JP2005316128A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

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    • G03B7/16Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly in accordance with both the intensity of the flash source and the distance of the flash source from the object, e.g. in accordance with the "guide number" of the flash bulb and the focusing of the camera

Abstract

【課題】 自動合焦処理を行った後に予備発光を行って被写体撮影の際の本発光量を求めることで、正しい被写体距離情報と発光量で撮影することが可能となる。
【解決手段】 レリーズボタンとは独立したボタンが操作されると、合焦処理を行う(S100)。そして、ストロボを非駆動状態、すなわち、自然光下での測光を行って、被写体距離に基づく露出を決定する(S101、S102)。次いで、予備発光を行い(S103)、予備発光中の被写体を測光して、先の自然光下での測光結果を減じることで予備発光のみの被写体反射光の輝度値を得る(S105)。この輝度値を、被写体距離に依存した許容最大値以下になるよう補正し(S109)、本発光量を演算する(S110)。このあと、レリーズボタンが操作されると、決定された本発光量に基づきストロボを駆動し、決定された露出で撮影を行う。
【選択図】 図5

Description

本発明は、被写体に向けて予備発光を行わせ、適正露出を得て撮影する技術に関するものである。
ストロボ撮影を行う際に、予備発光を行い、被写体反射光を測光して、その測光結果を元に本発光量を決定して自動調光を行うことは広く行われている。
通常、この一連の処理は、レリーズSWの操作状況に依存して行われる。すなわち、リレーズSWを全押し状態で予備発光、測光、本発光量決定を行ってから本発光制御を行う。
一方レリーズSWとは独立した部材で単独に予備発光と予備発光による被写体反射光の測光を行い、事前にストロボの発光量を決定し、その後にレリーズSWにより本発光を行う様にした自動調光カメラも知られている(特許文献1、2、3)。これら特許文献1乃至3によると、事前にストロボの発光量を決定する事ができるので、たとえば調光エリアが視野の中央の場合で、被写体が中央にない場合でも、予備発光時に被写体を中央において予備発光を行い、その後に構図(撮影方向、画角)を変更して撮影しても、適正な露光量の撮影を行う事ができる。
しかし、ストロボ撮影を行う際に、ストロボによる被写体での反射光を調光して自動露出撮影を行う場合に、主被写体側にガラスや鏡などの反射率の高い副被写体がある場合、その高反射率の副被写体の影響を受けて露出を決定してしまい、結果として主被写体の露出が不足する場合がある。
上記対策として、ピントの合っている距離に主被写体があるものとして、ストロボを撮影直前に予備発光させ、撮影領域を複数に分割して各領域で測光を可能にする測光センサを用いて、被写体から戻ってくる反射光を測光し、ある領域の測光結果が撮影距離から求められる輝度よりも高い場合にその領域に高反射物があるとして、その領域を調光領域から排除する事により、異常反射の影響受けにくくした自動調光カメラが知られている(特許文献4)。
特開昭61−156239号公報 特開昭61−156240号公報 特開昭60−61733号公報 特開平3−287240号公報
上記特許文献1から3にて開示されている自動調光カメラでは、事前にストロボ調光量を決定できる利点があるが、カメラの合焦状態に関わらず、予備発光を行い、ストロボの本発光量を決定するために、露出が不正確になる場合がある。すなわち、レンズの開放F値はレンズの繰り出し位置により変わるために、例えばマクロ撮影などの場合で、繰り出し量が大きくなるような場合は、繰り出す事による開放F値の変動で、1段程度露出が変化する場合が生じてしまう。また、予備発光を行った際に、ガラスなどの異常反射物体があった場合は、その影響を受けて露出がアンダーになる問題が生じてしまう。また、特許文献4では、ガラスなどの異常反射物体が合った場合の露出アンダーの影響を減らす事はできるが、被写体が調光範囲にない場合は、適正露出を得ることは難しい。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、レンズの繰り出し位置による光学条件の変化の影響を排除し、適正な本発光量に基づく撮影を行う技術を提供しようとするものである。また、更に、被写体の反射率の影響を受けにくい、適正なストロボ撮影を行うことのできる技術を提供しようとするものである。
この課題を解決する本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、
被写体に向けて発光する発光手段を有する、もしくは前記発光手段を接続可能な撮像装置であって、
前記発光手段による予備発光、本発光を指示する指示手段と、
該指示手段による予備発光の指示に応じて、被写体に対して自動焦点処理を行って合焦させ、当該合焦した後に予備発光を行うと共に、所定の測光手段により予備発光による被写体からの反射光を測光することで本発光の際の発光量を決定する第1の制御手段と、
前記指示手段による本発光の指示に応じて、前記第1の制御手段で決定された発光量に従って前記発光手段を駆動して本発光を行うと共に、撮影する第2の制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
本発明の構成によれば、自動合焦処理を行った後に予備発光を行うことで、被写体撮影の際の本発光量を求めることで、正しい被写体距離情報と発光量で撮影することが可能となる。
