JP2000338569A - 閃光制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予備発光時の発光量が小さい場合でも、測光
精度を確保し、その結果、本発光量を正確に計算して、
閃光発光撮影時の露出精度の向上を図る。 【解決手段】 第１の発光量上限値をもつ予備発光及び
第２の発光量上限値をもつ本発光を行う閃光発光部３０
と、予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光
部３１と、感度値、第１の発光量上限値及び／又は第２
の発光量上限値、撮影距離、被写体輝度のうちの少なく
とも１つの情報を用いて、閃光測光部３１のゲイン設定
を行うゲイン設定部２８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閃光発光量を最適
に制御する閃光制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、一眼レフカメラに主に採用されて
いる閃光発光器（以下、ＳＢと呼ぶ）の自動調光を行う
閃光制御装置は、いわゆるＴＴＬ調光方式と呼ばれるも
のである。この方式は、ＳＢから発光し、被写体から反
射してきた光束を撮影レンズを通してリアルタイムに測
光し、発光量が適量に達したときに、ＳＢ発光をストッ
プさせる方式である。この方式は、撮影レンズを通った
光束を測光するので、撮影される領域と測光する領域の
ずれ（パララックス）が無いことや、撮影者が絞り値を
自由に設定可能である点が特に優れている。

【０００３】また、閃光制御装置は、主にコンパクトカ
メラ等に採用されているフラッシュマチック方式があ
る。この方式は、被写体距離Ｘ、絞り値Ｆ、及び、ＳＢ
光のガイドナンバーＧＮとが、以下の数式１の関係が成
り立つことを利用して、撮影時の被写体距離Ｘとカメラ
に備わったＳＢのガイドナンバーＧＮとから撮影時の絞
り値Ｆを算出するものである。

【０００４】ＧＮ＝Ｘ・Ｆ …（１）

【０００５】ところが、前者のＴＴＬ調光方式では、被
写体から反射されたＳＢ光が適量になるように制御する
ため、被写体の反射率によって露出誤差が出るという短
所がある。しかし、フラッシュマチック方式では、撮影
者は絞り値を自由に選択することができないため、一眼
レフカメラ等の高機能カメラには採用することができな
かった。

【０００６】そこで、本出願人による特開平３−６８９
２８号公報の装置では、ＴＴＬ調光方式において、図２
２に示したアルゴリズムのように、撮影直前に（＃
１）、本発光（＃６）に先立って予備発光を行い（＃
２）、シャッタ幕面による反射光を分割測光し（＃
３）、その受光量から重み付け演算を行って、被写体の
反射率を求め（＃４）、その反射率に応じて、露光時
（＃５）のＳＢ発光量レベルを調節することにより（＃
６〜＃８）、被写体の反射率に関わらず、適正露出を得
る技術が開示されている。

【０００７】また、特開平４−８８７６２号では、予備
発光と本発光を行う撮像装置において、プリ発光時の撮
像素子のゲインを、本発光時のゲインよりも高くする技
術が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平３−６８９２８号公報の装置においては、予備発光時
の発光量が小さいために、測光出力が小さく、測光値の
信頼性が十分に得られないことがあった。特に、予備発
光時の測光出力に基づいて、撮影時の発光量をあらかじ
め決定してしまう、いわゆるガイドナンバー制御方式に
おいては、予備発光時の測光精度がそのまま撮影時の発
光精度にフィードバックされてしまうために、十分な露
出精度が得られないことがあった。

【０００９】また、特開平４−８８７６２号公報の装置
においては、予備発光時のゲインをどのくらい高くする
かの開示がなされておらず、最適なゲイン設定方法につ
いての問題が未解決であった。

【００１０】そこで、本発明では、予備発光時の発光量
が小さい場合でも、測光精度を確保し、その結果、本発
光量を正確に計算して閃光発光撮影時の露出精度を向上
させることができる閃光制御装置を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、第１の発光量上限値をもつ予備
発光及び第２の発光量上限値をもつ本発光を行う閃光発
光部（３０）と、前記予備発光の被写体からの反射光を
測光する閃光測光部（３１）と、感度値、前記第１の発
光量上限値及び／又は前記第２の発光量上限値、撮影距
離、被写体輝度のうちの少なくとも１つの情報（数式
３）を用いて、前記閃光測光部のゲイン設定を行うゲイ
ン設定部（２８）とを備えた閃光制御装置である。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の閃光
制御装置において、前記ゲイン設定部は、前記第２の発
光量上限値において発光させた場合に、適正露出を与え
得る最遠の光到達距離を前記感度値を用いて求め（数式
４）、前記第１の発光量上限値で発光させた場合の前記
閃光測光部の測光出力の検出限界距離が前記光到達距離
とほぼ等しくなるようなゲイン補正値を用いてゲイン設
定を行うことを特徴とする閃光制御装置である。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１に記載の閃光
制御装置において、前記ゲイン設定部は、前記第１の発
光量上限値と前記第２の発光量上限値との比に応じたゲ
イン補正値（数式５）を用いてゲイン設定を行うことを
特徴とする閃光制御装置である。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１に記載の閃光
制御装置において、前記ゲイン設定部は、前記第２の発
光量上限値において発光させた場合に適正露出を与え得
る最遠の光到達距離と、撮影距離との比に応じたゲイン
補正値（数式６）を用いてゲイン設定を行うことを特徴
とする閃光制御装置である。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１に記載の閃光
制御装置において、前記ゲイン設定部は、被写体輝度が
高くなった場合に、ゲインを小さくするように（数式
７）ゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置で
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係わるカメラの閃光制御装置の光学系を示した図で
ある。撮影レンズ１を通過した光束は、クイックリター
ンミラー２によって折り曲げられ、拡散スクリーン３上
にいったん結像する。その後に、コンデンサレンズ４、
ペンタプリズム５、接眼レンズ６を通って撮影者の目に
到達する。一方、拡散スクリーン３によって拡散された
光束の一部は、コンデンサレンズ４、ペンタプリズム
５、測光用プリズム７、測光用レンズ８を通して定常光
用の測光素子９上へ再結像される。測光素子９は、例え
ばＳＰＤ（シリコン・フォト・ダイオード）等の受光素
子が用いられており、図３に示すように、被写界をＢ１
〜Ｂ５の５領域に分割して測光し、それぞれの測光値を
出力可能な構造になっている。

