JP2004272071A - ストロボ発光制御装置 - Google Patents

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Abstract

【目的】予備発光を少ない消費電力によって実現し、複数の測光センサから正確な測光データを取得可能なストロボ発光制御装置を提供する。
【構成】ストロボ発光部30の発光を制御する発光制御装置であって、異なる測光領域を測光する複数の測光センサと、ストロボ装置を発光させるトリガパルスを出力するとともに、前記各測光センサの出力を順番に選択してA/D変換するA/D変換器22aを内蔵したCPU21を備え、CPU21は、ストロボ発光部30を本発光させる前に、所定周期のPWMトリガパルスを出力して間欠予備発光させるとともに、PWMトリガパルスを基準にして、前記分割測光センサの出力を順番にA/D変換器22aにA/D変換させる。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、予備発光が可能なストロボ発光制御装置に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】
従来、ストロボ撮影する際に、露光時の本発光前に被写体にストロボ光を照射する予備発光をして測光するストロボ発光制御装置を搭載したカメラが知られている(特許文献1)。いわゆる分割測光が可能なカメラにおける外付けストロボによる予備発光は、外付けストロボにフラット(FP)発光させて、この予備フラット発光中に複数の測光センサ、分割測光センサから順番に測光信号を入力し、A/D変換している。
しかしながら、カメラボディに搭載された内蔵ストロボなど、外付けストロボに比してメインコンデンサの容量が少ないストロボで予備フラット発光させるとメインコンデンサの残量が少なくなり過ぎる問題がある。そのため、内蔵ストロボで予備発光する場合は、1回しか発光させていなかった。1回の発光では、1個の測光センサからの測光信号しかA/D変換できなかった。
【0003】
また、予備発光させずに、露光時にフィルム面からの反射光を受光するTTLダイレクト測光によりストロボ発光停止を制御するストロボ発光制御装置も知られている(特許文献1)。
しかしながら、CCD、CMOSSなどの撮像素子を搭載した電子スチルカメラの場合は、撮像素子表面における反射率が低く、TTLダイレクト測光によるセンサ出力が十分得られないことが分かった。そのため、電子スチルカメラにおいて、TTLダイレクト測光によるストロボ調光は困難であった。
【0004】
【特許文献1】
特開平07−050946号公報
【0005】
【発明の目的】
本発明は、上記従来のストロボ発光制御装置の問題に鑑みてなされたもので、予備発光を少ない消費電力によって実現し、複数の測光センサから正確な測光データを取得可能なストロボ発光制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【発明の概要】
この目的を達成するために本発明は、ストロボ装置の発光を制御する発光制御装置であって、異なる測光領域を測光する複数の測光センサと、ストロボ装置を発光させるトリガパルスを出力するとともに、前記各測光センサの出力を順番に選択してA/D変換する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ストロボ装置を本発光させる前に、所定周期のトリガパルスを出力して予備発光させるとともに、該所定周期のトリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番にA/D変換することに特徴を有する。
この構成によれば、ストロボ装置を本発光させる前に、所定周期のトリガパルスを出力して間欠的な予備発光をさせるとともに、該所定周期のトリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番にA/D変換するので、少ない電力でストロボ装置を予備発光させることが可能になり、しかも、複数の測光センサについて精度の高い測光データを得ることができる。
【0007】
実際的には、前記制御手段は、前記所定周期のトリガパルスの出力を開始した後、所定数のトリガパルスが出力された後に出力される前記トリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番に選択してA/D変換する構成とする。ストロボ装置をトリガ発光させた場合、初期は発光量または測光センサの出力が一定しない場合があるからである。さらに、前記トリガパルスの立ち上がりまたは立ち下がりから、光量が最大になる所定時間経過時にA/D変換を実行する。光量が最大になるときにA/D変換できるので、精度の高い測光データが得られる。