以下添付図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って詳細に説明する。
図1は本実施形態に係る一眼レフレックスカメラにストロボを装着した際の光学系断面である。
同図において、1はカメラ本体であり、その前面には撮影レンズ11が装着される。カメラ本体1内には、光学部品、機械部品、電気回路およびフィルム又はCCD等の撮像素子などが収納され、写真又は画像撮影が行えるようになっている。2は主ミラーであり、ファインダー観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。また、主ミラー2はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているとき、すなわち、ファインダー観察状態では、後述する焦点検出光学系へ被写体からの光線の約半分を透過させる。
3は、ファインダー光学系を構成する、後述のレンズ12〜14の予定結像面に配置されたピント板であり、4はファインダー光路変更用のペンタプリズムである。5はアイピースであり、撮影者はこの窓からピント板3を観察することで、撮影画面を観察することができる。6と7はファインダー観察画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズと測光センサであり、結像レンズ6はペンタプリズム4内の反射光路を介してピント板3と測光センサ7とを共役に関係付けている。
8はフォーカルプレーンシャッターである。9は感光部材であり、銀塩フィルム又はCCD等の撮像素子が用いられる。25はサブミラーであり、主ミラー2とともに、ファインダー観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。このサブミラー25は、斜設された主ミラー2を透過した光線を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニットに導くものである。
26は焦点検出ユニットであり、2次結像ミラー27、2次結像レンズ28、焦点検出ラインセンサ29や後述の焦点検出回路等から構成されている。2次結像ミラー27および2次結像レンズ28は焦点検出光学系を構成しており、撮影レンズ11の2次結像面を焦点検出ラインセンサ29上に形成している。この焦点検出ユニット26はいわゆる位相差検出法によって撮影レンズ11の焦点調節状態を検出し、その検出結果を撮影レンズの焦点調節機構を制御する自動焦点調節装置へ送出する。
10はカメラ本体1と撮影レンズ11との通信インターフェイスとなるマウント接点群である。
12〜14はレンズであり、1群レンズ(以下、フォーカシングレンズと記す)12は光軸上を前後に移動することで撮影画面のピント位置を調整するものであり、2群レンズ13は光軸上を前後に移動することで撮影レンズ11の焦点距離を変更し、撮影画面の変倍を行うものであり、14は固定の3群レンズである。15は絞りである。16は駆動モータであり、自動焦点調節動作時にフォーカシングレンズ12を光軸方向に前後移動させるフォーカス駆動モータである。17は絞り15の開口径を変化させるための絞り駆動モータである。18は距離エンコーダーであり、フォーカシングレンズ12に取り付けられたブラシ19が摺動することで、該フォーカシングレンズ12の位置を読み取り、被写体距離に相当する信号を発生する。詳しくは、距離エンコーダ18とブラシ19および後述のレンズマイコン112は、ピント調節された後のフォーカシングレンズ12の位置を読み取り、該位置よりその時の被写体距離に換算した信号(被写体距離情報)を出力する被写体距離検出手段を構成している。
30はカメラ本体1に着脱可能なストロボであり、カメラ本体1に装着され、該カメラ本体1からの信号に従って発光制御を行うものである。31はキセノン管(以下、Xe管と記す)であり、電流エネルギーを発光エネルギーに変換する。32はフレネルレンズ、33は反射板であり、それぞれ発光エネルギーを効率良く被写体に向けて集光する役目を持つ。37はグラスファイバーであり、Xe管31の発光量をモニターするために、Xe管31から発せられた光の一部をフォトダイオード等の第1の受光素子38に導くものである。これにより、Xe管31の予備発光および本発光の光量をモニターすることができる。
35はXe管31から発せられた光をモニターするためのフォトダイオード等の第2の受光素子である。この第2の受光素子35の出力により、Xe管32の発光電流を制限してフラット発光の制御を行う。34と36は、反射笠33と一体となったライトガイドであり、第2の受光素子35又はファイバー37にXe管31からの光の一部を反射して導くものである。
39はカメラ本体1とストロボ30との通信インターフェイスとなるストロボ接点群である。
次に、図2を用いて、上記ストロボ撮影システムの回路構成について説明する。なお、図1と共通の構成要素には同じ符号を付している。
まず、カメラ本体1内の回路構成について説明する。
カメラマイコン100には、焦点検出回路105、測光センサ7、シャッター制御回路107、モータ制御回路108、スイッチセンス回路110および液晶表示回路111が接続されている。また、カメラマイコン100は、撮影レンズ11内に配置されたレンズ制御回路112とはマウント接点10を介して信号伝達を行い、ストロボ30内に設けられたストロボマイコン200とはストロボ接点群39を介して信号伝達を行う。
焦点検出回路105は、カメラマイコン100からの信号に従って焦点検出ラインセンサ29の蓄積制御と読み出し制御を行い、それぞれの画素情報をカメラマイコン100に出力する。カメラマイコン100はこの情報をA/D変換し、位相差検出法による焦点調節状態の検出を行い、レンズマイコン112と信号のやりとりを行うことによって、撮影レンズ11の焦点調節制御を行う。
