CN101464614B - 摄像设备、照相机系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备、照相机系统及其控制方法。当在实时取景状态下使用闪光设备进行拍摄时，该照相机系统能够使得在按下释放按钮与其后开始摄像操作之间的时间延迟稳定，并且还使得能够以短的时间延迟执行拍摄。在闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光。在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光。基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件，使得第二测光单元的输出在预定范围内。基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

Description

摄像设备、照相机系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种使用闪光设备的摄像设备、具有摄像设备和闪光设备的照相机系统及其控制方法。

背景技术

已知包括闪光设备和摄像设备的照相机系统，其中，当通过使用闪光设备执行拍摄(频闪拍摄(strobe photography))时，在主发光之前执行预发光以通过测光传感器等进行测光，并且基于该测光的结果来控制主发光的光量。在这种照相机系统中，在将摄像元件所接收到的图像实时显示在显示设备上的实时取景(live view)状态下执行拍摄。

当在实时取景状态下执行频闪拍摄时，存在用于利用摄像元件对预发光进行测光的方法。还存在如下方法：在使主镜从拍摄状态返回监视状态之后，通过使用用于对通过镜头的光进行测光的具有宽的动态范围的测光传感器来对预发光进行测光。在下文，将说明上述方法的各操作。这里，拍摄状态表示使摄像元件接收被摄体图像的光、主镜从位于拍摄镜头和摄像元件之间的光路退出的状态。监视状态表示使与摄像元件分开设置的测光传感器接收被摄体图像的光、主镜已进入光路的状态。在拍摄状态下，尽管不能利用光学取景器确认被摄体图像，但可以进行如下设置：将被摄体图像实时显示在照相机系统的背面监视器等图像显示单元上。另一方面，在监视状态下，尽管不能将被摄体图像实时显示在图像显示单元上，但可以利用光学取景器来确认被摄体图像。

图6是示出当使用利用摄像元件对预发光进行测光的方法时实时取景状态下的传统的频闪拍摄操作的时序图。该时序图示出：波形(发光波形)60A，表示由闪光设备进行的预发光的强度；控制信号60B，用于进行控制以累积摄像元件的电荷(下文中，简称为“累积”)并作为电压读取电荷(下文中，简称为“读取”)；以及摄像元件的电压的输出(摄像元件的输出)60C。这里，摄像元件的输出60C表示摄像元件中特定区域的电压的输出或者摄像元件的电压的平均输出。这里，示意性示出了控制信号60B，其H电平表示累积，而其L电平表示读取。图6还示出摄像元件的输出60C的饱和值，即最大输出60C_MAX。

在这种照相机系统中，在实时取景状态下，定期执行从摄像元件的读取。这样，控制信号60B交替地转换H电平和L电平(图6中的T1～T2～T3、T3～T4～T5)。接着，执行预发光(图6中的T5～T6)。在这种情况下，当从照相机系统到被摄体的距离短、或者被摄体的反射率高时，摄像元件的输出可能饱和(图6中的T6～T7)。在这种情况下，减少预发光量，并再次执行预发光(图6中的T8～T9)。

假定当用于预发光的摄像元件的输出电平60C(预发光的测光值)没有饱和时，适当地完成了预发光的测光。基于该预发光的测光值，计算主曝光(图像记录)的主发光量，并且在正在执行摄像元件的累积的同时执行闪光设备的主发光(图6中的T11～T12)。

图7是示出当使用在主镜从拍摄状态返回至监视状态之后、通过使用对通过镜头的光进行测光的具有宽的动态范围的测光传感器对预发光进行测光的方法时实时取景状态下的传统频闪拍摄操作的时序图。

该时序图示出：波形(发光波形)70A，表示闪光设备进行的预发光的强度；控制信号70B，用于控制从摄像元件的累积和读取；以及摄像元件的电压的输出(摄像元件的输出)70C。这里，摄像元件的输出70C表示摄像元件中特定区域的电压的输出或者摄像元件的电压的平均输出。这里，示意性示出了控制信号70B，其H电平表示累积，而其L电平表示读取。图7还示出摄像元件的输出70C的饱和值，即，最大输出70C_MAX。

另外，该时序图还示出在主镜的监视状态下，用于控制对通过镜头的光进行测光的测光传感器的累积和读取的传感器控制信号70E，以及测光传感器的电压的输出(测光传感器的输出)70F。这里，传感器控制信号70E的H电平表示累积，而L电平表示读取。图7还示出测光传感器的输出70F的饱和值，即测光传感器的最大输出70F_MAX。同时，在测光传感器中，通常输出经LOG(对数)压缩后的值以获得宽的动态范围。

