JP2006017854A - Imaging apparatus and flash light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は閃光発光装置を備えたあるいは閃光発光装置を装着可能な撮像装置、および、閃光発光装置におけるフラッシュ撮影制御に関する。 The present invention relates to an imaging device that includes or can be equipped with a flash light emitting device, and flash photography control in the flash light emitting device.
カメラ及びデジタルスチルカメラ等の撮像装置におけるフラッシュ撮影時のフラッシュ発光制御を最適とする為の技術として、定常光測光値とフラッシュのプリ発光時との測光値とに応じてフラッシュの本発光制御を行うことで好適なフラッシュ制御を可能にする撮像装置が提案されている(特許文献1)。また、撮影レンズの焦点距離に応じてフラッシュの照射角の制御する撮像装置が提案されている(特許文献2)。
写真撮影に用いられる小型のフラッシュ装置では撮影レンズの光軸中心付近と、光軸から離れた像高の高い部分とでは被写体に照射される発光光量が異なり、撮影レンズの光軸中心付近に比べて光軸から離れた像高の高い部分では光量が少なくなる。撮影レンズ自体も撮影画面の中心部分に対して周辺部分は光量が落ちる。以上の理由から、特に撮影画面全体に一様な壁などが入った構図ではフラッシュ撮影をすると撮影画面の周辺部分が中央部分よりも暗く写ってしまうことが多い。なお、こういった現象はフィルム画像に比べて再現域の狭いデジタル画像の場合に、より目立つ傾向がある。 In a small flash unit used for photography, the amount of light emitted to the subject differs between the vicinity of the optical axis center of the photographic lens and the high image height away from the optical axis, compared to the vicinity of the optical axis center of the photographic lens. Thus, the amount of light decreases at a portion of the image height away from the optical axis. The photographing lens itself also has a lower light intensity in the peripheral part than in the central part of the photographing screen. For the above reasons, especially in a composition in which a uniform wall or the like is included in the entire shooting screen, the peripheral portion of the shooting screen often appears darker than the central portion when flash shooting is performed. Such a phenomenon tends to be more noticeable in the case of a digital image having a narrow reproduction range compared to a film image.
撮影画面の周辺部での明るさの低下を少なくするためにはフラッシュ装置の配光特性を予め広くして置けばよいが、常時そのようにすると逆に撮影レンズの光軸中心付近での光量が減って所謂ガイドナンバーが低下し、フラッシュ撮影の有効撮影距離範囲が短くなるので、必ずしも得策であるとは限らない。 In order to reduce the decrease in brightness at the periphery of the shooting screen, the light distribution characteristics of the flash unit should be widened in advance, but if you do so at all times, the amount of light near the center of the optical axis of the shooting lens will be reversed. This reduces the so-called guide number and shortens the effective shooting distance range of flash shooting, and is not necessarily a good measure.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、画面内部を複数分割した測光センサーにて測光する測光手段と、前記測光手段により得られた輝度値から被写界の輝度分布の広がりの程度を演算する輝度分布演算手段と、前記輝度分布演算手段に基づき撮影時の発光部の照射角制御を行う。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes a photometric unit that performs photometry with a photometric sensor that divides the interior of the screen into a plurality of areas, and a luminance value obtained by the photometric unit. Luminance distribution calculating means for calculating the degree of spread of the luminance distribution, and irradiation angle control of the light emitting unit at the time of photographing are performed based on the luminance distribution calculating means.
また、本発明の撮像装置は、請求項1または2に記載の閃光発光装置を備えた撮像装置であって、任意のタイミングでの前記測光手段により得られた輝度値から発光量を演算し、前記タイミングよりも後のタイミングで指示された撮像指令に応じて、前記発光量を基に発光部に発光を行わせて撮像を行う発光量固定モードを有し、前記照射角制御手段は、前記発光量固定モードが設定された場合にのみ、前記輝度分布演算手段に基づき撮影時の前記閃光発光装置の照射角制御を行う。
An image pickup apparatus according to the present invention is an image pickup apparatus including the flash light emitting device according to
また、本発明の撮像装置は、非発光状態で画面内部を複数分割した測光センサーにて測光する第1の測光手段と、閃光発光装置のプリ発光を行うプリ発光手段と、前記プリ発光中に画面内部を複数分割した測光センサーにて測光する第2の測光手段と、前記第2の測光手段により得られる第2の測光値と前記第1の測光手段により得られる第1の測光値の差分から第3の測光値を演算するプリ発光成分演算手段と、前記第3の測光値に基づき撮影時の発光部の照射角制御を行う。 In addition, the imaging apparatus of the present invention includes a first photometry unit that performs photometry with a photometric sensor in which the interior of the screen is divided into a plurality of portions in a non-emission state, a pre-emission unit that performs pre-emission of the flash emission device, and during the pre-emission Second photometric means for photometry with a photometric sensor divided into a plurality of screen interiors, a difference between the second photometric value obtained by the second photometric means and the first photometric value obtained by the first photometric means And a pre-emission component calculation means for calculating a third photometric value, and an irradiation angle control of the light emitting unit at the time of photographing based on the third photometric value.
