水中撮影可能なカメラ
【目的】空気中だけでなく水中においても正確にオートフォーカスを作動させ、容易に水中写真が撮影できる水中撮影可能なカメラを提供する。
【構成】被写体からの反射光束がＡＦ部２により受光され、このＡＦ部２の出力に基づいて被写体距離がＣＰＵ１により算出される。また、カメラが水中に置かれていることが水中検知部４により光学的に判定され、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合が透明度検知部３により評価される。そして、上記水中検知部４により上記カメラが水中にあると判定されたとき、上記ＣＰＵ１の出力と上記透明度検知部３の出力とに基づいて、上記カメラのピント合せ部７の撮影レンズのピント合せ位置が決定される。
【構成】被写体からの反射光束がＡＦ部２により受光され、このＡＦ部２の出力に基づいて被写体距離がＣＰＵ１により算出される。また、カメラが水中に置かれていることが水中検知部４により光学的に判定され、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合が透明度検知部３により評価される。そして、上記水中検知部４により上記カメラが水中にあると判定されたとき、上記ＣＰＵ１の出力と上記透明度検知部３の出力とに基づいて、上記カメラのピント合せ部７の撮影レンズのピント合せ位置が決定される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中及び空気中においてオートフォーカスによる撮影が可能な水中撮影可能なカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アウトドアレジャーの普及により、潜水を趣味とする人口が増加し、水中の魚や珊瑚などを撮影して楽しむ人々が増えている。しかし、多くの通常のカメラは生活防水までの機能しか有しておらず、仮に、水中に持ちこめるものでも、水の透明度の関係などからオートフォーカス（自動焦点調節機能；以下ＡＦと記す）は不可能なカメラが大部分であった。
【０００３】例えば、特開昭６１−２９５５３３号公報によれば、カメラの撮影光学系の第１面を凹面にし、測距のための２つの窓の法線を一致させず、かつ交わらないように構成することによって、空気中では通常のＡＦカメラと全く同様に働き、水中では、固定焦点にて撮影が行われるとする手法が提案されている。
【０００４】また、特開昭５９−５３８１９号公報によれば、焦点調節制御部材が所望被写体に対して自動的に、および所定距離にそれぞれ撮影レンズを合焦させるためのレンズ位置制御用の第１信号および第２信号のうちいずれかの信号に基づいて焦点調節がなされるよう構成され、カメラが水中にあるか空気中にあるかを自動的に検知する検知部材からの検知信号により上記いずれの焦点調節が行われるかが制御されるようにして、水中撮影時には上記第２信号に基づいてまた空気中撮影時には上記第１信号に基づいて焦点調節がなされるようにした手法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特開昭６１−２９５５３３号公報に記載の手法では、比較的距離の離れたダイバーなどの写真はピントが合った状態で撮影できても、近距離に存在し泳ぐ小さな魚などの写真はピントがぼけた状態で撮影されてしまう。
【０００６】また、上記特開昭５９−５３８１９号公報に記載の手法では、カメラが水中で使用されていることが検知できても、水中の透明度までを考慮したものではなく、透明度の低い、すなわち濁った水中でも透明度の高い水中でもカメラは同様の動きをするため、失敗写真となる場合が多かった。例えば、同じ水中においても透明度が高い水中では、図４（ａ）に示すように空気中と変わらぬ写真の撮影が可能である。しかし、海底の土ぼこりが舞い上がっていたり、プランクトンの多い海中などでは、水中に浮遊する上記土ぼこり及びプランクトンなどの粒子にストロボ光が反射してしまう。このため、図４（ｂ）に示すように画面全体が白っぽく濁ってしまい、失敗写真となる場合が多かった。
【０００７】また、例えオートフォーカスを作動させたとしても、空気中と同じ考え方では正確に測距できず、主要被写体はピントがぼけた状態で撮影されてしまう。そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、空気中だけでなく水中においても正確にオートフォーカスを作動させ、容易に水中写真が撮影できる水中撮影可能なカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載の水中撮影可能なカメラは、被写体からの反射光束を受ける受光手段と、上記受光手段の結像位置近傍に配された光電変換手段と、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離を算出する演算手段と、カメラが水中に置かれていることを光学的に判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合を評価する透明度評価手段とを具備し、上記水中判定手段が上記カメラが水中にあると判定したとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置を決定することを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の水中撮影可能なカメラは、撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】またさらに、請求項３に記載の水中撮影可能なカメラは、上記透明度評価手段が、ローコントラストのときに投光する上記投光手段を作動させたときの上記射出開口近傍における光の散乱状況を検知することにより周囲の水の濁り具合を評価することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の水中撮影可能なカメラにおいては、被写体からの反射光束が受光手段により受光され、上記受光手段の結像位置近傍には光電変換手段が配置される。さらに、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離が演算手段により算出され、またカメラが水中に置かれていることが水中判定手段により光学的に判定され、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合が透明度評価手段により評価される。
【００１２】そして、上記水中判定手段により上記カメラが水中にあると判定されたとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置が決定される。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、本発明に係る各実施例の水中撮影可能なカメラの概略的な構成を示す図である。
【００１４】同図において、演算制御部（以下ＣＰＵと記す）１、例えばワンチップマイクロコンピュータなどには、被写体までの距離を測定する測距部（ＡＦ部）２と、水中の透明度を検知する透明度検知部３と、本カメラの使用環境が水中であるか、空気中であるかを検知する水中検知部４と、被写体が暗いときに光を補うストロボ部５と、撮影者に警告を発する警告部６と、上記測距部２の出力に基づいて、ピント合せ用レンズを移動しその位置を制御するピント合せ部７とが接続される。
【００１５】ＣＰＵ１は、上記各部の動作シーケンスを制御し、透明度検知部３、水中検知部４、及び測距部２などからの出力信号を演算して、ストロボ部５によるストロボの発光光量やピント合せ部７によるピント合せ用レンズの位置を制御する。
【００１６】次に、本発明に係る第１実施例の水中撮影可能なカメラについて説明する。図２は、第１実施例の図１に示した測距部２の構成を示す図である。ここでは、特に透明度の低い水中において、測距が困難な理由を説明する。ＣＰＵ１は、投光源１１を投光回路１２を介して発光させる。上記投光源１１に赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）などを用いると、水の光吸収の波長依存性から全く反射信号光が検出できない。そのため、ここでは、比較的、吸収の影響を受けない可視光を投光できるキセノン放電管（以下Ｘｅ管と記す）を用いる。
【００１７】投光源１１の前方には、小さな点のような隙間を持つマスク１３と投光レンズ１４を配置して、被写体１５に対して、鋭い光を集光し投光する。水が透明な場合や空気中では、投光された測距用光１６は被写体１５によって反射され、反射信号光１７として受光レンズ１８を介して、半導体光位置検出素子（以下ＰＳＤと記す）１９に入射する。このＰＳＤ１９は、光起電力効果と表面の抵抗層によるキャリア分割効果により、ｉ1 ，ｉ2 という２つの電流信号を出力する。
【００１８】この電流信号ｉ1 ，ｉ2 には、以下の関係が成立する。
ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）＝（１／２）＋（ｘ／ｔ） …（１）
上記（１）式中のｔは、ＰＳＤ１９の検出方向の長さを表し、ｘはＰＳＤ上の反射信号光１７の光入射位置を表す。
【００１９】一方、この光入射位置ｘ、投光レンズ１４と受光レンズ１８の主点間距離Ｓ、受光レンズ１８の焦点距離ｆｊ、及び被写体距離Ｌの間には、以下の関係が成立する。
【００２０】
ｘ＝（Ｓ・ｆｊ）／Ｌ …（２）
上記（１）式と（２）式より、 １／Ｌ＝ｘ／（Ｓ・ｆｊ）
＝ｔ／（Ｓ・ｆｊ）×｛ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）−１／２｝…（３）
上記（３）式により、ｔ、Ｓ、ｆｊは固定であるため、電流信号ｉ1 ，ｉ2 の比の計算を行えば、被写体距離Ｌの逆数１／Ｌが求められる。
【００２１】一般に、カメラのピント合せのためのピント合せ用レンズ（撮影レンズ）の繰り出し量は、この１／Ｌに比例する。これより、上記（３）式を以下のように変形し、測距部２の電流信号を測距出力ＡＤとすると、 ＡＤ＝ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）＝Ｃ・１／Ｌ＋１／２ …（４）
なお、Ｃ＝Ｓ・ｆｊ／ｔと表すことができる。ここで、電流信号ｉ1 ，ｉ2 をｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）の形でアナログ的に演算する回路が、図２に示すプリアンプ２０，２１以降の回路である。ＰＳＤ１９から出力される電流信号ｉ1 ，ｉ2 は、それぞれプリアンプ２０，２１にて増幅され、各々の圧縮ダイオード２２，２３に流しこまれる。各々の圧縮ダイオード２２，２３の出力電圧は、バッファ回路２４，２５を介して、定電流源２６と差動形に構成された２つのＮＰＮトランジスタ２７，２８のそれぞれのベースに入力される。
【００２２】定電流源２６の定電流値をＩφとし、ＮＰＮトランジスタ２７，２８のそれぞれのコレクタに流れる電流をＩA ，ＩB とすると、 ＩA ＋ ＩB ＝ Ｉφ …（５）
ｉ1 ／ｉ2 ＝ ＩA ／ＩB …（６）
の関係が成立し、 ＩA ＝ ｛ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）｝・Ｉφ …（７）
となる。
【００２３】そこで、投光源１１であるＸｅ管の発光前に、スイッチ２９をオンさせて積分コンデンサ３０の両端の電位差を０としておく。次に、スイッチ２９をオフしたあと、Ｘｅ管の発光と同時に所定時間の間、定電流値Ｉφを流すと、積分コンデンサ３０には、上記（７）式に比例した電圧が発生する。
【００２４】したがって、ＣＰＵ１が上記電圧をアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）３１を介して、受け取り演算すれば、上記（４）式で示したような測距出力を得ることができる。ただし、被写体が遠距離になると、反射信号光１７が小さくなるため、電流信号ｉ1 ，ｉ2 が小さくなりＳ／Ｎが劣化する。そこで、圧縮ダイオード２２，２３には、微小電流源３２，３３を用いて微小な電流を流しておく。
【００２５】このような工夫により、図３（ａ）に示すような測距出力ＡＤと１／Ｌの関係を得ることができる。図３（ａ）における破線は、上記（４）式の関係を示しているが、実際には上述した微小電流源３２，３３の働きにより、遠距離では１／２の値に収束するようになっており、Ｓ／Ｎの関係上、理論線に対してばらつきを生じ、幅のある出力特性となる。
【００２６】また、図３（ａ）に示す特性は空気中の測距特性であり、図３（ｂ）に示す特性は水中の測距特性である。図３（ｂ）に示す測距特性は、水の屈折率の影響により、図３（ａ）に示すものより理論線の傾きは急になる。また、実線Ａは透明度が高いとき、一点鎖線Ｂは透明度が低いときの測距特性である。一点鎖線Ｂに示すように、測距出力ＡＤ＝１／２となる１／Ｌに近い距離から曲がるのは、水が光を吸収して反射光量が低下することもあるが、より大きな原因は水中の浮遊物からの信号光の散乱が大きいからである。それは、例えば、図２に示す受光レンズ１８の近傍３４のように被写体の存在しない所からも、反射信号光１７がＰＳＤ１９に均一に入力するからである。このようにＰＳＤ１９が一様に照らされると、電流信号ｉ1 ，ｉ2 はほぼ同じような値となり、ｉ1 ／（ｉ1＋ｉ2 ）＝１／２に近づく。
【００２７】一方、被写体１５からの反射信号光１７は水による光の吸収によって低下するため、その測距特性は図３（ｂ）に示す一点鎖線Ｂのように近距離、すなわち１／Ｌの大きい所から理論線に対し劣化する。したがって、測距部２の測距出力ＡＤがある所定の出力ＡＤ∞を取ったとしても、図３（ｂ）に示す実線Ａの場合と一点鎖線Ｂの場合では、距離が異なることとなる。
【００２８】本第１実施例では、水中の透明度を検知する水中検知部４を設けたので、ＣＰＵ１は実線Ａの場合か、一点鎖線Ｂの場合かを判断することが可能となる。したがって、図３（ｂ）に示す実線Ａの場合では至近からＬ1 の距離まで、一点鎖線Ｂの場合では至近からＬ2 の距離までオートフォーカスが可能であり、それ以遠はパンフォーカスとする。
【００２９】一点鎖線Ｂの場合で、Ｌ1 の距離が測定できないとしても、濁った水の中では撮影者の目にも被写体が見えないことを考えると、大きな問題とはならない。また、このような状態では、太陽光が減衰しオートストロボのカメラでは、ストロボ撮影となる。しかし、上述のように不透明な水中でストロボ撮影を行うと、図４（ｂ）に示すような画面全体が白く濁った失敗写真となりやすいため、むしろ警告を行って、撮影者に注意をうながす。これにより、フィルムの無駄使いをなくすようにする。
【００３０】次に、第１実施例における水中検知部４、透明度検知部３について説明する。図５は、第１実施例の図１に示した水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【００３１】同図において、ＣＰＵ１は投光回路４０を介して、発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）４１を発光させる。プリズム４２は、空気中では臨界角の条件により、ＬＥＤ４１が発光する光を反射し、センサ４３に入射させる。しかし、このプリズム４２の反射面に水が接すると、上記臨界角の反射のための条件は満たされなくなり、センサ４３への光入射は減少する。
【００３２】したがって、ＣＰＵ１は投光回路４０を制御してＬＥＤ４１を発光させ、そのときのセンサ４３の出力を第１受光回路４４を用いて読み取る。そして、上記出力の大小によって、本カメラの使用環境が水中であるか空気中であるかを検知する。