在该照相机系统中，在实时取景状态下，定期执行从摄像元件的读取(图7中的T1～T2～T3、T3～T4～T5)。当通过使用闪光设备执行拍摄(频闪拍摄)时，主镜从拍摄状态改变至监视状态(图7中的T5～T6)。为了在闪光设备发光之前对环境光进行测光，测光传感器执行累积(图7中的T6～T7)。接着，读取测光传感器的输出(图7中的T7～T8)。

为了对由闪光设备的预发光照射出的光进行测光，在测光传感器执行累积期间由闪光设备执行预发光(图7中的T9～T10)。接着，读取测光传感器的输出(图7中的T10～T11)。

根据预发光之前的环境光和预发光期间的测光值，计算主曝光时闪光设备的主发光量，同时将主镜改变至拍摄状态(图7中的T11～T12)。在摄像元件的累积时，闪光设备执行主发光(图7中的T12～T13)。

作为使用具有宽的动态范围的测光传感器来对预发光进行测光的照相机系统，已知日本特开2007-020125中说明的的摄像设备。在该摄像设备中，当从电子监视状态执行闪光摄像时，在该闪光摄像之前使快门关闭，并且基于来自接收从快门所反射的光的接收元件的输出来设置闪光单元的发光量。

然而，在上述照相机系统中包括如下问题。在利用摄像元件对预发光进行测光的上述方法中，摄像元件以未进行对数压缩(log compression)的格式输出，使得动态范围变窄。当预发光时接收到的光的量超出摄像元件的动态范围时，改变预发光量并且再次执行测光。这样，由于经常需要不止一次的预发光，因此在按下了释放按钮后直到开始摄像操作为止的时间延迟(释放时间延迟)不稳定，或者为了稳定需要将时间延迟设置为大的值。

在将主镜从拍摄状态返回至监视状态之后、通过使用对通过镜头的光进行测光的具有宽的动态范围的测光传感器对预发光进行测光的方法中，包括如下问题。即，该方法需要如下的时间，使得时间延迟变大：用于使主镜从拍摄状态移动至监视状态的时间(图7中的T5～T6)；以及用于使主镜从监视状态返回至拍摄状态的时间(图7中的T11～T12)。

发明内容

本发明提供一种摄像设备和照相机系统及其控制方法：该摄像设备和照相机系统在实时取景状态下通过使用闪光设备进行拍摄时，能够使得在按下释放按钮与其后开始摄像操作之间的时间延迟稳定，并且还使得能够以短的时间延迟来执行拍摄。

在本发明的第一方面中，提供一种照相机系统，具有闪光设备和摄像设备，所述照相机系统包括：第一测光单元，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；第二测光单元，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；设置单元，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件，使得所述第二测光单元的输出在预定范围内；以及确定单元，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

根据本发明，在通过第一测光单元对预发光进行测光以基于测光的结果来调整照相机系统之后，通过第二测光单元对预发光进行测光以确定主发光量。由此，当在实时取景模式下通过使用闪光设备来进行拍摄时，能够使在按下释放按钮时的时间与在其后开始摄像操作时的时间之间的时间延迟稳定，并且能够以短的时间延迟来执行拍摄。

在本发明的第二方面中，提供一种摄像设备，其使用闪光设备，所述摄像设备包括：第一测光单元，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；第二测光单元，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；设置单元，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述摄像设备和所述闪光设备中的至少一个的拍摄条件，使得所述第二测光单元的输出在预定范围内；以及确定单元，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

在本发明的第三方面中，提供一种照相机系统的控制方法，所述照相机系统具有闪光设备和摄像设备，所述控制方法包括：第一测光步骤，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；第二测光步骤，用于在所述第一预发光与所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；设置步骤，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件，使得在所述第二测光步骤中的输出在预定范围内；以及确定步骤，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

在本发明的第四方面中，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备使用闪光设备，所述控制方法包括：第一测光步骤，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；第二测光步骤，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；设置步骤，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述摄像设备和所述闪光设备中的至少一个的拍摄条件，使得在所述第二测光步骤中的输出在预定范围内；以及确定步骤，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

根据下面的说明和附图，本发明的其它目的和特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的照相机系统的结构的图。

图2是示出在实时取景操作期间和预发光期间的信号变化的时序图。

图3是示出实时取景状态下频闪摄像处理的过程的流程图。

图4是示出根据本发明第二实施例的实时取景状态下的频闪摄像处理的过程的流程图。

图5是示出根据本发明第三实施例的实时取景状态下的频闪摄像处理的过程的流程图。

图6是示出当使用利用摄像元件对预发光进行测光的方法时实时取景状态下的传统的频闪拍摄操作的时序图。

图7是示出当使用在主镜从拍摄状态返回至监视状态之后、通过使用对通过镜头的光进行测光的具有宽的动态范围的测光传感器对预发光量进行测光的方法时实时取景状态下的传统频闪拍摄操作的时序图。