前記所定周期のトリガパルスは、PWM制御されたパルスが好ましい。ストロボ装置等の特性に応じて、発光間隔、発光時間を設定することができるからである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図1は、本発明を適用した実施形態であるディジタル一眼レフカメラの要部を示す縦断面図である。
【0009】
このディジタル一眼レフカメラは、内蔵ストロボ装置のストロボ発光部30を備えたカメラボディ10と、カメラボディ10に着脱自在に装着された撮影レンズ50とを備えている。撮影レンズ50によって被写体像が形成されるカメラボディ10の設計上の像面位置に、撮像素子18が配置されている。この撮像素子18は、いわゆるCCDまたはCMOSタイプの二次元カラーイメージセンサである。
【0010】
通常の観察状態において、撮影レンズ50を透過した被写体光束は、メインミラー11で反射され、フォーカシングスクリーン12上に結像される。撮影者は、このフォーカシングスクリーン12上に形成された像を、ペンタプリズム13およびアイピース14を介して正立実像として観察する。
【0011】
また、フォーカシングスクリーン12を透過した被写体光束の一部は、アイピース14の近傍に配置されたマルチ測光センサユニット15に入射する。
マルチ測光センサユニット15は、撮影領域を複数の測光領域に分割して各分割測光領域を測光可能な分割測光センサを備えている。図2には、マルチ測光センサユニット15の各分割測光センサの受光領域(測光領域)を、撮影画面に対応させて示してある。このマルチ測光センサユニット15は、撮影画面の中央に位置する中央測光領域を測光する中央分割測光センサAと、その上下に位置する上下測光領域を測光する上、下分割測光センサB1、B2と、中央分割測光センサAの左右に位置して左右測光領域を測光する左、右分割測光センサC1、C2と、これらの測光領域を囲む周辺測光領域を測光する4個の周辺分割測光センサD1、D2、D3、D4を備えている。なお、この実施形態は、4個の周辺分割測光センサD1、D2、D3、D4を1個の周辺分割測光センサDとして利用して、合計6個の測光領域について測光可能する構成である。
【0012】
一方、メインミラー11の中央のハーフミラー部を透過した被写体光束は、サブミラー16で反射されて、AFセンサユニット17に導かれる。AFセンサユニット17は、被写体光束を、複数個の二分割光束対に瞳分割して結像する分割光学系、および分割された各二分割被写体光束対を独立して受光する複数個のラインセンサを備えている。
【0013】
撮影時にはメインミラー11が上昇し、図示しないシャッタ幕が開いて露光が開始される。つまり、撮影レンズ50により被写体像が撮像素子18上に形成される。撮像素子18は、被写体像を多数の光電変換素子で輝度に応じた電気信号に変換して蓄積し、露光終了後に蓄積した電気信号を出力する。この電気信号は、図示しない画像処理回路等により所定の画像処理が施されて所定のフォーマットの画像データに変換されて、内蔵キャッシュメモリまたは着脱自在の不揮発性メモリカード等に記憶される。
【0014】
このディジタル一眼レフカメラの主要回路構成を、図3に示したブロック図を参照して説明する。このカメラボディ10には、カメラ機能全体の動作を制御するCPU21が搭載されている。CPU21は、マルチ測光センサユニット15に定電圧Vrefを供給してマルチ測光センサユニット15を動作可能とし、3本の選択ラインS1、S2、S3によって測光する測光領域を択一的に選択して測光動作させ、その出力信号を測光信号ラインAoutから入力し、内蔵のA/D変換器22aによってA/D変換する。なお、ラインGNDはマルチ測光センサユニット15のグランドを接地するためのラインである。
【0015】
さらにCPU21は、充電回路23を制御して、ストロボ発光部30を予備発光および本発光させる。図において、充電信号ラインRIFは、充電回路23から充電電圧信号を入力するライン、トリガ信号ラインFTは、ストロボ発光部30を発光させるトリガ信号を出力するラインであって、本実施形態では、予備発光のときは、CPU21が内蔵したパルス発振回路、本実施形態ではPWM発振器22bから所定のPWMパルスを出力し、充電回路23を介してストロボ発光部30をPWM発光させる。このPWMパルスの周期は非常に短く、数十μS程度である。
【0016】
