JP2001021961A

JP2001021961A - 撮像装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2001021961A
Application number: JP11191765A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyanari; 洋宮成
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】閃光装置を用いる電子カメラ等において、閃
光撮影時にプリ発光を行って本発光量を制御する際に、
本発光量の精度を向上させる。【解決手段】絞り１を通って撮像素子であるＣＣＤ２
に入射した撮像光を電気信号に変換し、信号処理回路３
で所定の処理を施して記録部４に記録する。その際、撮
影時にストロボ（閃光装置）６により所定の調光レベル
でプリ発光を行い、そのときのＣＣＤ２の出力信号より
被写体輝度の測光データを演算し、システムコントロー
タ５によりその測光データと上記調光レベルに基づいて
ストロボ６の本発光量を制御するとともに、上記プリ発
光時の測光データが所定の測光レベルより高い場合は絞
り１を所定値に絞って再度プリ発光を行わせ、このプリ
発光時に得られた測光データとそのときの調光レベルに
基づいて本発光量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閃光装置を用いる
電子カメラ等の撮像装置及びその制御方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子カメラ等におけるストロボ
（閃光装置）の光量制御方式として、例えば特開平６−
２１７１９１号公報では、本番撮影より前に距離情報を
用いてストロボプリ発光を行い、その測光結果を用いて
最適な本発光量を演算して発光量を制御する技術が開示
されている。

【０００３】図３はこのような発光制御の従来例を示す
フローチャートである。撮影時に、レリーズボタンの第
２ストローク（ＳＷ２）まで押されると（Ｓ１）、先に
レリーズボタンの第１ストローク（ＳＷ１）で測光され
た撮像素子であるＣＣＤによる測光データに基づいて、
絞りとシャッタースピードをあらかじめ決められたプロ
グラム線図から設定する（Ｓ２）。このとき、プリ発光
時に近距離でＣＣＤの測光値が飽和する可能性があるの
で、事前に測距した測距データから被写体が近距離にあ
る場合は絞りを絞ってシャッタースピードを合わせるよ
うにする。

【０００４】図４にプログラム線図だけで決定された絞
りとシャッタースピードでの距離とプリ発光時のＣＣＤ
測光値の関係を示す。同図中のＤはＣＣＤの飽和レベル
であり、近距離側では飽和してしまう。また被写体の反
射率によってその飽和点は前後する。図５は測距データ
により近距離は絞りを絞ってそれに合わせたシャッター
スピードの場合の距離とプリ発光時のＣＣＤ測光値の関
係を示すグラフである。この場合は、近距離では飽和す
ることはない。

【０００５】そして、プリ露光動作（１）を行う（Ｓ
３）。このプリ露光動作（１）で測光されたＣＣＤの測
光輝度レベルは、外光＋ＣＣＤ暗電流を表している。

【０００６】次に、シャッタースピードと絞り値は変化
させずに、ストロボをプリ発光し（Ｓ４）、プリ露光動
作（２）を行う（Ｓ５）。このプリ露光動作（２）で測
光されたＣＣＤの測光輝度レベルは、被写体からの反射
光＋外光＋ＣＣＤ暗電流を表している。また、プリ発光
レベルはプリ発光によってＣＣＤが飽和しないように、
本発光時より低いレベルに設定されている。

【０００７】そして、再度絞り、シャッタースピードを
あらかじめ決められたプログラム線図から設定する（Ｓ
６）。ここでは距離には関係なくレリーズボタンの第１
ストロークで測光されたＣＣＤの測光値から決定され
る。次に、上記プリ露光動作（２）とプリ露光動作
（１）から測光した測光レベルから、本発光時の発光レ
ベルを演算し（Ｓ７）、本発光（本露光動作）（Ｓ８）
が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなプリ発光を行う従来の光量制御方式の撮像装置で
は、ＡＦ（オートフォーカス）方式による測距精度の優
劣により光量制御の性能が左右される。例えば、カムコ
ーダーやデジタルスチルカメラによく用いられているＴ
ＶーＡＦでは、撮影レンズの焦点距離が短い場合、ある
いは暗い場合には測距精度が悪く、適正なプリ発光量が
得られず、本発光量の精度が悪化するといった問題点を
有していた。特に、撮像素子を測光素子として用いた場
合、撮像素子のダイナミックレンジの狭さから、プリ発
光において測定値が飽和する可能性が高かった。

