JP2002107789A

JP2002107789A - 測光処理回路

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Publication number: JP2002107789A
Application number: JP2000299220A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kumakura; 敏之熊倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP4497693B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】同一の受光回路を用いて、閃光装置の異なる
複数の動作制御ができるようにする。【解決手段】光を受光する感光素子９と感光素子の出
力を複数に同時に分配する分配回路と、分配された出力
毎に設けられ、各出力に対してそれぞれ処理を行う処理
回路を備えた測光回路を提供し、一つの感光素子にて複
数の異なる処理動作を行える用にする。分配回路は、複
数のトランジスタ３０，３１，３２及び３３，３４から
なるカレントミラー構成の回路にて構成する。感光素子
に対して接続されたカレントミラー回路の、異なるトラ
ンジスタから、そそれぞ感光素子での電流を得て、それ
ぞれ電流を異なる回路に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光をモニタする測
光回路に関するものである。特に、閃光撮影装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の閃光撮影装置にもうけられる測光
回路としては種々のものが提案されている。近年閃光撮
影装置としては、一眼レフタイプのカメラにて、フォー
カルプレーンシャッタ構成ゆえに閃光撮影装置に対応し
て，同調秒時という概念が必要であった。これは、シャ
ッタが全開状態にて閃光発光を行うものである。ところ
が、近年、フラットパターン発光技術により、シャッタ
の全開秒時よりも高速側の秒時にて閃光撮影が行えるよ
うになってきている。このときには、測光回路としては
２つの機能を持つ必要があった。ひとつはフラット発光
制御のための測光であり、もう一つはフラット発光中
の光量が実際、どの程度出力されたかいなかを監視する
ための、積分型測光である。

【０００３】フラットパターン発光を利用した露出制御
システムとしては次のような方法が提案されている。ま
ず、カメラの露出動作のシーケンスが開始し、一眼レフ
タイプのカメラにて、ミラーアップ動作開始前に所定の
波高値レベルのフラットパターンのプリ発光を被写体に
対して行い、そのプリ発光の反射光をカメラ内に設けら
れた、測光回路にて被写体からの受光量をモニタするこ
とにより、実際の撮影露光に対して必要なメイン光量を
プリ発光時の絞り値とメイン発光時の絞り値、フイルム
のＩＳＯ感度により、算出してメイン発光時に必要な最
適光量を算出する。この算出後、ミラーアップし、シャ
ッタ駆動が行われる。このとき、先ほどの算出されたメ
イン発光に最適な波高値レベルにて、メインのフラット
パターン発光制御が行われる。この制御中に、シャッタ
の先幕、後幕の走行制御が行われる。

【０００４】このとき、プリ発光時には、実際に閃光発
光から出力される光量自身は制御上のばらつきが生じる
ので、プリ発光時の光量を閃光管から直接モニタして、
メイン発光量を算出するときに補正をかけることが行わ
れる。

【０００５】図３は上記の露出制御システムを示す回路
図である。図において１は電源であるところの電池、２
は電源スイッチ、３はＤＣＤＣコンバータで電池電圧を
昇圧し、ストロボとしてのメインコンデンサ４に充電を
する。

【０００６】４はメインコンデンサであり、閃光発光用
のエネルギーを蓄積する。５は電圧検出回路であり、メ
インコンデンサの充電電圧を検出するための充電電圧検
出回路、６はトリガー回路であり、７の放電管を励起す
るための回路である。

