(57)【要約】【課題】多分割測光装置の演算増幅器の数を低減する。【解決手段】光の輝度に応じた電気信号を出力する複数の受光センサーを受光面積がほぼ同一の受光センサーごとにグループ分けし、各グループごとに受光センサーの出力を切り換えて出力するとともに、受光センサーの各グループごとに受光センサー出力を演算増幅して測光値を求め、各受光センサーの測光値に基づいて輝度を検出する。【選択図】　図４
2004012643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の輝度に応じた電気信号を出力する複数の受光センサーと、
受光面積がほぼ同一の前記受光センサーごとにグループ分けし、各グループごとに前記受光センサーの出力を切り換えて出力する切換手段と、
前記受光センサーの前記各グループごとに設けられ、前記切換手段を介して入力した前記受光センサー出力を演算増幅して測光値を求める演算増幅手段と、
前記演算増幅手段から出力される前記各受光センサーの測光値に基づいて輝度を検出する輝度検出手段とを備えることを特徴とする測光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測光装置において、
前記輝度検出手段により検出された輝度が低輝度と判定される判定基準値以下のときは、受光面積が最小のグループの前記受光センサーの測光値に基づいて輝度を検出することを特徴とする測光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の受光センサーを備えた測光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動露出（ＡＥ）を行う多くのカメラには、受光センサー部と制御部とを一体化した測光装置が用いられている。この種の測光装置の受光センサーには光電素子のフォトダイオードが使用されており、制御部の演算増幅器の入力端子間にフォトダイオードを接続し、さらに演算増幅器の反転入力端子と出力端子間に対数圧縮ダイオードを、非反転入力端子に基準電圧源をそれぞれ接続している。光を受光センサー部のフォトダイオードで受光し、演算増幅器および対数圧縮ダイオードで電流−電圧変換して出力している。このとき、センサー部の複数のフォトダイオードのそれぞれに対して制御部の演算増幅器を設け、これらを切り換えながら各ダイオードの出力を電流−電圧変換している。
【０００３】
近年、受光センサー部を多分割化する傾向にあり、センサー部フォトダイオードの数の増加にともなって制御部演算増幅器の数が増加し、回路規模が増大して複雑化している。このような問題を解決するために、複数のフォトダイオードを演算増幅器の入力端子側でマルチプレックスするような回路を用い、制御部の演算増幅器の数を減らすことが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、センサー部フォトダイオード出力の光電流をマルチプレックスすることは、同一輝度であっても各センサーの受光面積の違いから切り換えたときの光電流値に差が生じ、この結果、演算増幅器および対数圧縮ダイオードで電流−電圧変換する出力に影響を及ぼすことになる。特に、従来より低輝度下でのセンサーの応答性が懸念されており、異なる受光面積のセンサーを１つの演算増幅器で処理すると、低輝度下におけるセンサーの応答性がさらに悪化する傾向が高い。
【０００５】
本発明の目的は、多分割測光装置の演算増幅器の数を低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）　請求項１の発明は、光の輝度に応じた電気信号を出力する複数の受光センサーと、受光面積がほぼ同一の前記受光センサーごとにグループ分けし、各グループごとに前記受光センサーの出力を切り換えて出力する切換手段と、前記受光センサーの前記各グループごとに設けられ、前記切換手段を介して入力した前記受光センサー出力を演算増幅して測光値を求める演算増幅手段と、前記演算増幅手段から出力される前記各受光センサーの測光値に基づいて輝度を検出する輝度検出手段とを備える。
（２）　請求項２の測光装置は、前記輝度検出手段により検出された輝度が低輝度と判定される判定基準値以下のときは、受光面積が最小のグループの前記受光センサーの測光値に基づいて輝度を検出する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本願発明の測光装置をカメラに適用した一実施の形態を説明する。図１は一実施の形態の構成を示す。測光センサー１は、被写体２からの光を受光し、被写体輝度に応じた電気信号に変換してマイクロコンピューター３へ出力する。マイクロコンピューター３は、測光センサー１の測光動作を制御するとともに、測光センサー１による測光結果に基づいて測光演算を行い、露出値を算出する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４は、電池５の電圧を昇降圧してマイクロコンピューター３と測光センサー１に電源を供給する。半押しスイッチ６はカメラのレリーズボタンを半押ししたときにオンするスイッチ、レリーズスイッチ７はレリーズボタンを全押ししたときにオンするスイッチである。