【００１７】撮影時には、まず、絞り１０が所定値まで
絞られると同時に、クイックリターンミラー２が跳ね上
げられる。その後に、予備発光時には、シャッター１１
上に略結像され反射された一部の光束を、調光用レンズ
１２を通して調光素子１３へ再結像させ、本発光時に
は、シャッター１１を開き、例えばＣＣＤ（チャージ・
カップルド・デバイス）等によって構成される撮像素子
１４の受光面上に光束を結像させる。

【００１８】調光素子１３は、ＳＰＤとＳＰＤからの光
電流を蓄積するコンデンサと、増幅アンプ等とによって
構成され、図４に示すように、定常光用の測光素子９と
略同一の分割形状をしており、領域Ｓ１〜Ｓ５は、それ
ぞれ図３のＢ１〜Ｂ５と対応している。また、クイック
リターンミラー２は、一部の光を透過するハーフミラー
になっており、透過した光束の一部は、サブミラー１６
によって下へ折り曲げられ、焦点検出部１７へ導かれ
る。焦点検出部１７では、図３に示す被写界の焦点検出
領域Ｆ１〜Ｆ５についての焦点状態を検出し、その何れ
かの領域の焦点が合焦状態になるまで撮影レンズ１を駆
動する。どの焦点検出領域を合焦させるかは、撮影者に
よる手動選択、至近選択等による。

【００１９】図２は、本発明の実施形態の概略の構成を
示すブロック図である。定常光測光部２１は、図３に示
したように、被写界を５分割して測光する回路であり、
その測光出力は、露出演算部２２へ出力される。露出演
算部２２は、定常光測光部２１からの出力と、撮影レン
ズに設けられたマイクロプロセッサであるレンズマイコ
ン２５内に格納された撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距
離、射出瞳位置などのレンズ情報、感度設定部２９から
の撮像素子１４の感度情報等に基づいて、定常光露出に
関する適正露出値を算出し、それを絞り値とシャッター
値とに分解してシーケンス制御部２０へ出力する。

【００２０】シーケンス制御部２０は、レリーズスイッ
チ２７からのレリーズ信号に応じて、図１に示すクイッ
クリターンミラー２の跳ね上げ／復帰、絞り１０の絞り
込み／復帰、閃光発光部３０への予備発光／本発光の指
示、シャッター１１の制御などの一連の動作の制御を行
う。

【００２１】ゲイン設定部２８は、定常光測光部２１か
らの測光情報、露出演算部２２からの絞り値情報、感度
設定部２９からの感度情報に基づいて、閃光測光部３１
のアンプ・ゲイン（例えば、測光素子からの出力を増幅
するアンプ等のゲイン）を算出し、閃光測光部３１のゲ
イン設定を行う。閃光測光部３１は、ゲイン設定部２８
に設定されたゲインによって予備発光時の被写体反射光
を積分し、その積分値を発光量演算部３２へ出力する。
発光量演算部３２は、閃光測光部３１からの予備発光積
分値、定常光測光部２１からの測光値、レンズマイコン
２５からのピント距離値、露出演算部２２からの絞り
値、感度設定部２９からの感度値等を基に本発光量を演
算し、その値を閃光発光部３０へ出力する。

【００２２】閃光発光部３０は、シーケンス制御部２０
からのタイミング信号に基づいて、予備発光及び本発光
を行う。予備発光は、所定の発光量の小発光をシーケン
ス制御部２０からの指示数だけ行い、本発光は、発光量
演算部３２からの情報に応じた発光量で行う。焦点検出
部２３は、シーケンス制御部２０からの指示信号に基づ
いて、焦点検出領域内にある被写体の焦点状態を検出
し、レンズ駆動部２４によって合焦位置までレンズ光学
系２６を駆動する。

【００２３】ここで、露出演算部２２、ゲイン設定部２
８、発光量演算部３２及びシーケンス制御部２０の動作
は、１チップマイクロプロセッサ１００（以下マイコン
と略す）の内部演算によって実現されている。

【００２４】図３は、測光素子９の分割状態と焦点検出
部１７の焦点検出領域を被写界に照らし合わせて示した
図である。測光素子９は、被写界のほぼ全面を５分割し
て測光し、それぞれの測光値Ｂ１〜Ｂ５を出力できるよ
うになっている。また、焦点検出部１７は、Ｆ１〜Ｆ５
の５領域についての焦点状態をそれぞれ検出可能になっ
ている。

【００２５】図４は、閃光測光部３１の光学系と測光領
域の分割形状を示した図である。閃光測光部３１の光学
系は、シャッター面に入射し結像した被写体像を、３連
の調光用レンズ１２により、調光素子１３上に再結像さ
せ、Ｓ１〜Ｓ５の５領域に分割してそれぞれ光電変換さ
れた電荷を蓄積する構成になっている。ここで、Ｓ１〜
Ｓ５の各領域と番号の関係は、図３における測光領域Ｂ
１〜Ｂ５の各領域の番号と対応している。