【００３３】また、水中ではＬＥＤ４１が発光する光は、プリズム４２をつきぬけてセンサ４５に入射するようになっており、プリズム４２とセンサ４５の間には水が侵入するスペースＬＰが設けられる。ここに透明度の低い水が入ると、センサ４５の出力は低下し、一方、透明度の高い水が入ると、センサ４５の出力は上昇する。以上の原理によって、ＣＰＵ１は第２受光回路４６の出力から水の透明度を検知する。
【００３４】ＣＰＵ１は、このような測距部２、水中検知部４、透明度検知部３からの情報に基づいて、ピント合せ距離を決定し、ピント合せ部７を制御する。ピント合せ部７において、ＣＰＵ１はモータドライバ（ＭＤ）５０を制御して、モータ５１を駆動し、ピント合せ用レンズ５２を上記ピント合せ距離に応じた位置まで移動する。このとき、このピント合せ用レンズ５２の位置はフォトインタラプタ（以下ＰＩと記す）５３などのエンコーダによって、ＣＰＵ１にフィードバックされる。これより、ＣＰＵ１はＰＩ５３の出力をモニタしつつ、モータドライバ５０を制御する。
【００３５】また、ＣＰＵ１は測光部８からの情報に基づいて、ストロボ部５のストロボ光の光量制御や、また上述したように不透明な水中でストロボ撮影を行うような場面では、警告部６を制御しＬＥＤ６ａを用いて撮影者に警告を行う。
【００３６】次に、第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作について説明する。図６は、第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【００３７】撮影者が撮影に入ると、ＣＰＵ１は測距部２を用いて測距出力ＡＤを求める（ステップＳ１）。続いて、露出条件を決定するために、測光部８を用いて被写体の輝度情報ＢＶを求める（ステップＳ２）。さらに、ＣＰＵ１はＬＥＤ４１を投光させ、センサ４３，４５に入射した光量に比例した出力Ｐ1 ，Ｐ2 を受光回路４４，４６を介して検出する（ステップＳ３）。
【００３８】次に、ＣＰＵ１は水中検知用のセンサ４３に入射した光量に比例した出力Ｐ1が所定の光量による出力Ｐ10より、小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。この所定の光量による出力Ｐ10は、プリズム４２が臨界角の条件を満たさなくなったときのセンサ４３の出力値より少し高めに設定しておく。したがって、上記ステップＳ４にて、出力Ｐ1 が所定の光量による出力Ｐ10より小さいときは、水中であるとしてステップＳ５へ移行する。一方、出力Ｐ1 が所定の光量による出力Ｐ10より小さくないときは、空気中であるとしてステップＳ２２へ移行する。このステップＳ２２以降の処理は、空気中の測距動作を示すものとなる。
【００３９】次に、ステップＳ５では、ＣＰＵ１は測距部２の測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より、小さいか否かを判断する。ここで、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さくないとき、すなわち、測距出力ＡＤが図３（ｂ）に示した所定の出力ＡＤ∞以上であれば、上記（４）式を変形した水中での式をもとにピント合せ距離Ｌを求め（ステップＳ１９）、そのピント合せ距離Ｌにピント合せを行う。上記測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より少し大きいぐらいのレベルでは、理論線、すなわち、図３（ｂ）のＬ算出（２）の関係で示す線より離れているが、これについては被写界深度でカバーする設計とする。
【００４０】続いて、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいか否かを判断する（ステップＳ２０）。これより、輝度情報ＢＶからストロボ発光が必要か、不要かの判断をしている。ここで、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さくないときは、ステップＳ９へ分岐しピント合せ距離Ｌにピント合せをして、ステップＳ１０にて露光を行う。
【００４１】一方、上記ステップＳ２０にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいときは、すなわち、ストロボの発光が必要なときには、ステップＳ２１へ分岐し透明度検知用のセンサ４５に入射した光量に比例した出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいか否かによって、水の透明度の状態を判断する。ここで、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きくないときは、透明度が低いとしてステップＳ１５へ移行し、ピント合せ距離Ｌに従ってストロボの光量ＧＮo を計算する。続いて、上記ステップＳ１５にて求めた光量ＧＮo を２倍して撮影時のストロボの光量ＧＮo を決定する（ステップＳ１６）。これは、透明度が低い水中では、光が被写体に届きにくくなることの対策である。そして、ピント合せ距離Ｌにピントを合せ（ステップＳ１７）、上記ステップＳ１６にて求めたＧＮo の光量でストロボを発光させて露光を行う（ステップＳ１８）。
【００４２】上記ステップＳ２１にて、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいときは、透明度が高いとしてステップＳ１１へ分岐する。このステップＳ１１では、ピント合せ距離Ｌに従ってストロボの光量ＧＮo を計算し、ステップＳ１７へ移行する。そして、ステップＳ１７では、ピント合せ距離Ｌにピントを合せ、上記ステップＳ１１にて求めたＧＮo の光量でストロボを発光させて露光を行う（ステップＳ１８）。
【００４３】次に、ステップＳ５にて、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さく、ステップＳ６へ分岐した場合について説明する。このステップＳ６以降は、図３（ｂ）に示した測距部２の測距出力ＡＤが理論からはずれてしまった場合、すなわち、被写体が比較的距離の遠い領域に存在する場合の処理を示すものである。
【００４４】上記ステップＳ２１と同様に、ＣＰＵ１は透明度検知用のセンサ４５に入射した光量に比例した出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きくないときは、透明度が低いとしてステップＳ１２に分岐し、一方、大きいときは、透明度が高いとしてステップＳ７へ分岐する。
【００４５】ここで、透明度が高いときで、かつ測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときのピント合せ距離は、距離Ｌ1 以遠である。また透明度が低いときで、かつ測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときのピント合せ距離は、距離Ｌ2 以遠である。このときは、図３（ｂ）に示したようにあらかじめ測定によって求めたデータより、例えば、ステップＳ７ではピント合せ距離Ｌを距離Ｌ1 より遠い４ｍとし、ステップＳ１２では距離Ｌ2 より遠い２ｍとして、次のステップへ移行する。
【００４６】次に、ステップＳ７，Ｓ１２から、それぞれ次のステップＳ８，Ｓ１３へ移行し、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さいか否かを判断する。上記ステップＳ１３にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さく、ストロボ発光が必要と判断されたときは、ＣＰＵ１は警告部６を介してＬＥＤ６ａを点灯させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１５へ移行する。これにより、写真が浮遊物などによって真っ白になり、失敗するおそれがあることを撮影者に警告する。ステップＳ１５以降の処理は、上述した通りである。
【００４７】なお、フィルムの無駄使いを防止するためには、ステップＳ１４にて警告を行った後、シャッタボタンの押し込みを二度行ったときのみ、撮影が行われるような処理動作としても良い。また、自動的にストロボをオフするようにしても良い。
【００４８】一方、上記ステップＳ１３にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さくなく、ストロボ発光が不要と判断されたときは、十分、被写体が明るいとして、ストロボを用いずに撮影を行うため、ステップＳ９へ分岐する。その後の処理は、上述した通りである。
【００４９】また、透明度が高いときは上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいとき、すなわち、被写体が暗いときでも警告は行わない。何故なら、透明度が高いときは、浮遊物などが存在せず、ストロボ光の散乱により、写真が失敗になることはないからである。また、光の減衰も大きくないとして、ステップＳ１６のように光量を増加させるようなステップも設けない。したがって、上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいときは、ステップＳ１１へ移行する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５０】一方、上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さくないとき、すなわち、被写体が十分明るいときは、ステップＳ９へ移行する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５１】次に、上記ステップＳ４からステップＳ２２へ分岐したときの、空気中での撮影の処理について説明する。ＣＰＵ１は、測距部２の測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここで、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さくないときは、上記（４）式より、 １／Ｌ＝１／Ｃ（ＡＤ−１／２） …（８）
として、ピント合せ距離Ｌを求める（ステップＳ２６）。これは、図３（ａ）に示した理論線、すなわち、Ｌ算出（１）の関係で示すものである。
【００５２】一方、上記ステップＳ２２にて、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときは、上記（８）式を用いてＬを求めると誤測距となるため、所定の距離７ｍをピント合せ距離として被写界深度でピンボケを防止する（ステップＳ２３）。
【００５３】次に、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ２４）。これより、輝度情報ＢＶからストロボ発光が必要か、不要かの判断をしている。このときの判定レベルである所定の輝度ＢＶ１は、上記ステップＳ８，Ｓ１３，Ｓ２０の水中における判定レベルである所定の輝度ＢＶ０より低くても良い。何故なら空気中の方がカメラのホールディングが安定し、手ぶれを起こしにくいからである。
【００５４】ここで、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ１より小さいとき、すなわち、ストロボ発光が必要なときは、求めたピント合せ距離Ｌから、 ＧＮo ＝ ＦＮo × Ｌ …（９）
を計算してストロボの光量ＧＮo を求め（ステップＳ２５）、ステップＳ１７へ移行する。なお、ＦＮo は撮影レンズのＦナンバーである。その後の処理は、上述した通りである。
【００５５】一方、上記ステップＳ２４にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ1 より小さくないとき、すなわち、ストロボ発光が不要なときは、ステップＳ９へ分岐する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５６】以上説明したように、本第１実施例によればカメラの使用環境が水中であるか、空気中（陸上）であるかを検知し、水中の場合、水中の透明度に影響されることなく、適切なピントで正しい露光の写真撮影が全自動で可能となる。したがって、初心者でも空気中（陸上）における撮影と同様に、水中における写真撮影が楽しめる。
【００５７】また、ストロボの調光制御を水中の透明度を考慮して行うので、透明度の低い水中でも露出がアンダーになることを防止することができる。さらに、本第１実施例では、ピント合せ距離を求める際に、測距部２の測距出力ＡＤと透明度検知部３を用いて水中の透明度を検知することにより、ピント合せの信頼性を高めることが可能である。また、本第１実施例では、透明度検知用のセンサ４５の出力である光量Ｐ2 の判定を、所定の光量Ｐ20より大きいか、小さいかの二者択一として単純化しているが、もちろんこの判定を細かくすればする程、ピント合せの信頼性を高くすることができる。
【００５８】また、ピント合せ距離が測距による所定の出力ＡＤ∞より遠い所のみで水の透明度を加味したが、測距出力ＡＤの判定をもっと細かくして、透明度を用いた形でこれを補正するようにすれば、さらに効果が高くなることは言うまでもない。
【００５９】さらに、図６にフローチャートにて示した動作は、シャッタの押しこみ時にカメラが自動で行うため、撮影者は従来の空気中で使用している空気中（陸上）用の全自動カメラと同様の手順で、失敗のない水中写真を撮影することができる。
【００６０】次に、上記第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３について説明する。図７は、第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【００６１】本変形例では、図５に示したようなプリズム４２を必要とせず、プリズム４２とセンサ４５の間に水を導き入れる必要もない。投光源１１のＸｅ管による投光、ＰＳＤ１９による反射信号光１７の受光など、測距部２の構成及び動作については、すでに図２に示した上記第１実施例において説明したものと同一である。しかし、この場合の測距用光１６、または反射信号光１７を用いて、本変形例では水中検知部４、透明度検知部３を構成して、それぞれの検知を行っている。
【００６２】すなわち、被写体１５からの反射信号光１７ａを受光レンズ６１及び可視光カットフィルタ６２を介して、センサ６３にて受光する。このセンサ６３によって検出される光量による出力は、第１受光回路６４を介して、ＣＰＵ１に入力される。水中では、特に赤外光の吸収がはげしいので、空気中に比べてセンサ６３の出力は小さくなる傾向にある。
【００６３】ＰＳＤ１９には、可視光カットフィルタが入っていないため、上記センサ６３によって検出される光量とＰＳＤ１９によって検出される光量との比によって、水中であるか空気中であるかを判定する。以上のように、本変形例の水中検知部４は構成され、水中検知動作を行う。
【００６４】また、図７に示す投光レンズ１４の前方の近傍１６ａの光を受光レンズ６５を介して、センサ６６にて受光する。このセンサ６６よって検出される光量による出力は、第２受光回路６７を介して、ＣＰＵ１に入力される。
