(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段からの照明光を投射して光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
設定された電荷蓄積時間に基づいて受光した光束に応じた電荷を蓄積し、電気信号を出力する電荷蓄積型光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力に基づいて前記光束を測光する測光手段と、
前記光電変換手段の出力レベルが予め定めたレベルとなるように前記電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定手段と、
前記照明手段による照明光を投射する前に、該照明光を投射する前の電荷蓄積に対して設定された第１の電荷蓄積時間を記憶する記憶手段とを備え、
前記蓄積時間設定手段は、前記照明手段による前記照明光の投射が終了した後は、前記記憶手段に記憶された第１の電荷蓄積時間に基づいて前記光電変換手段の第２の電荷蓄積時間を設定することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記光電変換手段は、前記蓄積時間設定手段により前記照明光の投射を終了した直後に設定された前記第２の電荷蓄積時間で電荷の蓄積を行い、
前記測光手段は、前記第２の電荷蓄積時間で蓄積した前記光電変換手段の出力に基づいて測光することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、
前記第２の電荷蓄積時間は、前記第１の電荷蓄積時間であることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオートフォーカスカメラの測光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤなどの複数の画素からなる電荷蓄積型センサーを用いて撮影レンズの焦点調節状態を検出し、撮影レンズの焦点調節を自動で行うオートフォーカスカメラが知られている。また、ＣＣＤなどの複数の画素からなる電荷蓄積型センサーを用いて被写界の輝度を測定する測光装置も知られている（例えば、特開平０９−２５７５７４号公報参照）。さらに、焦点検出用と測光用とで電荷蓄積型センサーを兼用する技術も知られている。
【０００３】
上述した特開平０９−２５７５７４号公報に開示された測光装置では、被写体輝度が高いときは電荷蓄積型センサーの電荷蓄積時間を短くし、被写体輝度が低いときは電荷蓄積時間を長くすることによって、被写体輝度に関わらず適切なレベルのセンサー出力が得られるように制御している。電荷蓄積時間は、前回の蓄積時の電荷蓄積時間とその時に得られたセンサーの出力レベルとに基づいて決定されている。
【０００４】
一方、被写体輝度が低いときは、焦点検出に適したレベルのセンサー出力を得るために電荷蓄積時間が長くなり、使い勝手が低下する。そこで、低輝度時には被写体に補助光を照射して被写体輝度を上げ、短い電荷蓄積時間で焦点検出を可能にするオートフォーカスカメラが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した低輝度時に補助光を照射して焦点検出を行うオートフォーカスカメラでも、実際の撮影時には補助光は邪魔になるので消灯し、補助光なしで撮影を行う。補助光なしで撮影を行うのであるから、撮影時の露出値を決定するための被写体輝度の測定も補助光なしの状態で行わなければならない。また、測光結果を得てから実際に撮影を行うまでの時間はできる限り短い時間とすることが望ましいので、補助光を照射して焦点検出を行い、撮影レンズの合焦が達成された後に補助光を消灯して測光を行い、すぐに撮影を行うシーケンスとする必要がある。
【０００６】
ところが、撮影レンズの焦点調節を終了して補助光を消灯すると、被写体輝度が急に低下する。このため、前回の蓄積時の電荷蓄積時間とセンサーの出力レベルとに基づいて次回のセンサーの電荷蓄積時間を決定する、従来の電荷蓄積時間の決定方法を、補助光により被写体を照明するオートフォーカスカメラに適用すると、直ちに適切な電荷蓄積時間を設定することができず、適切なレベルのセンサー出力を得るまでに数回の電荷蓄積動作を繰り返すことになる。したがって、測光時間が長くなるので焦点調節の終了から撮影までの時間も長くなり、使用感覚が悪くなる上に、シャッターチャンスを逃すことがある。
【０００７】