【００２６】図５は、調光素子１３の端子とその役割を
わかりやすく説明した図である。Ｃ１〜Ｃ５は、それぞ
れ領域Ｓ１〜Ｓ５の光電流を蓄積する外付けコンデン
サ、ＳＣは、ストップ信号を出すためにＳ１〜Ｓ５の光
電流を加算して蓄積する外付けコンデンサ、Ｖｒｅｆ
は、温度比例電圧出力端子、ｓｔｏｐは、ストップ信号
出力端子、ＣＳＲ，ＣＳＧ，ＣＬＫは、アンプ・ゲイン
と読み出しチャンネルの設定を切り替えるための端子で
ある。設定方法は、それぞれ図６及び図７の所で説明す
る。ＩＳは、蓄積開始／終了を行う端子、ＤＡは、各領
域のアンプ・ゲインを入力する端子、ＡＤは、各領域の
測光積分値の出力端子である。

【００２７】図６は、調光素子１３の各領域のアンプ・
ゲインの設定方法を示した図である。チャンネルは、Ｃ
ＳＧ端子をＨレベルにしたまま、ＣＳＲ端子をＬレベル
に下げ、その後にＣＬＫ端子にクロック信号を入力する
と、Ｌレベルへの立ち下がりに同期して切り替わる。そ
のチャンネルのゲインは、ＣＬＫ端子がＬレベルの間
に、ＤＡ端子を設定ゲインに応じた電圧レベルにするこ
とによって設定される。Ｃｈ１〜Ｃｈ５は、それぞれＳ
１〜Ｓ５に対応している。

【００２８】図７は、調光素子１３の各領域の測光積分
値の読み出し方法を示した図である。チャンネルは、Ｃ
ＳＲ及びＣＳＧ端子をＬレベルに下げた後に、ＣＬＫ端
子にクロック信号を入力すると、Ｌレベルへの立ち下が
りに同期して切り替わり、各領域の測光積分値が測光値
に応じた電圧レベルとなって、ＡＤ端子に出力される。

【００２９】図８は、予備発光時の動作をわかりやすく
説明した図である。レリーズ信号が入力されて絞り込み
が完了すると、ゲイン設定部２８によって、予備発光の
ためのゲイン設定（ゲイン設定１）が行われる。ゲイン
の算出方法は後で詳しく説明する。その後に、閃光発光
部３０及び閃光測光部３１のウォーム・アップのため
に、チョップ発光の２発カラ打ちが行われた後に、ＩＳ
端子が立ち下げられて、予備発光積分（積分１）が開始
されると同時に第１の予備発光が行われる。

【００３０】測光積分値が適当なレベルに達したか、チ
ョップ発光の回数が所定値になったところで予備発光が
終了し、積分値の読み出し（読み出し１）が行なわれた
後に、ＩＳ端子を立ち上げ、積分値のリセットを行う。
予備発光時の積分値には、ＳＢ光の反射光の他に定常光
成分も含まれているために、予備発光終了後に定常光の
みの積分を行い、後の演算処理において、定常光成分を
予備発光積分値から差し引く演算を行う。ゲイン設定２
において、定常光積分のためのゲイン設定を行い、その
後に、予備発光のときと同様に、ＩＳ端子を立ち下げ、
定常光積分（積分２）を行う。定常光積分のゲイン設定
と積分時間については後述する。

【００３１】定常光積分が終了したら、積分値の読み出
し（読み出し２）を行った後に、ＩＳ端子を立ち上げ
て、積分値をリセットする。その後に、後述するアルゴ
リズムによって本発光量を算出して、その値を閃光発光
部３０へ通信し、撮影と同時に本発光制御を行い、撮影
が完了する。

【００３２】図９は、レンズの絞り値（単位ＡＶ）と、
閃光測光部３１の出力ｌｏｇＩＧとの関係を示した図で
ある。ｌｏｇＩＧは、閃光測光部３１の出力ＩＧの対数
を取ったものである。この場合に、ＡＶの変化に対して
閃光測光部３２のゲイン（以下、単にゲインと呼ぶ）は
不変とする。このように、ＡＶ値が大きくなる、つまり
絞りが絞り込まれて行くに従って、出力は小さくなって
くる。これは、絞り込むためにセンサに入射する光量が
低下するためである。

【００３３】図１０は、撮影距離（単位：ｍ）と、閃光
測光部３１の出力ｌｏｇＩＧとの関係を示した図であ
る。ｌｏｇＩＧは、図９と同様である。ここでも距離の
変化に対してゲインは不変とする。図に示す通り、距離
が遠くなると出力は低下する。これは、距離の２乗に反
比例して反射光量が小さくなるためである。

【００３４】図１１は、ゲインの変化（単位：基準ゲイ
ンに対する比率）と、閃光測光部３１の出力ｌｏｇＩＧ
との関係を示した図である。ゲインを増せば、それに比
例して出力は大きくなる。なお、図１１において横軸が
右へ行く程ゲインが小さくなっているのは、後述するよ
うに、電圧を低く設定すると、ゲインが高くなる仕様の
ためである。

【００３５】図１２は、撮像素子１４の感度変化（単
位：ＳＶ）とゲインの変化を示した図である。Ａの場合
は、ＳＶの変化に対してゲインは一定であり、Ｂの場合
には、ＳＶの変化に応じてゲインも変化させている。

【００３６】図１３は、図１２のＡ，Ｂの場合と、本発
光時について撮像素子１４の感度（単位：ＳＶ）とＳＢ
光の到達距離（単位：距離の対数値）との関係を示した
図である。ＳＢ光の到達距離とは、本発光時の場合に
は、与えられた撮影条件（例えば、絞り値など）におい
て、ＳＢ光が適正露出を与えうる最遠の距離のことであ
り、Ａ，Ｂの場合には、閃光測光部３１が反射光積分値
を検出可能な最遠の距離のことである。