【０００７】７は放電管であり一般的にはキセノンガス
を利用した閃光撮影用の放電管である。８はスイッチン
グ素子としてのＩＧＢＴであり、閃光発光量を制御する
ために放電管７を流れる電流を制御するための半導体ス
イッチである。９は放電管７より発せられる光量を被写
体を介することなく直接モニタするための感光素子であ
り、ＳＰＤである。このＳＰＤに対しては光は放電管７
から発光される、被写体等の依存のない直接光をモニタ
している（図１においてDIRECTと記載している）１０は
９のＳＰＤ電流を電圧に変換するための抵抗である。１
１はコンパレータであり、非反転入力端子が抵抗１０
へ、反転入力端子がマイコン（コンピューター）１４の
端子ＤＡ２に接続されている。１２はコンパレータであ
り、非反転入力端子が抵抗１０へ、反転入力端子がマ
イコン１４の端子ＤＡ１に接続されている。１３は制御
回路であり、各コンパレータ１１、１２からの入力を受
けて処理を行いＩＧＢＴ８を制御するものである。ま
た、この制御回路はマイコン１４からのＥＮＡ入力
にても制御される。この制御回路は別途タイミングチ
ャートを用いて制御内容を示す。マイコン１４は制御回
路１３に対する制御を行うとともに、コンパレ−タの非
反転端子へのレベル決定用のＤＡコンバータを内蔵して
ＤＡ１、ＤＡ２の端子より、ＤＡ出力を行い、フラット
発光の波高値を決定する。

【０００８】１５は放電管７より発せられる光量をモニ
タするための感光素子であり、ＳＰＤであり、このＳＰ
Ｄに対しては光は放電管７よりの被写体等の依存のない
直接光をモニタしている。１６は対数圧縮用のダイオー
ドであり、ＳＰＤ１５に流れる光電流を対数圧縮する。
１７は演算増幅器（オペアンプ）であり、帰還経路に先
のダイオード１６が接続されるとともに、非反転入力端
子は所定電圧であるＶＲＥＦに接続されている。１８は
伸張用トランジスタであり、オペアンプ１７の出力が
ベースに接続されて、対数圧縮した電圧が入力される。
１９はコンデンサ２０の電荷を放電するためのリセット
用半導体スイッチである。この半導体スイッチの制御端
子は、マイコンのＩＮＴ端子に接続されている。

【０００９】２０は積分用コンデンサであり、このコン
デンサに対して対数圧縮積分が行われる。これはＳＰＤ
１５の流れる電流が、１６のダイオード、１７のオペア
ンプを通して対数圧縮され、トランジスタ１８にて伸張
される過程にて、トランジスタのエミッタに接続された
コンデンサに対数圧縮積分が行われる。この対数圧縮積
分とは、通常のリニア型の積分とは違い、コンデンサへ
の充電電圧が、ＳＰＤ光電流のリニア積分値の対数圧縮
値が積分されるものである。

【００１０】２１は増幅器であり、２０の対数圧縮用コ
ンデンサの電圧をマイコンのＡＤ入力が取り扱いしやす
い用にレンジ合わせこみをするために、増幅するもので
ある。２２はカメラ側の制御回路であり、フラット発光
のプリ発光を指示したり、メイン発光を指示したり、閃
光発光のプリ発光の被写体からの反射光をモニタしたり
の機能を有している。また、このカメラ制御回路は、１
４のマイコンと連携して先の制御情報を伝達する。

【００１１】２３はフラット発光時に放電管の電流を還
流させるためのコイル、２４は上記２３を作動させるた
めに設けられるダイオードである。

【００１２】この図3に示した回路の動作説明を図４も
用いながら説明する。図４は閃光撮影装置におけるフラ
ット発光のプリ発光するときのタイミングチャートを示
している。