【００６５】仮に、水中の透明度が低いときには、測距用光１６が浮遊する微粒子に衝突して、図７に示す投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、はげしく光を散乱させる。したがって、低い透明度の水中では、センサ６６に測距用光１６の散乱光が入射して、センサ６６よって検出される光量は大きくなる。一方、粒子のない空気中や、水中の透明度が高いときには、上記投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、はげしい光の散乱はなく、センサ６６には測距用光１６は入射しない。以上のように、本変形例の透明度検知部３は構成され、透明度検知動作を行う。
【００６６】図８は、第１実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。測距用光１６の投光源１１としてのＸｅ管の発光と、それに同期してのＰＳＤ１９への入射光量による出力Ｐo と、センサ６３，６６にそれぞれ入射した光量による出力Ｐ1 ，Ｐ2 を検出する（ステップＳ１０１）。なお、これらは定常的に各センサに入射される、いわゆる背景光による光量分を背景光除去回路３５により除去して、投光された測距用光１６による出力のみを検出した値である。したがって、図７に示した変形例においては、専用の第１，第２受光回路６４，６７を設けているが、ＡＦ回路６０に入力させてその背景光除去機能を利用しても良い。
【００６７】次に、ＣＰＵ１はセンサ６３に入射した光量に比例する出力Ｐ1 とＰＳＤ１９に入射した光量に比例する出力Ｐo との比が、所定の比率γより小さいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。すなわち、“Ｐ1 ／Ｐo ”が所定の比率γより小さければ、赤外光が吸収されやすい水中であるとしてステップＳ１０３へ移行する。一方、“Ｐ1 ／Ｐo ”が所定の比率γより小さくなければ、赤外光が吸収されにくい空気中であるとしてステップＳ１１６へ分岐する。
【００６８】次に、ステップＳ１０３では、センサ６６に入射した光量に比例した出力Ｐ2が所定レベル出力Ｐ20より大きいか否かを判断する。上述した動作により、水中の透明度が低いときには、測距用光１６は投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、水中の浮遊粒子によって散乱するので、上記近傍１６ａからの光が入射するように配置されたセンサ６６には多くの散乱光が入射する。なお、近傍１６ａは、投光レンズ１４にかなり近い所に設けられているため、被写体が存在することはない。
【００６９】すなわち、ステップＳ１０３にて、出力Ｐ2 が所定レベル出力Ｐ20より大きいときは、光を散乱させる粒子の存在より、水中の透明度が低いとしてステップＳ１０４へ移行する。一方、出力Ｐ2 が所定レベル出力Ｐ20より大きくないときは、光を散乱させる粒子は存在せず、水中の透明度は高いとしてステップＳ１１１へ分岐する。
【００７０】上記ステップＳ１０４以降の処理は上記第１実施例の図６に示したステップＳ１２以降の処理と同一であり、上記ステップＳ１１１以降の処理は図６に示したステップＳ７以降の処理と同一であり、さらに、上記ステップＳ１１６以降の処理は図６に示したステップＳ２２以降の処理と同一であるため、ここに編入するものとしその説明は省略する。
【００７１】以上説明したように、第１実施例の本変形例によれば、カメラの使用環境が水中であるか、空気中（陸上）であるかを検知し、水中の場合、水中の透明度に影響されることなく、適切なピントで正しい露光の写真撮影が全自動で可能となる。したがって、初心者でも空気中（陸上）における撮影と同様に、水中における写真撮影が楽しめる。
【００７２】また、水中及び空気中においても撮影ができ、特に水中では水中の透明度にかかわらず、簡単にピントの合った美しい写真撮影が可能なカメラが単純な構成で提供できる。
【００７３】また、ストロボの調光制御を水中の透明度を考慮して行うので、透明度の低い水中でも露出がアンダーになることを防止することができる。さらに、本変形例では、ピント合せ距離を求める際に、測距部２の測距出力ＡＤと透明度検知部３を用いて水中の透明度を検知することにより、ピント合せの信頼性を高めることが可能である。また、本変形例では、透明度検知用のセンサ６６による出力Ｐ2 の判定を、所定の出力Ｐ20より大きいか、小さいかの二者択一として単純化しているが、もちろんこの判定を細かくすればする程、ピント合せの信頼性を高くすることができる。
【００７４】また、図８にフローチャートにて示した動作は、シャッタの押しこみ時にカメラが自動で行うため、撮影者は従来の空気中で使用している空気中（陸上）用の全自動カメラと同様の手順で、失敗のない水中写真を撮影することができる。
【００７５】なお、第１実施例の本変形例では、すでに述べたように、測距用光１６を利用しているため、図５に示した上記第１実施例のように、専用のＬＥＤ４１やプリズム４２は必要なく、カメラ内に水を侵入させる必要もない。
【００７６】次に、本発明に係る第２実施例の水中撮影可能なカメラについて説明する。本発明は、被写体に光を投光して測距を行うアクティブタイプのＡＦだけでなく、被写体の輝度情報を用いて測距を行う、いわゆるパッシブタイプのＡＦにも応用可能である。
【００７７】図９は、このパッシブタイプのＡＦの原理を説明するための図である。被写体からの光を受光する受光レンズ７０，７１は、センサアレイ７２，７３上に被写体１５の像を結像する。このセンサアレイ７２，７３は、いずれも受光素子のアレイからなり、上記受光レンズ７０，７１を介して入射した光の像の明暗に依存した出力を、各受光素子から出力する。
【００７８】例えば、ここで被写体１５の髪と顔の境目あたりに受光レンズ７０，７１を向けると、センサアレイ７２，７３上には図９に示すような明暗のステップ状の輝度差７４ａ，７４ｂが生じる。このとき、上記輝度差７４ａ，７４ｂに従った電気信号が上記センサアレイ７２，７３によって出力され、この明暗のステップ部分の位置差Ｘにより被写体距離Ｌは、 Ｌ ＝ Ｓ・ｆ／ｘ …（１０）
にて求められる。
【００７９】すなわち、上述したように投光型のアクティブタイプのＡＦは投光した光の位置を基準として三角測距を行うのに対し、第２実施例におけるパッシブタイプのＡＦは、一方の受光系の像の明暗を基準に、三角測距を行うものである。
【００８０】図１０は、本発明に係る第２実施例の上記パッシブタイプのＡＦを適用した水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。この水中撮影可能なカメラは、ＣＰＵ１と、図９に示したように構成された測距部２と、ピント合せ部７と、水中検知部４と、投光部７５と、書き込み可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ７６とから成る。ＣＰＵ１は、ドライバ回路７７に指示し投光素子７８から光を投光させる。この投光された光は、投光レンズ７９を介して前方に出射する。
【００８１】すでに、図７にて説明したように、水中の透明度が低いとき、すなわち、濁りのある水中では、上記投光レンズ７９の前方で濁りの原因となる浮遊物がこの投光レンズ７９から出射される光を反射し散乱させる。このため、この散乱光が受光レンズ７０，７１を通って、センサアレイ７２，７３上の投光系から遠い側の端部に図１０に示すように入射する。
【００８２】一方、浮遊物の存在が少ないときには、上記散乱光のセンサアレイ７２，７３上への入射光量は少なくなり、また、浮遊物が存在しないときには、上記散乱光はセンサアレイ７２，７３上に入射しない。そこで、第２実施例では、このセンサアレイ７２，７３上への入射光量の大きさにより、水の濁りの度合いを評価する。
【００８３】上記センサアレイ７２は、投光系からの距離が遠いため、上記センサアレイ７３に比べて、多くの近距離の散乱光を受光することはできない。したがって、センサアレイ７２，７３上の光の分布による受光素子からの出力を図示すると、図１０（ｂ）に示すようになる。出力Ｐ1 として示したのが上記散乱光によるピークであり、出力Ｐ2 ，Ｐ3 は上記投光素子７８によって被写体１５に投光され、この被写体１５から反射された反射光によるピークである。
【００８４】また、濁りがないとき、上記センサアレイ７２，７３が受光する光による出力には、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ｂ）に示した出力Ｐ1 のようなピークは存在せず、出力Ｐ2 ，Ｐ3 のピークのみが存在する。
【００８５】したがって、この２つのアレイセンサ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘから、上記（１０）式より被写体距離が求められる。このような場合には、水中においても正しい測距は可能であるが、図１０（ｂ）に示すような場合には、散乱光による出力Ｐ1 に正規の信号光による出力Ｐ2，Ｐ3 が埋もれてしまい、正確な測距ができなくなってしまう。
【００８６】図１１（ａ）は、被写体距離Ｌの逆数１／Ｌと、図１０（ｃ）に示したセンサアレイ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘの関係を示す図である。
【００８７】ここで、濁りがないときにはリニアな関係となるが、濁りの度合いが大きくなると、図１０（ｂ）に出力Ｐ1 として示した散乱光の影響を受けて、リニアな関係から外れてくる。
【００８８】このリニアな関係からのずれである誤差は、遠距離になって被写体がぼけるほど大きくなる。よって、濁りの量と距離により、誤差Δｘは予測可能である。また、濁った水中では、撮影者が被写体を視覚にて確認可能な距離（見える距離）Ｌｖも短くなり、さらに、上記散乱光による出力Ｐ1 と濁りの関係を含めてグラフにすると図１１（ｂ）に示すようになる。この図１１（ｂ）に示すグラフより、散乱光のピーク光量による出力Ｐ1 から、このときの水中において被写体を視覚にて確認可能な限界の距離Ｌｖを求めることができる。上記関係を考慮し、距離Ｌｖ以遠のものを撮影することはないと考えると、水中での撮影時の動作は図１２に示すようになる。
【００８９】図１２は、第２実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ１は、投光素子７８を発光させ、センサアレイ７２，７３に入射した光量に比例した出力からスポット部分の位置差Ｘを求め、センサアレイ７３上の端部の受光素子の出力Ｐ1 を検出する（ステップＳ１３０）。
【００９０】こうして得られた、出力Ｐ1 、位置差Ｘより、図１１（ａ）に示した誤差Δｘを求める（ステップＳ１３１）。上述したように被写体距離と出力Ｐ1 によって誤差Δｘは求められるので、位置差Ｘと出力Ｐ1 から誤差Δｘを求めることは可能である。具体的には、ＣＰＵ１内のメモリに位置差Ｘと出力Ｐ1 から誤差Δｘを求めるためのテーブルを持たせておき、これを参照するようにすれば良い。
【００９１】このテーブルは、実際に濁りのある水中で測距を行って、出力Ｐ1 、位置差Ｘから誤差Δｘを算出し、書きこみ可能なメモリであるＥＥＰＲＯＭ７６にこの算出結果を記憶させることによって作成する。
【００９２】続いて、上記テーブルから得られた誤差Δｘと上記（１０）式を用いて、被写体距離Ｌを求める（ステップＳ１３２）。次に、図１１（ｂ）に示した関係を用いて、撮影可能な最も遠い距離Ｌｖを求める（ステップＳ１３３）。
【００９３】次に、ＣＰＵ１は補正して算出した被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きいか否かを判断する（ステップＳ１３４）。ここで、被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きくないときは、ステップＳ１３５へ移行する。ステップＳ１３５では、上記ステップＳ１３２にて求めた被写体距離Ｌをピント合せ距離Ｌｐとする。
【００９４】このようにして得られたピント合せ距離Ｌｐに対し、ピント合せを行い（ステップＳ１３６）、露光を行う（ステップＳ１３７）。一方、上記ステップＳ１３４にて、被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きいときは、ステップＳ１３８へ移行する。このステップＳ１３８では、上記距離Ｌｖ以遠の被写体は、撮影者にも見えないため、ピント合せ距離Ｌｐを距離Ｌｖに固定し、ステップＳ１３６へ移行する。このステップＳ１３６以降の処理は、上述した通りである。以上にて、本フローチャートによる処理を終了する。
【００９５】なお、図９に示した第２実施例における投光素子７８としては、水中でも減衰の小さい青色の光を出力するＬＥＤを用いるのが好ましい。上記ＬＥＤとしては、現在、サファイア基板上に、発光層の材料としてＩｎＧａＮを形成した５００ｎｍの青緑色の高出力ＬＥＤが製品化されている。
【００９６】以上説明したように、本第２実施例では、図９に示したような投光素子７８を一個追加するだけで、空気中でも水中でも正確な測距ができる水中撮影可能なカメラの提供が可能となる。
【００９７】また、本第２実施例で用いたような、いわゆる、パッシブタイプのＡＦでは、被写体に輝度差がないとき及び被写体自体の輝度が小さく、暗いとき、すなわち、ローコントラスト（以下ローコンと記す）ときには、測距ができないが、このような場面では補助光を投光することによって測距を可能とする技術が公知である。本第２実施例では、この補助光と、投光素子７８の水中用光源を兼用することにより、コストアップをなくすことができる。
【００９８】次に、上記第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラについて説明する。本変形例もパッシブタイプのＡＦを用いたものである。図１３は、第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。
【００９９】本変形例は、図１０に示したような補助光としての投光部７５を用いず、ストロボ内臓カメラのストロボ部５を光源として代用する。ただし、透明度検知用のセンサを兼用する形で、水中検知部４としてのセンサを付加している。
【０１００】ＣＰＵ１は、投光回路８０を介してストロボ８１を発光させる。水中検知部４は、受光レンズ８２にて受光された光から、赤外光を受光するセンサ８３と、可視光を受光するセンサ８４と、さらにそれぞれのアンプ８５とアンプ８６とから成る。
【０１０１】そして、上述したように、水は光を吸収する性質を持っており、その分光特性により、赤外光の吸収率は大きく、可視光の吸収率は小さい。そしてその差は２桁近く違うことがわかる。そこで、空気中では均一な可視光成分と赤外光成分が、水中では均一ではなくなる。
【０１０２】したがって、これらのセンサ８３，８４に入射する光量が、極端に、均一でなく赤外光が少ないとき、上記水中検知部４は水中にあると判定することができる。そこで、ＣＰＵ１はアンプ８５，８６から出力されるアナログ値をその値に相当するデジタル値に変換（アナログ／デジタル変換）し、それぞれのデジタル値を比較することにより、水中にあるか否かの水中検知を行う。
【０１０３】また、上記水中検知部４内のセンサ８４は、ストロボ８１の前方近傍の散乱光をモニタできるように設けられており、ストロボ８１の発光時の散乱光も検出できるようになっている。したがって、ストロボ発光時のセンサ８４の出力を増幅入力した値をＰとすると、この値ＰによってＣＰＵ１は、濁り検知を行う。