また、本発明の撮像装置は、請求項5または6に記載の閃光発光装置を備えた撮像装置であって、任意のタイミングに応じて前記プリ発光成分演算手段により得られた第3の測光値から閃光発光装置の発光量を演算し、前記タイミングよりも後のタイミングで指示された撮像指令に応じて、前記発光量を基に発光を行って撮像を行う発光量固定モードを有し、前記照射角制御手段は、前記発光量固定モードが設定された場合にのみ、前記輝度分布の広がりの程度に基づいて撮影時の前記閃光発光装置の照射角制御を行う。 An image pickup apparatus according to the present invention is an image pickup apparatus provided with the flash light emitting device according to claim 5 or 6, wherein the third photometric value obtained by the pre-light emission component calculating means at an arbitrary timing. A light emission amount fixed mode in which light emission is calculated based on the light emission amount in accordance with an imaging command instructed at a timing later than the timing; The irradiation angle control means controls the irradiation angle of the flash light emitting device at the time of photographing based on the extent of the luminance distribution only when the light emission amount fixing mode is set.
また、本発明の閃光発光装置は、非発光状態で画面内部を複数に分割した測光センサーにて得られる第1の測光値と前記プリ発光中に画面内部を複数に分割した測光センサーにて得られる第2の測光値との差分から求められる第3の測光値に基づき発光部の照射角制御を行う。 Further, the flash light emitting device of the present invention is obtained by the first photometric value obtained by the photometric sensor that divides the inside of the screen into a plurality of parts in the non-emission state and the photometric sensor that divides the inside of the screen by a plurality of parts during the pre-light emission. The irradiation angle control of the light emitting unit is performed based on the third photometric value obtained from the difference from the second photometric value.
また、本発明の撮像装置は、画面内部を複数に分割した測光センサーにて測光する測光手段と、前記測光手段により得られた輝度値から被写界の輝度分布の広がりの程度を演算する輝度分布演算手段とを有し、外部閃光発光装置に前記輝度分布演算手段に基づいた撮影時の発光部の照射角制御に関するデータ通信を行う。 In addition, the imaging apparatus of the present invention includes a photometric unit that performs photometry with a photometric sensor that divides the interior of the screen into a plurality of pixels, and a luminance that calculates the extent of the luminance distribution of the object scene from the luminance value obtained by the photometric unit Distribution calculation means, and performs data communication related to the irradiation angle control of the light emitting unit during photographing based on the luminance distribution calculation means to the external flash light emitting device.
本発明によれば、シーンによってフラッシュ装置の配光特性を適宜変えることで、ガイドナンバーの低下を防止する撮像装置および閃光発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device and flash light-emitting device which prevent the fall of a guide number can be provided by changing suitably the light distribution characteristic of a flash apparatus according to a scene.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
本実施形態の撮像装置における主として、光学部材の配置を断面図として表したものを図1に示す。本実施例におけるその他の図に関しても、図1と共通する構成には、図1と同じ符号が付されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows mainly the arrangement of optical members as a cross-sectional view in the imaging apparatus of the present embodiment. Regarding the other drawings in the present embodiment, the same reference numerals as those in FIG.
本図においてはレンズ交換可能な所謂一眼レフタイプのカメラの構成を示しているが、本発明は、一眼レフタイプのカメラのみに限定して適応されるものではない。 In the drawing, the configuration of a so-called single-lens reflex camera capable of exchanging lenses is shown, but the present invention is not limited to a single-lens reflex camera.