また、本実施形態では、トリガ信号ラインFTのレベルをポートP10でチェックし、チェックしたPWMパルスの立ち上がりまたは立ち下がりを基準にして、マルチ測光センサユニット15の分割測光センサを順番に選択し、その測光信号を入力してA/D変換器22aでA/D変換する。なお、ポートP10でPWMパルスをチェックするのは、本実施形態のPWM発振器22bは、予め設定された所定周期、所定デューティー比のPWMパルスをハード的に出力する構成だからである。
【0017】
図3において、符号SWSは、図示しないレリーズボタンの半押しでオンする測光スイッチ、SWRは同レリーズボタンの全押しでオンするレリーズスイッチであって、これらのオンを受けて、CPU21が所定の処理を実行する。一般的には、測光スイッチSWSがオンすると、マルチ測光センサユニット15を作動させて測光する測光処理、露出値演算処理などを開始する。レリーズスイッチSWRがオンすると露出処理を実行する。本実施形態においては、ストロボ撮影モードの場合に、図示しない電源スイッチがオンされた状態で充電回路23を起動してメインコンデンサ充電処理を開始し、レリーズスイッチSWRがオンしたらストロボのPWM予備発光処理を実行し、露出の際にストロボの本発光処理を実行する。
【0018】
本実施形態の特徴である予備発光動作について、さらに図4に示したタイミングチャートを参照して説明する。
PWM発振器22bからPWMパルスがトリガラインFTから出力されると、充電回路23は、PWMパルスがハイレベルの間だけ、ストロボ発光部30を発光させるPWM発光動作を開始する。図4には、PWMパルスのトリガ波形を示した。PWMパルスの周期、デューティー比等は、充電回路23、ストロボ発光部30、マルチ測光センサユニット15の特性に応じて予め設定される。
【0019】
ストロボ発光部30が発光すると、被写体で反射したストロボ光をマルチ測光センサユニット15が受光し、受光光量に応じた測光信号を測光信号ラインAoutから出力する。この測光信号を、測光センサ出力波形として示した。
【0020】
ここで、ストロボ発光部30およびマルチ測光センサユニット15はその特性上、安定した出力が得られるまでに所定の時間を要する。本実施形態のPWMパルスの周期は非常に短いので、数パルス目まではストロボ発光部30の発光特性およびマルチ測光センサユニット15の出力特性が安定しない場合がある。そこで本実施の形態では、PWMパルストリガ出力開始後、4パルス出力されるまでは発光安定待ち時間として待機する。
4パルスが出力されると、次の5パルスの立ち下がりを基準(基準時)にして所定時間待ち、つまり光量が最大になる(分割測光センサの出力が安定する)まで一定時間待ってから、測光信号ラインAoutから入力した、一つの分割測光センサからの測光信号をA/D変換器22aでA/D変換する。
【0021】
以後、PWMトリガパルスが出力される毎に、その立ち下がりから一定時間経過したときに他の分割測光センサからの測光信号をA/D変換器22aでA/D変換する処理を繰り返して、全分割測光センサからの測光信号をA/D変換する。
【0022】
本実施形態では、1発のPWMトリガパルスで1個の分割測光センサの測光信号をA/D変換する構成なので、PWM発振器22bは、計10発のトリガパルスを出力する。A/D変換器を複数内蔵している場合は、1発のトリガに同期させて複数のA/D変換器により複数の測光信号をA/D変換させてもよい。
また、発光安定待ちパルス数は、パルス周期、充電回路、ストロボ発光部、分割測光センサなどの特性に応じて予め設定される。
【0023】
なお、A/D変換器22aでA/D変換した各ディジタルデータは、内蔵のRAM22cに書き込み、全分割測光センサのセンサ出力信号をRAM22cに書き込んだら、これらのデジタルデータを読み出して、適正な露出制御、ストロボ本発光量を得るために、測光スイッチSWSで作動した測光処理、露出値演算処理を加味した演算等に使用する。
【0024】
このように、PWMトリガパルス信号によってストロボ発光部30を間欠発光させながら、PWMトリガパルス信号に同期して各分割測光センサの測光信号をA/D変換するのでA/D変換タイミングのバラツキがなく、内蔵ストロボを間欠発光させて複数の測光センサから測光信号を正確に取得することができる。
【0025】
本実施形態の予備発光制御動作について、さらに図5、6に示したフローチャートを参照して説明する。この予備発光処理は、通常のカメラ撮影処理のメインルーチン中の一つの処理であって、測光スイッチSWSがオンされ、測光処理、自動焦点調節処理などを実行した後に入る。このカメラ撮影処理は、ストロボ発光撮影であって、CPU21は、充電回路23に充電処理を開始させてストロボ発光準備動作を開始している。