本発明の目的は、補助光により被写体を照明して焦点検出を行う場合に、撮影レンズの焦点調節終了後に直ちに適切な測光結果を得ることができるオートフォーカスカメラの測光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明は、照明手段からの照明光を投射して光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、設定された電荷蓄積時間に基づいて受光した光束に応じた電荷を蓄積し、電気信号を出力する電荷蓄積型光電変換手段と、前記光電変換手段の出力に基づいて前記光束を測光する測光手段と、前記光電変換手段の出力レベルが予め定めたレベルとなるように前記電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定手段と、前記照明手段による照明光を投射する前に、該照明光を投射する前の電荷蓄積に対して設定された第１の電荷蓄積時間を記憶する記憶手段とを備え、前記蓄積時間設定手段は、前記照明手段による前記照明光の投射が終了した後は、前記記憶手段に記憶された第１の電荷蓄積時間に基づいて前記光電変換手段の第２の電荷蓄積時間を設定する。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、前記光電変換手段は、前記蓄積時間設定手段により前記照明光の投射を終了した直後に設定された前記第２の電荷蓄積時間で電荷の蓄積を行い、前記測光手段は、前記第２の電荷蓄積時間で蓄積した前記光電変換手段の出力に基づいて測光する。
（３）請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、前記第２の電荷蓄積時間は、前記第１の電荷蓄積時間である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態のオートフォーカスカメラの横断面図である。カメラ本体１には交換可能なレンズ鏡筒２が装着されている。被写体からの光束は、撮影レンズ３を通ってカメラ本体１のメインミラー４へ導かれる。被写体からの光束の一部はメインミラー４により反射されてファインダー５へ導かれ、スクリーン６、ペンタプリズム７、接眼レンズ８を透過して撮影者の目へ導かれ、スクリーン像が撮影者に観察される。
【００１１】
被写体からの光束の他の一部はメインミラー４を透過してサブミラー９により反射され、測光および焦点検出用の光束として測光焦点検出部１０へ導かれる。この測光焦点検出部１０は、１個の電荷蓄積型センサーの出力に基づいて撮影レンズ３の焦点調節状態を表すデフォーカス量と被写体輝度とを検出する。検出された撮影レンズ３のデフォーカス量に基づいてモーター１１を駆動制御し、撮影レンズ３が合焦状態となるよう光軸方向に移動する。焦点調節後の撮影時には、メインミラー４とサブミラー９を撮影光路からファインダー５の方へ退避し、撮影レンズ３により銀塩フィルムまたは撮像素子１２上に被写体像を結像する。また、低輝度時にはＬＥＤ１３を発光させ、投光レンズ１４を介して補助光を被写体に照射し、被写体を照明する。
【００１２】
図２は測光焦点検出部１０の詳細な構成を示す。焦点検出光学系１５は、サブミラー９により反射された被写体光束を電荷蓄積型センサー１６へ導き、電荷蓄積型センサー１６の一対の画素列上に一対の被写体像を結像する。電荷蓄積型センサー１６は、複数の画素から構成される一対の画素列を有し、焦点検出光学系１５により結像された一対の被写体像の光強度分布に応じた電気信号を出力する。測光演算部１７は、電荷蓄積型センサー１６の出力と電荷蓄積時間とに基づいて被写体輝度を演算する。焦点検出演算部１８は、電荷蓄積型センサー１６の出力に基づいて撮影レンズ３の焦点調節状態を表すデフォーカス量を演算する。これらの測光演算部１７と焦点検出演算部１８の詳細な演算内容については周知であるから、説明を省略する。
【００１３】
電荷蓄積制御部１９は、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルを適切なレベルとするための電荷蓄積時間を設定し、電荷蓄積制御を行う。例えば、電荷蓄積時間ＩＴで複数の画素出力の中で最大値Ｐｋが得られたとすると、電荷蓄積時間ＩＴを次式により更新する。
【数１】
ＩＴ＝ＩＴ・Ｐｏ／Ｐｋ
ここで、Ｐｏは目標とする最大値のレベルである。この実施の形態では最大値を用いる例を示すが、例えば複数の画素出力の平均値を用いて電荷蓄積時間を決定してもよい。
【００１４】
蓄積時間記憶部２０は、補助光点灯直前の電荷蓄積時間を記憶するメモリーである。モーター駆動制御部２１は、焦点検出演算部１８により算出したデフォーカス量に基づいてモーター１１を駆動制御する。補助光発光制御部２２は、測光演算部１７により算出した被写体輝度に応じてＬＥＤ１３の発光を行い、補助光の点消灯を制御する。
【００１５】
図３は測光焦点検出部１０の全体動作を示すフローチャートである。測光焦点検出部１０は、カメラのシャッターレリーズボタンが半押しされている間、図３に示す動作を繰り返し実行する。すなわち、図４に詳細を示す初回動作（ステップ１）、図５に詳細を示す中間動作（ステップ２）、図６に詳細を示す終了動作（ステップ３）を順次、繰り返し実行する。
【００１６】