具体实施方式

现在，将参考示出本发明的优选实施例的附图详细说明本发明。应当注意，除非另外具体指出，否则在这些实施例中说明的部件的相对配置、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

第一实施例

图1是示出根据本发明第一实施例的照相机系统的结构的图。该照相机系统1包括照相机100、镜头单元200和闪光设备300。

照相机100的结构

照相机100中的微计算机(照相机微计算机)101控制照相机100的各单元以进行计算。摄像元件102是包括红外线截止滤波器(infrared cut filter)、低通滤波器等的CCD、CMOS等，其感测由后面说明的拍摄镜头202形成的被摄体图像。在实时取景拍摄期间，摄像元件102还作为测光设备工作。

AD转换单元103对摄像元件102的输出信号进行模拟/数字(AD)转换。时序发生器(TG)104生成摄像元件102和AD转换单元103的驱动时序。数字信号处理电路105根据图像处理参数对由AD转换单元103转换为数字信号的图像数据执行图像处理。图像显示单元106显示由摄像元件102感测到的图像及其设置等。图像记录单元107记录所拍摄到的图像。

将说明单镜头反光照相机(single-lens reflex camera)的光学结构。由通过来自照相机微计算机101的控制信号控制的电动机等驱动主镜150。在通过取景器160能够监视到被摄体时的监视状态150A下，将主镜150倾斜地布置在拍摄光路中，而在拍摄状态150B下，将主镜150从拍摄光路退出。

聚焦屏(focusing screen)151布置在拍摄镜头202的预期成像位置处。五角屋脊棱镜(penta roof prism)152将来自拍摄镜头202的光引导至取景器160。取景器160是拍摄者用来监视聚焦屏151的窗口。拍摄者通过取景器160来监视聚焦屏。

设置成像透镜153和测光传感器154以测量监视画面中的被摄体的亮度。成像透镜153通过五角屋脊棱镜152中的反射光路使得聚焦屏151和测光传感器154相互具有光学共轭关系。

将测光传感器154连接至照相机微计算机101的AD端子，并读取测光值。通常对测光传感器154所读取的测光值进行LOG压缩，从而使测光传感器154用作具有比摄像元件102的动态范围宽的动态范围的传感器。

快门155为摄像元件102遮光，并在前帘幕和后帘幕之间的走行间隔(passing interval)进行曝光。通过照相机微计算机101控制快门155的操作。同时，摄像元件102可以包括不需要快门155的电子快门的结构。

照相机100和闪光设备300之间的接口(连接端子)130包括X端子、GND、SCLK_S端子、MOSI_S端子和MISO_S端子，并且使得能够在照相机微计算机101和闪光设备微计算机313之间通信。X端子发送发光开始信号。SCLK_S端子从照相机微计算机101发送用于与闪光设备微计算机313通信的通信时钟。同步于SCLK_S端子的通信时钟，MOSI_S端子将数据从照相机微计算机101发送至闪光设备微计算机313。同步于SCLK_S端子的通信时钟，MISO_S端子将数据从闪光设备微计算机313发送至照相机微计算机101。

照相机100和镜头单元200之间的接口(连接端子)120包括GND、SCLK_L端子、MOSI_L端子和MISO_L端子，并且使得能够在照相机微计算机101和镜头微计算机201之间通信。SCLK_L端子从照相机微计算机101发送用于与镜头微计算机201通信的通信时钟。同步于SCLK_L端子的通信时钟，MOSI_L端子将数据从照相机微计算机101发送至镜头微计算机201。同步于SCLK_L端子的通信时钟，MISO_L端子将数据从镜头微计算机201发送至照相机微计算机101。

镜头单元200的结构

镜头单元200中的镜头微计算机201控制镜头单元200中的各单元。拍摄镜头202包括多个透镜。镜头驱动单元203移动用于拍摄镜头202中的焦点定位的光学镜头。由照相机微计算机101基于照相机100中自动焦点检测单元(未示出)的输出来计算镜头的驱动量。将该驱动量从照相机微计算机101发送至镜头微计算机201。镜头微计算机201控制镜头驱动单元203并将光学镜头移动所发送的驱动量。

编码器204检测拍摄镜头202的焦点位置。由光圈控制单元206控制光圈205。拍摄镜头202的焦距可以是单焦距，或者可以是可变焦距。

闪光设备300的结构

闪光设备300中的闪光设备微计算机313控制闪光设备300中各单元的操作。电池301是用于提供后面说明的发光所需要的能量的电源。升压电路(boosting circuit)302将电池301的电压升高至几百伏。由升压电路302的输出对电容器303充电。电阻器304和305对电容器303中充电电压进行分压，并将分压点连接至闪光设备微计算机313的AD转换端子MCV_AD。