【０００９】また、ＴＶーＡＦでは上記のように暗い場
合には測距精度が悪いので、閃光撮影時ではピントの甘
い撮影結果になることが多かった。

【００１０】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、第１の目的は、プリ発光を複数回行う
ことで本発光量の精度を向上させることである。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、閃光撮影時
に撮影光学系の絞りをなるべく絞って本発光すること
で、被写界深度を深くすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置及
びその制御方法は、次のように構成したものである。（１）閃光装置を用いる撮像装置であって、撮像素子
と、該撮像素子の出力信号より複写体輝度の測光データ
を演算する演算部と、閃光撮影時に本発光前に所定の調
光レベルでプリ発光を行わせたときに得られた測光デー
タとその調光レベルに基づいて閃光装置の本発光量を制
御する制御手段とを備え、前記プリ発光時の測光データ
が所定の測光レベルより高い場合は絞りを所定値に絞っ
て再度プリ発光を行わせ、このプリ発光時に得られた測
光データとそのときの調光レベルに基づいて本発光量を
制御するようにした。

【００１３】（２）上記（１）の構成において、プリ発
光時の測光データをそのときの調光レベルに基づいて本
発光の調光制御に用いる調光レベルを演算し、その調光
レベルに設定した状態で撮影時の本発光量を制御するよ
うにした。

【００１４】（３）上記（１）の構成において、所定の
測光レベルを超えなくなるまでプリ発光を繰り返すよう
にした。

【００１５】（４）閃光装置を用いる撮像装置であっ
て、撮像素子と、該撮像素子の出力信号より複写体輝度
の測光データを演算する演算部と、閃光撮影時に本発光
前に所定の調光レベルに基づいて閃光装置の本発光量を
制御する制御手段とを備え、前記プリ発光時に絞りを開
放から所定の段数絞った状態でプリ発光を行い、このと
きの測光レベルが所定の測光レベルより低い場合は絞り
を所定の段数開けて再度プリ発光を行うようにした。

【００１６】（５）上記（１）の構成において、所定の
測光レベルとして複数のレベルを設定するようにした。

【００１７】（６）上記（１）の構成において、所定の
測光レベルより低く設定した測光レベルを超えない場合
は絞りを開放にし且つ閃光装置の発光量を最大にするよ
うにした。

【００１８】（７）閃光装置を用いる撮像装置の制御方
法であって、該撮像素子の出力信号より被写体輝度の測
光データを演算するとともに、閃光撮影時に本発光前に
所定の調光レベルでプリ発光を行わせたときに得られた
測光データとその調光レベルに基づいて閃光装置の本発
光量を制御し、前記プリ発光時の測光データが所定の測
光レベルにより高い場合は絞りを所定値に絞って再度プ
リ発光を行わせ、このプリ発光時に得られた測光データ
とそのときの調光レベルに基づいて本発光量を制御する
ようにした。

【００１９】（８）上記（７）の構成において、プリ発
光時の測光データをそのときの調光レベルに基づいて本
発光の調光制御に用いる調光レベルを演算し、その調光
レベルに設定した状態で撮影時の本発光量を制御するよ
うにした。

【００２０】（９）上記（７）の構成において、所定の
測光レベルを超えなくなるまでプリ発光を繰り返すよう
にした。

【００２１】（１０）閃光措置を用いる撮像装置の制御
方法であって、該撮像素子の出力信号より被写体輝度の
測光データを演算するとともに、閃光撮影時に本発光前
に所定の調光レベルでプリ発光を行わせたときに得られ
た測光データとその調光レベルに基づいて閃光装置の本
発光量を制御し、前記プリ発光時に絞りを開放から所定
の段数絞った状態でプリ発光を行い、このときの測光レ
ベルが所定の測光レベルより低い場合は絞りを所定の段
数開けて再度プリ発光を行うようにした。

【００２２】（１１）上記（７）の構成において、所定
の測光レベルとして複数のレベルを設定するようにし
た。

【００２３】（１２）上記（７）の構成において、所定
の測光レベルより低く設定した測光レベルを超えない場
合は絞りを開放にし且つ閃光装置の発光量を最大にする
ようにした。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。〔第１の実施例〕図１は本発明に係る撮像装置の構成を
示すブロック図であり、閃光撮影を行う電子カメラの概
略構成を示している。