図４により、測光焦点検出部１０の初回動作について説明する。ステップ１０１において、初回の電荷蓄積に際しては前回の蓄積結果がないため電荷蓄積時間ＩＴとして所定の初期値を設定する。続くステップ１０２で電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積型センサー１６の電荷蓄積を行い、出力を得る。ステップ１０３では複数の画素出力の中の最大値を検出してＰｋとする。ステップ１０４で最大値Ｐｋが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判定し、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切であるかどうかを確認する。センサー出力が適切なレベルにあるときはステップ１０６へ進み、適切なレベルでないときはステップ１０５へ進む。センサー出力が適切なレベルでないときは、ステップ１０５において電荷蓄積制御部１９で数式１により電荷蓄積時間ＩＴを更新し、ステップ１０２へ戻ってふたたび電荷蓄積を行う。
【００１７】
一方、センサー出力が適切なレベにあるときは、ステップ１０６で測光演算部１７によりセンサー出力と電荷蓄積時間ＩＴとに基づいて被写体輝度を算出する。ステップ１０７において、測光演算部１７で算出した被写体輝度を予め定めた判定基準の輝度と比較し、被写体輝度が判定基準値よりも低いときは補助光照射が必要であると判断する。補助光照射が必要な場合はステップ１０８へ進み、不要な場合はステップ１１５へ進む。補助光照射が不要な場合は、ステップ１１５で適切なレベルのセンサー出力を用いて焦点検出演算部１８により撮影レンズ３のデフォーカス量を算出する。
【００１８】
補助光照射が必要な場合は、ステップ１０８で、補助光点灯直前のステップ１０６で算出した電荷蓄積時間ＩＴをＩＴｐとして蓄積時間記憶部２０に記憶する。続くステップ１０９で補助光発光制御部２２によりＬＥＤ１３を発光させ、補助光を被写体へ照射する。ステップ１１０では電荷蓄積制御部１９により補助光発光による被写体輝度の上昇を見込んで電荷蓄積時間ＩＴを所定の割合で短縮する。この実施の形態では１／４に短縮することにする。ステップ１１１で電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積型センサ１６の蓄積動作を行い、画素ごとの電荷蓄積データを入力する。
【００１９】
ステップ１１２で複数の画素出力の中の最大出力値を検出して最大値Ｐｋとする。そして、ステップ１１３で最大値Ｐｋが予め定めた判定基準範囲内にあるか否かを判定し、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切であるかどうか確認する。センサー１６の出力レベルが適切でないと判定された場合は、ステップ１１４において電荷蓄積制御部１９で数式１により電荷蓄積時間ＩＴを更新し、ステップ１１１へ戻ってふたたび電荷蓄積を行う。
【００２０】
一方、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切であると判定された場合は、ステップ１１５で適切なレベルのセンサー出力を用いて焦点検出演算部１８により撮影レンズ３のデフォーカス量を算出する。以上で初回動作を終了する。
【００２１】
このように、補助光発光前に必ず一度測光演算を行っているので、測光と焦点検出動作の開始後すぐに測光結果を得ることができる。測光結果を表示する機能を備えたカメラでは、測光と焦点検出動作開始後すぐに測光結果を表示することができる。
【００２２】
図５により、測光焦点検出部１０の中間動作について説明する。ステップ２０１において、初回動作のステップ１１５で実行した焦点検出演算、またはこの中間動作のステップ２０９で実行する焦点検出演算によるデフォーカス量が、予め定めた合焦判定基準範囲内にあるか否かを判定し、撮影レンズ３が合焦状態にあるかどうかを確認する。撮影レンズ３が合焦状態にあればこの中間動作を終了し、合焦状態にない場合はステップ２０２へ進む。
【００２３】
ステップ２０２において算出したデフォーカス量に基づいてモーター駆動制御部２１によりモーター１１を駆動制御する。続くステップ２０３では電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積型センサー１６の電荷蓄積動作を行い、画素ごとの電荷蓄積データを入力する。ステップ２０４で複数の画素出力の中の最大出力値を検出してそれを最大値Ｐｋとする。ステップ２０５において最大値Ｐｋが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判定し、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切であるかどうか確認する。センサー１６の出力レベルが適切なレベルである場合はステップ２０７へ進み、そうでなければステップ２０６へ進む。
【００２４】