放电管307将电容器303中的充电能量转换成光，并且将转换后的光照射至被摄体。当开始发光时，触发器单元306使几千伏的电压施加在放电管307上。发光控制电路308控制放电管307以开始和停止发光。在发光中，从电容器303的高压侧至放电管307、发光控制电路308和电容器303的低压侧(GND)形成放电回路。

传感器310由接收放电管307的发光的光电二极管等构成。积分电路309对传感器310所接收到的光的量进行积分。将积分电路309的输出连接至作为比较器312的反相输入端和闪光设备微计算机313的AD转换器端子INT_AD。将比较器312的非反相输入端连接至包含在闪光设备微计算机313中的D/A转换器的输出的INT_DAC端子。将比较器312的输出连接至与门311的输入端。将与门311的另一输入端连接至闪光设备微计算机313的FL_START端子。将与门311的输出端连接至发光控制电路308。

闪光设备300的发光操作

闪光设备微计算机313使CHG_ON端子为H电平，使升压电路302工作，并且对电容器303充电。闪光设备微计算机313对从MCV_AD端子检测出的充电电压(MCV)进行AD转换，并且继续充电直到充电电压变得等于或大于预定电压为止。

通过与照相机微计算机101通信，将照相机微计算机101所设置的发光量设置到闪光设备微计算机313。闪光设备微计算机313根据所设置的发光量从INT_DAC端子输出电压。当通过X端子将发光开始信号从照相机微计算机101输入至闪光设备微计算机313时，闪光设备微计算机313向FL_START端子输出H电平，并在预定时间内向TRIG端子输出H电平。由此，放电管307开始发光。同时，闪光设备微计算机313使INT_ST端子为H电平以开始积分电路309的操作。

积分电路309对传感器310所接收的光进行积分，并且当积分输出变得高于INT_DAC端子中所设置的值时，比较器312的输出从H电平变为L电平。当通过与门311接收到该信号时，发光控制电路308切断放电回路以停止放电。

在停止发光之后，闪光设备微计算机313在INT_AD端子处对来自积分电路309的输出进行AD转换，并且检测放电管307的发光量(INT)。

照相机100的实时取景操作和预发光

将说明具有上述结构的照相机系统1的频闪拍摄操作。这里，当操作了设置在照相机100中的用于实时取景操作的开始操作部件(未示出)时，执行实时取景操作。

图2是示出在实时取景操作期间和预发光期间的信号变化的时序图。该时序图示出：波形(发光波形)12A，表示闪光设备300的预发光的强度；控制信号12B，用于进行控制以累积摄像元件102中的电荷(下文中，简称为“累积”)并作为电压读取电荷(下文中，简称为“读取”)；和摄像元件102的电压的输出(摄像元件的输出)12C；用于控制测光传感器154中的累积和读取的传感器控制信号12E；以及测光传感器154的电压的输出(测光传感器的输出)12F。

摄像元件102的控制信号12B是示意性信号(schematicsignal)，控制信号12B的H电平表示累积，L电平表示读取。摄像元件102的输出12C表示摄像元件102中特定区域的电压的输出或者摄像元件102的电压的平均输出。图2还示出摄像元件102的输出12C的饱和值，即最大输出12C_MAX。传感器控制信号12E是当主镜150位于监视状态150A、并对通过镜头的光进行测光时使用的控制信号，传感器控制信号12E的H电平表示累积，L电平表示读取。图2还示出测光传感器154的输出12F的饱和值，即最大输出12F_MAX。

图3是示出在实时取景状态下的频闪摄像处理的过程的流程图。由照相机微计算机101执行该处理。即，当操作用于实时取景操作的开始操作部件(未示出)时，照相机微计算机101执行本处理以开始转换至实时取景(LV)操作。

首先，照相机微计算机101利用测光传感器154读入通过拍摄镜头202且被位于监视状态150A的主镜150反射的环境光的测光值EVA(步骤S1，图2中的T1～T2～T3)。

为了使闪光设备300执行预发光，照相机微计算机101使用与闪光设备300的接口130的端子将预发光量FP_STD发送至闪光设备微机算机313(步骤S2)。

照相机微计算机101接通X端子以使闪光设备微机算机313执行预发光。此外，照相机微计算机101对通过将测光传感器154在预发光时所接收的来自被摄体的反射光和环境光相加所获得的测光值EVFA进行测光(步骤S3，图2的T4～T5～T6)。