【００３７】図１３のように、本発光時とＢの場合は、
ＳＶが大きくなるほど、つまり感度が高くなるほど、到
達距離は遠くなるが、Ａの場合には、一定である。仮
に、Ａの方式で予備発光を行ったとすると、本発光到達
距離と等しい点ＯよりＳＶが小さい場合には、本発光到
達距離の範囲内で予備発光の反射光を測定可能である
が、点ＯよりＳＶが大きくなると、予備発光到達距離が
本発光到達距離よりも手前になってしまい、予備発光積
分値を得ることができなくなる。その結果、このＳＶの
範囲では本発光量の演算が不可能になる。

【００３８】一方、Ｂの場合では、ＳＶ値に応じてゲイ
ンを変化させているので、本発光と同様に、ＳＶ値に応
じて到達距離が伸びている。図１３では、Ｂは本発光よ
りも常に到達距離が手前になってしまっている。これ
は、閃光測光部３１のゲイン設定が、ＳＶに応じては変
化しているが、予備発光量と本発光量の光量差を考慮し
ていないためである。

【００３９】図１４は、本発光ガイドナンバーGNhon と
予備発光ガイドナンバーGNpre との比（ＧＮ比）とゲイ
ンとの関係を示した図である。Ｃの場合は、ＧＮ比の変
化に対してゲインは一定であり、Ｄの場合には、ＧＮ比
の変化に応じてゲインを変化させている。ここで、GNho
n とGNpre は、それぞれの場合に発光しうる最大発光量
である。複数種類のＳＢが装着可能な場合で、仮にGNpr
e が装着ＳＢにかかわらず一定であるとすると、GNhon
の違いによってＧＮ比が変わってくる。

【００４０】図１５は、図１４のＣ，Ｄの場合と、本発
光時について本発光ガイドナンバー（単位：ＧＮ）とＳ
Ｂ光の到達距離（単位：距離の対数値）との関係を示し
た図である。ＳＢ光の到達距離の定義は、図１４の所で
説明した通りである。図のように、本発光時とＤの場合
は、ＧＮが大きくなるほど、つまり発光量が大きくなる
ほど、到達距離も伸びるが、Ｃの場合には、一定であ
る。

【００４１】仮に、Ｃの方式で予備発光を行ったとする
と、本発光到達距離と等しい点ＰよりＧＮが小さい場合
には、本発光到達距離の範囲内で予備発光の反射光を測
定可能であるが、点ＰよりＧＮが大きくなると、予備発
光到達距離が本発光到達距離よりも手前になってしま
い、予備発光積分値を得ることができなくなる。その結
果、このＧＮの範囲では本発光量の演算が不可能にな
る。

【００４２】一方、Ｄの場合では、本発光量のＧＮに応
じてゲインを変化させているので、予備発光量が一定で
も到達距離が本発光時と同様に、ＧＮに応じて到達距離
が伸びている。図１５では、図を見やすくするために、
到達距離は、Ｄの方が本発光よりも若干手前になってい
るが、ＧＮ比に対するゲイン補正量を適当にすることに
より、理論的に一致させることが可能である。以上の説
明において、Ａ，Ｃが従来の技術に、Ｂ，Ｄが本発明
に、それぞれ対応する。

【００４３】図１６は、マイコン１００のプログラムを
示したフローチャート図である。カメラのレリーズスイ
ッチ２７が半押しされることによってカメラの電源が入
り、本プログラムが実行される。まず、ステップＳ１０
０において、閃光発光部３０内に設けられたＳＢマイコ
ン（不図示）と通信を行い、そのＳＢのフル発光ガイド
ナンバＧＮ、予備発光１発あたりのガイドナンバＧＮｐ
１（いづれもＩＳＯ１００時）を読み込む。ステップＳ
１０１において、撮影レンズ内に設けられたレンズマイ
コン２５と通信を行い、撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距
離、射出瞳位置等の情報を読み込む。次に、ステップＳ
１０２において、感度設定部２９より手動又は自動によ
って設定された感度値を読み込む。さらに、ステップＳ
１０３において、測光素子９により定常光測光を行い、
ステップＳ１０１で読み込んだレンズ情報による補正を
行ってＢ１〜Ｂ５の輝度情報を求め、その値を基にし
て、公知の手法によって定常光露出演算を行い、適正露
出値ＢＶans を求める。ステップＳ１０４では、ＢＶan
s とフィルム感度値とから、撮影時の絞り値とシャッタ
ー値とを算出する。

【００４４】ステップＳ１０５では、焦点検出部２３に
よって焦点検出を行い、ステップＳ１０６で算出された
デフォーカス量が０になるまで、レンズ駆動部２４によ
りレンズ光学系２６を駆動する。ステップＳ１０７で
は、合焦位置での撮影レンズのピント距離を被写体距離
と見なし、その値をレンズマイコン２５から読み出す。
そして、ステップＳ１０８において、レリーズスイッチ
２７が全押しされたか否かを判別し、全押しの場合に
は、ステップＳ１０９へ進み、そうでない場合には、ス
テップＳ１１９へジャンプする。ステップＳ１０９で
は、クイックリターンミラー２を跳ね上げ、絞り１０を
ステップＳ１０４で求められた値まで絞り込みを行う。

【００４５】ステップＳ１１０で予備発光のゲインを設
定した後に、ステップＳ１１１で予備発光を行い、Ｓ１
〜Ｓ５の測光積分値IGpre[1]〜IGpre[5]を算出する。ゲ
イン設定方法と予備発光の方法は後に詳しく説明する。
予備発光が終了すると、ステップＳ１１２において、定
常光積分を行い積分値IGtei[1]〜IGtei[5]を読み出す。
定常光積分は、ゲイン設定及び積分時間を予備発光と等
しく設定する。つまり、図８において、tpre＝tteiであ
る。ステップＳ１１３では、予備発光などで求められた
積分値から、各調光領域Ｓ１〜Ｓ５におけるGV[1] 〜GV
[5] を算出する。GV[i](i=1..5) とは、各領域における
被写体反射率に関係する変数であり、単位ＥＶで表した
ものである。GV[i]の算出方法も後に詳しく説明する。
ステップＳ１１４では、GV[i] の結果などを基にして、
後に説明する手法により撮影時の本発光量を算出し、ス
テップＳ１１５において、その値を閃光発光部３０へ通
信により伝達する。