【００２５】図１の構成の電子カメラにおいては、不図
示の光学レンズ群と絞り１を介して、撮像素子であるＣ
ＣＤ２に撮影光が入射する。この撮影光の光量は、絞り
１とＣＣＤ２の電子シャッタースピード（像の蓄積時
間）で決められる。また、絞り値とシャッタースピード
は、ＣＣＤ２で測光した結果に基づいて設定される。

【００２６】上記ＣＣＤ２で受光した撮影光は、画像信
号として電気量に変換され、信号処理回路３で色変換、
ガンマ処理等所定の処理が行われた後、記録部４でカー
ド媒体等に記録される。その際、電子カメラ全体を制御
するシステムコントローラ５は、上記信号の流れを制御
している。また、このシステムコントローラ５は、後述
するストロボ（閃光装置）６と調光センサ７によるスト
ロボ撮影を制御し、そのときの調光レベルを演算する。

【００２７】ここで、上記ＣＣＤ２の出力信号より複写
体輝度の測光データを演算する演算部と、ストロボ撮影
時に本発光前に所定の調光レベルでプリ発光を行わせた
ときに得られた測光データとその調光レベルに基づいて
ストロボ６の本発光量を制御する制御手段とがシステム
コントローラ５により構成されている。そして、上記プ
リ発光時の測光データが所定の測光レベルより高い場合
は絞り１を所定値に絞って再度プリ発光を行わせ、この
プリ発光時に得られた測光データとそのときの調光レベ
ルに基づいて本発光量を制御するようにしている。

【００２８】また、システムコントローラ５は上記のよ
うに、プリ発光時の測光データとそのときの調光レベル
に基づいて本発光の調光制御に用いる調光レベルを演算
し、その調光レベルに設定した状態で撮影時の本発光量
を制御する。その際、所定の測光レベルを超えなくなる
までプリ発光を繰り返す。このとき、所定の測光レベル
としては、複数のレベルが設定されていても良い。

【００２９】次に、図２のフローチャートにより本実施
例の動作を説明する。このフローチャートに示す制御処
理は、システムコントローラ５内のＣＰＵによりあらか
じめ記憶されたプログラムに従って実行されるものであ
る。

【００３０】図３のフローチャートと同様、本実施例に
おいてレリーズボタンの第２ストローク（ＳＷ２）まで
押されると（Ｓ１１）、レリーズボタンの第１のストロ
ーク（ＳＷ１）で測光されたＣＣＤ２の測光データに基
づいて、絞り、シャッタースピードをあらかじめ決めら
れたプログラム線図から設定する（Ｓ１２）。

【００３１】このとき、プリ発光時に近距離でＣＣＤ２
の測光値が飽和する可能性があるので、事前に測距した
測距データから被写体が近距離にある場合は絞り１を絞
ってシャッタースピードを合わせるようにする。

【００３２】図４はプログラム線図だけで決定された絞
りとシャッタースピードの距離とプリ発光時のＣＣＤ測
光値の関係を示すグラフである。同図中のＤはＣＣＤ２
の飽和レベルであり、近距離側では飽和してしまう。ま
た被写体の反射率によってその飽和点は前後する。

【００３３】図５は測距データにより近距離は絞り１を
絞り、それに合わせたシャッタースピードの場合の距離
とプリ発光時のＣＣＤ測光値の関係を示すグラフであ
る。この場合は、近距離では飽和することはない。

【００３４】そして、プリ露光動作（１）を行う（Ｓ１
３）。このプリ露光動作（１）で測光されたＣＣＤ２の
測光輝度レベルは、外光＋ＣＣＤ暗電流を表している。

【００３５】次に、シャッタースピードと絞り値は変化
させずに、ストロボ６をプリ発光し（Ｓ１４）、プリ露
光動作（２）を行う（Ｓ１５）。このプリ露光動作
（２）で測光されたＣＣＤ２の測光輝度レベルは、被写
体からの反射光＋外光＋ＣＣＤ暗電流を表している。ま
た、プリ発光レベルはプリ発光によってＣＣＤ２が飽和
しないように、本発光時より低いレベルに設定されてい
る。