照相机微计算机101根据步骤S3中的测光值EVFA和步骤S1中的测光值EVA利用运算和表来计算以下值(步骤S4)。要计算的值为：仅针对预发光分量的来自被摄体的反射光量EVDF、适当的曝光量EVT、根据照相机100的设置的拍摄中的光圈值AV_M、快门速度(累积时间)TV_M以及摄像元件102的增益(灵敏度)SV_M。

同时，在拍摄中，将光圈值AV_M、快门速度TV_M和摄像元件102的增益SV_M表示为通过如下公式(1)、(2)和(3)所定义的级(step)数。

AV＝2log2(N)         ...(1)

TV＝-log2(t)         ...(2)

SV＝log2(ISO/100)    ...(3)

通过使用对预发光进行测光以确定主发光量的已知的控制运算来计算主发光量FM_STD。例如，根据如下的公式(4)，进行计算以判断主发光量FM_STD从预发光量FP_STD偏移了几级。

(EVT-EVA)/EVDF  ...(4)

实时取景状态下的适当的曝光与EVT相同。在实时取景操作中，通过使用已知的运算来计算并设置光圈值AV_LV、累积时间TV_LV和摄像元件102的增益SV_LV。

此外，将说明下面的计算：对于实时取景状态下闪光设备300的预发光量FP_LV的计算；以及对于实时取景期间预发光时的增益SV_LVP的计算。当发光是闪光发光时，在对于预发光量FP_LV的计算中，累积时间TV_LV通常长于预发光闪光时间，从而使得对于预发光量FP_LV的计算不受累积时间TV_LV的影响。

当在适当的曝光期间对闪光设备300的预发光施加环境光时，曝光量超过适当曝光的曝光量，从而调整摄像元件102针对环境光的灵敏度以使其变为-1F。当控制增益SV_LVP以使SV_LVP＝SV_LV-1时，根据下面的公式(5)来计算预发光量FP_LV。

FP_LV＝FM_STD+(AV_LV-AV_M)-((SV_LV-1)-SV_M)   ...(5)

由此，将实时取景状态下的预发光量FP_LV设置为使得摄像元件102不饱和的水平(图2中的T12～T13)。即，对实时取景期间对预发光进行测光的摄像元件102的输出12C进行设置，以使其处于基于摄像元件102的动态范围所设置的预定范围中。

照相机微计算机101驱动TG 104以开始LV拍摄(步骤S5，图2的T7)。当开始LV拍摄时，照相机微计算机101使主镜150移动至其向上位置以使其位于拍摄状态150B的位置。照相机微计算机101通过连接端子120与镜头单元200中的镜头微计算机201通信，并将在实时取景状态下在步骤S4中计算出的光圈值AV_LV设置到镜头微计算机201。此外，照相机微计算机101打开快门155以使光通过拍摄镜头202，从而在摄像元件102上形成图像，并将实时取景状态下的累积时间TV_LV和增益SV_LV设置到TG 104。

根据TG 104的驱动信号，照相机微计算机101使摄像元件102重复执行累积(图2的控制信号12B的T7～T8、T9～T10)和读取(图2的控制信号12B的T8～T9、T10～T11)。接着，照相机微计算机101执行实时取景操作，从而将通过连续摄像所读取的图像作为实时运动图像顺次显示在图像显示单元106上(步骤S6)。

在实时取景操作期间，照相机微计算机101检测释放按钮SW2(未示出)是否已按下(步骤S7)。当未按下释放按钮SW2时，照相机微计算机101调整时间使得按恒定的周期来执行实时取景拍摄(步骤S8)。

照相机微计算机101判断是否操作了用于实时取景操作的结束操作部件(未示出)从而结束实时取景拍摄(步骤S9)。当判断为实时取景拍摄结束时，照相机微计算机101关闭快门155，使主镜150移动至监视状态150A的监视位置，并结束实时取景拍摄，之后终止处理。另一方面，当判断为实时取景拍摄未结束时，照相机微计算机101返回步骤S6的处理。

当在步骤S7按下了释放按钮SW2时，为了开始拍摄，照相机微计算机101通过连接端子130将在步骤S4中计算出的预发光量FP_LV发送至闪光设备300中的闪光设备微机算机313(步骤S10)。照相机微计算机101将在步骤S4计算出的、实时取景(LV)操作期间预发光时的摄像元件102的增益SV_LVP通过TG104设置到摄像元件102。

照相机微计算机101接通X端子从而指示闪光设备微计算机313开始预发光，并且使闪光设备微计算机313开始预发光(步骤S11)。同时，照相机微计算机101读取预发光时的摄像元件102，并获得预发光时的测光值。

