JPS6339691Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、被写体の結像面上での変位速度に対
応してカメラのシヤツター連動範囲内でシヤツタ
ー開口秒時を制御する速度優先方式とし、連動範
囲を越える変位速度に対しては、いわゆる露光量
優先方式とすることによつて、常に適正露光であ
り、ボケのない良質の画像を得ることを目的とす
るカメラの自動露光装置を提供するものである。

従来のカメラの露光装置では、撮影者が被写体
の移動、手振れ、あるいはレンズ倍率等の状況判
断を行い、シヤツター秒時を選択することによつ
て、画像のボケを防いでいたが、この方法では不
正確でありかつ充分な経験を有することなど、経
験の浅い撮影者にとつてはシヤツター秒時設定は
難しい問題であり、画像がボケでしまう場合が多
い。

本装置は、被写体の結像面上での変位速度に対
応して自動的にシヤツター秒時を決定することに
よつて、上記欠点を除去することを目的とするも
のであり、以下図に従つて詳細に説明を行う。

第１図は最大絞り開口F1.4、最小絞り開口F16
を有するレンズと、シヤツター秒時1/1000〜１秒
を有するボデイとからなるカメラの自動露光装置
におけるシヤツター秒時決定方法を図示したもの
である。例えば測光回路１５から得られる被写体
の明るさがEV15であるとする。この場合、まず
レンズから与えられる絞開口情報Avmax（F16），
Avmin（F1.4）とEV値（Ev＝15）より、適正露
光を与えるシヤツター秒時情報Tv″min（Ｔ＝1/1
２５），Tv″max（Ｔ＝1/16000）が演算される。次
にシヤツター機構により制限されるシヤツター秒
時の範囲Tv′min（Ｔ＝１），Tv′max（Ｔ＝1/100
０）と前記演算結果とが比較され点線で示された
絞りとシヤツター秒時連動範囲内での、EV値
（Ev＝15）に対応するシヤツター秒時の最短、最
長シヤツター秒時情報Tvmax（Ｔ＝1/1000）、
Tvmin（Ｔ＝1/125）が選択される。ここで
Manualに設定したシヤツター秒時をT′（Ｔ＝1/6
０）とすれば、被写体の結像面上での変位速度か
ら決定されるシヤツター秒時ＴがT′より長い場
合（Ｔ＝Ta＝1/30）にはT′が、ＴがT′より短い
場合（Ｔ＝Tb＝1/250，Ｔ＝Tc＝1/2000）には
TbおよびTcが選択され、この値が上記連動範囲
内であるときは、Tbが連動範囲外であるときに
は、その値に近い極値Ta″，Tc″（Ta″＝1/125及
びTc″＝1/1000）がシヤツター秒時として選択さ
れ、その秒時に対して絞り値（Ta″→F16，
Tb″→F11，Tc″→F5.6）が設定され常に適正な
露光量が得られる。第２図は本装置の各部の動作
の流れを示すブロツク図である。ａは被写体の結
像面上での変位速度を検出し、動きに対応するシ
ヤツター秒時情報を設定する回路であり、分割測
光部１より縦方向に分割した２つ以上の光電変換
素子の信号の差を信号の和によつて規格化２し、
絶対値３をとり時間微分４した後、さらに絶対値
５をとり、横方向に分割した２つ以上の光電変換
素子の信号を前記と同様に、６，７，８，９，を
経て処理した信号との和１０をとる。この和信号
のうちで一定時間内における最大値を検出、保持
１１し、Ａ−Ｄ変換１２，Ｄ−Ａ変換１３を経て
対応するシヤツター秒時情報Tvを得る。ここに
おいて第４図の実施例の場合、光電変換素子の出
力はリニアー増幅された後、和及び差からとられ
るため、明るさに対するダイナミツクレンジが制
限される。この為この実施例においては、縦方向
の和信号と横方向の和信号との和１４をさらにと
り比較回路２５によつて和１４が基準値以上にな
れば駆動回路２６を経て絞り２７を駆動し、前記
リニアー増幅器が飽和することを防いでいる。１
４，２５，２６及び２７の回路は、第５図の実施
例においては不必要であり除かれる。第２図ｂ
は、第１図に関して説明を行つたシヤツター秒時