【００１３】図３にて、電源スイッチ２が閉じられると
マイコン１４はＤＣＯＮ端子にて、３のＤＣＤＣコンバ
ータへ発振許可状態にし、ＤＣＤＣコンバータは昇圧動
作を開始する。この昇圧動作により、４のメインコンデ
ンサは充電され、その充電電圧が５の電圧検出回路にて
検出され、マイコン１４のＡＤ２端子へ入力される。マ
イコン１４は、このメインコンデンサの充電電圧が所定
値に到達時、ＤＣＯＮ端子から、３のＤＣＤＣコンバー
タに対し、充電動作禁止の信号を送る。このメインコン
デンサの充電完了後、カメラ制御回路２２より、フラッ
トパターンのプリ発光開始指令が、マイコン１４へ伝達
される。マイコン１４はこのプリ発光開始指令を受け取
ると、フラットパターンのプリ発光を行うために最適な
波高値制御レベル指示としてマイコンのＤＡ端子であ
る、ＤＡ１、ＤＡ２端子より、アナログ値を出力する。
また、制御回路１３へＥＮＡ信号を出力し、制御回路１
３を動作状態とする。図４にみられるように、このＥＮ
Ａ端子が“Ｈ”レベルとなることにより、制御回路１３
は、ＩＧＢＴゲートへの出力端子を“Ｈ”とし、ＩＧＢ
Ｔ８をオンさせる。このＩＧＢＴのオンにより、６のＴ
ＲＩＧ回路はトリガー動作を開始し、放電管７へトリガ
電圧を印加する。このトリガ電圧の印加により、放電管
７は発光開始を行う。この発光が、被写体に照射される
とともに、放電管からの直接の光が、感光素子である
９，１５に照射され、おのおのの光電流がながれること
になる。９の感光素子に流れた光電流は抵抗１０にて電
圧変換され、コンパレータ１１、１２へ入力される。抵
抗１０に発生する電圧が上昇、つまりは光電流が上昇
し、コンパレータ１１の非反転入力端子のＤＡ２の電圧
をこえるとコンパレータ１１のＡ出力端子は“Ｈ”とな
り、制御回路１３へ出力される。このＡ出力により、制
御回路１３はＩＧＢＴゲート駆動を“Ｌ”としてＩＧＢ
Ｔをオフにする。このＩＧＢＴのオフにより、それまで
流れていた放電管電流はダイオード２４を通して還流さ
れる。この還流時の放電管にながれる電流は徐徐に下が
るので光電流は徐々に低下する。光電流が低下し、コン
パレータ１２の非反転入力端子に印加されているＤＡ１
の電圧よりも低下すると、コンパレータ１２はＢ出力と
して“Ｈ”出力を制御回路１３へ出力する。制御回路１
３は、図４にみられるように、再度ＩＧＢＴのゲート端
子を“Ｈ”駆動をかけ、ＩＧＢＴをオンさせ、放電管の
電流を上昇させ、発光量、つまりは光電流も上昇させ
る。以降、この動作を繰り返して、擬似的なフラット発
光のプリ発光をＥＮＡ端子が“Ｈ”の間繰り返す。

【００１４】このフラットプリ発光が行われているとき
には、ＩＮＴ端子が“Ｌ”出力され、１９の半導体ＳＷ
がオンからオフになる。これにより、積分コンデンサ２
０はリセット状態から、光電流の積分状態入る。これ
は、図４のＶＣのグラフで図示される。フラットのプリ
発光が行われている間、積分動作が継続される。このと
きの積分としては、伸張用トランジスタとコンデンサ２
０の作用により、対数圧縮形態の積分動作が行われてい
る。このコンデンサ２０の積分値は増幅器２１により、
マイコン１４がＡＤするのに最適な増幅がおこわれて、
マイコンのＡＤ端子に入力される。マイコンはこの積分
値を入手して正確なプリ発光量を算出し、メイン発光に
際し、メイン発光時の絞り値、フイルムのＩＳＯ感度に
より、メイン発光量を算出して、フォーカルプレーンシ
ャッタ駆動時に、算出された光量に応じて、フラット発
光制御を行うものである、補正を加えて、メイン発光時
に露光量が適正になるようにする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
例においては、フラット発光制御用の感光素子と、積分
用の感光素子が２つ必要であった。また、この感光素子
へ放電管からの直接光をモニタするためにガイドするた
めの部材、例えば光ファイバ等も２ヶ必要であったので
部品点数も増大し、コストアップであるという欠点を有
していた。また、光ガイドするための構造としてはスペ
ースをとり小型化しにくいという欠点も有していた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光を受光する感光素子と該感光素子の出力を複数に
同時に分配する分配回路と、分配された出力毎に設けら
れ、各出力に対してそれぞれ処理を行う処理回路を備え
た測光処理回路を提供し、1つの感光素子にて複数の異
なる処理動作を行える用にしたものである。