【０００８】
半押しスイッチ６が押圧されマイクロコンピューター３のポートＰ５がローレベルになると、マイクロコンピューター３からＤＣ−ＤＣコンバーター４へ起動信号が送られ、ＤＣ−ＤＣコンバーター４からマイクロコンピューター３と測光センサー１へ電源が供給される。マイクロコンピューター３はポートＰ１〜Ｐ３から測光センサー１へコントロール信号を出力し、測光センサー１を制御するとともに、測光センサー１からポートＡ／Ｄを介して測光値を入力する。また、レリーズスイッチ７が押圧されマイクロコンピューター３のポートＰ４がローレベルになると、ミラーアップ動作やシャッター動作などの一連の撮影動作が開始される。
【０００９】
図２は測光センサー１の出力タイミングを示す。マイクロコンピューター３のポートＰ１からセンサー駆動信号が出力され、このコントロール信号がハイレベルのときに測光センサー１が出力可能状態になる。また、マイクロコンピューター３のポートＰ２からセンサー切換信号が出力され、このコントロール信号がハイレベルのときに受光面積の大きいセンサーを駆動し、ローレベルのときに受光面積の小さいセンサーを駆動する。さらに、マイクロコンピューター３のポートＰ３からセンサー出力同期信号が出力され、ポートＰ２のセンサー切換信号がハイレベルのときは４ビットパルスを出力し、ポートＰ２のセンサー切換信号がローレベルのときは９ビットパルスを出力する。
【００１０】
図３は一実施の形態の測光センサー１の受光部を示す。上述したように、異なる受光面積のセンサー部ごとに演算増幅器が必要になるため、この一実施の形態では回路規模と装置コストを考慮して大小２種類のセンサー部とする。測光センサー１は、受光面積が大きい４個のセンサー部１１〜１４と、受光面積が小さい９個のセンサー部１５〜２３とに分割されている。センサー部１１〜１４の受光部はすべて同一形状と同一面積であり、またセンサー部１５〜２３の受光部もすべて同一形状と同一面積である。
【００１１】
図４は一実施の形態の測光センサー１の回路図である。フォトダイオード１１ａ〜１４ａはそれぞれ、図２に示す受光面積の大きい４個のセンサー部１１〜１４のフォトダイオードである。また、フォトダイオード１５ａ〜２３ａはそれぞれ、図２に示す受光面積の小さい９個のセンサー部１５〜２３のフォトダイオードである。チャンネル切換部３１は４個のフォトダイオード１１ａ〜１４ａの光電流出力を切り換えて出力し、チャンネル切換部３２は９個のフォトダイオード１５ａ〜２３ａの光電流出力を切り換えて出力する。
【００１２】
上述したように受光面積の大きい４個のセンサー部１１〜１４の受光部はすべて同一形状で同一面積であるから、これら４個のセンサー部１１〜１４のフォトダイオード１１ａ〜１４ａの出力はすべて１つの演算増幅器３３と対数圧縮ダイオード３４により電流−電圧変換する。また、受光面積の小さい９個のセンサー部１５〜２３の受光部はすべて同一形状で同一面積であるから、これら９個のセンサー部１５〜２３のフォトダイオード１５ａ〜２３ａの出力はすべて１つの演算増幅器３５と対数圧縮ダイオード３６により電流−電圧変換する。つまり、この一実施の形態では同一受光面積のセンサー部ごとにグループ分けし、グループごとに別個の演算増幅器と対数圧縮ダイオードを用いて電流−電圧変換する。なお、各演算増幅器３３，３５の非反転入力端子には基準電圧源３７を接続する。演算増幅器３８と抵抗器３９，４０は、演算増幅器３３，３５の出力を増幅する。
【００１３】
マイクロコンピューター３のコントロール信号Ｐ１とＰ２がともにハイレベルのときは、コントロール信号Ｐ３の４ビットクロックに同期してフォトダイオード１１ａ〜１４ａの光電流が順次出力され、演算増幅器３３と対数圧縮ダイオード３４により電流−電圧変換され、さらに演算増幅器３８で増幅されて測光値として出力される。同様に、コントロール信号Ｐ１がハイレベルでコントロール信号Ｐ２がローレベルのときは、コントロール信号Ｐ３の９ビットクロックに同期してフォトダイオード１５ａ〜２３ａの光電流が順次出力され、演算増幅器３５と対数圧縮ダイオード３６により電流−電圧変換され、さらに演算増幅器３８で増幅されて測光値として出力される。
【００１４】
図５は、一実施の形態のマイクロコンピューター３の制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。ステップ１で半押しスイッチ６がオンするとステップ２へ進み、ＤＣ−ＤＣコンバーター４を起動してマイクロコンピューター３と測光センサー１へ電源を供給させる。続くステップ３では、ポートＰ１〜Ｐ３から測光センサー１へコントロール信号（Ｐ１＝Ｈ、Ｐ２＝ＨまたはＬ、Ｐ３＝クロック）を出力し、ポートＡ／Ｄを介して測光センサー１から測光値を入力する。
【００１５】
ステップ４において、測光センサー１による測光値に基づいて被写体輝度を検出する。ステップ５では被写体輝度に基づいてシャッター速度と絞り値を決定する。ステップ６でレリーズスイッチ７が押圧されるとステップ７へ進み、ミラーアップ動作やシャッター動作を含む一連の撮影動作を行い、露光する。
【００１６】