照相机微计算机101根据在步骤S11中所读取的测光值、通过已知的计算方法来计算主发光量FM_STD，并通过连接端子130将计算的结果通信至闪光设备微计算机313(步骤S12)。照相机微计算机101将在步骤S4中计算出的光圈值AV_M通过连接端子120发送至镜头微计算机201。此外，照相机微计算机101通过TG 104将在步骤S4中计算出的快门速度(累积时间)TV_M和摄像元件102的增益SV_M设置到摄像元件102。

根据在步骤S12中设置的条件，照相机微计算机101执行拍摄(主曝光)，并将所拍摄的图像存储在图像记录单元107中(步骤S13)。在完成拍摄之后，照相机微计算机101终止本处理。

如上所述，根据第一实施例的照相机系统1，在实时取景拍摄之前，通过具有宽的动态范围的测光传感器对预发光进行测光，基于测光的结果来调整照相机系统1，之后，通过摄像元件102对预发光进行测光并确定主发光量。由此，当在实时取景状态下通过使用闪光设备300来执行拍摄时，在按下释放按钮时的时刻与在其后开始摄像操作时的时刻之间的时间延迟稳定，并且可以以短的时间延迟来执行拍摄。

可以通过多种方法来调整预发光量。在用于显示在连续摄像中所获得的图像的实时取景之前，通过具有宽的动态范围的测光传感器对预发光进行测光，并且在实时取景状态下通过摄像元件102对预发光进行测光。由此，在开始了实时取景操作之后，可以通过摄像元件102立即对预发光进行测光，并且能够缩短时间延迟。

另外，作为测光传感器，可以使用执行对数压缩的测光传感器。对通过镜头并被主镜反射的预发光进行测光，使得能够在与摄像元件102相同的条件下对预发光进行测光。照相机微计算机101可以在正对预发光进行测光的同时进行控制，使得图像显示单元不显示从摄像元件102输出的图像或者使得图像显示单元显示恰在执行预发光之前从摄像元件102输出的图像，在这种情况下，能够降低显示处理的负荷。

同时，在上述实施例中，尽管通过改变步骤S4中实时取景状态下的预发光时的增益SV_LVP来减少环境光，然而可以通过使光圈值AV_LV增加1级来减少环境光。级数可以是除1级以外的值。

作为预发光，尽管说明了闪光发光的情况，但当预发光是平面发光时，在步骤S4中增加快门速度(TV)的情况下计算实时取景状态下的预发光量FP_LV。

此外，可以通过电子快门方法、机械快门方法等来控制拍摄时的快门速度(累积时间)。

尽管通过使用可从照相机100移除的闪光设备300作为例子说明了上述实施例，但是还可以通过使用照相机中包含闪光设备类型的照相机系统来实现上述实施例。另外，尽管通过使用可从照相机100移除的镜头单元200作为例子说明了上述实施例，但是很明显还可以通过使用将镜头单元固定于照相机的这种类型的照相机系统来实现上述实施例。

第二实施例

在本发明的第二实施例的照相机系统1′中，数字照相机、镜头单元和闪光设备的结构与第一实施例的结构相同，因而将省略对其的说明。图4是示出根据本发明第二实施例的实时取景状态下的频闪摄像处理的过程的流程图。由照相机微计算机101来执行该处理。即，由于操作了用于实时取景操作的开始操作部件(未示出)，照相机微计算机101执行本处理以开始转换至实时取景(LV)操作。同时，使用相同的步骤编号表示与第一实施例的步骤处理相同的步骤处理。这里，将主要说明与第一实施例的步骤处理不同的步骤处理。

首先，照相机微计算机101利用测光传感器154读入通过拍摄镜头202且被位于监视状态150A的主镜150反射的环境光的测光值EVA(步骤S1A，图2的T1～T2～T3)。在这种情况下，照相机微计算机101通过连接端子120从镜头微计算机201接收实时取景操作之前的距离信息DV_STD。

该距离信息DV_STD是通过基于由已知的自动焦点检测单元(未示出)计算出的驱动量、利用镜头微计算机201来加载作为编码器204的位置信息的由镜头驱动单元203驱动的拍摄镜头202的位置所获得的信息。同时，可以加载手动移动的拍摄镜头202的位置作为编码器204的位置信息。将距离信息DV_STD表示为根据下面的公式(6)的级数。

DV＝2log2(D)...(6)

当在步骤S7中未按下释放按钮SW2时，照相机微计算机101调整时间表从而按恒定的周期来执行实时取景拍摄，并且重新计算预发光量FP_LV(步骤S8A)。在这种情况下，照相机微计算机101从镜头微计算机201读入作为实时取景(LV)操作期间的距离信息DV_LV的距离信息。根据在步骤S1A中的距离信息DV_STD和实时取景(LV)操作期间的距离信息DV_LV、依据下面的公式(7)来重新计算在步骤S4中计算出的预发光量FP_LV，并将重新计算出的值设置为预发光量FP_LV′。