を決定し、適正露光を与える露光量制御回路であ
り、別に設けた光電変換素子１５の出力と、撮影
情報設定回路２１からの開放絞り情報Avo，開口
補正情報Avc，最小開口径情報Avmax，シヤツ
ター機構から制限される最短及び最長シヤツター
秒時情報Tv′max，Tv′min，フイルム感度情報
Svとを受け、シヤツタースピード連動範囲演算
回路１９により被写体の明るさに対応するシヤツ
ター秒時連動範囲Tvmax〜Tvminが得られる。
一方、判別・選択回路１７では、上記回路ａでの
被写体の移動により求められた低速側の限界シヤ
ツター秒時Tvと、撮影情報設定回路２１から供
給されたマニユアル設定によるシヤツター秒時
Tv′とを比較し、どちらか高速側のシヤツター秒
時状報Tv″を選択して出力する。比較回路１８で
は、上記判別・選択回路１７から供給された上記
シヤツター秒時情報Tv″が、上記演算回路１９か
ら供給されたシヤツター秒時の連動範囲情報
Tvmax〜Tvminに入つているか否かを比較す
る。そして、選択回路２０において、仮に上記シ
ヤツター秒時情報Tv″がシヤツター秒時の連動範
囲情報Tvmax〜Tvminに入つていれば、このシ
ヤツター秒時情報Tv″をシヤツター制御回路２２
及び絞り制御回路２３に供給し、又、仮に上記シ
ヤツター秒時情報Tv″が該連動範囲情報Tvmax
〜Tvminを越えていれば、該シヤツター秒時情
報Tv″に近い連動範囲内の極値におけるシヤツタ
ー秒時情報Tv″を該回路２２及び２３に供給す
る。シヤツター制御回路２２は上述のシヤツター
秒時情報Tv″，Tv″を受けて実際にシヤツター機
構のシヤツター開口時間を制御する。一方、絞り
演算回路２３は、上記選択回路２０から供給され
たシヤツター秒時情報Tv，Tv及び上記撮影情報
設定回路２０から供給された開放絞り情報Avoに
より、開放位置からの絞るべき段数ΔAvを演算
し、この段数情報ΔAvは絞り制御回路２４に供
給されて、該回路２４にて、実際の絞り機構の絞
り込み制御が行われる。この制御により適正な露
光が得られる。パルス発生器１６は、１眼レフレ
ツクスカメラに応用した場合に45゜ミラー２８の
upに伴う誤動作等を防ぐため各部動作をシーケ
ンシヤルに制御するためのパルス発生器である。

以上の動作を第３図〜第７図に示した実施例に
従いさらに具体的に記述する。

撮影レンズを透過した光線は45゜ミラー２８に
よりピントガラス２９の下面に被写体像を結像す
る。この像の中央部は、コンデンサレンズ３０に
埋め込まれた45゜半透明ミラー３１を経て、レン
ズ３２、プリズム３３によつて分割測光用の光電
変換素子面上に１：１の倍率で結像される。第３
図ｂの実施例は第４図の実施例に対応する光学系
であり、縦方向変位速度、横方向変位速度検出素
子PD₁，PD₂はそれぞれ互いに垂直かつ45゜半透過
ミラーから等距離に配置され、かつレンズ３２の
焦点位置にレベル調整用絞り２７が設けられてい
る。第３図Ｃは第５図の実施例に対応しており、
プリズム３３を経た光線は直接光電素子面上に入
る。

第４図の実施例は全照度が一定の時、光重心位
置が移動すれば光電流の差がiδ＝i₁−i₂が変化す
るが、光電流の和i_T＝i₁＋i₂は変化しないという
性質を有する光電変換素子例えばラテラル・イフ
エクト・フオト・ダイオード（Lateral effect
photo diode）を用いたシヤツター秒時自動設定
回路例であり、第３図に関して既述した様に撮影
光軸に垂直な平面内での縦変位成分検出用PD₁と
横変位成分検出用PD₂とに分割されている。i₁，
i₂はそれぞれ演算増幅器A₁，A₂によつてリニア
ー増幅され、A₃によつて差がとられ、又A₄によ
つて和がとられかつその和は対数圧縮される。差
はA₅によつて対数圧縮され、A₆によつて絶対値
化され前記対数圧縮された和信号との差がA₇に
よつてとられiδはi_Tによつて規格化される。誤差
信号はA₈によつて微分されさらにA₉によつて絶
対値化され、信号Vvを与える。Vvはiδ，i_Tに対