【０１０４】また、測距部２内のデフォルト判定部９０は、測距不能の場合、デフォルト値をＣＰＵ１へ出力する回路である。図１４は、第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【０１０５】撮影者が撮影に入ると、ＣＰＵ１は測距部２を用いて被写体の輝度分布から、結像ポイントの位置差Ｘ1 を検出する（図９参照）（ステップＳ１５０）。次に、ＣＰＵ１はローコンか否かを判断する（ステップＳ１５１）。ここで、ローコンであるとき、すなわち、被写体に輝度差がなかったり、照明が暗かったり、または水中の浮遊物の影響でコントラストが低いときは、ステップＳ１５２へ移行し、ストロボ部５を発光させ、これを補助光として、ピークの位置差Ｘ2とセンサ８４が受光する光量に基づく出力Ｐを検出する。なお、上記ローコンか否かの判定は、デフォルト判定部９０により行う。
【０１０６】次に、ＣＰＵ１は水中か否かを判断する（ステップＳ１５３）。ここで、水中であるときは、ステップＳ１５４へ移行し、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいか否かを判断する。ここで、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいときは、さらにステップＳ１５５へ移行し、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きいか否かを判断する。なお、ステップＳ１５５での出力ＰO2には、出力ＰO1より大きな値が用いられる。以上のステップＳ１５４，Ｓ１５５により、濁り具合の検知を行う。
【０１０７】上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいくないときは、濁りがないとして、ステップＳ１６５へ移行し、ローコンか否かを判断する。ここで、ローコンであるときは、ステップＳ１６１へ移行し、撮影不可能である旨の警告を行い、本フローチャートによる処理を終了する。一方、ローコンでないときには、ステップＳ１６６へ移行し、上記ステップＳ１５２にて求めたＸ2 をＸ1 として、このＸ1 に基づいてピント合せ距離Ｌｐを算出する（ステップＳ１６３）。
【０１０８】続いて、上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１０９】一方、上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きく、かつ、上記ステップＳ１５５にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きくないときは、水は濁っているが、それほど濁りはひどくないと考えることができ、ステップＳ１６７へ移行し、ローコンか否かを判断する。ここで、ローコンでないときは、ステップＳ１６６へ移行する。このステップＳ１６６以降の処理は上述した通りである。
【０１１０】また、上記ステップＳ１６７にて、ローコンであるときは、撮影したい被写体が見えているのに、水の濁りに補助光が吸収されてピーク検出ができていないと考え、ステップＳ１６８へ移行し、所定の距離１．５ｍをピント合せ距離Ｌｐとし、ステップＳ１５７へ移行する。これは、図１１（ｂ）に示した濁り量によって、水中において見える距離Ｌｖが制限されることから決定された値である。よって、これ以上、遠距離にピントを合せても水の濁りによってきれいに写ることはない。なお、上記ステップＳ１５７以降の処理は上述した通りである。
【０１１１】また、上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きく、かつ、上記ステップＳ１５５にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きいときは、かなり水の濁りがひどいと考えることができ、ステップＳ１５６へ移行する。このとき、たとえローコンと判断されなくても、図１０（ｂ）に示したような散乱光のピークによる出力Ｐ1 によって、誤測距していると考えることができる。
【０１１２】そこで、ステップＳ１５６では、ピント合せ距離Ｌｐは上記ステップＳ１６８での距離１．５ｍよりさらに近い距離１ｍに固定し、ステップＳ１５７へ移行する。続いて、上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１３】また、上記ステップＳ１５３にて、水中でないと判断されたときは、ステップＳ１５９へ移行し、ローコンか否かの判断を行う。ここで、ローコンであるときは、ステップＳ１６１へ移行する。このステップＳ１６１以降の処理は上述した通りである。一方、ローコンでないときは、上記ステップＳ１５２にて求めたＸ2 をＸ1 として（ステップＳ１６０）、このＸ1 に基づいてピント合せ距離Ｌｐを算出し（ステップＳ１６４）、ステップＳ１５７へ移行する。このステップＳ１５７以降の処理は上述した通りである。
【０１１４】また、上記ステップＳ１５１にて、ローコンでないときは、ステップＳ１６２へ移行し、水中か否かを判断する。続いて、水中か、または空気中かによってピント合せ距離が異なるため、上述した手法で水中か否かの判断を行った後、Ｘ1よりピント合せ距離Ｌｐをそれぞれ算出し（ステップＳ１６３，Ｓ１６４）、ステップＳ１５７へ移行する。
【０１１５】続いて、上述したように上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１６】以上説明したように、第２実施例の本変形例においては、水中検知用のセンサを水の濁り検知用のセンサと共用し、カメラの内蔵ストロボを水の濁り検知用の投光源として兼用したため、空気中（陸上）にて使用するカメラに水中検知部４を付加するだけで、水中においてもピントの合った撮影ができる水中撮影可能なカメラを提供することが可能である。
【０１１７】さらに、このような考え方により、従来のＡＦでは空気中でも苦手とされていた霧の中や煙の中での測距も可能となる。なお、本発明の上記実施態様によれば、以下のごとき構成が得られる。
（１） 互いに空間的に異なる光路を介して測定すべき対象の映像が結像される一対の光センサアレイと、該光センサアレイの各光センサの受光強度分布の相対位置差に基づいて上記対象までの距離を求める測距装置を有するカメラにおいて、上記カメラが水中にあるか陸上にあるかを判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、その水の濁り具合を評価する濁り検出手段と、を具備し、上記水中判定手段は、上記測距手段に出力と上記濁り検出手段の出力とに基づいてピント合せ位置を決定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（２） 上記測距装置はデフォルト検出手段を有し、該デフォルト検出手段がデフォルト信号を出力するとき、上記濁り検出手段に応じて決められた距離にピント合せを行うピント合せ手段を具備したことを特徴とする上記（１）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（３） 上記対象物を測距するときに投光する補助光源と、上記濁り検出手段として上記補助光源の投光部近傍をモニタする光センサ手段を有し、上記カメラが水中にあるとき、上記補助光源の投光時における上記光センサ手段の出力に応じて上記測距手段の出力に補正を行う補正手段を具備したことを特徴とする上記（１）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（４） 被写体距離を測距する測距手段と、上記測距手段の出力に応じてピント合せ距離を決定するピント調整手段と、を含む水中カメラにおいて、水の濁り具合を検出する濁り検出手段と、該濁り検出手段の出力に基づいて上記ピント調整手段の最遠ポイントを規制する規制手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（５） 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（６） 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、上記受光手段の近傍に配され、上記光束の上記目標物からの上記反射光束を可視光カットフィルタを通過したのち受光する第１の光電変換手段と、上記受光手段の出力と上記第１の光電変換手段の出力とを比較することにより使用環境の媒質が水であることを検知する水検知手段と、上記投光手段の射出部位近傍の散乱光を受光する第２の光電変換手段と、上記第２の光電変換手段の出力に応じて媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水検知手段が使用環境の媒質が水であることを検知したとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記焦点調節手段によって上記撮影レンズの焦点調節位置を設定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（７） 発光量が調節可能な露光用ストロボ装置を備え、上記カメラが水中で使用されるとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記露光用ストロボ装置の発光量を設定することを特徴とする上記（５）または上記（６）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（８） 対象物に対して測距用光を投光する投光手段と、上記測距用光による対象物からの反射光を受光して上記対象物までの距離情報を出力する受光手段と、上記投光手段および受光手段と上記対象物との間の媒質が水であることを検知する水中検知手段と、上記媒質である水の光に対する透過率を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水中検知手段が水中であることを検知したとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記対象物までの距離を決定することを特徴とする測距装置。
（９） 上記受光手段からの距離情報が、所定距離よりも近距離であるとき、上記透明度評価手段の出力には依らず、上記対象物までの距離を決定することを特徴とする上記（８）に記載の測距装置。
（１０） 水中に投光を行う投光手段と、上記投光手段の射出部近傍からの光束のみを受光する受光手段と、上記投光時における上記受光手段の出力が所定レベルよりも大きいとき、上記水中の透明度が低いと判定する判定手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（１１） ストロボ手段と、ストロボ使用警告手段と、水の透明度評価手段と、を具備し、上記透明度評価手段により水の透明度が低いと判定したとき、上記ストロボ使用警告手段を作動させ、撮影者に警告表示を行うことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（１２） 被写体距離を測距する測距手段と、上記測距手段の出力に応じてピント合せ距離を決定するピント調整手段と、を含むカメラにおいて、空気中の煙や霧などの浮遊物の具合を検出する浮遊物検出手段と、該浮遊物検出手段の出力に基づいて上記ピント調整手段の最遠ポイントを規制する規制手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【０１１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空気中だけでなく水中においても正確にオートフォーカスを作動させ、容易に水中写真が撮影できる水中撮影可能なカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施例の水中撮影可能なカメラの概略的な構成を示す図である。
【図２】第１実施例の図１に示した測距部２の構成を示す図である。
【図３】空気中及び水中における測距特性を示す図である。
【図４】水中での撮影写真のようすを示す図である。
【図５】第１実施例の図１に示した水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【図６】第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【図８】第１実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図９】パッシブタイプのＡＦの原理を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は第２実施例の上記パッシブタイプのＡＦを適用した水中撮影可能なカメラの構成を示す図であり、（ｂ）は濁っているときのセンサアレイ７２，７３の出力を示す図であり、（ｃ）は濁りがないときのセンサアレイ７２，７３の出力を示す図である。
【図１１】（ａ）は被写体距離Ｌの逆数１／Ｌと、図１０（ｃ）に示したセンサアレイ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘの関係を示す図であり、（ｂ）は濁った水中での撮影者が被写体を視覚にて確認可能な距離（見える距離）Ｌｖと、散乱光による出力Ｐ1 と、濁りの関係を示す図である。
【図１２】第２実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。
【図１４】第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…演算制御部（ＣＰＵ）、２…測距部（ＡＦ部）、３…透明度検知部、４…水中検知部、５…ストロボ部、６…警告部、６ａ…発光ダイオード（ＬＥＤ）、７…ピント合せ部、８…測光部、１１…投光源、１２…投光回路、１３…マスク、１４…投光レンズ、１５…被写体、１６…測距用光、１７…反射信号光、１８…受光レンズ、１９…半導体光位置検出素子（ＰＳＤ）、２０，２１…プリアンプ、２２，２３…圧縮ダイオード、２４，２５…バッファ回路、２６…定電流源、２７，２８…ＮＰＮトランジスタ、２９…スイッチ、３０…積分コンデンサ、３１…アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、３２，３３…微小電流源、３４…受光レンズ１８の近傍、３５…背景光除去回路、４０…投光回路、４１…発光ダイオード（ＬＥＤ）、４２…プリズム、４３…センサ、４４…第１受光回路、４５…センサ、４６…第２受光回路、５０…モータドライバ、５１…モータ、５２…ピント合せ用レンズ、５３…フォトインタラプタ（ＰＩ）。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中及び空気中においてオートフォーカスによる撮影が可能な水中撮影可能なカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アウトドアレジャーの普及により、潜水を趣味とする人口が増加し、水中の魚や珊瑚などを撮影して楽しむ人々が増えている。しかし、多くの通常のカメラは生活防水までの機能しか有しておらず、仮に、水中に持ちこめるものでも、水の透明度の関係などからオートフォーカス（自動焦点調節機能；以下ＡＦと記す）は不可能なカメラが大部分であった。
【０００３】例えば、特開昭６１−２９５５３３号公報によれば、カメラの撮影光学系の第１面を凹面にし、測距のための２つの窓の法線を一致させず、かつ交わらないように構成することによって、空気中では通常のＡＦカメラと全く同様に働き、水中では、固定焦点にて撮影が行われるとする手法が提案されている。