測光センサ7は、ストロボ30にて被写体へ向けて予備発光されていない定常状態と予備発光されている状態と双方の状態で輝度信号を出力し、カメラマイコン100はその輝度信号をA/D変換し、撮影の露出調節のための絞り値およびシャッター速度の演算と、露光時のストロボ本発光量の演算とを行う。
シャッター制御回路107は、カメラマイコン100からの信号に従ってフォーカルプレンシャッター8を構成するシャッター先幕駆動マグネットMG−1およびシャッター後幕駆動マグネットMG−2の通電制御を行い、シャッター先幕および後幕を走行させ、露出動作を行う。モータ制御回路108は、カメラマイコン100からの信号に従ってモータMを制御することにより、主ミラー2のアップダウンおよびシャッターチャージなどを行う。
SW1は不図示のレリーズボタンの第1ストローク(半押し)操作でONし、測光、AF(自動焦点調節)を開始させるスイッチである。SW2はレリーズボタンの第2ストローク(全押し)操作でONし、シャッター走行、すなわち露光動作を開始させるスイッチである。SWFELKは予備発光を行わせるスイッチであり、レリーズボタンとは独立したボタンがユーザにより押下された際に作動するものである。スイッチSW1,SW2,SWFELKおよびその他、不図示の操作部材であるISO感度設定スイッチ、絞り設定スイッチ、シャッター速度設定スイッチなどの各スイッチの状態信号は、スイッチセンス回路110を介してカメラマイコン100が読み取る。
液晶表示回路111は、ファインダー内表示器24と外部表示器42をカメラマイコン100からの信号に従って制御する。
次に、撮影レンズ11内の電気回路構成について説明する。
カメラ本体1と撮影レンズ11とはレンズマウント接点10を介して相互に電気的に接続される。このレンズマウント接点10は、撮影レンズ11内のフォーカス駆動用モータ16および絞り駆動用モータ17の電源用接点である接点L0と、レンズマイコン112の電源用接点L1と、シリアルデータ通信を行うためのクロック用接点L2と、カメラ本体1から撮影レンズ11へのデータ送信用接点L3と、撮影レンズ11からカメラ本体1へのデータ送信用接点L4と、モータ用電源に対するモータ用グランド接点L5と、レンズマイコン112用電源に対するグランド接点L6とから構成されている。
レンズマイコン112は、レンズマウント接点10を介してカメラマイコン100と接続され、カメラマイコン100からの信号に応じてフォーカシングレンズ12を駆動するフォーカス駆動モータ16および絞り15を駆動する絞り駆動モータ17を動作させ、撮影レンズ11の焦点調節と絞りを制御する。50と51は光検出器とパルス板であり、レンズマイコン112がパルス数をカウントすることによりピント調節(合焦動作)時のフォーカシングレンズ12の位置情報を得る。これにより、撮影レンズ11の焦点調節を行うことができる。
18は前述した距離エンコーダーであり、ここで読み取られたフォーカシングレンズ12の位置情報はレンズマイコン112に入力され、ここで被写体距離情報に変換され、カメラマイコン100に伝達される。
次に、図3を用いて、測光センサ7について説明する。
測光センサ7は、シリコンフォトダイオードなどの受光素子と該受光素子で発生した光電流を増幅するアンプなどから構成されている集積回路であり、図3は測光センサ7の受光部を入射面から眺めたものである。
測光センサ7は、撮像素子(またはフィルム)7の画面とほぼ同一の2次元範囲を受光するものであり、その受光面は図3のP(0,0)〜P(6,4)で示すように、複数の領域(図示では35の領域)に配置された受光部で構成される。各々の受光部はシリコンフォトダイオードなどの受光素子であり、光があたるとその光量に応じた電流を発生する。この電流の出力は公知の対数圧縮増幅器を経て、ラスタースキャンと同様の順に、図示の左上から順にカメラマイコン100に送られる。カメラマイコン100は各々の受光素子の出力をA/D変換を行うことにより、測光センサ7の2次元領域の各位置の輝度値をデジタル値として測光する事ができる。
次に、ストロボ30の構成について、図4を用いて説明する。
同図において、200はストロボ30全体の動作を制御するストロボマイコン、201は電源電池である。202はDC/DCコンバータであり、電池電圧を数100Vに昇圧する。203は発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサである。204,205は抵抗であり、メインコンデンサ203の電圧を所定比に分圧する。206は発光電流を制限するためのコイル、207は発光停止時に発生する逆起電圧を吸収するためのダイオード、31はXe管である。211はトリガー発生回路、212はIGBTなどの発光制御回路である。
230はデータセレクタであり、Y0,Y1の2入力の組み合わせにより、D0,D1,D2を選択して端子Yに出力する。231はフラット発光の発光レベル制御用のコンパレータ、232は閃光発光(ストロボ発光)時の発光量制御用のコンパレータである。
35はフラット発光制御用の受光センサであるフォトダイオード等の第2の受光素子であり、Xe管31の光出力をモニターする。234は第2の受光素子35に流れる微少電流を増幅すると共に光電流を電圧に変換する測光回路である。38は閃光発光制御用の受光センサであるフォトダイオード等の第1の受光素子であり、Xe管31の光出力をモニターする。236は第1の受光素子38に流れる光電流を対数圧縮するとともにXe管31の発光量を圧縮積分するための積分回路である。
39はカメラ本体1との通信を行うためにホットシューに設けられたストロボ接点群である。242はストロボ30の電源オンオフを切り換えるための電源スイッチである。
次に、ストロボマイコン200の各端子について説明する。