【００１７】請求項２に記載の発明は請求項1に記載の
分配回路として、カレントミラー構成の回路にて構成し
たものである。

【００１８】請求項３に記載の発明は請求項1又は２に
記載の回路において、感光素子により閃光管からの発光
を直接的に受光させるとともに、処理回路として前記分
配された出力レベルに応じて閃光管の発光動作を制御
し、フラット発光を行わせる第１の回路と、前記分配さ
れた他の出力を積分し、フラット発光における閃光管か
らの発光量を検知する第2の回路を設け、フラット発光
ストロボに適した構成とするものである。

【００１９】請求項４に記載の発明は、受光素子と該素
子に接続された第1のカレントミラー回路と該カレント
ミラー回路を構成する第1のトランジスタからの電流を
処理する第1の回路と、前記カレントミラー回路を構成
する第2のトランジスタに接続される第2のカレントミラ
ー回路と、該第2のカレントミラー回路を構成する第3の
トランジスタからの電流を処理する第2の回路を備えた
測光処理回路を提供するものである。

【００２０】請求項５に記載の発明は、受光素子と、該
受光素子の信号を対数圧縮する圧縮回路と、該圧縮回路
からの出力を処理する第1の回路と、前記圧縮回路の出
力を伸張する伸張用トランジスタと、該トランジスタに
接続されたカレントミラー回路と、該カレントミラー回
路を構成するトランジスタからの電流を処理する第2の
回路を備えた測光処理回路を提供するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施の形態である
測光回路の回路図を示す。図１中、図3で示したもの
と、同じ素子に関しては同一番号であり、その説明は省
略する。図１中、図3と異なる構成部に関して説明す
る。３０，３１，３２はｎｐｎ型のトランジスタであ
り、カレントミラーを構成している。３３，３４はｐｎ
ｐ型のトランジスタであり、カレントミラーを構成して
いる。３５は抵抗である。

【００２２】該図１の構成において、感光素子９に流れ
た光電流は、カレントミラー３０、３１、３２にて光電
流と同一電流がトランジスタ３１、３２のコレクタより
流れる。３１のトランジスタのコレクタはダイオード１
６とオペアンプ１７の反転入力端子に接続されている。
トランジスタ３１のコレクタ電流はオペアンプ１７の作
用により、ほぼ、同一の電流値が対数圧縮用ダイオード
１６にながれ、オペアンプ１７の出力はダイオードによ
り、対数圧縮された電圧が出力され、トランジスタ１８
のベースに入力される。以降のトランジスタ１８、コン
デンサ２０により対数圧縮積分動作に関しては図３と同
じである。

【００２３】トランジスタ３２のコレクタに流れる電流
はカレントミラー３３，３４にて抵抗３５に流れるこ
とになる。この抵抗３５に発生する電圧が、コンパレー
タ１１，１２の非反転端子に入力される。以降コンパレ
ータ１１，１２、制御回路１３にて行われるフラット発
光の制御に関しては図３と同じである。

【００２４】このような回路構成をとることにより、一
つの感光素子に流れる光電流をカレントミラー構成の回
路にて、複数の電流に分配し、その一つはフラット発光
制御用の光電流とし、もう一つは積分用の光電流に変換
し、積分動作を同時に行うことが可能となる。

【００２５】尚、動作のタイミング等は図４と同様であ
り、その説明は省略する。

【００２６】図２は本発明の他の実施の形態である測光
回路の回路図を示す。図２中、図3に示した構成部と同
じ素子に関しては同一番号であり、その説明は省略す
る。図２中、図3は異なる構成部に関して説明する。３
６はｎｐｎ型のトランジスタである。３３，３４はｐｎ
ｐ型のトランジスタであり、カレントミラーを構成して
いる。３５は抵抗である。図2に示した感光素子１５に
流れた光電流は、図３と同じく、ダイオード１６、オペ
アンプ１７にて構成される対数圧縮回路に入力される。
オペアンプ１７の出力はトランジスタ１８のベースに接
続されるとともに、トランジスタ３６のベースにも接続
されている。