同図において、1は撮像装置であるカメラ本体、2は交換レンズ、3はフラッシュ装置である。カメラ本体1において10はメカニカルシャッター、11はロウパスフィルター、12はCCDやCMOS等のような光電変換機能を有する撮像素子、13は半透過性の主ミラー、14は第1の反射ミラーで主ミラー13と反射ミラー14はともに撮影時には上部に跳ね上がる。15は第1の反射ミラー14による撮像素子12の面と共役な近軸的結像面、16は第2の反射ミラー、17は赤外カットフィルター、18は2つの開口部を有する絞り、19は2次結像レンズ、20は焦点検出用センサーである。焦点検出用センサー20は、図2に示すように絞り18の2つの開口部に対応して多数分割された受光センサー部が20Aと20Bとの2対のエリアの構成になっている。また、受光センサー部20Aと20Bに加えて、信号蓄積部や信号処理用の周辺回路などが同一チップ上に集積回路として作り込まれる。第1の反射ミラー14から焦点検出用センサー20までの構成は撮影画面内の任意の位置での像ずれ方式での焦点検出を可能とするものである。
In the figure,
21は拡散性を有するピント板、22はペンタプリズム、23は接眼レンズ、24は第3の反射ミラー、25は集光レンズ、26は被写体の輝度に関する情報を得るための測光用センサーである。測光用センサー26は、図3に例示するように格子状に複数分割された受光センサー部を有した構成になっており撮影画面の略全体を視野としている。図示したように本例では受光視野内を7列×5行=35分割としている。35分割された各受光部に対してはPD1〜PD35と呼ぶことにする。なお、本実施例では受光視野内を35分割にしたが、例示される分割エリアの寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。受光センサー部以外に信号増幅部や信号処理用の周辺回路などが同一チップ上に集積回路として作り込まれることは周知である。
ピント板21、ペンタプリズム22、接眼レンズ23によってファインダー光学系が構成される。測光用センサー26には主ミラー13によって反射されてピント板21によって拡散された光線のうち光軸外の一部が入射する。
The
図4は焦点検出用センサー20等の焦点検出手段による撮影画面内の焦点検出位置と35分割された測光用センサー26との対応位置関係を表した図である。本実施例では撮影画面内の焦点検出位置をS0からS2までの3点の例とし、焦点検出位置S0は測光用センサー26の受光部PD18に対応した位置にて焦点検出を行う。さらに、図示のように焦点検出位置S1は測光用センサー26の受光部PD16に対応した位置にて焦点検出を行い、焦点検出位置S2は測光用センサー26の受光部PD20に対応した位置にて焦点検出を行うものとする。
FIG. 4 is a diagram showing a corresponding positional relationship between the focus detection position in the photographing screen by the focus detection means such as the
図1の説明に戻る。27は撮影レンズを取り付けるマウント部、28は撮影レンズと情報通信を行うための接点部、29はフラッシュ装置を取り付けられる接続部である。交換レンズ2において30a〜30eは撮影レンズを構成する各光学レンズ、31は絞り、32はカメラ本体と情報通信を行うための接点部、33はカメラに取り付けられるためのマウント部である。
Returning to the description of FIG. Reference numeral 27 denotes a mount portion for attaching the photographic lens, 28 denotes a contact portion for performing information communication with the photographic lens, and 29 denotes a connection portion to which the flash device is attached. In the
フラッシュ装置3において34はキセノン管、35は反射笠及び集光レンズからなる発光部ユニット、36はフレネル板、37はキセノン管34の発光量をモニターするためのモニターセンサー、38はカメラ本体1にフラッシュ装置3を取り付けるための取り付け部である。
In the
キセノン管34を含む発光部ユニット35が不図示のモーター等によって矢印方向に前後することによりフラッシュ光の照射角調整を行うことができる。発光部ユニット35がフレネル板36に近接する位置に移動した状態ではフラッシュ光は広角レンズに対応した広い範囲に照射される。逆に発光部ユニット35がフレネル板36から遠い位置に移動した状態ではフラッシュ光は望遠レンズに対応した狭い範囲に照射される。
The light emitting unit 35 including the
図5は本発明を実施したカメラ本体1とその交換レンズ2及びフラッシュ装置3の電気回路の構成例を表わすブロック図である。カメラ本体1において41は例えば内部にALU、ROM、RAMやA/Dコンバータ、タイマー、シリアル通信ポート(SPI)等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによる制御回路でありカメラ機構等の全体制御を行う。制御回路41の具体的な制御シーケンスについては後述する。焦点検出用センサー20及び測光用センサー26は図1等に記載したものと同一である。焦点検出用センサー20及び測光用センサー26の出力信号は、制御回路41のA/Dコンバータ入力端子に接続される。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an electric circuit of the