FP_LV′＝FP_LV+(DV_STD-DV_LV)   ...(7)

当在步骤S7中按下了释放开关SW2时，为了开始拍摄，照相机微计算机101将在步骤S8A中计算出的预发光量FP_LV′通过连接端子130发送至闪光设备微机算机313(步骤S10A)。在这种情况下，照相机微计算机101将在步骤S10A中计算出的、实时取景(LV)操作期间的预发光时摄像元件102的增益SV_LVP通过TG 104设置到摄像元件102。

如上所述，根据第二实施例的照相机系统1′，通过添加在实时取景操作之前直到被摄体的距离信息DV_STD与恰在预发光之前检测出的距离信息DV_LV之间的差来确定实时取景状态下的预发光量FP_LV′。这样，即使在LV操作时到被摄体的距离改变，当通过摄像元件102对实时取景状态下的预发光进行测光时，也能够防止预发光量超过摄像元件102的动态范围。

第三实施例

在本发明的第三实施例的照相机系统1″中，数字照相机、镜头单元和闪光设备的结构与第一实施例的结构相同，因而将省略对其的说明。图5是示出根据本发明第三实施例的实时取景状态下的频闪摄像处理的过程的流程图。由照相机微计算机101来执行该处理。即，由于操作了实时取景状态下的开始操作部件(未示出)，因此照相机微计算机101执行本处理以开始转换到实时取景(LV)操作。同时，使用相同的步骤编号表示与第一实施例的步骤处理相同的步骤处理。这里，将主要说明与第一实施例的步骤处理不同的步骤处理。

当在步骤S7中未按下释放开关SW2时，照相机微计算机101调整时间表从而按恒定的周期来执行实时取景拍摄，并且利用已知的计算来识别主被摄体的图像(步骤S8B)。照相机微计算机101将通过用于图像识别的该计算所获得的主被摄体的大小存储为MOBJ_LV。特别地，照相机微计算机101将在开始实时取景之后通过第一计算所获得的主被摄体的大小存储为MOBJ_LV1。

根据下面的公式(8)，照相机微计算机101根据在步骤S8B中获得的主被摄体的大小MOBJ_LV和MOBJ_LV1来计算在步骤S4中计算出的预发光量FP_LV，并重新计算实时取景期间的预发光量FP_LV′。

FP_LV′＝FP_LV+ΔMOJ_LV

ΔMOJ_LV＝2log2(MOBJ_LV1/MOBJ_LV)    ...(8)

同时，仅当与主被摄体的图像的变化量相对应的主被摄体的大小的差ΔMOJ_LV大于预定值时，可以重新计算实时取景期间的预发光量FP_LV′。

当在步骤S7中按下了释放开关SW2时，为了开始拍摄，照相机微计算机101将在实时取景状态下在步骤S8B中计算出的预发光量FP_LV′通过连接端子130发送至闪光设备微机算机313(步骤S10B)。在这种情况下，照相机微计算机101将在步骤S10B中计算出的、实时取景(LV)状态下的预发光时摄像元件102的增益SV_LVP通过TG 104设置到摄像元件102。

如上所述，根据第三实施例的照相机系统1″，通过添加恰在开始实时取景操作之后的主被摄体的大小MOBJ_LV1与恰在预发光之前检测到的主被摄体的大小MOBJ_LV之间的差来确定实时取景状态下的预发光量FP_LV′。例如，根据主被摄体的大小之间的差是否超过预定值，判断是否重新计算实时取景状态下的预发光量。由此，即使在实时取景操作之前和之后之间到被摄体的距离发生改变，并且主被摄体的大小发生改变，即，即使在LV操作期间到被摄体的距离发生改变，当通过摄像元件102对实时取景状态下的预发光进行测光时，也能够防止预发光量超出摄像元件102的动态范围。

同时，本发明不限于上述实施例的结构，本发明可以应用于任何结构，只要该结构可以实现在权利要求书的范围中所表示的功能或者在本实施例中所包括的功能即可。

例如，在上述第三实施例中，当识别出的被摄体大时，重新计算实时取景状态下的预发光量。可选地，当被摄体大时，通过与第二实施例的方法相同的方法，检测到被摄体的距离信息，并且根据检测出的距离信息，可以重新计算实时取景状态下的预发光量。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2007年12月19日递交的日本专利申请2007-327364的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims (17)