【０００４】また、特開昭５９−５３８１９号公報によれば、焦点調節制御部材が所望被写体に対して自動的に、および所定距離にそれぞれ撮影レンズを合焦させるためのレンズ位置制御用の第１信号および第２信号のうちいずれかの信号に基づいて焦点調節がなされるよう構成され、カメラが水中にあるか空気中にあるかを自動的に検知する検知部材からの検知信号により上記いずれの焦点調節が行われるかが制御されるようにして、水中撮影時には上記第２信号に基づいてまた空気中撮影時には上記第１信号に基づいて焦点調節がなされるようにした手法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特開昭６１−２９５５３３号公報に記載の手法では、比較的距離の離れたダイバーなどの写真はピントが合った状態で撮影できても、近距離に存在し泳ぐ小さな魚などの写真はピントがぼけた状態で撮影されてしまう。
【０００６】また、上記特開昭５９−５３８１９号公報に記載の手法では、カメラが水中で使用されていることが検知できても、水中の透明度までを考慮したものではなく、透明度の低い、すなわち濁った水中でも透明度の高い水中でもカメラは同様の動きをするため、失敗写真となる場合が多かった。例えば、同じ水中においても透明度が高い水中では、図４（ａ）に示すように空気中と変わらぬ写真の撮影が可能である。しかし、海底の土ぼこりが舞い上がっていたり、プランクトンの多い海中などでは、水中に浮遊する上記土ぼこり及びプランクトンなどの粒子にストロボ光が反射してしまう。このため、図４（ｂ）に示すように画面全体が白っぽく濁ってしまい、失敗写真となる場合が多かった。
【０００７】また、例えオートフォーカスを作動させたとしても、空気中と同じ考え方では正確に測距できず、主要被写体はピントがぼけた状態で撮影されてしまう。そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、空気中だけでなく水中においても正確にオートフォーカスを作動させ、容易に水中写真が撮影できる水中撮影可能なカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載の水中撮影可能なカメラは、被写体からの反射光束を受ける受光手段と、上記受光手段の結像位置近傍に配された光電変換手段と、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離を算出する演算手段と、カメラが水中に置かれていることを光学的に判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合を評価する透明度評価手段とを具備し、上記水中判定手段が上記カメラが水中にあると判定したとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置を決定することを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の水中撮影可能なカメラは、撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】またさらに、請求項３に記載の水中撮影可能なカメラは、上記透明度評価手段が、ローコントラストのときに投光する上記投光手段を作動させたときの上記射出開口近傍における光の散乱状況を検知することにより周囲の水の濁り具合を評価することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の水中撮影可能なカメラにおいては、被写体からの反射光束が受光手段により受光され、上記受光手段の結像位置近傍には光電変換手段が配置される。さらに、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離が演算手段により算出され、またカメラが水中に置かれていることが水中判定手段により光学的に判定され、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合が透明度評価手段により評価される。
【００１２】そして、上記水中判定手段により上記カメラが水中にあると判定されたとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置が決定される。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、本発明に係る各実施例の水中撮影可能なカメラの概略的な構成を示す図である。
【００１４】同図において、演算制御部（以下ＣＰＵと記す）１、例えばワンチップマイクロコンピュータなどには、被写体までの距離を測定する測距部（ＡＦ部）２と、水中の透明度を検知する透明度検知部３と、本カメラの使用環境が水中であるか、空気中であるかを検知する水中検知部４と、被写体が暗いときに光を補うストロボ部５と、撮影者に警告を発する警告部６と、上記測距部２の出力に基づいて、ピント合せ用レンズを移動しその位置を制御するピント合せ部７とが接続される。
【００１５】ＣＰＵ１は、上記各部の動作シーケンスを制御し、透明度検知部３、水中検知部４、及び測距部２などからの出力信号を演算して、ストロボ部５によるストロボの発光光量やピント合せ部７によるピント合せ用レンズの位置を制御する。
【００１６】次に、本発明に係る第１実施例の水中撮影可能なカメラについて説明する。図２は、第１実施例の図１に示した測距部２の構成を示す図である。ここでは、特に透明度の低い水中において、測距が困難な理由を説明する。ＣＰＵ１は、投光源１１を投光回路１２を介して発光させる。上記投光源１１に赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）などを用いると、水の光吸収の波長依存性から全く反射信号光が検出できない。そのため、ここでは、比較的、吸収の影響を受けない可視光を投光できるキセノン放電管（以下Ｘｅ管と記す）を用いる。
【００１７】投光源１１の前方には、小さな点のような隙間を持つマスク１３と投光レンズ１４を配置して、被写体１５に対して、鋭い光を集光し投光する。水が透明な場合や空気中では、投光された測距用光１６は被写体１５によって反射され、反射信号光１７として受光レンズ１８を介して、半導体光位置検出素子（以下ＰＳＤと記す）１９に入射する。このＰＳＤ１９は、光起電力効果と表面の抵抗層によるキャリア分割効果により、ｉ1 ，ｉ2 という２つの電流信号を出力する。
【００１８】この電流信号ｉ1 ，ｉ2 には、以下の関係が成立する。
ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）＝（１／２）＋（ｘ／ｔ） …（１）
上記（１）式中のｔは、ＰＳＤ１９の検出方向の長さを表し、ｘはＰＳＤ上の反射信号光１７の光入射位置を表す。
【００１９】一方、この光入射位置ｘ、投光レンズ１４と受光レンズ１８の主点間距離Ｓ、受光レンズ１８の焦点距離ｆｊ、及び被写体距離Ｌの間には、以下の関係が成立する。
【００２０】
ｘ＝（Ｓ・ｆｊ）／Ｌ …（２）
上記（１）式と（２）式より、 １／Ｌ＝ｘ／（Ｓ・ｆｊ）
＝ｔ／（Ｓ・ｆｊ）×｛ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）−１／２｝…（３）
上記（３）式により、ｔ、Ｓ、ｆｊは固定であるため、電流信号ｉ1 ，ｉ2 の比の計算を行えば、被写体距離Ｌの逆数１／Ｌが求められる。
【００２１】一般に、カメラのピント合せのためのピント合せ用レンズ（撮影レンズ）の繰り出し量は、この１／Ｌに比例する。これより、上記（３）式を以下のように変形し、測距部２の電流信号を測距出力ＡＤとすると、 ＡＤ＝ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）＝Ｃ・１／Ｌ＋１／２ …（４）
なお、Ｃ＝Ｓ・ｆｊ／ｔと表すことができる。ここで、電流信号ｉ1 ，ｉ2 をｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）の形でアナログ的に演算する回路が、図２に示すプリアンプ２０，２１以降の回路である。ＰＳＤ１９から出力される電流信号ｉ1 ，ｉ2 は、それぞれプリアンプ２０，２１にて増幅され、各々の圧縮ダイオード２２，２３に流しこまれる。各々の圧縮ダイオード２２，２３の出力電圧は、バッファ回路２４，２５を介して、定電流源２６と差動形に構成された２つのＮＰＮトランジスタ２７，２８のそれぞれのベースに入力される。
【００２２】定電流源２６の定電流値をＩφとし、ＮＰＮトランジスタ２７，２８のそれぞれのコレクタに流れる電流をＩA ，ＩB とすると、 ＩA ＋ ＩB ＝ Ｉφ …（５）
ｉ1 ／ｉ2 ＝ ＩA ／ＩB …（６）
の関係が成立し、 ＩA ＝ ｛ｉ1 ／（ｉ1 ＋ｉ2 ）｝・Ｉφ …（７）
となる。
【００２３】そこで、投光源１１であるＸｅ管の発光前に、スイッチ２９をオンさせて積分コンデンサ３０の両端の電位差を０としておく。次に、スイッチ２９をオフしたあと、Ｘｅ管の発光と同時に所定時間の間、定電流値Ｉφを流すと、積分コンデンサ３０には、上記（７）式に比例した電圧が発生する。
【００２４】したがって、ＣＰＵ１が上記電圧をアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）３１を介して、受け取り演算すれば、上記（４）式で示したような測距出力を得ることができる。ただし、被写体が遠距離になると、反射信号光１７が小さくなるため、電流信号ｉ1 ，ｉ2 が小さくなりＳ／Ｎが劣化する。そこで、圧縮ダイオード２２，２３には、微小電流源３２，３３を用いて微小な電流を流しておく。
【００２５】このような工夫により、図３（ａ）に示すような測距出力ＡＤと１／Ｌの関係を得ることができる。図３（ａ）における破線は、上記（４）式の関係を示しているが、実際には上述した微小電流源３２，３３の働きにより、遠距離では１／２の値に収束するようになっており、Ｓ／Ｎの関係上、理論線に対してばらつきを生じ、幅のある出力特性となる。
【００２６】また、図３（ａ）に示す特性は空気中の測距特性であり、図３（ｂ）に示す特性は水中の測距特性である。図３（ｂ）に示す測距特性は、水の屈折率の影響により、図３（ａ）に示すものより理論線の傾きは急になる。また、実線Ａは透明度が高いとき、一点鎖線Ｂは透明度が低いときの測距特性である。一点鎖線Ｂに示すように、測距出力ＡＤ＝１／２となる１／Ｌに近い距離から曲がるのは、水が光を吸収して反射光量が低下することもあるが、より大きな原因は水中の浮遊物からの信号光の散乱が大きいからである。それは、例えば、図２に示す受光レンズ１８の近傍３４のように被写体の存在しない所からも、反射信号光１７がＰＳＤ１９に均一に入力するからである。このようにＰＳＤ１９が一様に照らされると、電流信号ｉ1 ，ｉ2 はほぼ同じような値となり、ｉ1 ／（ｉ1＋ｉ2 ）＝１／２に近づく。
【００２７】一方、被写体１５からの反射信号光１７は水による光の吸収によって低下するため、その測距特性は図３（ｂ）に示す一点鎖線Ｂのように近距離、すなわち１／Ｌの大きい所から理論線に対し劣化する。したがって、測距部２の測距出力ＡＤがある所定の出力ＡＤ∞を取ったとしても、図３（ｂ）に示す実線Ａの場合と一点鎖線Ｂの場合では、距離が異なることとなる。
【００２８】本第１実施例では、水中の透明度を検知する水中検知部４を設けたので、ＣＰＵ１は実線Ａの場合か、一点鎖線Ｂの場合かを判断することが可能となる。したがって、図３（ｂ）に示す実線Ａの場合では至近からＬ1 の距離まで、一点鎖線Ｂの場合では至近からＬ2 の距離までオートフォーカスが可能であり、それ以遠はパンフォーカスとする。
【００２９】一点鎖線Ｂの場合で、Ｌ1 の距離が測定できないとしても、濁った水の中では撮影者の目にも被写体が見えないことを考えると、大きな問題とはならない。また、このような状態では、太陽光が減衰しオートストロボのカメラでは、ストロボ撮影となる。しかし、上述のように不透明な水中でストロボ撮影を行うと、図４（ｂ）に示すような画面全体が白く濁った失敗写真となりやすいため、むしろ警告を行って、撮影者に注意をうながす。これにより、フィルムの無駄使いをなくすようにする。
【００３０】次に、第１実施例における水中検知部４、透明度検知部３について説明する。図５は、第１実施例の図１に示した水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【００３１】同図において、ＣＰＵ１は投光回路４０を介して、発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）４１を発光させる。プリズム４２は、空気中では臨界角の条件により、ＬＥＤ４１が発光する光を反射し、センサ４３に入射させる。しかし、このプリズム４２の反射面に水が接すると、上記臨界角の反射のための条件は満たされなくなり、センサ４３への光入射は減少する。
【００３２】したがって、ＣＰＵ１は投光回路４０を制御してＬＥＤ４１を発光させ、そのときのセンサ４３の出力を第１受光回路４４を用いて読み取る。そして、上記出力の大小によって、本カメラの使用環境が水中であるか空気中であるかを検知する。
【００３３】また、水中ではＬＥＤ４１が発光する光は、プリズム４２をつきぬけてセンサ４５に入射するようになっており、プリズム４２とセンサ４５の間には水が侵入するスペースＬＰが設けられる。ここに透明度の低い水が入ると、センサ４５の出力は低下し、一方、透明度の高い水が入ると、センサ４５の出力は上昇する。以上の原理によって、ＣＰＵ１は第２受光回路４６の出力から水の透明度を検知する。
【００３４】ＣＰＵ１は、このような測距部２、水中検知部４、透明度検知部３からの情報に基づいて、ピント合せ距離を決定し、ピント合せ部７を制御する。ピント合せ部７において、ＣＰＵ１はモータドライバ（ＭＤ）５０を制御して、モータ５１を駆動し、ピント合せ用レンズ５２を上記ピント合せ距離に応じた位置まで移動する。このとき、このピント合せ用レンズ５２の位置はフォトインタラプタ（以下ＰＩと記す）５３などのエンコーダによって、ＣＰＵ１にフィードバックされる。これより、ＣＰＵ１はＰＩ５３の出力をモニタしつつ、モータドライバ５０を制御する。
【００３５】また、ＣＰＵ１は測光部８からの情報に基づいて、ストロボ部５のストロボ光の光量制御や、また上述したように不透明な水中でストロボ撮影を行うような場面では、警告部６を制御しＬＥＤ６ａを用いて撮影者に警告を行う。
【００３６】次に、第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作について説明する。図６は、第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【００３７】撮影者が撮影に入ると、ＣＰＵ１は測距部２を用いて測距出力ＡＤを求める（ステップＳ１）。続いて、露出条件を決定するために、測光部８を用いて被写体の輝度情報ＢＶを求める（ステップＳ２）。さらに、ＣＰＵ１はＬＥＤ４１を投光させ、センサ４３，４５に入射した光量に比例した出力Ｐ1 ，Ｐ2 を受光回路４４，４６を介して検出する（ステップＳ３）。
【００３８】次に、ＣＰＵ１は水中検知用のセンサ４３に入射した光量に比例した出力Ｐ1が所定の光量による出力Ｐ10より、小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。この所定の光量による出力Ｐ10は、プリズム４２が臨界角の条件を満たさなくなったときのセンサ４３の出力値より少し高めに設定しておく。したがって、上記ステップＳ４にて、出力Ｐ1 が所定の光量による出力Ｐ10より小さいときは、水中であるとしてステップＳ５へ移行する。一方、出力Ｐ1 が所定の光量による出力Ｐ10より小さくないときは、空気中であるとしてステップＳ２２へ移行する。このステップＳ２２以降の処理は、空気中の測距動作を示すものとなる。