して(1)式の関係がある。

Vv＝α｜１／｜iδ｜・ｄ｜iδ｜／dt ・１／i_T・diT／di｜ …(1) すなわちVvは差電流の変化率と和電流の変化
率の差の絶対値に等しく、被写体の運動等によつ
て生ずる背景の照度変化等による見掛けの変化量
が補正されており、像の変位速度に比例した電圧
となつている。Vvはｅと同一回路ｄを経て得ら
れる横方向変位速度信号VHとA₁₀によつて和が
とられシヤツターボタンの第１ストローク押圧後
の或る一定時間内のピーク値がスイツチSW₁を通
してA₁₁，C₃によつて検出され、かつ保持され
る。ピーク値はＡ−Ｄ変換器１２によつて分割さ
れた対応する区分のデイジタル信号に変換され、
さらにＤ−Ａ変換器１３によつて、シヤツター秒
時情報Tvとしてアナログ量へ変換される。A₄に
よつて対数圧縮された和信号V_1V及びV_1HはA₁₃に
よつて和がとられA₁₄によつて基準電圧４４Vr₂
と比較され、Vr₂を越えれば絞り制御回路２６を
動作させ絞り２７を或る量絞り込み、リニアー増
幅器A₁，A₂が飽和することを防いでいる。第５
図はアレイ状に配列した光電変換素子を用いた別
のシヤツター秒時自動設定回路の実施例である。
図示したアレイは、横方向速度検出として４個の
ホトダイオードPD₃₁，PD₃₂，PD₃₃，PD₃₄を縦方
向速度検出としてPD₃₅，PD₃₆，PD₃₇，PD₃₈をそ
れぞれ用いたものであり、差信号iδはPD₃₁と１
個隔つたPD₃₃とから、及びPD₃₅と同じく１個隔
つたPD₃₇とからとられ、和信号iTは差をとつた
ホトダイオードに隣接するPD₃₂とPD₃₄とから、
及びPD₃₆とPD₃₈とからとられる。ここで各ホト
ダイオード間の間隔１₁〜１₆は規格化を制度良く
行うため、１₁＝１₂＝１₃＝１₅は出来るだけ小さ
く、差を与える部分の間隔１₄，１₆はそれぞれ実
験的に最適にとられる。差信号iδはA₁₅によつて
対数圧縮された後A₁₆により絶対値化されA₁₈に
よつてA₁₇を経て対数圧縮された和信号と差とが
とられ規格化される。その出力は、以下第４図に
おいて記述した同一の回路を経てシヤツター秒時
情報Tvとして出力される。ここでｅとｆは同一
の回路である。さらにホトダイオードは微小の受
光面積を有するそれぞれ同一の特性を有するもの
であり、微分時定数C₁R₁₈は実験的に最適な値と
し、かつ絶対値回路の定数はR₁₉＝R₂₀＝R₂₁＝
2R₂₂，R₂₇＝R₂₈＝R₂₉＝2R₃₀及びR₁₀＝R₁₁＝R₁₂
＝2R₁₃，に選ばれる。第５図は視野の中央部の
狭い領域での被写体の移動速度を検出することを
目的としたものであるが、第６図の実施例は視野
を少なくとも２つ以上ｎ個に分割し、各分割区分
を実施例第５図のｇ部分を用いて観測し、各部g₁
〜g_o（実施例では５分割）の出力Vg₁〜Vg_oを或る
重みを付けて加え合せ各区分での動きを考慮した
シヤツター秒時を設定するものである。Vg_oはボ
リームR₅₅〜R₅₈によつて或る重みが付けられ、
A₃₆によつて和がさらにA₃₇を経て反転され第５
図SW₁へと入力され以下前記と同様に処理され
TV情報を与える。重みとしては中央部を最も重
くする様に統計的に決定される。この様に全視野
内での動きを考慮することによつて、より適した
シヤツター秒時の設定が可能となる。以上の様に
被写体の動きに対応して設定されたシヤツター秒
時情報Tvは第７図の実施例における比較器A₃₂に
入り手動で設定されたシヤツター秒時Tv′３９と
比較され、TvがTv′よりも大きいときはSW₁₃が
閉成され、逆に小さいときはインバータI₅を経て
SW₁₂が閉成され出力Tv″として大きい方の値
（すなわち短い方のシヤツター秒時）が選択され
る。一方別に設けたPD₄，A₃₃，d₁₄からなる測光
回路によつて得られる被写体の明るさ情報（Bv
−Avo−Avc）が、撮影情報SV３５，Avc３６，
Avo３７とA₃₄によつて和がとられ情報（−BV
−Sv）としてSW₁₄を通してC₄によつて記憶され