【００４６】そして、ステップＳ１１６においてシャッ
ターを開き、ステップＳ１１７において閃光発光部３０
により本発光の発光量制御を行う。本発光終了後は、ス
テップＳ１１８においてシャッター、絞り、ミラーを初
期位置に復帰させる。ステップＳ１１９では、半押しタ
イマー起動後に、所定時間経過したか否かを判別し、所
定時間内であれば、ステップＳ１０１へ戻って処理を繰
り返し、タイマー切れであれば、処理を終了する。

【００４７】図１７は、ゲイン設定部２８で設定するゲ
イン算出方法を示したサブルーチン・フローチャートで
ある。図１６のステップＳ１１０が実行されることによ
り、本サブルーチンが呼び出されて実行される。まず、
ステップＳ２０１において、高輝度カット領域の検出を
行う。これは、定常光測光値Ｂ１〜Ｂ５の値を参照し
て、予備発光時の反射光積分に悪影響を及ぼす高輝度エ
リアをあらかじめ調光領域から除外する処理である。具
体的には、Ｂ１〜Ｂ５のうち高輝度カットのしきい値で
あるBVcut ＿thを越える領域をカット対象領域とする。
ただし、カット領域が３個以上になってしまった場合に
は、暗い方から３領域を調光領域とする。

【００４８】次に、ステップＳ２０２において、ゲイン
を決定するための主要変数であるGav[i]（単位：ＥＶ,i
=1..5 ）を算出する。Gav[i]は５領域の調光領域毎に算
出され、その値が１増える毎にゲインが１ＥＶ上昇する
ようになっている。GaV[i]の算出方法については後で詳
しく述べる。次に、ステップＳ２０３により、調光素子
１３から出力される現在の温度に比例する数値Ｔを読み
出す。

【００４９】次に、ステップＳ２０４で、以下の数式２
によって実際に調光素子１３に設定するゲインDApre[i]
を算出する。 DApre[i]＝（pre ＿level[i]−GaV[i]*pre＿gamma ）*T/Tref ，（i=1 〜5 ） …（２） ここで、pre ＿level[i]: 予備発光調光レベルの基準値 pre ＿gamma:ガンマ調整値 T:現在の温度 Tref: 調整時の温度 pre ＿level[i]，pre ＿gamma ，Trefは、それぞれカメ
ラ内の不図示の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭなど）に
格納されたデータである。

【００５０】-GaV[i] とマイナスになっている理由は、
図５に示した調光素子１３のDA端子電圧を低くすると、
ゲインが高くなる仕様のためである。ちなみに、通常の
TTL調光の場合には、GaV にはフィルム感度に相等する
値（以下単に、フィルム感度という）であるSV値がその
まま代入され、フィルム感度が１段上がればゲインも１
段上げ、半分の像面露光量でstop信号が出力されるよう
に制御している。

【００５１】ただし、ステップ２０１により、高輝度カ
ットの対象となった領域のゲインDApre[i]は、最小に設
定し、実質上その領域の測光を行わないようにする。

【００５２】次に、図１７のステップＳ２０２のGaV[i]
の算出方法を説明する。GaV[i]は、調光素子１３の各領
域毎に設定されるゲインを決定する主要変数であり、以
下の数式３で求められる。 Gav[i]＝SvV ＋GnV −XmV −BvV ＋MvV −Sa[i] ，但し、i=1..5 …（３） ここで、右辺の各変数についてそれぞれ説明する。

【００５３】SvV は、撮像素子１４の感度に応じた補正
値である。感度が大きいと本発光時の発光量が同じでも
見かけ上遠くまで光が届くので、その分だけ、予備発光
時のゲインを上げて積分出力を大きくし、予備発光も遠
くまで届くようにする。具体的には、以下の数式４で与
えられる。 SvV ＝SV−５ …（４） ここで、SVは、撮像素子１４の感度値（単位：ＳＶ）で
ある。５を引いているのは、ＳＶ＝５、すなわち感度が
ＩＳＯ１００のときに、SVv ＝０となるようにするため
である。

【００５４】GnV は、装着されたＳＢの本発光ＧＮと予
備発光ＧＮのガイドナンバ差の補正値であり、以下の数
式５で求める。 GnV ＝log2(GN ／GNp1／√(Qpre ＿max)) ＾2 ， 但し、GnV<GnVmax …（５ ） ここで、GnVmax:GnV上限値 log2:2を底とした対数を表す GN:ISO100 時の本発光フル発光時のガイドナンバ GNp1:ISO100 時の予備発光１発光あたりのガイドナンバ Qpre＿max:予備発光の最大数

【００５５】また、√（ ）は（ ）内の平方根、＾は
べき乗を表す記号である。GnV は、本発光の最大ＧＮ
（フル発光時）と予備発光の最大ＧＮ（１発光あたりGN
p1のチョップ発光をQpre＿max 回発光した場合）との光
量差をキャンセルするための変数である。対数の中の数
値が２乗されているのは、ＧＮが√２倍で１ＥＶ変化す
るためである。ただし、あまりゲインを上げすぎると積
分値のＳ／Ｎ特性が悪くなるので、GnV は、GnVmaxによ
ってその上限値を制限する。