CNTはDC/DCコンバータ2の充電を制御する制御出力端子、COM2はスイッチ242のグランド電位に相当する制御出力端子、OFFはストロボ30が電源オフ時に選択される入力端子、ONはストロボ30が電源オン時に選択される入力端子である。CKはカメラ本体1とのシリアル通信のための同期クロックの入力端子、DOは同期クロックに同期して、ストロボ30からカメラ本体1にシリアルデータを転送するためのシリアル出力端子、DIは同期クロックに同期して、カメラ本体1からストロボ30にシリアルデータを転送するためのシリアルデータ入力端子である。CHGはストロボ30からカメラ本体1にキセノン管の発光可否を伝達するための出力端子、Xはカメラ本体1からの閃光発光指令が入力される入力端子である。
INTは積分回路236の積分制御出力端子であり、AD0は積分回路236の発光量を示す積分電圧を読み込むためのA/D変換入力端子、DA0はコンパレータ231および232のコンパレート電圧(閾値電圧)を出力するためのD/A出力端子である。Y0,Y1は前述のデータセレクタ230の選択状態の出力端子であり、TRIGは発光トリガーの出力端子である。
以上、実施形態におけるカメラ本体1、レンズ11、ストロボ30の各構成を説明した。
次に、実施形態におけるカメラ本体1のカメラマイコン100の処理手順を図7のフローチャートに従って説明する。なお、以下に説明する変数FLAGはカメラマイコン100内に設けられたRAM中に確保され、実施形態におけるフラッシュ露光量(FE)ロック処理を行ったか否かを示す情報を格納するものである。
装置の電源がONになると、ステップS11にて、各回路を初期化すると共に、ステップS12にてフラグFLGを“0”で初期化する。
次いで、ステップS13にてSWFELKスイッチがON、すなわちフラッシュ露光量ロック指示があったか否かを判断する。SWFELKスイッチがONであれば、ステップS20に、OFFであればステップS14に進む。ここでは、SWFELKスイッチがOFFであり、ステップS14に進む場合を説明する。
ステップS14では、フラグFLAGが“1”であるか否かを判断する。“1”である場合には、ステップS23へ、“0”の場合にはステップS15に進む。ここでは、フラグFLAGが“0”であるものとする。
ステップS15に処理が進むと、SW1スイッチがONであるか否か、すなわち、レリーズボタンが半押し状態か否かを判断する。否の場合には、ステップS16に進み、その他の処理を行う。なお、ここで言う、「その他の処理」とは、自動、シャッター速度優先や絞り優先等の撮影モードの選択、パラメータ(シャッター速度や絞り値)の設定、測光する際の測光センサ7のどの位置の受光部を利用するかの選択(デフォルトは中央位置の受光部)、更に、通常のストロボ撮影を行うか否か等が含まれる。更にまた、実施形態のカメラがデジタルカメラであれば、不図示のメモリカードに格納された撮像画像の閲覧処理等もこの処理に含まれる。
レリーズスイッチボタンが半押し(SW1スイッチがON)の場合、処理はステップS17に進んで、公知の手順に従って自動焦点(AF)処理を行う。そして、ステップS18でSW2スイッチがONであるか否か、すなわち、レリーズボタンが全押し状態か否かを判断する。SW2スイッチがONである場合には、ステップS19に進んで、ステップS17にて決定したパラメータに従って撮影を行う。
以上の如く、SWFELKスイッチがOFF、フラグFLAGが“0”である場合には、通常の撮影と同様である。
さて、一方、SWFELKスイッチがON、フラグFLAGが“1”の場合には、実施形態の特有の処理を行う。フラグFLAGが“1”となるのは、SWFELKスイッチがONと判断された場合であるので、先ず、SWFELKスイッチがONであると判断した場合の処理について説明する。
この場合、ステップS13からステップS20に処理が進む。このステップS20では、フラッシュ光量(FE)ロック処理を行う。このFEロック処理についての詳細については後述するが、被写体へのAF(合焦処理)、露出量(シャッター速度、絞り量)、及び、ストロボ30による発光量を決定するものである。
このFEロック処理を終えると、ステップS21にてフラグFLAGを“1”にセットし、ステップS22にてタイマ(不図示)の計時を開始させ、ステップS13に戻る。
このまま、操作者が何もしないと、処理はステップS13、S14、S23、S24の処理を繰り返すことになるが、ステップS24でタイムアウトと判断すると、ステップS25にてフラグFLAGは“0”にリセットされる。つまり、ステップS20におけるFEロック処理を行って所定時間経過しても、レリーズボタンを全押する等の処理を行わないと、ステップS20での処理で得られたデータは破棄される。実施形態では、所定時間を5秒とするが、この値は操作者が設定可能としても構わない。
一方、フラグFLAGが“1”である間、レリーズボタンを全押し、すなわち、SW2スイッチをONにすると、ステップS26に進んでストロボ撮影を行う。そして、撮影処理が完了すると、たとえ所定時間経過内であっても、ステップS27にてフラグFLAGを“0”にリセットする。なお、フラグFLAGが“1”である場合に、レリーズボタンの半押しか否かを判断しないのは、ステップS20にて既に自動焦点処理を行っているからである。
また、上記処理でフラグFLAGが“1”となっている間、例えば、アイピース5を操作者を覗いた際に、撮影可能視野外にフラッシュ露光量がロックされていることを示すマークを表示するものとした。これにより、このマークが表示されている最中に、レリーズボタンを全押しすると、フラッシュ撮影処理が行われることを操作者に知らしめることが可能になる。カメラ本体1がデジタルカメラの場合も同様であるが、デジタルカメラの場合にはカメラ本体1の背面に撮像画像を確認するための液晶表示器を備えるのが普通であるので、その液用表示器に同様のマークを表示しても構わない。
以上の説明によると、SWFELKスイッチをONにして、所定時間内にレリーズボタンを全押し(SW2スイッチをON)すると、ステップS26にて、強制的にストロボ撮影が行われることになる。