る。SW₁₄は電源スイツチSW₃，SW₄のonと同時
に閉成され絞り及びシヤツター秒時の演算が完了
し、ミラー２８がupされる直前に開成される様
に信号t₃によつて制御されるものとする。それゆ
えC₄にはミラーup直前の値が保持される。この
保持された情報はA₁₈及びA₁₉に入りそれぞれ開
放絞り情報Avo及び最小絞り怪情報Avmax３８
と和がとられ、明るさと絞り径範囲に対応する最
短シヤツター秒時情報Tv″maxがA₁₈から、最長
シヤツター秒時情報Tv″minがA₁₉から得られる。
Tv″max及びTv″minはシヤツター機構によつて
制限される秒時情報Tv′max４２及びTv′min４
３と比較器A₂₀A₂₁によつて比較されTv″max，
Tv′maxのうち小さい方がI₁，SW₅，SW₆を通し
てTvmaxとして、又Tv″min，Tv′minのうち大
きい方がI₂，SW₇，SW₈を通してTvminとして選
択される。該選択されたTvmaxとTvmin及び前
記Tv″とが比較器A₂₂，A₂₃、ORゲートA₂₄、
ANDゲートA₂₅，A₂₆、インバータI₃，I₄及びス
イツチSW₉，SW₁₀，SW₁₁となる比較選択回路に
より比較選択され最適な値が新しいTv″として選
択される。すなわちTv″＜Tvminの場合は
Tvminが、Tvmin＜Tv″＜Tvmaxの場合は
Tv″が、さらにTvmax＜Tv″の場合はTvmaxが
それぞれ新しいTv″として選択される。Tv″はシ
ヤツター秒時表示メータM₁を駆動すると共にA₂₉
へ入り前記C₄の情報（−Bv−Sv）と和がとられ
絞り情報Avを与える。Avは絞り表示メーターを
駆動し、かつSW₁₆を経てA₃₀でAvoとの差がとら
れ開放状態から絞るべき段数情報ΔAvを与える。
SW₁₆はミラー２８がアツプした直後閉成される
様にt₅によつて制御される。さらにΔAvは絞りの
動きに追随して変化する基準電圧ΔAv′４１と比
較器A₃₁によつて比較されΔAv≦ΔAv′となつた
ときマグネツトMg₂に通電し絞りの動きを停止さ
せる。又一方Tv″はバツフアーA₂₇を経てトラン
ジスタTr₁のベースへ入り対数伸長されたコレク
ター電流に変換される。SW₁₅はミラー２８がup
し、絞りが所定位置で停止してシヤツター先幕が
走行開始すると同時に開成される様にt₄によつて
制御されるものとする。SW₁₅が開成されると、
コレクター側に接続されたC₅は積分を開始し、
Tr₁のコレクター電位を下げる。その電位が基準
電圧Vr₁以下になれば比較器A₂₈出力はハイとな
りシヤツター後幕停止用マグネツトMg₁の通電が
遮断され後幕が走行して露光が完了する。ここで
基準電圧源３５〜４４は電源４６からSW₃を経て
公知な抵抗分圧回路等によつて与えられるものと
するが、Sv，Tv′は目盛設定に対応して、
ΔAv′は絞りの移動に対応して等比級数的な変化
をするものとし、Tv′max，Tv′minはシヤツタ
ー機構によつて、Avcは測光系から、さらに
Avo，Avmaxはレンズから情報を得て制御され
る一定値であるとする。

以上、説明したように本考案は、被写体の結像
面上での光電変換素子により光像の重心位置の変
動を検知して、その変動の変位速度の大きさから
低速側の限界シヤツター秒時を設定するシヤツタ
ー秒時自動設定手段（実施例においては第２図ａ
の回路に相当）から得られる第１のシヤツター秒
時と、マニユアル式などのシヤツター秒時設定手
段（実施例においては第２図での撮影情報設定回
路２１に相当）によつて設定された第２のシヤツ
ター秒時とのうち、第１の比較選択手段（実施例
においては第２図での判別・選択回路１７に相
当）により高速側の第３のシヤツター秒時を選択
し、該第３のシヤツター秒時を測光手段（実施例
においては第２図での光電変換素子１５に相当）
によつて得られる被写体の明るさと、絞り開口径
範囲情報設定手段（実施例においては第２図での
撮影情報設定回路２１に相当）によつて得られる
絞り開口径制御範囲情報と、シヤウター秒時制御