【００５６】XmV は、距離信号によるゲインの補正値で
以下の数式６で求める。 XmV ＝kxm*log2(GN*2 ＾｛(SV-5)/2｝／｛X*F ｝) ＾2 …（６） ここで、kxm:距離補正係数 log2:2を底とした対数を表す GN:ISO100 時の本発光フル発光時のガイドナンバ ＾2:２乗を表す SV-5:ISO感度値（単位：SV）（ GN の数値がISO100基準
となっているため５を引いている） X:そのときの撮影距離（単位:m) F:そのときの絞り値（単位:Fナンバ)

【００５７】GaV は、SvV とGnV によって、そのときの
ISO 感度と、GNによる本発光の最大到達距離とに応じた
ゲインに設定しているが、実際の撮影距離は、普通それ
よりも近距離にあるので、そのままではゲインが大きす
ぎて積分値がオーバーフローしてしまう可能性がある。
そこで、XmV により被写体距離に応じてゲインを下げ
る。kxm は、過剰補正を防止するための補正係数であ
り、０．５程度の数値を用いる。

【００５８】BvV は、日中シンクロ等のように周囲光が
明るいときに、周囲光の影響でstop信号が出てしまうこ
とを防止するための補正値である。周囲光の影響は、輝
度が高いほど、また、距離が遠くなるほど強くなるの
で、それらをパラメータにして、以下の数式７で求め
る。 BvV ＝BVave −BVofset+log2(X＾2), 但し0<BvV<BvVmax …（７） BVave:高輝度カットされていない全調光エリアの平均輝
度値（単位:BV ） BVofset:オフセット調整値 log2:2を底とした対数を表す ＾2:２乗を表す X:そのときの撮影距離（単位:m) BvVmax: 輝度補正上限値 BVofset には、９（単位：ＢＶ）程度の数、BvVmaxに
は、２（単位：ＥＶ）程度の数を用いる。

【００５９】MvV は、有効エリア数に応じたゲイン補正
値であり、以下の数式８によって求める。 MvV=log2( １/mval) …（８） mval: 有効エリア数

【００６０】通常は、Ｓ１〜Ｓ５の５領域とも有効であ
るとしてゲインの設定を行い、５領域の光電流の総和が
所定値に達したときに、stop信号が出るようになってい
る。ところが、カット領域があるとその領域からの光電
流が入らなくなるので、その分だけ他の領域のゲインを
上げ、同じ発光量でstop信号が出るようにしておく。ま
た、有効エリア数（mval）は、ステップＳ２０１の高輝
度カット領域の検出で求めた高輝度カットされない領域
数の総和である。

【００６１】Sa[i] は、（絞り値）対（積分出力値）の
非線形性を補正する値であり、絞り値の関数となる。ま
た、領域毎（主に中央と周辺と）で値が異なる。Sa[i]
の値は、閃光測光部３１の光学系等に依存するので、実
際に絞り値と積分出力値との関係を測定して算出するの
が望ましい。

【００６２】図１８は、予備発光時の制御方法を示した
サブルーチン・フローチャートである。図１６のステッ
プＳ１１１が実行されることにより、本サブルーチンが
呼び出されて実行される。まず、ステップＳ３０２によ
り、図１７で求めた予備発光時のアンプゲインDApre[i]
を閃光測光部３１へ設定する。

【００６３】次に、ステップＳ３０３では、ＳＢの発光
管のウォームアップのために２回のカラ打ち発光をした
後に、ステップＳ３０４によって、予備発光回数を示す
変数Ｑpre を０にセットし、予備発光時間ｔpre1の計時
を開始すると共に、調光素子１３のＩＳ端子をＬにして
積分を開始する。

【００６４】ステップＳ３０５において、Ｑpre に１を
加える。ステップＳ３０６では、ガイドナンバーＧＮp1
において、予備発光を行い、ステップＳ３０７におい
て、ストップ信号が出たか否かを判定し、ストップ信号
が出た場合には、次のステップをとばしてステップＳ３
０９へ進み、そうでない場合は、ステップＳ３０８へ進
み、予備発光回数Ｑpre が最高回数のＱpre-max （標準
値１６）回に達したか否かを判定する。Ｑpre-max 回に
達したときには、予備発光を終了してステップＳ３０９
へ進み、そうでない場合には、ステップＳ３０５へ戻り
予備発光を繰り返す。予備発光量の総和の上限を設けて
いるので、本発光時の発光光量を確実に確保できる。

【００６５】予備発光が終わると、ステップＳ３０９に
おいて、予備発光時間ｔpre の計時を終了する。そし
て、ステップＳ３１０において、調光領域Ｓ１〜Ｓ５に
対応した積分値ＩＧ１(1) 〜ＩＧ１(5) を読み出して処
理を終了する。

【００６６】図１９は、図１６のステップＳ１１３で示
したGV[i] の算出方法について説明するフローチャート
である。GV[i](i=1..5) とは、前述したように、各領域
における被写体反射率に関係する変数であり、標準反射
率の被写体に対して適正露光量を与えるＳＢ光のガイド
ナンバを単位ＥＶで表したものである。まず、ステップ
Ｓ４０１において、領域を指定する変数ｉに０を代入す
る。次に、ステップＳ４０２で、領域ｉが高輝度カット
領域になっているか否かを判定し、そうであれば、その
領域は調光の対象外であるので、ステップＳ４０５でそ
の領域のGV[i] に９９を代入する。

【００６７】ステップＳ４０３では、数式９を用いて、
正味の積分値IG[i] を算出する。 IG[i] ＝IGpre[i]−IGtei[i] …（９） つまり、予備発光時の積分値から、予備発光なしで周囲
光のみで積分した値を引くことにより、予備発光のみの
反射光による積分値を求める。

【００６８】ステップＳ４０４では、IG[i] が０以下で
あるか否かを判定し、０以下であれば、GV[i] を算出不
可能であるので、ステップＳ４０５へ進む。GV[i] ＞０
であった場合には、ステップＳ４０６において、GV[i]
を算出する。GV[i] は、以下の数式１０によって求めら
れる。