次に、上記処理におけるステップS20の処理内容を図5のフローチャートに従って説明する。
図2で示したカメラ本体1のスイッチSWFELKがオンされると、ステップS100よりAF制御処理を行う。ここでは、カメラマイコン100は、焦点検出回路105を含む焦点検出ユニット26内の焦点検出ラインセンサ29に結像された被写体象のずれから、公知の方法で焦点検出を行い、合焦位置までのレンズ駆動量を演算して、前述のシリアル通信ラインLCK,LDO,LDIを介してレンズマイコン112に対して出力する。レンズ駆動量が入力されるとレンズマイコン112は、フォーカス駆動モータ16を駆動し、それに直結したパルス板51の回転を光検出器50で読み取り、フォーカス駆動モータ16が指定された駆動量だけ駆動する。この動作を焦点検出ラインセンサ29に結像された被写体象のずれがなくなるまでで行うことで、合焦制御を行う。なお、上記合焦処理中、及び、図5の処理が終了するまでの間、絞りは開放状態(最小F値)にある。
上記合焦制御が終了すると、処理はステップS101へ進み、カメラマイコン100は、測光センサ7に定常光での被写界を複数に分割した各領域P(0,0)〜P(6,4)での輝度Ba(0,0)〜Ba(6,4)の測光を指示する。その測光結果は測光センサ7内の不図示の対数圧縮アンプにより対数圧縮され、電圧値に変換され、カメラマイコン100に入力される。カメラマイコン100は、P(0,0)〜P(6,4)まで順次A/D入力端子を介して読み込み、撮影レンズ11の開放FNo(AVo)と開放補正(AVc)を加算して得られた各受光部のデジタル化された輝度値BVa(0,0)〜BVa(6,4)を、カメラマイコン100内の不図示のRAMに一時的に格納(記憶)する。
次のステップS102では、カメラマイコン100は、測光した各領域での輝度値BVa(0,0)〜BVa(6,4)より公知の方法で露出値(BVs)を決定する。そして、設定されたカメラの撮影モードに従って、シャッター速度の値(TV)と絞りの値(AV)とを決定する。
次のステップS103に処理が進むと、カメラマイコン100は、通信端子S0,S1,S2を通してシリアル通信によりストロボマイコン200に対して予備(プリ)発光を指令する。ストロボマイコン200はこの予備発光指令を受けて、所定光量での予備発光動作を行う。
以下に、実施形態における予備発光動作について説明する。
ストロボマイコン200は、カメラ本体1より指示された所定発光レベルに応じて、DA0端子に所定の電圧を設定する。次に、Y1,Y0にHi,Loを出力し、入力D2を選択する。このとき、Xe管31は未だ発光していないので、第1の受光素子35の光電流はほとんど流れず、コンパレータ231の反転入力端子に入力されるモニター回路234の出力は発生せず、コンパレータ231の出力はHiであるので、発光制御回路212は導通状態となる。
次に、TRIG端子よりトリガー信号を出力すると、トリガー回路211は高圧を発生したXe管31を励起し、予備発光が開始される。
また、ストロボマイコン200は積分回路236に積分開始を指示し、この指示を受けた積分回路232はモニター回路236の出力、すなわち光量積分用の第1の受光素子38の対数圧縮された光電出力の積分を開始すると同時に、発光時間をカウントするタイマーを起動させる。
予備発光が開始されると、フラット発光の発光レベル制御用の第2の受光素子35からの光電流が多くなり、モニター回路234の出力が上昇する。そして、モニター回路234の出力がコンパレータ205の非反転入力に設定されている所定のコンパレート電圧より高くなると、コンパレータ231の出力はLoに反転し、発光制御回路212はXe管31の発光電流を遮断する。これにより、放電ループが断たれるが、ダイオード209およびコイル206により環流ループを形成し、発光電流は回路の遅れによるオーバーシュートが収まった後、徐々に減少する。
発光電流の減少に伴い、発光レベルが低下するので、第2の受光素子35の光電流は減少し、モニター回路234の出力も低下する。そして、所定のコンパレートレベル以下に低下すると、再びコンパレータ231の出力がHiに反転し、発光制御回路212が再度導通してXe管31の放電ループが形成され、発光電流が増加して発光レベルも増加する。
このように、DA0に設定された所定のコンパレート電圧を中心に、コンパレータ231は短い周期で発光レベルの増加減少を繰り返し、結果的には、所望するほぼ一定の発光レベルで発光を継続させるフラット発光の制御が行われる。
前述したタイマーのカウントにより所定の発光時間が経過すると、ストロボマイコン200はY1,Y0端子をLo,Loに設定する。これにより、データセレクタ206の入力はD0、すなわちLoレベル入力が選択され、出力は強制的にLoレベルとなり、発光制御回路212はXe管31の放電ループを遮断する。これにより、予備発光(フラット発光)が終了する。
発光終了時に、ストロボマイコン200は、予備発光量を積分した積分回路236の出力をA/D入力端子AD0から読み込んでA/D変換し、積分値、すなわち予備発光時の発光量をデジタル値として読み取る。
上記の予備発光の間に、ステップS104の予備発光による被写体反射光測光動作も同時に行う。図5では、予備発光の後にステップS104の処理があるが、これは便宜的なものである。ステップS103の予備発光処理とステップS104の処理は並行して行われる。
ステップS104での処理では、予備発光による被写体反射光を撮影レンズ11を通して、カメラ本体1の測光センサ7で受光する。この結果、先に説明したステップS101と同様に、被写体輝度BVf(0,0)〜BVf(6,4)を測光する。ただし、ステップS101ではストロボ30による予備発光しない場合、すなわち自然光の被写体反射光の輝度を得ていたのに対し、ステップS104ではストロボ30による予備発光(フラット発光)中の被写体輝度を得る点で異なる。