【００３６】ところで、上記のようにあらかじめプリ発
光のＣＣＤ測光輝度レベルが飽和しないように、絞り１
を制御したりプリ発光レベルを低くしているが、ＴＶー
ＡＦでは暗状態、また短い焦点距離レンズでは被写界深
度が深いため、同じように絶対距離の測距結果の信頼性
が少なく、高反射率の被写体等でＣＣＤ測光輝度レベル
が飽和する可能性がある。

【００３７】そこで本実施例では、ＣＣＤ測光輝度レベ
ル（Ｐｒｅ＿Ａ）が所定値Ｋ以上であれば（Ｓ１６）、
絞り１を現在よりΔＡｖ絞り（Ｓ２０）、その絞り値に
合わせたシャッタースピードをあらかじめ決められたプ
ログラム線図から設定する（Ｓ１２）。そして、ＣＣＤ
測光輝度レベルが所定値Ｋ以下になるまで上述のプリ露
出動作を繰り返し、シャッタースピードと絞り値をＣＣ
Ｄ測光輝度レベルが所定値Ｋ以下になっている状態のま
ま設定する（Ｓ１７）。

【００３８】その際、プリ発光を複数回繰り返した場合
に発光エネルギーの減少分を補正するため、プリ発光回
数ごとに、また測距結果に応じて所定値Ｋを変化させる
ことも可能である。

【００３９】次に、プリ露光動作（２）とプリ露光動作
（１）から測光した測光輝度レベルから、本発光時の発
光レベルを演算し（Ｓ１８）、本発光（本露光動作）
（Ｓ１９）が行われる。

【００４０】このように、本実施例ではストロボ撮影に
際して、撮影時の発光前にプリ発光を行うプリ発光方式
の調光制御において、該プリ発光における受光光量を所
定の受光レベルと比較した状態で行わせるとともに、該
所定の受光レベルを超えた場合に絞り１を絞って再度プ
リ発光を行い、最終的に上記所定の受光レベルを超えな
い受光レベルになるまでプリ発光を複数回行い、最終の
プリ発光時の受光レベルに基づいて撮影時のストロボ６
の発光量を制御するようにしている。

【００４１】このため、本発光量の精度が向上するとと
もに、被写界深度を深くすることができ、被写体までの
距離や被写体の反射率に依存することなく精度の高いス
トロボ発光量の制御が可能になる。また、所定の測光レ
ベルより低い測光レベルを設定しておき、最終的にプリ
発光がこの測光レベルを超えない場合は、光量不足を最
少にするため、絞り開放で最大発光するようにする。

【００４２】また、測光手段は撮像素子であるＣＣＤ２
と兼用であるため、コストダウンを図ることができる。

【００４３】〔第２の実施例〕次に、本発明の第２の実
施例について説明する。上述の第１の実施例で説明した
絞り１を順々に絞っていくのとは反対に、最初にある程
度絞り１を絞って、プリ発光毎に絞り１を開けるように
するようにしても良い。この場合、第１の実施例のフロ
ーチャートの（Ｓ１６）が「ＣＣＤ測光輝度レベルが所
定値Ｋ以下であるなら」に、（Ｓ２０）が「絞りを現在
よりΔＡｖ開ける。」にと変更になるだけなので、説明
は省略する。

【００４４】この第２の実施例によれば、特に被写体ま
での距離が近い場合や被写体反射率が高い場合にも安定
した調光ができるようになり、上述の第１の実施例と同
様の作用効果を得ることができる。

【００４５】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の上述の制御手段の構成としては、所定の受
光レベルをプリ発光回数によって変化させて、該プリ発
光によるストロボ発光エネルギーの減少を補正するよう
にしても良い。

【００４６】また、他の制御手段の構成として、測距手
段による測距結果により上記の所定の受光レベルを変化
させて、受光手段のダイナミックレンジを有効に使い、
プリ発光回数を減らすようにすることもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
閃光装置の発光量を制御するための調光レベルを設定
し、またそのときの発光量による測光データに基づき、
プリ発光の測光値から絞りを制御して再度プリ発光を行
って本発光量を制御するようにしたため、被写体までの
距離や被写体の反射率に依存することなく、精度の高い
閃光装置発光量の制御が可能になる。

【００４８】また、測光手段は被写体を撮像する撮像素
子としたため、撮像素子を用いた電子カメラにおいても
精度の高いストロボ発光量の制御が可能になり、コスト
ダウンも図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の構成を示すブロック
図