【００６９】GV[i] ＝log2（GNrtn[i]）² …（10） ここで、GNrtn[i]は、以下の数式１１で求められる。

【００７０】 GNrtn[i]＝ GNp1* √(Qpre)* √(2＾(Gav[i] ＋Sa[i])* √(IGstop/mval/IG[i]) …（11） ただし、GNp1: 予備発光１発光あたりのガイドナンバ
（ISO100換算) Qpre: 予備発光回数 IGstop:stop 信号が出るときの各IG[i](i=1..5) 値の総
和。 mval: 有効領域数 IG[i]:各エリアの予備発光の正味の積分値

【００７１】GNrtn[i]の意味合いは、そのGNrtn[i]で発
光すれば、エリアｉは基準露光量(ＩＳＯ１００で0.1Lx
⁴s)が得られるというものである。つまり、被写体が標
準反射率の場合、距離Ｘ、絞りＦに対して、以下の数式
１２が成立する。

【００７２】GNrtn[i]＝Ｘ* Ｆ …（12） 従って、GV[i] は、標準反射率被写体に対して、基準露
光量を与えるガイドナンバを単位ＥＶに変換したもので
ある。また、数式１０、１２から、GV[i] はGNrtn[i]を
算出することなしに、以下の数式１３によって求められ
る。

【００７３】 GV[i] ＝ log2(GNp1 ＾2*Qpre) ＋(Gav[i] ＋Sa[i])＋log2(IGstop/mval/IG[i]) …(1 3) その後、ステップＳ４０７でｉをインクリメントした後
に、ステップＳ４０７でｉが５を越えているか否かを判
定し、５以下の場合は、ステップＳ４０２へ戻り、ｉ＞
５であれば処理を終了する。

【００７４】次に、図１６のステップＳ１１４の本発光
量算出方法について説明する。まず、数式１３で求めら
れた各領域のGV[i] を用いて、各領域の被写体反射率Re
fEV[i]を数式１４を用いて算出する。

【００７５】 RefEV[i]＝２* Ｘ＋AV−GV[i] ， (i=1..5) …（14） ただし、Ｘ：撮影距離（単位：ｍ） AV：撮影絞り値（単位：ＡＶ）

【００７６】ここで、RefEV[i]は、反射率が標準値であ
った場合は０、反射率が標準よりも＋１段高かった場合
は＋１、同様に、−１段では−１となるような変数であ
る。次に、RefEV[i]を用いて、反射率に応じた各領域に
対する重み付け数RefG[i] を数式１５を用いて算出す
る。

【００７７】 RefG[i] ＝１／（２＾（Abs （RefEV[i]) ））， (i=1..5) …（15） ただし、Abs( ) は、（ ）内の絶対値を求める関数で
ある。RefG[i] は、図２０に示すように、被写体の反射
率が標準値のばあいには１、また、標準値から離れるに
従って小さくなっていく変数である。

【００７８】次に、数式１６により、RefG[i] を規格化
し、各領域に対する重みwt[i] を算出する。 wt[i] ＝RefG[i] ／ （RefG[i] ）， (i=1..5) …（16） ただし、 （ ）は、（ ）内の変数RefG[i](i=1..5)
の総和を求める関数である。次に、数式１４で求めたRe
fEV[i]を再び用いて、数式１７により被写界全体での反
射率補正値RefMain を算出する。

【００７９】 RefMain ＝log2（ (wt[i]* ２＾RefEV[i]) ）， (i=1..5) …（17） ただし、 （ ）は数式１６と同様の関数、log2は、２
の対数を表す関数である。RefMain を用いて、本発光量
補正値deltaYを数式１８により算出する。

【００８０】deltaY＝krm*RefMain …（18） 反射率とdeltaYの関係を図２１に示す。ここで、krm は
反射率の補正度合いを調節する定数でありkrm ＝０．５
程度の数値を用いるが、必要に応じて変更可能にしても
よい。

【００８１】数式１６、１８により、wt[i] ，deltaYが
求まったら、数式１９によって、本発光量倍数Ｋｇｎを
算出する。

【００８２】 Kgn ＝IGstop／mval／ （IG[i]*wt[i] ）*GH*DY …（19） IGstopは、数式１１で用いたものであり、GH，DYは、以
下の数式２０、２１で求められる。

【００８３】GH＝２＾（Gav[i]＋Sa[i] ） …（20） DY＝２＾（deltaY−SV＋５） …（21） ここで、記号＾は、べき乗を表す関数、SV,GnV,XmV,BvV
は、数式１１で用いたものである。

【００８４】Kgn は数式２２で示す通り、本発光量を予
備発光時の何倍にするかを表す変数である。 GNhon ＝ＧＮpre*√(Kgn) …（22） ただし、ＧＮhon ：本発光ＧＮ GNpre ：予備発光ＧＮ Kgn に√が掛かっているのは、ＧＮが√２倍で１ＥＶ変
化する性質があるためである。

【００８５】以上のように本実施形態によれば、以下の
ような、作用・効果がある。 （１）ゲイン設定部２８は、従来のように、絞り値をパ
ラメータとしたゲイン設定ではなく、数式３で示したよ
うに、感度値ＳｖＶ、第１の発光量上限値と第２の発光
量上限値との比ＧｎＶ、撮影距離ＸｍＶ、被写体輝度Ｍ
ｖＶ等のうちの少なくとも１つの情報を用いて、閃光測
光部３１のゲイン設定を行うので、本発光量を正確に計
算して、閃光発光撮影時の露出精度を向上させることが
できる。

【００８６】（２）ゲイン設定部２８は、第２の発光量
上限値で発光させた場合に、数式４に示すように、適正
露出を与え得る最遠の光到達距離ＳｖＶを、感度値ＳＶ
を用いて求め、第１の発光量上限値で発光させた場合の
閃光測光部の測光出力の検出限界距離が、光到達距離と
ほぼ等しくなるようなゲイン補正値を用いてゲイン設定
を行うので、簡単な計算でゲイン補正値を求めることが
できる。