次に、ステップS105へ進み、カメラマイコン100は、予備発光時の被写体輝度BVf(x,y)(x=0〜6、y=0〜4)から上記ステップS101で求めた自然光による被写体輝度BVa(x,y)x=0〜6、y=0〜4を差し引く事により、予備発光による反射光分のみの輝度値dF(x,y)(x=0〜6、y=0〜4)を抽出する。
次のステップS106では、撮影レンズ11から被写体距離情報(フォーカシングレンズ12の位置を距離エンコーダ18等で検出し、被写体距離に変換したもので、以下、単に距離情報とも記す)を取得する。
次のステップS107では、適正露光となる測光レベルLVL1を以下の式で求める。
LVL1=PRG−log2(無限側距離)+K0
ここで、PRGはプリ発光ガイドナンバーを示し、K0は定数である。
次のステップ108では、異常反射領域を判定する判定レベルLVL2は、以下の式で決定する。
LVL2=LVL1+K1
ここで、K1は定数であり、LVL2はこれより高い輝度の場合に異常と判定する閾値と言える。換言すれば、LVL2は許容最大値とも言える。
次のステップS109では、調光領域が、ガラスなどの異常反射であるかの判断を行う。ここでは、説明を簡単なものとするため、FEロック時の調光領域は図3の中央の測光領域P(3,2)として説明する。
先のステップS105で求めた受光部P(3,2)における測光値dF(3,2)と、ステップS108で求めたLVL2と比較する。dF(3,2)>LVL2である場合、dF(3,2)の値をLVL2で置き換える補正処理を行う。dF(3,2)の補正後の値をdF’(3,2)とすると、次の通りである。
dF(3,2)>LVL2のとき、dF’(3,2)=LVL2
dF(3,2)≦LVL2のとき、dF’(3,2)=dF(3,2)
次のステップS110では調光領域P(3,2)の補正後の測光値dF’(3,2)に基づき、ストロボ30における本発光量γを以下のようにして求める。
γ=BVt−dF’(3,2)
上式で、BVtはステップS102で求めたTV値とAV値から下式で求める。
BVt=TV+AV−SV
(ここで、SVは撮影感度値である。)
次のステップS111では、上記ステップS102で決定されたTV値とAV値をファインダー内表示器22および外部表示器42に表示し、なおかつ、先に説明したようにFEロックがなされたことを示すマークを表示し、本処理を終える。
次に、図7におけるステップS26の処理を説明する。この処理は、上記のFEロック処理を行った後の所定時間内にレリーズボタンを全押し(SW2のON)した際の処理である点に注意されたい。
レリーズボタンが全押して、スイッチSW2がONになると、ステップS121で、カメラマイコン100は前述のステップS113で求めた本発光量γを通信端子S0,S1,S2を通してシリアル通信によりストロボマイコン200に対して指令し、ステップS122へ進む。
ステップS122へ進むと、シャッター速度が同調速度以下か否かを判定し、同調速度以下の場合はステップS123へ進み、カメラマイコン100はストロボマイコン200に対して閃光発光モードを送信する。一方、シャッター速度が同調速度より速い場合はステップS124へ進み、カメラマイコン100はストロボマイコン200に対してフラット発光モードとフラット発光時間(シャッター速度に幕速を加えた時間)を送信する。
次のステップS125では、主ミラー2を跳ね上げて撮影光路から退避させると同時に、カメラマイコン100はレンズマイコン112に対して絞り15の絞り込みを指示する。そして、次のステップS126にて、主ミラー2が撮影光路から完全に退避するのを待つ。その後、主ミラー2が撮影光路から完全に退避するとステップS127へ進み、カメラマイコン100はシャッター先幕駆動マグネットMG−1に通電し、フォーカルプレンシャッター8の開放動作を開始させる。
次のステップS128では、発光モードがフラット(FP)発光モードか否かを判定し、フラット発光モードの場合はステップS130へ進む。一方、閃光発光モードの場合はステップS129へ進み、フォーカルプレンシャッター8の先幕が完全に開いて不図示のX接点がオンになるまで待ち、これがオンになるとステップS130へ進む。
ステップS130へ進むと、ストロボマイコン200はカメラマイコン100から指令された発光モードに応じた本発光制御を行う。すなわち、フラット発光モードの場合はフラット発光を開始し、閃光発光モードの場合は閃光発光を開始する。
ここで、閃光発光制御について説明する。
カメラのシャッター速度がストロボ同調速度以下の場合は閃光発光制御が行われる。この場合、ストロボマイコン200は、まず設定されたマニュアル発光量に応じた制御電圧をDA0端子に出力する。この電圧は、前述の予備発光時に説明した積分回路236の出力電圧、すなわち積分電圧に対して、予備発光と本発光との光量差に相当する制御電圧を加算した電圧である。
例えば、フル発光量の1/32の光量で予備発光をした場合の積分電圧をV1としたときに本発光量が同じ1/32の場合は、同じ積分電圧になった時に発光停止すればよいので、コンパレータ232のコンパレート電圧としてV1を設定する。同様にして、本発光量が1/16の場合では、予備発光に対して1段分大きな積分電圧になったときに発光を停止すればよいので、予備発光時の積分電圧に1段分に相当する電圧を加算してコンパレータ232のコンパレート電圧として設定する。
次に、ストロボマイコン200はY1,Y0端子に「0,1」を出力し、データセレクタ230のD1入力に接続された閃光発光制御用コンパレータ232を選択する。このときはXe管31は未だ発光していないので、第1の受光素子38にはほとんど光電流が流れない。このため、積分回路236の出力は発生せず、コンパレータ232の−入力電圧は+入力端子よりも電位が低い。したがって、コンパレータ232の出力電圧はハイレベルとなり、発光制御回路212は導通状態となる。また、これと同時にストロボマイコン200はTRIG端子から所定時間の間、Hi信号を出力する。これにより、トリガー回路211は高圧のトリガー電圧を発生する。Xe管31のトリガー電極に高圧が印加されると、Xe管31は発光を開始する。