【００３９】次に、ステップＳ５では、ＣＰＵ１は測距部２の測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より、小さいか否かを判断する。ここで、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さくないとき、すなわち、測距出力ＡＤが図３（ｂ）に示した所定の出力ＡＤ∞以上であれば、上記（４）式を変形した水中での式をもとにピント合せ距離Ｌを求め（ステップＳ１９）、そのピント合せ距離Ｌにピント合せを行う。上記測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より少し大きいぐらいのレベルでは、理論線、すなわち、図３（ｂ）のＬ算出（２）の関係で示す線より離れているが、これについては被写界深度でカバーする設計とする。
【００４０】続いて、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいか否かを判断する（ステップＳ２０）。これより、輝度情報ＢＶからストロボ発光が必要か、不要かの判断をしている。ここで、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さくないときは、ステップＳ９へ分岐しピント合せ距離Ｌにピント合せをして、ステップＳ１０にて露光を行う。
【００４１】一方、上記ステップＳ２０にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいときは、すなわち、ストロボの発光が必要なときには、ステップＳ２１へ分岐し透明度検知用のセンサ４５に入射した光量に比例した出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいか否かによって、水の透明度の状態を判断する。ここで、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きくないときは、透明度が低いとしてステップＳ１５へ移行し、ピント合せ距離Ｌに従ってストロボの光量ＧＮo を計算する。続いて、上記ステップＳ１５にて求めた光量ＧＮo を２倍して撮影時のストロボの光量ＧＮo を決定する（ステップＳ１６）。これは、透明度が低い水中では、光が被写体に届きにくくなることの対策である。そして、ピント合せ距離Ｌにピントを合せ（ステップＳ１７）、上記ステップＳ１６にて求めたＧＮo の光量でストロボを発光させて露光を行う（ステップＳ１８）。
【００４２】上記ステップＳ２１にて、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいときは、透明度が高いとしてステップＳ１１へ分岐する。このステップＳ１１では、ピント合せ距離Ｌに従ってストロボの光量ＧＮo を計算し、ステップＳ１７へ移行する。そして、ステップＳ１７では、ピント合せ距離Ｌにピントを合せ、上記ステップＳ１１にて求めたＧＮo の光量でストロボを発光させて露光を行う（ステップＳ１８）。
【００４３】次に、ステップＳ５にて、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さく、ステップＳ６へ分岐した場合について説明する。このステップＳ６以降は、図３（ｂ）に示した測距部２の測距出力ＡＤが理論からはずれてしまった場合、すなわち、被写体が比較的距離の遠い領域に存在する場合の処理を示すものである。
【００４４】上記ステップＳ２１と同様に、ＣＰＵ１は透明度検知用のセンサ４５に入射した光量に比例した出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、出力Ｐ2 が所定の光量による出力Ｐ20より大きくないときは、透明度が低いとしてステップＳ１２に分岐し、一方、大きいときは、透明度が高いとしてステップＳ７へ分岐する。
【００４５】ここで、透明度が高いときで、かつ測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときのピント合せ距離は、距離Ｌ1 以遠である。また透明度が低いときで、かつ測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときのピント合せ距離は、距離Ｌ2 以遠である。このときは、図３（ｂ）に示したようにあらかじめ測定によって求めたデータより、例えば、ステップＳ７ではピント合せ距離Ｌを距離Ｌ1 より遠い４ｍとし、ステップＳ１２では距離Ｌ2 より遠い２ｍとして、次のステップへ移行する。
【００４６】次に、ステップＳ７，Ｓ１２から、それぞれ次のステップＳ８，Ｓ１３へ移行し、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さいか否かを判断する。上記ステップＳ１３にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さく、ストロボ発光が必要と判断されたときは、ＣＰＵ１は警告部６を介してＬＥＤ６ａを点灯させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１５へ移行する。これにより、写真が浮遊物などによって真っ白になり、失敗するおそれがあることを撮影者に警告する。ステップＳ１５以降の処理は、上述した通りである。
【００４７】なお、フィルムの無駄使いを防止するためには、ステップＳ１４にて警告を行った後、シャッタボタンの押し込みを二度行ったときのみ、撮影が行われるような処理動作としても良い。また、自動的にストロボをオフするようにしても良い。
【００４８】一方、上記ステップＳ１３にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶo より小さくなく、ストロボ発光が不要と判断されたときは、十分、被写体が明るいとして、ストロボを用いずに撮影を行うため、ステップＳ９へ分岐する。その後の処理は、上述した通りである。
【００４９】また、透明度が高いときは上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいとき、すなわち、被写体が暗いときでも警告は行わない。何故なら、透明度が高いときは、浮遊物などが存在せず、ストロボ光の散乱により、写真が失敗になることはないからである。また、光の減衰も大きくないとして、ステップＳ１６のように光量を増加させるようなステップも設けない。したがって、上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さいときは、ステップＳ１１へ移行する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５０】一方、上記ステップＳ８にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ０より小さくないとき、すなわち、被写体が十分明るいときは、ステップＳ９へ移行する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５１】次に、上記ステップＳ４からステップＳ２２へ分岐したときの、空気中での撮影の処理について説明する。ＣＰＵ１は、測距部２の測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここで、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さくないときは、上記（４）式より、 １／Ｌ＝１／Ｃ（ＡＤ−１／２） …（８）
として、ピント合せ距離Ｌを求める（ステップＳ２６）。これは、図３（ａ）に示した理論線、すなわち、Ｌ算出（１）の関係で示すものである。
【００５２】一方、上記ステップＳ２２にて、測距出力ＡＤが所定の出力ＡＤ∞より小さいときは、上記（８）式を用いてＬを求めると誤測距となるため、所定の距離７ｍをピント合せ距離として被写界深度でピンボケを防止する（ステップＳ２３）。
【００５３】次に、ＣＰＵ１は輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ２４）。これより、輝度情報ＢＶからストロボ発光が必要か、不要かの判断をしている。このときの判定レベルである所定の輝度ＢＶ１は、上記ステップＳ８，Ｓ１３，Ｓ２０の水中における判定レベルである所定の輝度ＢＶ０より低くても良い。何故なら空気中の方がカメラのホールディングが安定し、手ぶれを起こしにくいからである。
【００５４】ここで、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ１より小さいとき、すなわち、ストロボ発光が必要なときは、求めたピント合せ距離Ｌから、 ＧＮo ＝ ＦＮo × Ｌ …（９）
を計算してストロボの光量ＧＮo を求め（ステップＳ２５）、ステップＳ１７へ移行する。なお、ＦＮo は撮影レンズのＦナンバーである。その後の処理は、上述した通りである。
【００５５】一方、上記ステップＳ２４にて、輝度情報ＢＶが所定の輝度ＢＶ1 より小さくないとき、すなわち、ストロボ発光が不要なときは、ステップＳ９へ分岐する。その後の処理は、上述した通りである。
【００５６】以上説明したように、本第１実施例によればカメラの使用環境が水中であるか、空気中（陸上）であるかを検知し、水中の場合、水中の透明度に影響されることなく、適切なピントで正しい露光の写真撮影が全自動で可能となる。したがって、初心者でも空気中（陸上）における撮影と同様に、水中における写真撮影が楽しめる。
【００５７】また、ストロボの調光制御を水中の透明度を考慮して行うので、透明度の低い水中でも露出がアンダーになることを防止することができる。さらに、本第１実施例では、ピント合せ距離を求める際に、測距部２の測距出力ＡＤと透明度検知部３を用いて水中の透明度を検知することにより、ピント合せの信頼性を高めることが可能である。また、本第１実施例では、透明度検知用のセンサ４５の出力である光量Ｐ2 の判定を、所定の光量Ｐ20より大きいか、小さいかの二者択一として単純化しているが、もちろんこの判定を細かくすればする程、ピント合せの信頼性を高くすることができる。
【００５８】また、ピント合せ距離が測距による所定の出力ＡＤ∞より遠い所のみで水の透明度を加味したが、測距出力ＡＤの判定をもっと細かくして、透明度を用いた形でこれを補正するようにすれば、さらに効果が高くなることは言うまでもない。
【００５９】さらに、図６にフローチャートにて示した動作は、シャッタの押しこみ時にカメラが自動で行うため、撮影者は従来の空気中で使用している空気中（陸上）用の全自動カメラと同様の手順で、失敗のない水中写真を撮影することができる。
【００６０】次に、上記第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３について説明する。図７は、第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【００６１】本変形例では、図５に示したようなプリズム４２を必要とせず、プリズム４２とセンサ４５の間に水を導き入れる必要もない。投光源１１のＸｅ管による投光、ＰＳＤ１９による反射信号光１７の受光など、測距部２の構成及び動作については、すでに図２に示した上記第１実施例において説明したものと同一である。しかし、この場合の測距用光１６、または反射信号光１７を用いて、本変形例では水中検知部４、透明度検知部３を構成して、それぞれの検知を行っている。
【００６２】すなわち、被写体１５からの反射信号光１７ａを受光レンズ６１及び可視光カットフィルタ６２を介して、センサ６３にて受光する。このセンサ６３によって検出される光量による出力は、第１受光回路６４を介して、ＣＰＵ１に入力される。水中では、特に赤外光の吸収がはげしいので、空気中に比べてセンサ６３の出力は小さくなる傾向にある。
【００６３】ＰＳＤ１９には、可視光カットフィルタが入っていないため、上記センサ６３によって検出される光量とＰＳＤ１９によって検出される光量との比によって、水中であるか空気中であるかを判定する。以上のように、本変形例の水中検知部４は構成され、水中検知動作を行う。
【００６４】また、図７に示す投光レンズ１４の前方の近傍１６ａの光を受光レンズ６５を介して、センサ６６にて受光する。このセンサ６６よって検出される光量による出力は、第２受光回路６７を介して、ＣＰＵ１に入力される。
【００６５】仮に、水中の透明度が低いときには、測距用光１６が浮遊する微粒子に衝突して、図７に示す投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、はげしく光を散乱させる。したがって、低い透明度の水中では、センサ６６に測距用光１６の散乱光が入射して、センサ６６よって検出される光量は大きくなる。一方、粒子のない空気中や、水中の透明度が高いときには、上記投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、はげしい光の散乱はなく、センサ６６には測距用光１６は入射しない。以上のように、本変形例の透明度検知部３は構成され、透明度検知動作を行う。
【００６６】図８は、第１実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。測距用光１６の投光源１１としてのＸｅ管の発光と、それに同期してのＰＳＤ１９への入射光量による出力Ｐo と、センサ６３，６６にそれぞれ入射した光量による出力Ｐ1 ，Ｐ2 を検出する（ステップＳ１０１）。なお、これらは定常的に各センサに入射される、いわゆる背景光による光量分を背景光除去回路３５により除去して、投光された測距用光１６による出力のみを検出した値である。したがって、図７に示した変形例においては、専用の第１，第２受光回路６４，６７を設けているが、ＡＦ回路６０に入力させてその背景光除去機能を利用しても良い。
【００６７】次に、ＣＰＵ１はセンサ６３に入射した光量に比例する出力Ｐ1 とＰＳＤ１９に入射した光量に比例する出力Ｐo との比が、所定の比率γより小さいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。すなわち、“Ｐ1 ／Ｐo ”が所定の比率γより小さければ、赤外光が吸収されやすい水中であるとしてステップＳ１０３へ移行する。一方、“Ｐ1 ／Ｐo ”が所定の比率γより小さくなければ、赤外光が吸収されにくい空気中であるとしてステップＳ１１６へ分岐する。
【００６８】次に、ステップＳ１０３では、センサ６６に入射した光量に比例した出力Ｐ2が所定レベル出力Ｐ20より大きいか否かを判断する。上述した動作により、水中の透明度が低いときには、測距用光１６は投光レンズ１４の前方の近傍１６ａにおいて、水中の浮遊粒子によって散乱するので、上記近傍１６ａからの光が入射するように配置されたセンサ６６には多くの散乱光が入射する。なお、近傍１６ａは、投光レンズ１４にかなり近い所に設けられているため、被写体が存在することはない。
【００６９】すなわち、ステップＳ１０３にて、出力Ｐ2 が所定レベル出力Ｐ20より大きいときは、光を散乱させる粒子の存在より、水中の透明度が低いとしてステップＳ１０４へ移行する。一方、出力Ｐ2 が所定レベル出力Ｐ20より大きくないときは、光を散乱させる粒子は存在せず、水中の透明度は高いとしてステップＳ１１１へ分岐する。
