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

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。

Images