【図２】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチ
ャート

【図３】従来例の動作を示すフローチャート

【図４】プログラム線図だけによる距離とプリ発光時
のＣＣＤ測光値との関係を示す図

【図５】測距データを用いた距離とプリ発光時のＣＣ
Ｄ測光値との関係を示す図

【符号の説明】

１絞り２ＣＣＤ（撮像素子）３信号処理回路４記録部５システムコントローラ（演算部，制御手段）６ストロボ（閃光装置）７調光センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】閃光装置を用いる撮像装置であって、撮
像素子と、該撮像素子の出力信号より複写体輝度の測光
データを演算する演算部と、閃光撮影時に本発光前に所
定の調光レベルでプリ発光を行わせたときに得られた測
光データとその調光レベルに基づいて閃光装置の本発光
量を制御する制御手段とを備え、前記プリ発光時の測光
データが所定の測光レベルより高い場合は絞りを所定値
に絞って再度プリ発光を行わせ、このプリ発光時に得ら
れた測光データとそのときの調光レベルに基づいて本発
光量を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】プリ発光時の測光データをそのときの調
光レベルに基づいて本発光の調光制御に用いる調光レベ
ルを演算し、その調光レベルに設定した状態で撮影時の
本発光量を制御することを特徴とする請求項１記載の撮
像装置。
【請求項３】所定の測光レベルを超えなくなるまでプ
リ発光を繰り返すことを特徴とする請求項１記載の撮像
装置。
【請求項４】閃光装置を用いる撮像装置であって、撮
像素子と、該撮像素子の出力信号より複写体輝度の測光
データを演算する演算部と、閃光撮影時に本発光前に所
定の調光レベルに基づいて閃光装置の本発光量を制御す
る制御手段とを備え、前記プリ発光時に絞りを開放から
所定の段数絞った状態でプリ発光を行い、このときの測
光レベルが所定の測光レベルより低い場合は絞りを所定
の段数開けて再度プリ発光を行うことを特徴とする撮像
装置。
【請求項５】所定の測光レベルとして複数のレベルを
設定したことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】所定の測光レベルより低く設定した測光
レベルを超えない場合は絞りを開放にし且つ閃光装置の
発光量を最大にすることを特徴とする請求項１記載の撮
像装置。
【請求項７】閃光装置を用いる撮像装置の制御方法で
あって、該撮像素子の出力信号より被写体輝度の測光デ
ータを演算するとともに、閃光撮影時に本発光前に所定
の調光レベルでプリ発光を行わせたときに得られた測光
データとその調光レベルに基づいて閃光装置の本発光量
を制御し、前記プリ発光時の測光データが所定の測光レ
ベルにより高い場合は絞りを所定値に絞って再度プリ発
光を行わせ、このプリ発光時に得られた測光データとそ
のときの調光レベルに基づいて本発光量を制御するよう
にしたことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項８】プリ発光時の測光データをそのときの調
光レベルに基づいて本発光の調光制御に用いる調光レベ
ルを演算し、その調光レベルに設定した状態で撮影時の
本発光量を制御するようにしたことを特徴とする請求項
７記載の撮像装置の制御方法。
【請求項９】所定の測光レベルを超えなくなるまでプ
リ発光を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項７
記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１０】閃光措置を用いる撮像装置の制御方法
であって、該撮像素子の出力信号より被写体輝度の測光
データを演算するとともに、閃光撮影時に本発光前に所
定の調光レベルでプリ発光を行わせたときに得られた測
光データとその調光レベルに基づいて閃光装置の本発光
量を制御し、前記プリ発光時に絞りを開放から所定の段
数絞った状態でプリ発光を行い、このときの測光レベル
が所定の測光レベルより低い場合は絞りを所定の段数開
けて再度プリ発光を行うようにしたことを特徴とする撮
像装置の制御方法。
【請求項１１】所定の測光レベルとして複数のレベル
を設定するようにしたことを特徴とする請求項７記載の
撮像装置の制御方法。
【請求項１２】所定の測光レベルより低く設定した測
光レベルを超えない場合は絞りを開放にし且つ閃光装置
の発光量を最大にするようにしたことを特徴とする請求
項７記載の撮像装置の制御方法。