Xe管31が発光を開始すると、第1の受光素子38に光電流が流れ、積分回路236の出力が上昇し、コンパレータ232の+入力端子に設定された所定の電圧に達すると、コンパレータ232が反転し、その出力電圧はローレベルとなり、発光制御回路212は遮断状態となるので発光が停止される。
この時点で、Xe管31は所定の発光量を発生して発光を停止することになり、ストロボ撮影に必要な所望の光量が得られる。
次に、フラット発光制御について説明する。
カメラのシャッター速度がストロボ同調速度より速い場合はフラット発光制御が行われる。ストロボマイコン200は、設定されたマニュアルフラット発光量に応じた制御電圧をDA0端子に出力する。すなわち、前述の予備発光時にコンパレータ231のコンパレート電圧として設定した電圧に対して、予備発光と本発光との光量差に相当する制御電圧を加算した電圧である。
例えば、フル発光の1/32の発光で予備発光をした場合の制御電圧をV1としたときに、本発光が同じ1/32の発光の場合は、同じ制御電圧でフラット発光制御をすればよいので、コンパレータ231のコンパレート電圧としてV1を設定する。同様にして、本発光量が1/16の場合では予備発光に対して1段分大きな制御電圧とすればよいので、予備発光時の積分電圧に1段分に相当する電圧を加算してコンパレータ231のコンパレート電圧として設定する。
次に、ストロボマイコン200はY1,Y0端子に「1,0」を出力し、データセレクタ230のD2入力に接続されたフラット発光制御用のコンパレータ231を選択する。この後、前述の予備発光動作と同一の動作でフラット発光が行われ、カメラマイコン100から指示された所定時間が経過すると、カメラマイコン200のY1,Y0端子を「0,0」に設定して発光処理を終了する
図6に戻り、所定のシャッター開放時間が経過するとステップS131へ進み、カメラマイコン100はシャッター後幕駆動マグネットMG−2に通電し、フォーカルプレーンシャッター8の後幕を閉じて露出を終了する。なお、発光モードがフラット発光の場合は、後幕が完全に閉じるまで発光が継続する。そして、一連の撮影シーケンスを終了するとステップS132へ進み、主ミラー2をダウンさせ、撮影を終了する。
以上の実施の形態によれば、予備発光スイッチSWFELKを操作した際に、予備発光に先立ち、自動焦点調節を行い(図5のステップS100)、自動合焦動作の終了後に予備発光を行い(図5のステップS103)、被写体からの反射光を測光する(図5のステップ105)。そして、その被写体からの反射光の測光結果に応じて本発光量を演算する(図5のステップS110)ようにしている。
さらに、上記の動作において、フォーカシングレンズ12の位置から被写体の距離情報を検出する手段(距離エンコード18、ブラシ19、レンズマイコン112)と、距離情報より適正測光レベルLVL1を算出する手段(図6のステップS107)と、前記適正測光レベルLVL1をもとに、異常反射領域を識別するための識別レベルLVL2(図6のステップS108)を算出する手段と、調光領域(詳しくは、図3の調光領域)の測光値を前記識別レベルLVL2と比較することで、調光領域が異常反射領域を判別し、異常反射と判断した場合は、被写体距離から求めた(図6のステップS108)する事で、検出された被写体距離に応じた正しい本発光量が演算される(図5のステップS110)。
したがって、合焦状態の光学条件(距離情報、絞り値など)で正しい調光が出来ると共に、異常反射領域に引っ張られて主被写体の露出がアンダーになる事を防止できて、最適なストロボ発光制御を行うことができる。
また、被写体側からすれば、予備発光と本発光と、ストロボによる発光は2回で済むことになり、不快感を低減させることも可能となる。
なお、実施形態では、図7のステップS26に移行する条件として、フラグFLAGが“1”である間に、レリーズボタンを全押しした場合としたが、これによって本発明が限定されるものではない。例えば、SWFELKスイッチをON状態にした際に、上記のFEロック処理を行い、その後、SWFELKスイッチをON状態を維持したままレリーズボタンが全押しした場合にステップS26に移行するようにしても良い。この場合、タイマを計時する必要はなくなる。
また、実施形態では、カメラ本体1の光学系が一眼レフレックスカメラを基本にして説明したが、カメラのタイプはこれに限らない。また、実施形態では、ストロボとカメラ本体とは別装置であるものとして説明したが、カメラ本体にストロボが内蔵されている場合には、それを利用するようにしても構わない。また、実施形態では、予備発光、本発光を1つのストロボで実現する例を説明したが、これらが別々の発光装置を利用しても構わない。さらに、実施形態ではカメラ装置が、銀塩フィルムカメラ、デジタルカメラのいずれであっても構わないのは、上記説明からすれば明らかであろう。
また、実施形態では、SWFELKスイッチを指示するボタン、レリーズボタンは別個にあるものとして説明したが、これによって本発明が限定されるものではない。例えば、上記実施形態のFEロック処理を用いたストロボ撮影を選択する撮影モードを選択する手段(例えば、そのスイッチや、メニュー表示から選択する等)を設け、この撮影モードが選択された場合、レリーズボタンの半押し状態ではSWFELKスイッチと同等の処理を行うようにすることも可能である。
実施形態に係る一眼レフレックスカメラと該カメラに装着されるストロボとによって成るストロボ撮影システムを示す構成断面図である。 実施形態に係るストロボ撮影システムの回路構成を示すブロック図である。 実施形態に係るストロボ撮影システムに具備される測光センサの構成について説明するための図である。 実施形態に係るストロボ撮影システムの構成要素であるストロボ側の回路構成を示すブロック図である。 実施形態に係るFEロック処理の詳細を示すフローチャートである。 実施形態におけるFEロック処理に基づく撮影処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるカメラの全体処理手順を示すフローチャートである。