【0026】
予備発光処理に入ると、先ず、充電信号ラインRTFによって充電電圧を入力しS11)、規定電圧以上でなければメインルーチンにリターンする(S12;NO、RET)。規定電圧以上であれば、レリーズスイッチSWRがオンされたかどうかをチェックし(S12;YES、S13)、オンされていなければメインルーチンにリターンし(S13;NO、RET)、オンされていればS14以降の予備発光処理に進む(S13;YES、S14)。つまり本実施形態の特徴である予備発光は、充電電圧が規定値以上あり、測光スイッチSWSおよびレリーズスイッチSWRがオンされたときに実行する。以下、レリーズスイッチSWRがオンされた場合の処理について説明する。
【0027】
S14では、PWM周波数等設定処理により、PWM発振器22bを起動可能な状態に設定する。内蔵カウンタのカウント値(Count値)に0をセットし(S15)、PWM出力許可を出す(S16)。PWM出力許可が出されると、PWM発振器22bが、トリガラインFTにPWMトリガ信号を出力する。このPWMトリガ信号を受けた充電回路23は、PWMトリガ信号の立ち上がりに同期してハイレベルの間だけストロボ発光部30を発光させる。そうして、被写体で反射したストロボ光をマルチ測光センサユニット15で受光し、各分割測光センサが受光光量に応じた測光信号を出力する。
【0028】
ストロボ発光部30およびマルチ測光センサユニット15はその特性上、安定した出力が得られるまでに所定の時間を要する。本実施形態のPWM発光周期は非常に短いので、数パルス目までストロボ発光部30およびマルチ測光センサユニット15の特性が安定しない。
そこで本実施形態では、発光安定Wait処理によって発光が安定するのを待つ(S17)。本実施形態の発光安定Wait処理は、PWMトリガ信号が4パルス出力されるのを待つ処理である。
【0029】
4パルス分のPWMトリガ信号を検出したら、ポートP10がハイ(High)レベルに立ちあがるのを待つ(S18)。ポートP10がハイレベルに立ち上がったら(S18;YES)、カウンタのカウント値(Count値)に1加算して、カウント値(Count値)が7以下かどうかをチェックする(S19)。最初はカウント値(Count値)が1なので(S19;YES)、測光センサch選択処理を実行する(S20)。測光センサchの選択は、測光センサ選択ラインS1−S3によって行う。選択する順序は任意であるが、本実施例では分割測光センサA、B1、B2、C1、C2、Dの順に選択し、切り換えるものとする。
【0030】
次に、選択した分割測光センサから測光信号ラインAoutに出力される測光信号を入力し、ポートP10から入力したPWMトリガ信号の立ち上がりまたは立ち下がりに同期して、A/D変換器22aによりA/D変換するA/D変換関数処理を実行し、A/D変換値(ディジタル測光データ)を内蔵のRAM22cにコピー(書き込み)してS19に戻る。(S21、S21、S18)
【0031】
以上のS19〜S22の処理を繰り返して、6個の分割測光センサ全てについてA/D変換値をRAM22cに書き込む。そうして、6個目の分割測光センサについての処理が終了するとカウント値(Count値)が7になるので、S19からS23に進み、PWM出力禁止処理を実行してリターンする(S19;YES、S23、RET)。PWM出力禁止処理により、PWM発振器22bが停止する。
【0032】
S21のA/D変換関数処理の詳細について、図6に示したサブルーチンを参照してさらに詳細に説明する。
この処理に入ると、先ず、ポートP10がロー(Low)レベルに落ちるのを待つ(S31;NO、S31)。ポートP10がローレベルに落ちたら、光量ピークに達するまで待機する(S31;YES、S32)。ここで光量ピークとは、分割測光センサの出力波形が最大になるときの意でもあるが、予め設定された所定時間待つ処理である。
【0033】
所定時間経過したら、A/D変換器22aに、A/D変換処理をスタートさせ(S33)る。つまり、S20で選択された分割測光センサから出力され、測光信号ラインAoutから入力した測光信号を、PWMトリガパルスの立ち下がりから一定時間経過時に、A/D変換器22aがA/D変換を開始する。そうして、A/D変換が終了するのを待つ(S34;NO、S34)。
【0034】
A/D変換が終了したら(S34;YES)、ポートP10がハイ(High)レベルに立ち上がるのを待つ(S35;NO、S35)。ローレベルの状態でS21に戻ると、次にS31に入ったときに、次のPWMトリガパルスが立ち上がる前にS31に戻って来る可能性があるからである。
【0035】
