用いられる
測光データは、前記のように光源のフリッカの一周期内
で数回に渡ってサンプリングされた測光データの累積値
であるが、累積値ではなく平均値（加重平均、単純平均
環のどのような平均でもよい〕を測光演算に用いてもよ
い。前記の如き測光データはフリ、ヵの一周期内のデー
タであるからフリッカの影響を含まず、従って本発明方
法によればフリッカの影響を完全に排除した測光演算を
行うことができる。

本発明の方法は、フリフカの一周期内で対称的に変化す
る（たとえば正弦波状に）光度変化の照明の測光にも適
用できるが、第３図のようにフリッカの一周期内で単調
増大（もしくは単調減少）する光度変化の照明を測光す
るのに特に適しており、第３図の如き照明の測光を正確
に行うことができる。

また、本発明方法では、測光素子の出力をＡＤ変換する
際に従来方法の如き二重積分型ＡＤ変換を行わずに逐次
比較型もしくは並列比較型のＡＤ変換を行うため、従来
方法よりもはるかに高速でＡＤ変換することができ、そ
の結果、本発明方法では従来方法よりも高速且つ短時間
で測光を行うことができる。特に、測光回路に組込まれ
ている測光素子の数が多ければ多い程、本発明の測光方
法では従来方法よりも高速且つ短時間で正確な測光を行
うことができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の方法によれば、たとえ
ば第３図に示した、−フリッカ周期内で光度が単調増加
するような照明下においても従来方法よりも高速且つ正
確に測光をすることができ、その結果、本発明方法を適
用した′６子ンヤッタをカメラに装備することにより、
種々の照明条件下で各種の被写体に対して高精度の露出
制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための測光回路の一例を
示した図、第２図は本発明方法を実施するための測光回
路の他の一例を示した図、第３図は本発明方法を説明す
るための図、第４図は従来の測光方法を実施するための
従来の測光回路の概略図、第５図は従来の測光方法にお
けるＡＤ変換の原理を示した図、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の測光素子の出力を時系列的にＡＤ変換することに
   よつて測光演算を行う測光方法において、照明用ＡＣ光
   源のフリッカの周期を一演算周期として前記測光素子の
   出力のＡＤ変換順序を交互に変えながら繰返しＡＤ変換
   を行うとともに各測光素子の出力のＡＤ変換値の一周期
   内の加算値又は平均値を求め、前記加算値又は平均値を
   以て各測光素子の出力とすることを特徴とする分割測光
   方法。