【００７０】上記ステップＳ１０４以降の処理は上記第１実施例の図６に示したステップＳ１２以降の処理と同一であり、上記ステップＳ１１１以降の処理は図６に示したステップＳ７以降の処理と同一であり、さらに、上記ステップＳ１１６以降の処理は図６に示したステップＳ２２以降の処理と同一であるため、ここに編入するものとしその説明は省略する。
【００７１】以上説明したように、第１実施例の本変形例によれば、カメラの使用環境が水中であるか、空気中（陸上）であるかを検知し、水中の場合、水中の透明度に影響されることなく、適切なピントで正しい露光の写真撮影が全自動で可能となる。したがって、初心者でも空気中（陸上）における撮影と同様に、水中における写真撮影が楽しめる。
【００７２】また、水中及び空気中においても撮影ができ、特に水中では水中の透明度にかかわらず、簡単にピントの合った美しい写真撮影が可能なカメラが単純な構成で提供できる。
【００７３】また、ストロボの調光制御を水中の透明度を考慮して行うので、透明度の低い水中でも露出がアンダーになることを防止することができる。さらに、本変形例では、ピント合せ距離を求める際に、測距部２の測距出力ＡＤと透明度検知部３を用いて水中の透明度を検知することにより、ピント合せの信頼性を高めることが可能である。また、本変形例では、透明度検知用のセンサ６６による出力Ｐ2 の判定を、所定の出力Ｐ20より大きいか、小さいかの二者択一として単純化しているが、もちろんこの判定を細かくすればする程、ピント合せの信頼性を高くすることができる。
【００７４】また、図８にフローチャートにて示した動作は、シャッタの押しこみ時にカメラが自動で行うため、撮影者は従来の空気中で使用している空気中（陸上）用の全自動カメラと同様の手順で、失敗のない水中写真を撮影することができる。
【００７５】なお、第１実施例の本変形例では、すでに述べたように、測距用光１６を利用しているため、図５に示した上記第１実施例のように、専用のＬＥＤ４１やプリズム４２は必要なく、カメラ内に水を侵入させる必要もない。
【００７６】次に、本発明に係る第２実施例の水中撮影可能なカメラについて説明する。本発明は、被写体に光を投光して測距を行うアクティブタイプのＡＦだけでなく、被写体の輝度情報を用いて測距を行う、いわゆるパッシブタイプのＡＦにも応用可能である。
【００７７】図９は、このパッシブタイプのＡＦの原理を説明するための図である。被写体からの光を受光する受光レンズ７０，７１は、センサアレイ７２，７３上に被写体１５の像を結像する。このセンサアレイ７２，７３は、いずれも受光素子のアレイからなり、上記受光レンズ７０，７１を介して入射した光の像の明暗に依存した出力を、各受光素子から出力する。
【００７８】例えば、ここで被写体１５の髪と顔の境目あたりに受光レンズ７０，７１を向けると、センサアレイ７２，７３上には図９に示すような明暗のステップ状の輝度差７４ａ，７４ｂが生じる。このとき、上記輝度差７４ａ，７４ｂに従った電気信号が上記センサアレイ７２，７３によって出力され、この明暗のステップ部分の位置差Ｘにより被写体距離Ｌは、 Ｌ ＝ Ｓ・ｆ／ｘ …（１０）
にて求められる。
【００７９】すなわち、上述したように投光型のアクティブタイプのＡＦは投光した光の位置を基準として三角測距を行うのに対し、第２実施例におけるパッシブタイプのＡＦは、一方の受光系の像の明暗を基準に、三角測距を行うものである。
【００８０】図１０は、本発明に係る第２実施例の上記パッシブタイプのＡＦを適用した水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。この水中撮影可能なカメラは、ＣＰＵ１と、図９に示したように構成された測距部２と、ピント合せ部７と、水中検知部４と、投光部７５と、書き込み可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ７６とから成る。ＣＰＵ１は、ドライバ回路７７に指示し投光素子７８から光を投光させる。この投光された光は、投光レンズ７９を介して前方に出射する。
【００８１】すでに、図７にて説明したように、水中の透明度が低いとき、すなわち、濁りのある水中では、上記投光レンズ７９の前方で濁りの原因となる浮遊物がこの投光レンズ７９から出射される光を反射し散乱させる。このため、この散乱光が受光レンズ７０，７１を通って、センサアレイ７２，７３上の投光系から遠い側の端部に図１０に示すように入射する。
【００８２】一方、浮遊物の存在が少ないときには、上記散乱光のセンサアレイ７２，７３上への入射光量は少なくなり、また、浮遊物が存在しないときには、上記散乱光はセンサアレイ７２，７３上に入射しない。そこで、第２実施例では、このセンサアレイ７２，７３上への入射光量の大きさにより、水の濁りの度合いを評価する。
【００８３】上記センサアレイ７２は、投光系からの距離が遠いため、上記センサアレイ７３に比べて、多くの近距離の散乱光を受光することはできない。したがって、センサアレイ７２，７３上の光の分布による受光素子からの出力を図示すると、図１０（ｂ）に示すようになる。出力Ｐ1 として示したのが上記散乱光によるピークであり、出力Ｐ2 ，Ｐ3 は上記投光素子７８によって被写体１５に投光され、この被写体１５から反射された反射光によるピークである。
【００８４】また、濁りがないとき、上記センサアレイ７２，７３が受光する光による出力には、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ｂ）に示した出力Ｐ1 のようなピークは存在せず、出力Ｐ2 ，Ｐ3 のピークのみが存在する。
【００８５】したがって、この２つのアレイセンサ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘから、上記（１０）式より被写体距離が求められる。このような場合には、水中においても正しい測距は可能であるが、図１０（ｂ）に示すような場合には、散乱光による出力Ｐ1 に正規の信号光による出力Ｐ2，Ｐ3 が埋もれてしまい、正確な測距ができなくなってしまう。
【００８６】図１１（ａ）は、被写体距離Ｌの逆数１／Ｌと、図１０（ｃ）に示したセンサアレイ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘの関係を示す図である。
【００８７】ここで、濁りがないときにはリニアな関係となるが、濁りの度合いが大きくなると、図１０（ｂ）に出力Ｐ1 として示した散乱光の影響を受けて、リニアな関係から外れてくる。
【００８８】このリニアな関係からのずれである誤差は、遠距離になって被写体がぼけるほど大きくなる。よって、濁りの量と距離により、誤差Δｘは予測可能である。また、濁った水中では、撮影者が被写体を視覚にて確認可能な距離（見える距離）Ｌｖも短くなり、さらに、上記散乱光による出力Ｐ1 と濁りの関係を含めてグラフにすると図１１（ｂ）に示すようになる。この図１１（ｂ）に示すグラフより、散乱光のピーク光量による出力Ｐ1 から、このときの水中において被写体を視覚にて確認可能な限界の距離Ｌｖを求めることができる。上記関係を考慮し、距離Ｌｖ以遠のものを撮影することはないと考えると、水中での撮影時の動作は図１２に示すようになる。
【００８９】図１２は、第２実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ１は、投光素子７８を発光させ、センサアレイ７２，７３に入射した光量に比例した出力からスポット部分の位置差Ｘを求め、センサアレイ７３上の端部の受光素子の出力Ｐ1 を検出する（ステップＳ１３０）。
【００９０】こうして得られた、出力Ｐ1 、位置差Ｘより、図１１（ａ）に示した誤差Δｘを求める（ステップＳ１３１）。上述したように被写体距離と出力Ｐ1 によって誤差Δｘは求められるので、位置差Ｘと出力Ｐ1 から誤差Δｘを求めることは可能である。具体的には、ＣＰＵ１内のメモリに位置差Ｘと出力Ｐ1 から誤差Δｘを求めるためのテーブルを持たせておき、これを参照するようにすれば良い。
【００９１】このテーブルは、実際に濁りのある水中で測距を行って、出力Ｐ1 、位置差Ｘから誤差Δｘを算出し、書きこみ可能なメモリであるＥＥＰＲＯＭ７６にこの算出結果を記憶させることによって作成する。
【００９２】続いて、上記テーブルから得られた誤差Δｘと上記（１０）式を用いて、被写体距離Ｌを求める（ステップＳ１３２）。次に、図１１（ｂ）に示した関係を用いて、撮影可能な最も遠い距離Ｌｖを求める（ステップＳ１３３）。
【００９３】次に、ＣＰＵ１は補正して算出した被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きいか否かを判断する（ステップＳ１３４）。ここで、被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きくないときは、ステップＳ１３５へ移行する。ステップＳ１３５では、上記ステップＳ１３２にて求めた被写体距離Ｌをピント合せ距離Ｌｐとする。
【００９４】このようにして得られたピント合せ距離Ｌｐに対し、ピント合せを行い（ステップＳ１３６）、露光を行う（ステップＳ１３７）。一方、上記ステップＳ１３４にて、被写体距離Ｌが距離Ｌｖより大きいときは、ステップＳ１３８へ移行する。このステップＳ１３８では、上記距離Ｌｖ以遠の被写体は、撮影者にも見えないため、ピント合せ距離Ｌｐを距離Ｌｖに固定し、ステップＳ１３６へ移行する。このステップＳ１３６以降の処理は、上述した通りである。以上にて、本フローチャートによる処理を終了する。
【００９５】なお、図９に示した第２実施例における投光素子７８としては、水中でも減衰の小さい青色の光を出力するＬＥＤを用いるのが好ましい。上記ＬＥＤとしては、現在、サファイア基板上に、発光層の材料としてＩｎＧａＮを形成した５００ｎｍの青緑色の高出力ＬＥＤが製品化されている。
【００９６】以上説明したように、本第２実施例では、図９に示したような投光素子７８を一個追加するだけで、空気中でも水中でも正確な測距ができる水中撮影可能なカメラの提供が可能となる。
【００９７】また、本第２実施例で用いたような、いわゆる、パッシブタイプのＡＦでは、被写体に輝度差がないとき及び被写体自体の輝度が小さく、暗いとき、すなわち、ローコントラスト（以下ローコンと記す）ときには、測距ができないが、このような場面では補助光を投光することによって測距を可能とする技術が公知である。本第２実施例では、この補助光と、投光素子７８の水中用光源を兼用することにより、コストアップをなくすことができる。
【００９８】次に、上記第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラについて説明する。本変形例もパッシブタイプのＡＦを用いたものである。図１３は、第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。
【００９９】本変形例は、図１０に示したような補助光としての投光部７５を用いず、ストロボ内臓カメラのストロボ部５を光源として代用する。ただし、透明度検知用のセンサを兼用する形で、水中検知部４としてのセンサを付加している。
【０１００】ＣＰＵ１は、投光回路８０を介してストロボ８１を発光させる。水中検知部４は、受光レンズ８２にて受光された光から、赤外光を受光するセンサ８３と、可視光を受光するセンサ８４と、さらにそれぞれのアンプ８５とアンプ８６とから成る。
【０１０１】そして、上述したように、水は光を吸収する性質を持っており、その分光特性により、赤外光の吸収率は大きく、可視光の吸収率は小さい。そしてその差は２桁近く違うことがわかる。そこで、空気中では均一な可視光成分と赤外光成分が、水中では均一ではなくなる。
【０１０２】したがって、これらのセンサ８３，８４に入射する光量が、極端に、均一でなく赤外光が少ないとき、上記水中検知部４は水中にあると判定することができる。そこで、ＣＰＵ１はアンプ８５，８６から出力されるアナログ値をその値に相当するデジタル値に変換（アナログ／デジタル変換）し、それぞれのデジタル値を比較することにより、水中にあるか否かの水中検知を行う。
【０１０３】また、上記水中検知部４内のセンサ８４は、ストロボ８１の前方近傍の散乱光をモニタできるように設けられており、ストロボ８１の発光時の散乱光も検出できるようになっている。したがって、ストロボ発光時のセンサ８４の出力を増幅入力した値をＰとすると、この値ＰによってＣＰＵ１は、濁り検知を行う。
【０１０４】また、測距部２内のデフォルト判定部９０は、測距不能の場合、デフォルト値をＣＰＵ１へ出力する回路である。図１４は、第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【０１０５】撮影者が撮影に入ると、ＣＰＵ１は測距部２を用いて被写体の輝度分布から、結像ポイントの位置差Ｘ1 を検出する（図９参照）（ステップＳ１５０）。次に、ＣＰＵ１はローコンか否かを判断する（ステップＳ１５１）。ここで、ローコンであるとき、すなわち、被写体に輝度差がなかったり、照明が暗かったり、または水中の浮遊物の影響でコントラストが低いときは、ステップＳ１５２へ移行し、ストロボ部５を発光させ、これを補助光として、ピークの位置差Ｘ2とセンサ８４が受光する光量に基づく出力Ｐを検出する。なお、上記ローコンか否かの判定は、デフォルト判定部９０により行う。
【０１０６】次に、ＣＰＵ１は水中か否かを判断する（ステップＳ１５３）。ここで、水中であるときは、ステップＳ１５４へ移行し、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいか否かを判断する。ここで、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいときは、さらにステップＳ１５５へ移行し、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きいか否かを判断する。なお、ステップＳ１５５での出力ＰO2には、出力ＰO1より大きな値が用いられる。以上のステップＳ１５４，Ｓ１５５により、濁り具合の検知を行う。
【０１０７】上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きいくないときは、濁りがないとして、ステップＳ１６５へ移行し、ローコンか否かを判断する。ここで、ローコンであるときは、ステップＳ１６１へ移行し、撮影不可能である旨の警告を行い、本フローチャートによる処理を終了する。一方、ローコンでないときには、ステップＳ１６６へ移行し、上記ステップＳ１５２にて求めたＸ2 をＸ1 として、このＸ1 に基づいてピント合せ距離Ｌｐを算出する（ステップＳ１６３）。
【０１０８】続いて、上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１０９】一方、上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きく、かつ、上記ステップＳ１５５にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きくないときは、水は濁っているが、それほど濁りはひどくないと考えることができ、ステップＳ１６７へ移行し、ローコンか否かを判断する。ここで、ローコンでないときは、ステップＳ１６６へ移行する。このステップＳ１６６以降の処理は上述した通りである。
【０１１０】また、上記ステップＳ１６７にて、ローコンであるときは、撮影したい被写体が見えているのに、水の濁りに補助光が吸収されてピーク検出ができていないと考え、ステップＳ１６８へ移行し、所定の距離１．５ｍをピント合せ距離Ｌｐとし、ステップＳ１５７へ移行する。これは、図１１（ｂ）に示した濁り量によって、水中において見える距離Ｌｖが制限されることから決定された値である。よって、これ以上、遠距離にピントを合せても水の濁りによってきれいに写ることはない。なお、上記ステップＳ１５７以降の処理は上述した通りである。