電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切なレベルでない場合は、ステップ２０６で電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積時間ＩＴを数式１を用いて更新し、ステップ２０３へ戻ってふたたび電荷蓄積を行う。一方、センサー１６の出力レベルが適切なレベルの場合は、ステップ２０７で補助光の点灯中かどうかを確認し、補助光点灯中のときは測光演算を行う必要がないのでステップ２０８の測光演算をスキップし、補助光点灯中でないときはステップ２０８で測光演算を行う。すなわち、測光演算部１７により電荷蓄積型センサー１６の出力と電荷蓄積時間ＩＴとに基づいて被写体輝度を演算する。次にステップ２０９で、ステップ２０３における電荷蓄積で得られた適切なレベルのセンサー出力を用いて焦点検出演算部１８により焦点検出演算を行い、撮影レンズ３のデフォーカス量を算出する。その後、ステップ２０１へ戻ってふたたび合焦判定を行う。
【００２５】
このように、補助光点灯時には測光演算を行わないようにしたので、測光結果としては初回動作中のステップ１０６で得た結果を保持することになり、補助光点灯により被写体輝度が上昇しても、それにより測光結果が変化するというような不具合は生じない。
【００２６】
図６により、測光焦点検出部１０の終了動作について説明する。ステップ３０１において補助光の点灯中かどうかを確認し、点灯中でない場合はこの終了動作を終え、点灯中の場合はステップ３０２へ進む。ステップ３０２では補助光発光制御部２２によりＬＥＤ１３を消灯し、補助光照射を停止する。続くステップ３０３で蓄積時間記憶部２０が記憶している補助光点灯直前の電荷蓄積時間ＩＴｐを蓄積時間ＩＴとする。
【００２７】
ステップ３０４で電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積型センサー１６の電荷蓄積動作を行い、画素ごとの電荷蓄積データを入力する。続くステップ３０５では複数の画素出力の中の最大出力を検出してそれを最大値Ｐｋとする。ステップ３０６において最大値Ｐｋが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判定し、電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切であるかどうか確認する。センサー１６の出力レベルが適切なレベルである場合はステップ３０８へ進み、そうでなければステップ３０７へ進む。電荷蓄積型センサー１６の出力レベルが適切なレベルでない場合は、ステップ３０７で電荷蓄積制御部１９により電荷蓄積時間ＩＴを数式１を用いて更新し、ステップ３０４へ戻ってふたたび電荷蓄積を行う。一方、センサー１６の出力レベルが適切なレベルの場合は、ステップ３０８で測光演算部１７により電荷蓄積型センサー１６の出力と電荷蓄積時間ＩＴとに基づいて被写体輝度を演算する。以上で終了動作を終える。
【００２８】
焦点検出のために補助光を点灯して被写体を照明する時間は短く、補助光点灯の前後においては被写体輝度は大きく変化しないと考えられるので、補助光点灯直前で適切なセンサー出力が得られたときの電荷蓄積時間を記憶しておき、補助光消灯直後に読み出して前回の電荷蓄積時間とし、これに基づいて次回の電荷蓄積時間を設定することにより、直ちに適切なセンサー出力を得ることができ、撮影レンズの合焦後に直ちに正確な測光結果を得ることができる。
【００２９】
本実施例では測光用センサーと焦点検出用センサーとを兼用とする例を示すが、測光専用の電荷蓄積型センサーを備えたオートフォーカスカメラに対しても本発明を適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、補助光により被写体を照明して焦点検出を行い、撮影レンズの焦点調節を行ったときでも、焦点調節終了後に補助光点灯直前の電荷蓄積時間に基づいて適切な次回の電荷蓄積時間を設定することができ、焦点調節終了後に直ちに適切なレベルの光電変換手段の出力を得ることができる。したがって、補助光を点灯したときでも焦点調節終了後に直ちに正確な測光結果が得られ、すぐに撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態のオートフォーカスカメラの横断面図である。
【図２】  一実施の形態のオートフォーカスカメラの測光焦点検出部の詳細を示すブロック図である。
【図３】  一実施の形態の測光焦点検出部の全体動作を示すフローチャートである。
【図４】  一実施の形態の測光焦点検出部の初回動作を示すフローチャートである。
【図５】  一実施の形態の測光焦点検出部の中間動作を示すフローチャートである。
【図６】  一実施の形態の測光焦点検出部の終了動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  測光焦点検出部
１３  ＬＥＤ
１４  投光レンズ
１５  焦点検出光学系
１６  電荷蓄積型センサー
１７  測光演算部
１８  焦点検出演算部
１９  電荷蓄積制御部
２０  蓄積時間記憶部
２２  補助光発光制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004810768.tif 000005
【図５】
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【図６】
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