図６は、マイクロコンピューター３の他の制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の変形例の動作を説明する。ステップ１１で半押しスイッチ６がオンするとステップ１２へ進み、ＤＣ−ＤＣコンバーター４を起動してマイクロコンピューター３と測光センサー１へ電源を供給させる。続くステップ１３では、ポートＰ１〜Ｐ３から測光センサー１へコントロール信号（Ｐ１＝Ｈ、Ｐ２＝ＨまたはＬ、Ｐ３＝クロック）を出力し、ポートＡ／Ｄを介して測光センサー１から測光値を入力する。
【００１７】
ステップ１４において、測光センサー１による測光値に基づいて被写体輝度を検出する。ステップ１５では被写体輝度がＥＶ５以下か否かを判定し、ＥＶ５以下の場合はステップ１６ヘ進み、そうでなければステップ１８へ進む。被写体輝度がＥＶ５以下の場合は、ステップ１６で、ポートＰ１〜Ｐ３から測光センサー１へコントロール信号（Ｐ１＝Ｈ、Ｐ２＝Ｌ、Ｐ３＝クロック）を出力し、図２に示す受光面積の小さい９個のセンサー部１５〜２３だけを動作させ、ポートＡ／Ｄを介してフォトダイオード１５ａ〜２３ａの測光出力を入力する。
【００１８】
ステップ１７で測光センサー１のセンサー部１５〜２３の測光値に基づいて被写体輝度を検出し、続くステップ１８では被写体輝度に基づいてシャッター速度と絞り値を決定する。ステップ１９でレリーズスイッチ７が押圧されるとステップ２０へ進み、ミラーアップ動作やシャッター動作を含む一連の撮影動作を行い、露光する。
【００１９】
このように一実施の形態によれば、光輝度に応じた電気信号を出力する複数の受光センサー部１１〜２３を受光面積が同一の受光センサーごとにグループ分けし、各グループごとに受光センサー部１１〜２３の出力を切り換えて出力するとともに、受光センサー部１１〜２３の各グループごとに受光センサー出力を演算増幅して測光値を求め、これらの測光値に基づいて輝度を検出するようにしたので、多分割測光に際して演算増幅器の数を低減して装置の小型化とコスト低減を図るとともに、測光の安定性と精度を向上させることができる。なお、同じグループにまとめる受光センサーの面積はほぼ同一と見なせるものであればよい。また、面積がほぼ同一であれば形状は同一でなくてもよい。
【００２０】
また一実施の形態によれば、１回目の測光で検出された輝度が低輝度と判定される判定基準値以下のときは、受光面積が最小のグループの受光センサー１５〜２３の測光値に基づいて輝度を検出するようにしたので、暗電流が大きい受光面積が大きなセンサー部１１〜１４の低輝度下における測定誤差を低減することができる。
【００２１】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、センサー部１１〜２３が受光センサーを、チャンネル切換部３１，３２が切換手段を、演算増幅器３３と対数圧縮ダイオード３４および演算増幅器３５および対数圧縮ダイオード３６が演算増幅手段を、マイクロコンピューター３が輝度検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００２２】
なお、上述した一実施の形態では測光センサー１を２種類の受光面積の１３個のセンサー部に分割する例を示したが、受光面積の種類と分割数はこの一実施の形態に限定されない。また、上述した一実施の形態ではＤＣ−ＤＣコンバーター４からマイクロコンピューター３と測光センサー１へ電源を供給する例を示したが、マイクロコンピューター３と測光センサー１への電源の供給源はこの一実施の形態に限定されず、例えば昇降圧レギュレーターであってもよい。さらに、上述した一実施の形態では輝度判定レベルをＥＶ５とする例を示したが、輝度判定レベルはこの一実施の形態に限定されない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多分割測光における演算増幅器の数を低減して装置の小型化とコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】測光センサーの出力タイミングを示す図である。
【図３】一実施の形態の測光センサーの受光部を示す図である。
【図４】一実施の形態の測光センサーの回路図である。
【図５】一実施の形態のマイクロコンピューターの制御プログラムを示すフローチャートである。
【図６】マイクロコンピューターの他の制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　測光センサー
３　マイクロコンピューター
４　ＤＣ−ＤＣコンバーター
５　電池
６　半押しスイッチ
７　レリーズスイッチ
１１〜２３　センサー部
１１ａ〜２３ａ　フォトダイオード
３１、３２　チャンネル切換部
３３、３５、３８　演算増幅器
３４、３６　対数圧縮ダイオード
３７　基準電圧源
３９、４０　抵抗器
【図１】
2004012643.tif 000003
【図２】
2004012643.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004012643.tif 000006
【図５】
2004012643.tif 000007
【図６】
2004012643.tif 000008