【０１１１】また、上記ステップＳ１５４にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO1より大きく、かつ、上記ステップＳ１５５にて、出力Ｐが所定の光量による出力ＰO2より大きいときは、かなり水の濁りがひどいと考えることができ、ステップＳ１５６へ移行する。このとき、たとえローコンと判断されなくても、図１０（ｂ）に示したような散乱光のピークによる出力Ｐ1 によって、誤測距していると考えることができる。
【０１１２】そこで、ステップＳ１５６では、ピント合せ距離Ｌｐは上記ステップＳ１６８での距離１．５ｍよりさらに近い距離１ｍに固定し、ステップＳ１５７へ移行する。続いて、上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１３】また、上記ステップＳ１５３にて、水中でないと判断されたときは、ステップＳ１５９へ移行し、ローコンか否かの判断を行う。ここで、ローコンであるときは、ステップＳ１６１へ移行する。このステップＳ１６１以降の処理は上述した通りである。一方、ローコンでないときは、上記ステップＳ１５２にて求めたＸ2 をＸ1 として（ステップＳ１６０）、このＸ1 に基づいてピント合せ距離Ｌｐを算出し（ステップＳ１６４）、ステップＳ１５７へ移行する。このステップＳ１５７以降の処理は上述した通りである。
【０１１４】また、上記ステップＳ１５１にて、ローコンでないときは、ステップＳ１６２へ移行し、水中か否かを判断する。続いて、水中か、または空気中かによってピント合せ距離が異なるため、上述した手法で水中か否かの判断を行った後、Ｘ1よりピント合せ距離Ｌｐをそれぞれ算出し（ステップＳ１６３，Ｓ１６４）、ステップＳ１５７へ移行する。
【０１１５】続いて、上述したように上記ピント合せ距離Ｌｐにピント合せを行い（ステップＳ１５７）、露光を行う（ステップＳ１５８）。そして、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１６】以上説明したように、第２実施例の本変形例においては、水中検知用のセンサを水の濁り検知用のセンサと共用し、カメラの内蔵ストロボを水の濁り検知用の投光源として兼用したため、空気中（陸上）にて使用するカメラに水中検知部４を付加するだけで、水中においてもピントの合った撮影ができる水中撮影可能なカメラを提供することが可能である。
【０１１７】さらに、このような考え方により、従来のＡＦでは空気中でも苦手とされていた霧の中や煙の中での測距も可能となる。なお、本発明の上記実施態様によれば、以下のごとき構成が得られる。
（１） 互いに空間的に異なる光路を介して測定すべき対象の映像が結像される一対の光センサアレイと、該光センサアレイの各光センサの受光強度分布の相対位置差に基づいて上記対象までの距離を求める測距装置を有するカメラにおいて、上記カメラが水中にあるか陸上にあるかを判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、その水の濁り具合を評価する濁り検出手段と、を具備し、上記水中判定手段は、上記測距手段に出力と上記濁り検出手段の出力とに基づいてピント合せ位置を決定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（２） 上記測距装置はデフォルト検出手段を有し、該デフォルト検出手段がデフォルト信号を出力するとき、上記濁り検出手段に応じて決められた距離にピント合せを行うピント合せ手段を具備したことを特徴とする上記（１）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（３） 上記対象物を測距するときに投光する補助光源と、上記濁り検出手段として上記補助光源の投光部近傍をモニタする光センサ手段を有し、上記カメラが水中にあるとき、上記補助光源の投光時における上記光センサ手段の出力に応じて上記測距手段の出力に補正を行う補正手段を具備したことを特徴とする上記（１）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（４） 被写体距離を測距する測距手段と、上記測距手段の出力に応じてピント合せ距離を決定するピント調整手段と、を含む水中カメラにおいて、水の濁り具合を検出する濁り検出手段と、該濁り検出手段の出力に基づいて上記ピント調整手段の最遠ポイントを規制する規制手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（５） 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（６） 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、上記受光手段の近傍に配され、上記光束の上記目標物からの上記反射光束を可視光カットフィルタを通過したのち受光する第１の光電変換手段と、上記受光手段の出力と上記第１の光電変換手段の出力とを比較することにより使用環境の媒質が水であることを検知する水検知手段と、上記投光手段の射出部位近傍の散乱光を受光する第２の光電変換手段と、上記第２の光電変換手段の出力に応じて媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水検知手段が使用環境の媒質が水であることを検知したとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記焦点調節手段によって上記撮影レンズの焦点調節位置を設定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（７） 発光量が調節可能な露光用ストロボ装置を備え、上記カメラが水中で使用されるとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記露光用ストロボ装置の発光量を設定することを特徴とする上記（５）または上記（６）に記載の水中撮影可能なカメラ。
（８） 対象物に対して測距用光を投光する投光手段と、上記測距用光による対象物からの反射光を受光して上記対象物までの距離情報を出力する受光手段と、上記投光手段および受光手段と上記対象物との間の媒質が水であることを検知する水中検知手段と、上記媒質である水の光に対する透過率を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水中検知手段が水中であることを検知したとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記対象物までの距離を決定することを特徴とする測距装置。
（９） 上記受光手段からの距離情報が、所定距離よりも近距離であるとき、上記透明度評価手段の出力には依らず、上記対象物までの距離を決定することを特徴とする上記（８）に記載の測距装置。
（１０） 水中に投光を行う投光手段と、上記投光手段の射出部近傍からの光束のみを受光する受光手段と、上記投光時における上記受光手段の出力が所定レベルよりも大きいとき、上記水中の透明度が低いと判定する判定手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（１１） ストロボ手段と、ストロボ使用警告手段と、水の透明度評価手段と、を具備し、上記透明度評価手段により水の透明度が低いと判定したとき、上記ストロボ使用警告手段を作動させ、撮影者に警告表示を行うことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
（１２） 被写体距離を測距する測距手段と、上記測距手段の出力に応じてピント合せ距離を決定するピント調整手段と、を含むカメラにおいて、空気中の煙や霧などの浮遊物の具合を検出する浮遊物検出手段と、該浮遊物検出手段の出力に基づいて上記ピント調整手段の最遠ポイントを規制する規制手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【０１１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空気中だけでなく水中においても正確にオートフォーカスを作動させ、容易に水中写真が撮影できる水中撮影可能なカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施例の水中撮影可能なカメラの概略的な構成を示す図である。
【図２】第１実施例の図１に示した測距部２の構成を示す図である。
【図３】空気中及び水中における測距特性を示す図である。
【図４】水中での撮影写真のようすを示す図である。
【図５】第１実施例の図１に示した水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【図６】第１実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施例の変形例の水中検知部４、透明度検知部３の構成を示す図である。
【図８】第１実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図９】パッシブタイプのＡＦの原理を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は第２実施例の上記パッシブタイプのＡＦを適用した水中撮影可能なカメラの構成を示す図であり、（ｂ）は濁っているときのセンサアレイ７２，７３の出力を示す図であり、（ｃ）は濁りがないときのセンサアレイ７２，７３の出力を示す図である。
【図１１】（ａ）は被写体距離Ｌの逆数１／Ｌと、図１０（ｃ）に示したセンサアレイ７２，７３から出力される出力のピークの位置差Ｘの関係を示す図であり、（ｂ）は濁った水中での撮影者が被写体を視覚にて確認可能な距離（見える距離）Ｌｖと、散乱光による出力Ｐ1 と、濁りの関係を示す図である。
【図１２】第２実施例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの構成を示す図である。
【図１４】第２実施例の変形例の水中撮影可能なカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…演算制御部（ＣＰＵ）、２…測距部（ＡＦ部）、３…透明度検知部、４…水中検知部、５…ストロボ部、６…警告部、６ａ…発光ダイオード（ＬＥＤ）、７…ピント合せ部、８…測光部、１１…投光源、１２…投光回路、１３…マスク、１４…投光レンズ、１５…被写体、１６…測距用光、１７…反射信号光、１８…受光レンズ、１９…半導体光位置検出素子（ＰＳＤ）、２０，２１…プリアンプ、２２，２３…圧縮ダイオード、２４，２５…バッファ回路、２６…定電流源、２７，２８…ＮＰＮトランジスタ、２９…スイッチ、３０…積分コンデンサ、３１…アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、３２，３３…微小電流源、３４…受光レンズ１８の近傍、３５…背景光除去回路、４０…投光回路、４１…発光ダイオード（ＬＥＤ）、４２…プリズム、４３…センサ、４４…第１受光回路、４５…センサ、４６…第２受光回路、５０…モータドライバ、５１…モータ、５２…ピント合せ用レンズ、５３…フォトインタラプタ（ＰＩ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被写体からの反射光束を受ける受光手段と、上記受光手段の結像位置近傍に配された光電変換手段と、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離を算出する演算手段と、カメラが水中に置かれていることを光学的に判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水中判定手段が上記カメラが水中にあると判定したとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置を決定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【請求項２】 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【請求項３】 上記透明度評価手段は、ローコントラストのときに投光する上記投光手段を作動させたときの上記射出開口近傍における光の散乱状況を検知することにより周囲の水の濁り具合を評価することを特徴とする請求項１に記載の水中撮影可能なカメラ。
【請求項１】 被写体からの反射光束を受ける受光手段と、上記受光手段の結像位置近傍に配された光電変換手段と、上記光電変換手段の出力に基づいて被写体距離を算出する演算手段と、カメラが水中に置かれていることを光学的に判定する水中判定手段と、上記カメラが水中にあるとき、周囲の水の濁り具合を評価する透明度評価手段と、を具備し、上記水中判定手段が上記カメラが水中にあると判定したとき、上記演算手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記カメラの撮影レンズのピント合せ位置を決定することを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【請求項２】 撮影レンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、ストロボ装置を光源とし、目標物に向けてその光束を投光する投光手段と、上記投光手段によって投光される上記光束の上記目標物からの反射光束を受光し、上記目標物までの距離情報を出力する受光手段と、周囲の媒質が水であることを光学的に検知する水検知手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、媒質の透明度を評価する透明度評価手段と、上記水検知手段から媒質が水である旨の出力が発せられたとき、上記受光手段の出力と上記透明度評価手段の出力とに基づいて、上記撮影レンズの焦点調節位置を設定し上記焦点調節手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする水中撮影可能なカメラ。
【請求項３】 上記透明度評価手段は、ローコントラストのときに投光する上記投光手段を作動させたときの上記射出開口近傍における光の散乱状況を検知することにより周囲の水の濁り具合を評価することを特徴とする請求項１に記載の水中撮影可能なカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開平８−１９４１５１
【公開日】平成８年（１９９６）７月３０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−３４７３
【出願日】平成７年（１９９５）１月１２日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【公開日】平成８年（１９９６）７月３０日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）１月１２日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
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