1.一种照相机系统，具有闪光设备和摄像设备，所述照相机系统包括：

第一测光单元，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；

第二测光单元，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；

设置单元，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件，使得所述第二测光单元的输出在预定范围内，其中，所述预定范围是基于所述第二测光单元的动态范围设置的范围；以及

确定单元，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

2.根据权利要求1所述的照相机系统，其特征在于，

所述第二测光单元的动态范围比所述第一测光单元的动态范围窄。

3.根据权利要求1所述的照相机系统，其特征在于，

通过所述设置单元设置的所述照相机系统的拍摄条件是所述第二预发光的发光量、光圈值和所述第二测光单元的增益中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的照相机系统，其特征在于，

所述第二测光单元设置有摄像元件。

5.根据权利要求4所述的照相机系统，其特征在于，还包括：

显示单元，用于顺次显示从所述摄像元件按预定周期输出的图像，

其中，在执行所述第一预发光之后，所述显示单元开始顺次显示从所述摄像元件按所述预定周期输出的图像，并且在正显示从所述摄像元件输出的图像的同时执行所述第二预发光。

6.根据权利要求5所述的照相机系统，其特征在于，

所述设置单元根据在所述显示单元开始顺次显示从所述摄像元件输出的图像时的时刻与在其后执行所述第二预发光时的时刻之间所述显示单元上所显示的主被摄体的大小的变化量，在所述主被摄体的图像的变化量大于预定值的情况下再次设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件。

7.根据权利要求5所述的照相机系统，其特征在于，

在所述显示单元开始顺次显示从所述摄像元件输出的图像时的时刻与在其后执行所述第二预发光时的时刻之间所述显示单元上所显示的主被摄体的大小的变化量大于预定值的情况下，所述设置单元基于所述主被摄体的大小的变化量再次设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件。

8.根据权利要求5所述的照相机系统，其特征在于，还包括：

距离检测单元，用于检测直到被摄体的距离信息，

其中，所述设置单元根据在开始顺次显示从所述摄像元件输出的图像之前检测出的所述距离信息与恰在执行所述第二预发光之前检测出的所述距离信息之间的差，再次设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件。

9.根据权利要求5所述的照相机系统，其特征在于，还包括：

显示控制单元，用于控制所述显示单元，从而防止显示在执行所述第二预发光时从所述摄像元件输出的图像。

10.根据权利要求9所述的照相机系统，其特征在于，

所述显示控制单元控制所述显示单元，使得当执行所述第二预发光时，显示恰在所述第二预发光之前从所述摄像元件输出的图像。

11.一种摄像设备，其使用闪光设备，所述摄像设备包括：

第一测光单元，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；

第二测光单元，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；

设置单元，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述摄像设备和所述闪光设备中的至少一个的拍摄条件，使得所述第二测光单元的输出在预定范围内，其中，所述预定范围是基于所述第二测光单元的动态范围设置的范围；以及

确定单元，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

12.根据权利要求11所述的摄像设备，其特征在于，所述第二测光单元的动态范围比所述第一测光单元的动态范围窄。

13.根据权利要求11所述的摄像设备，其特征在于，

通过所述设置单元设置的所述拍摄条件是所述闪光设备的所述第二预发光的发光量、所述摄像设备的光圈值和所述第二测光单元的增益中的至少一个。

14.根据权利要求11所述的摄像设备，其特征在于，

所述第二测光单元设置有摄像元件。

15.根据权利要求14所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

显示单元，用于顺次显示从所述摄像元件按预定周期输出的图像，

其中，在执行所述第一预发光之后，所述显示单元开始顺次显示从所述摄像元件按所述预定周期输出的图像，并且在正显示从所述摄像元件输出的图像的同时执行所述第二预发光。

16.一种照相机系统的控制方法，所述照相机系统具有闪光设备和摄像设备，所述控制方法包括：

第一测光步骤，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；

第二测光步骤，用于在所述第一预发光与所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；

设置步骤，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述照相机系统的拍摄条件，使得在所述第二测光步骤中的输出在预定范围内，其中，所述预定范围是基于所述第二测光步骤的动态范围设置的范围；以及

确定步骤，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

17.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备使用闪光设备，所述控制方法包括：

第一测光步骤，用于在所述闪光设备的主发光之前执行的第一预发光时进行测光；

第二测光步骤，用于在所述第一预发光和所述主发光之间执行的第二预发光时进行测光；

设置步骤，用于基于所述第一预发光时的测光值来设置所述第二预发光时所述摄像设备和所述闪光设备中的至少一个的拍摄条件，使得在所述第二测光步骤中的输出在预定范围内，其中，所述预定范围是基于所述第二测光步骤的动态范围设置的范围；以及

确定步骤，用于基于所述第二预发光时的测光值来确定所述闪光设备的主发光量。

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