範囲情報設定手段（実施例においては第２図での
撮影情報設定回路２１に相当）とによつて得られ
るシヤツター秒時制御範囲情報とから、シヤツタ
ー秒時連動範囲演算手段（実施例においては第２
図でのシヤツタースピード連動範囲演算回路１９
に相当）によつて演算されたシヤツター秒時連動
範囲と、第２の比較選択手段（実施例においては
第２図での比較回路１８及び選択回路２０に相
当）によつて比較し、該第３のシヤツター秒時ガ
連動範囲内である場合には、該第３のシヤツター
秒時を選択し、一方、連動範囲外である場合に
は、該第３のシヤツター秒時に近い連動範囲内の
動作可能な極値を新しい第４のシヤツター秒時と
して選択し、該新しい第４のシヤツター秒時もし
くは該第３のシヤツター秒時によつてシヤツター
秒時を制御する制御手段（実施例においては第２
図でのシヤツター制御回路２２に相当）を設けた
自動露光装置を特徴とする。従つて、本考案にお
いては、マニユアル等にて設定されたシヤツター
秒時が適正か否かを判断して、仮に該シヤツター
秒時がブレを生じる低速秒時になつているときに
は、これを自動的に高速秒時側であつて且つ該設
定シヤツター秒時に近いブレ限界秒時レベルにま
で補正ができ、更にはこの補正されたシヤツター
秒時が被写体輝度に基づくシヤツター秒時の連動
範囲にあるか否かを判断して、仮に該連動範囲を
越えているときには、更にシヤツター秒時を該連
動範囲内に補正するようにしたので、常にブレが
なく且つ適正露光での撮影を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はシヤツター秒時決定法の説明図、第２
図はブロツクダイヤグラム、第３図はシヤツター
秒時自動設定部の結像光学系を示す図、第４図は
シヤツター秒時自動設定部の実施例を示す図、第
５図はシヤツター秒時自動設定部の別の実施例を
示す図、第６図は第５図に関する別の実施例を示
す図、第７図は露光量制御部の実施例を示す図で
ある。２８はクイツクリターンミラー、２９はピ
ントグラス、３０はコンデンサレンズ、３１はハ
ーフミラー、３２は再結像レンズ、３３はプリズ
ム、PD₁〜PD₂及びPD₃₁〜PD₃₆は被写体の変位
検出用光電変換素子、PD₄は被写体の輝度検出用
光電変換素子である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変開口径を有する絞りと、可変開口秒時を有
   するシヤツターとを有する露光装置において、被
   写体の結像面上での実質的に異なる領域の複数の
   光電流を発生する光電変換素子構成を設け、該複
   数の光電流の差信号と和信号の比を、時間微分す
   ることにより被写体光像の位置変動の変位速度を
   求め、この変位速度の大きさから低速側の限界シ
   ヤツター秒時を設定するシヤツター秒時自動設定
   手段から得られる第１のシヤツター秒時と、マニ
   ユアル式などのシヤツター秒時設定手段によつて
   設定された第２のシヤツター秒時とのうち、第１
   の比較選択手段により高速側の第３のシヤツター
   秒時を選択し、該第３のシヤツター秒時を、測光
   手段によつて得られる被写体の明るさと、絞り開
   口径範囲情報設定手段によつて得られる絞り開口
   径制御範囲情報と、シヤツター秒時制御範囲情報
   設定手段とによつて得られるシヤツター秒時制御
   範囲情報とから、シヤツター秒時連動範囲演算手
   段によつて演算されたシヤツター秒時連動範囲
   と、第２の比較選択手段によつて比較し、該第３
   のシヤツター秒時が連動範囲内である場合は、該
   第３のシヤツター秒時を選択し、一方、連動範囲
   外である場合には、該第３のシヤツター秒時に近
   い連動範囲内の動作可能な極値を新しい第４のシ
   ヤツター秒時として選択し、該新しい第４のシヤ
   ツター秒時もしくは該第３のシヤツター秒時によ
   つてシヤツター秒時を制御する制御手段を設けた
   ことを特徴とする自動露光装置。