【００２７】オペアンプ１７にて光電流が対数圧縮出力
されると、トランジスタ３６は、そのエミッタがアンプ
１７の非反転入力端子電圧ＶＲＥＦと同一電圧に設定さ
れているので、圧縮された電圧が再度このトランジスタ
３６にて伸張が行われ、感光素子１５に流れる電流値と
同一値がトランジスタ３６のコレクタに流れる。また、
このコレクタ電流は３３，３４のカレントミラーにて同
一電流値が抵抗３５に流れる。

【００２８】この抵抗３５に発生する電圧が、コンパレ
ータ１１，１２の非反転端子に入力される。以降コンパ
レータ１１，１２、制御回路１３にて行われるフラット
発光の制御に関しては図３と同じである。

【００２９】また、アンプ１７の対数圧縮された出力
は、トランジスタ１８のベースに入力され、以降のトラ
ンジスタ１８、コンデンサ２０により対数圧縮積分動作
に関しては図３と同じである。

【００３０】このような回路構成をとることにより、一
つの感光素子に流れる光電流を対数圧縮回路にて変換
後、電圧の形態にて複数の回路に分配することも可能で
ある。電圧の一つは伸張回路を経由して、再度光電流に
変換されリニア処理が行われ、もう一つは積分回路に
入力されることになる。

【００３１】また、該図2での動作のタイミング等は図４
と同様であるので説明は省略する。また、上記、図１、
図２においては分配先を２つとしているがこれに限ら
ず３つ以上とかも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の測光処
理回路としては、一つの感光素子の出力を複数に分配す
ることにより、同時に複数の処理が可能となり、部品点
数の削減、コストダウン、小型化が可能になるという効
果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である測光処理回路を
示す回路図である。

【図２】本発明の第２の実施形態である測光処理回路を
示す回路図である。

【図３】従来の測光処理回路を示す回路図である。

【図４】図３の回路動作を説明するタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１電源７放電管９、１５感光素子３０，３１，３２，３３，３４トランジスタ（カレン
トミラー）１６ダイオード１７オペアンプ１８トランジスタ２０コンデンサ１１，１２コンパレーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G065 AB17 AB22 BA09 BB20 BC03 BC14 BC15 BC19 BC21 BC22 BC28 BC35 DA18 2H002 CD03 CD05 CD13 CD14 HA04 2H053 AA06 AA08 AA09 AD03 AD15 AD16 AD23 BA06 BA09 BA23 BA25 BA65 BA67 BA73 BA74 BA78 BA84 BA92 5C022 AA01 AB15 AB40 AC69 AC73 CA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を受光する感光素子と該感光素子の出
力を複数に同時に分配する分配回路と、分配された出力
毎に設けられ、各出力に対してそれぞれ処理を行う処理
回路を備えた測光処理回路。
【請求項２】前記分配回路はカレントミラー構成の回
路にて構成されることを特徴とする請求項１に記載の測
光処理回路。
【請求項３】前記感光素子は閃光管からの発光を直接
的に受光するとともに、前記処理回路は前記分配された
出力レベルに応じて閃光管の発光動作を制御し、フラッ
ト発光を行わせる第１の回路と、前記分配された他の出
力を積分し、フラット発光における閃光管からの発光量
を検知する第2の回路を有することを特徴とする請求項1
又は2に記載の測光処理回路。
【請求項４】受光素子と該素子に接続された第1のカ
レントミラー回路と該カレントミラー回路を構成する第
1のトランジスタからの電流を処理する第1の回路と、前
記カレントミラー回路を構成する第2のトランジスタに
接続される第2のカレントミラー回路と、該第2のカレン
トミラー回路を構成する第3のトランジスタからの電流
を処理する第2の回路を備えたことを特徴とする測光処
理回路。
【請求項５】受光素子と、該受光素子の信号を対数圧
縮する圧縮回路と、該圧縮回路からの出力を処理する第1
の回路と、前記圧縮回路の出力を伸張する伸張用トラン
ジスタと、該トランジスタに接続されたカレントミラー
回路と、該カレントミラー回路を構成するトランジスタ
からの電流を処理する第2の回路を備えたことを特徴と
する測光処理回路。