【００８７】（３）ゲイン設定部２８は、数式５に示す
ように、第１の発光量上限値（ＧＮｐ１）と第２の発光
量上限値（ＧＮ）との比に応じたゲイン補正値（Ｇｎ
Ｖ）を用いてゲイン設定を行う。例えば、図１４に示す
ように、本発光のガイドナンバーと予備発光のガイドナ
ンバーの比に応じて、ゲインを変化させるようする。こ
のため、図１５に示すように、その比（発光量）が大き
くなるにしたがって、到達距離を延ばすように補正する
ことができる。

【００８８】（４）ゲイン設定部は、数式６に示すよう
に、第２の発光量上限値で発光させた場合に適正露出を
与え得る最遠の光到達距離（ＧＮ／Ｆ）と、撮影距離
（Ｘ）との比に応じたゲイン補正値を用いてゲイン設定
を行う。つまり、その比が大きくなると、ゲインを下げ
る方向に補正する。従って、撮影距離がかわっても、正
確な補正を行うことができる。

【００８９】（５） ゲイン設定部は、数式７に示すよ
うに、被写体輝度が高くなった場合に、ゲインを小さく
するようにゲイン設定を行うので、日中シンクロ等のよ
うに周囲光が明るい場合でも、その影響を防止すること
ができる。

【００９０】以上説明した実施形態に限定されることな
く、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明
の均等の範囲内である。例えば、第１及び第２の発光量
上限値の関係について、第２の発光量上限値は、いま発
光管がもつ最大発光量（例えば、充電が９０％であれ
ば、その量）から、予備発光時に使用した発光量（第１
の発光量上限値）を引いた上限値という意味で用いてい
るが、第２の発光量上限値は、もともと発光管がもつ最
大発光量、例えば、ガイドナンバ等から、予備発光時に
使用した発光量を引いたものと、考えてもよい。

【００９１】第１及び第２の発光量上限値を使用する例
で説明したが、いずれか１つしか求められない場合に
は、それを定数（典型的な値、例えば、フル充電したと
きの値など）として扱ってもよい。また、第１の発光量
上限値に対する第２の発光量上限値の比を用いている
が、逆に、第２の発光量上限値に対する第１の発光量上
限値の比としてもよい。

【００９２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、予備発光時の発光量が小さい場合でも測光精度を
確保し、その結果、本発光量を正確に計算して、閃光発
光撮影時の露出精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の光学系を示した図である。

【図２】本発明の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本実施形態の定常光測光部の分割形状と焦点検
出部を示す図である。

【図４】本実施形態の閃光測光部の光学系及び分割形状
を示す図である。

【図５】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわか
りやすく示した図である。

【図６】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわか
りやすく示した図である。

【図７】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわか
りやすく示した図である。

【図８】実施形態の予備発光時の動作をわかりやすく説
明した図である。

【図９】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した図
である。

【図１０】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した
図である。

【図１１】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した
図である。

【図１２】各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図で
ある。

【図１３】各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔
に示した図である。

【図１４】各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図で
ある。

【図１５】各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔
に示した図である。

【図１６】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャ
ートである。

【図１７】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャ
ートである。

【図１８】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャ
ートである。

【図１９】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャ
ートである。

【図２０】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図で
ある。

【図２１】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図で
ある。

【図２２】従来の技術を示した図である。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ クイックリターンミラー ３ 拡散スクリーン ４ コンデンサレンズ ５ ペンタプリズム ６ 接眼レンズ ７ 測光用プリズム ８ 測光用レンズ ９ 測光素子 １０ 絞り １１ シャッター １２ 調光用レンズ １３ 調光素子 １４ 撮像素子 １５ 閃光発光部 １６ サブミラー １７ 焦点検出部 ２１ 定常光測光部 ２２ 露出演算部 ２３ 焦点検出部 ２４ レンズ駆動部 ２５ レンズマイコン ２６ レンズ光学系 ２７ レリーズ・スイッチ ２８ ゲイン設定部 ２９ 感度設定部 ３０ 閃光発光部 ３１ 閃光測光部 １００ マイクロプロセッサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の発光量上限値をもつ予備発光及び
   第２の発光量上限値をもつ本発光を行う閃光発光部と、 前記予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光
   部と、 感度値、前記第１の発光量上限値及び／又は前記第２の
   発光量上限値、撮影距離、被写体輝度のうちの少なくと
   も１つの情報を用いて、前記閃光測光部のゲイン設定を
   行うゲイン設定部とを備えた閃光制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の閃光制御装置におい
   て、 前記ゲイン設定部は、前記第２の発光量上限値において
   発光させた場合に、適正露出を与え得る最遠の光到達距
   離を前記感度値を用いて求め、前記第１の発光量上限値
   で発光させた場合の前記閃光測光部の測光出力の検出限
   界距離が前記光到達距離とほぼ等しくなるようなゲイン
   補正値を用いてゲイン設定を行うことを特徴とする閃光
   制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の閃光制御装置におい
   て、 前記ゲイン設定部は、前記第１の発光量上限値と前記第
   ２の発光量上限値との比に応じたゲイン補正値を用いて
   ゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の閃光制御装置におい
   て、 前記ゲイン設定部は、前記第２の発光量上限値において
   発光させた場合に適正露出を与え得る最遠の光到達距離
   と、撮影距離との比に応じたゲイン補正値を用いてゲイ
   ン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の閃光制御装置におい
   て、 前記ゲイン設定部は、被写体輝度が高くなった場合に、
   ゲインを小さくするようにゲイン設定を行うことを特徴
   とする閃光制御装置。