Claims (9)

  1. 被写体に向けて発光する発光手段を有する、もしくは前記発光手段を接続可能な撮像装置であって、
    前記発光手段による予備発光、本発光を指示する指示手段と、
    該指示手段による予備発光の指示に応じて、被写体に対して自動焦点処理を行って合焦させ、当該合焦した後に予備発光を行うと共に、所定の測光手段により予備発光による被写体からの反射光を測光することで本発光の際の発光量を決定する第1の制御手段と、
    前記指示手段による本発光の指示に応じて、前記第1の制御手段で決定された発光量に従って前記発光手段を駆動して本発光を行うと共に、撮影する第2の制御手段と
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記第1の制御手段は、
    自動焦点処理で合焦した際の被写体までの距離に関する情報に基づき決定される許容光量値を演算する許容光量値演算手段と、
    自動焦点処理で合焦した後の自然光の下で前記測光手段で得られた被写体からの光量値を、予備発光の下で前記測光手段で得られた被写体からの光量値から減じることで、被写体からの予備発光による反射光量値を演算する光量演算手段と、
    該光量演算手段で求めた前記反射光量値と前記許容光量値を比較する比較手段と、
    該比較手段の比較結果に基づき前記反射光量値を、前記許容光量値以下に補正する補正手段と、
    補正手段で補正された前記反射光量値に基づいて、前記本発光の発光量を演算する本発光量演算手段と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記第1の制御手段は、自動焦点処理で合焦した際の被写体までの距離情報に基づいて、撮像光学系の露出量を決定する露出量決定手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 前記指示手段は、
    前記本発光を指示するため、半押し、全押しの2つの押下状態を入力するレリーズボタンと、
    前記予備発光を指示するため、前記レリーズボタンとは独立した発光量ロック操作ボタンと
    で構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
  5. 前記第2の制御手段は、前記発光量ロック操作ボタンが操作されて前記本発光の際の発光量を決定した後、所定時間内に前記レリーズボタンが全押しされたことに応じて、前記本発光及び撮影を行うことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  6. 前記所定時間内に前記レリーズボタンが全押しされない場合、前記第1の制御手段で得られた本発光の際の発光量を破棄することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
  7. 前記発光手段の前記予備発光及び前記本発光は1つのストロボ装置により行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8. 被写体に向けて発光する発光手段を有する、もしくは前記発光手段を接続可能で、前記発光手段による予備発光、本発光を指示する指示手段を有する撮像装置の制御方法であって、
    該指示手段による予備発光の指示に応じて、被写体に対して自動焦点処理を行って合焦させ、当該合焦した後に予備発光を行うと共に、所定の測光手段により予備発光による被写体からの反射光を測光することで本発光の際の発光量を決定する第1の制御工程と、
    前記指示手段による本発光の指示に応じて、前記第1の制御手段で決定された発光量に従って前記発光手段を駆動して本発光を行うと共に、撮影する第2の制御工程と
    を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  9. 自動焦点手段、測光手段、及び、レリーズボタン、当該レリーズボタンとは独立した前記発光手段の発光量をロックする発光量ロックボタンとを備え、更に、被写体に向けて発光する発光手段を有する、もしくは前記発光手段を接続する接続手段を有する撮像装置の制御方法であって、
    a)前記発光量ロックボタンが押下された場合、
    a1)前記自動焦点手段により被写体を合焦し、
    a2)合焦した際の被写体までの距離に関する情報に基づいて露出値を演算し、
    a3)前記発光手段を非駆動状態にて、被写体を測光して被写体からの輝度値を第1の輝度値として検出し、
    a4)前記発光手段を駆動して予備発光を行うと共に、予備発光中の被写体の輝度値を第2の輝度値として検出し、
    a5)前記第2の輝度値から前記第1の輝度値を減算することで、予備発光による被写体からの反射光の輝度値を予備発光輝度値として検出し、
    a6)検出した予備発光輝度値の上限を、被写体までの距離によって決定される許容輝度値に補正し、
    a7)補正後の予備発光輝度値に基づいて本発光の光量を演算し、
    b)前記本発光量の演算が完了した後、所定時間以内に前記レリーズボタンが押下されたか否かを判断し、
    c)前記所定時間経過しても前記レリーズボタンが押下されなかった場合には、前記発光量ロックボタンが押下される以前の状態に復帰し、
    d)前記所定時間以内に前記レリーズボタンが押下された場合、
    d1)決定した露出値、及び、本発光量をセットし、
    d2)セットされた条件で撮影する
    ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
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