以上の通り本発明の実施形態によれば、予備発光において、ストロボ発光部30をPWMトリガパルスによってPWM予備発光させながら、かつPWMトリガパルスに同期して分割測光センサの出力をA/D変換して測光データを得るので、ストロボ発光部30が間欠発光しても、各間欠発光毎に一定の光量時の測光データを取得可能となる。しかも、PWMによる間欠発光なので、消費電力が少なくて済む。
【0036】
以上、本発明の実施形態では、PWMトリガパルスの立ち下がりに同期してA/D変換のタイミングを設定したが、PWMトリガパルスの立ち上がりに同期させてもよい。また、ストロボ発光時から測光センサ受光時までの時間は被写体距離によって相違するので、自動焦点調節処理により得た被写体距離に応じて出力安定待ち時間を可変とし、最も安定した出力が得られるように調整してもよい。
【0037】
図示実施形態としてディジタルの一眼レフカメラを示したが、本発明は、銀塩フィルムカメラにも適用できる。さらに本発明は、一眼レフカメラタイプに限られず、レンズシャッタカメラタイプにも適用できる。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り本発明は、ストロボ装置を本発光させる前に、所定周期のトリガパルスを出力して予備発光させるとともに、該所定周期のトリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番にA/D変換するので、少ない電力でストロボ装置を予備発光させて、複数の測光センサについて精度の高い測光データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施形態であるディジタル一眼レフカメラの要部を示す縦断面図である。
【図2】同ディジタル一眼レフカメラに搭載されたマルチ測光センサユニットの各分割測光センサの受光領域(測光領域)を、撮影画面に対応させて示した図である。
【図3】同ディジタル一眼レフカメラの主要回路構成の実施形態をブロックで示した図である。
【図4】同ディジタル一眼レフカメラの予備発光動作に関するタイミングチャートを示した図である。
【図5】同ディジタル一眼レフカメラの予備発光制御動作に関するメインフローチャートを示した図である。
【図6】同メインフローチャート中のA/D変換関数処理のフローチャートを示した図である。
【符号の説明】
10 カメラボディ
11 メインミラー
12 フォーカシングスクリーン
13 ペンタプリズム
14 アイピース
15 マルチ測光センサユニット
17 AFセンサユニット
18 撮像素子
21 CPU
22a A/D変換器
22b PWM発振器
22c RAM
23 充電回路
30 ストロボ発光部
50 撮影レンズ
B1 上分割測光センサ
B2 下分割測光センサ
C1 左分割測光センサ
C2 右分割測光センサ
D1 D2 D3 D4 周辺分割測光センサ
D 周辺分割測光センサ
S1 S2 S3 測光センサ選択ライン

Claims (5)

  1. ストロボ装置の発光を制御する発光制御装置であって、
    異なる測光領域を測光する複数の測光センサと、
    ストロボ装置を発光させるトリガパルスを出力するとともに、前記各測光センサの出力を順番に選択してA/D変換する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記ストロボ装置を本発光させる前に、所定周期のトリガパルスを出力して予備発光させるとともに、該所定周期のトリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番にA/D変換することを特徴とするストロボ発光制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記所定周期のトリガパルスの出力を開始した後、所定数のトリガパルスが出力された後に出力される前記トリガパルスを基準にして、前記各測光センサの出力を順番にA/D変換する請求項1記載のストロボ発光制御装置。
  3. 前記A/D変換は、前記トリガパルスの立ち上がりまたは立ち下がりから光量が最大になる所定時間経過時に実行する請求項1または2記載のストロボ発光制御装置。
  4. 前記所定周期のトリガパルスは、PWM制御されたパルスである請求項1から3のいずれか一項記載のストロボ発光制御装置。
  5. 前記ストロボ発光制御装置はカメラに内蔵され、前記ストロボ装置は該カメラに内蔵されている請求項1から4のいずれか一項記載のストロボ発光制御装置。
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