42はシャッター駆動回路であり制御回路41の出力端子に接続されて図1記載のメカニカルシャッター10を駆動する。43は信号処理回路であり制御回路41の指示に従って撮像素子12を制御して撮像素子12が出力する撮像信号をA/D変換しながら入力して信号処理を行い、画像信号を得る。また、得られた画像信号に対して必要な画像処理を行う。
A shutter drive circuit 42 is connected to the output terminal of the control circuit 41 and drives the
44はフラッシュROM等の不揮発性メモリ又は光ディスク等による記憶媒体であり撮像された画像信号を記憶する。45は第1のモータードライバであり、制御回路41の出力端子に接続されて制御されて、主ミラー13及び第1の反射ミラー14のアップ・ダウンを行う。47は液晶パネル等で構成されて撮影枚数や日付情報、露出情報等を表示する表示器であり、やはり制御回路41の出力信号に応じて各セグメントが点灯制御される。48は後述するフラッシュ露出ロックスイッチ、49はレリーズスイッチである。28は図1に記載した接点部であり、制御回路41のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。29は図1に記載したフラッシュ装置接続部であり、フラッシュ装置3と通信が可能なようにやはり制御回路41のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。
交換レンズ2において51は例えば内部にALU、ROM、RAMやタイマー、シリアル通信ポート(SPI)等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによるレンズ制御回路である。52は第2のモータードライバでありレンズ制御回路51の出力端子に接続されて制御され、焦点調節を行うための第2のモーター53を駆動する。54は第3のモータードライバでありレンズ制御回路51の出力端子に接続されて制御され、図1にて記載した絞り31の制御を行うための第3のモーター55を駆動する。56は焦点調節レンズの繰り出し量すなわち被写体距離に関する情報を得るための距離エンコーダーであり、レンズ制御回路51の入力端子に接続される。57は交換レンズ30がズームレンズである場合に撮影時の焦点距離情報を得るためのズームエンコーダーであり、レンズ制御回路51の入力端子に接続される。
In the
交換レンズ2がカメラ本体1に装着されるとそれぞれの接点部28と32とが接続されてレンズ制御回路51はカメラ本体の制御回路41とのデータ通信が可能となる。カメラ本体の制御回路41が焦点検出や露出演算を行うために必要なレンズ固有の光学的な情報や、距離エンコーダー56或いはズームエンコーダー57に基づいた被写体距離に関する情報または焦点距離情報はレンズ制御回路51からカメラ本体の制御回路41へとデータ通信によって出力される。また、カメラ本体の制御回路41が焦点検出や露出演算を行った結果求められた焦点調節情報や絞り情報はカメラ本体の制御回路41からレンズ制御回路51へとデータ通信によって出力されて、レンズ制御回路51は焦点調節情報に従って第2のモータードライバ52を制御し、絞り情報に従って第3のモータードライバ54を制御する。
When the
フラッシュ装置3において61は例えば内部にALU、ROM、RAMやA/Dコンバータ、タイマー、シリアル通信ポート(SPI)等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによるフラッシュ制御回路であり、62はキセノン管34の発光に必要な300V程度の高圧電圧を作りその高圧電圧を充電する機能を有する昇圧部、キセノン管34及びモニターセンサー37は図1に記載したものと同一である。63は発光部ユニット35を移動させて照射角調整を行うモーター及びその駆動回路を含む照射角調整部、64は発光部ユニット35が所望の位置になったかどうかを検出するエンコーダー等からなる照射角検出部である。フラッシュ装置3がカメラ本体1に装着されるとそれぞれの接続部38と29が接続されてフラッシュ制御回路61はカメラ本体の制御回路41とのデータ通信が可能となる。フラッシュ制御回路61はカメラ本体の制御回路41からの通信内容に従って昇圧部62を制御してキセノン管34の発光開始や発光停止を行うとともに、モニターセンサー37の検出量をカメラ本体の制御回路41に対して出力する。また、カメラ本体の制御回路41からの通信内容に従って照射角の制御も行う。
In the flash device 3, 61 is a flash control circuit by a one-chip microcomputer having an ALU, ROM, RAM, A / D converter, timer, serial communication port (SPI), etc. built therein, and 62 is a light emission of the
続いて図6のフローチャートに従ってカメラ本体の制御回路41の本発明に関わる具体的な動作シーケンスについて説明する。不図示の電源スイッチがオンされて制御回路41が動作可能となると、図6のステップS101より実行する。 Next, a specific operation sequence related to the present invention of the control circuit 41 of the camera body will be described with reference to the flowchart of FIG. When a power switch (not shown) is turned on and the control circuit 41 becomes operable, the process is executed from step S101 in FIG.
ステップS101では、フラッシュ制御回路61に通信して、昇圧部62を動作させてフラッシュの発光に十分となるよう高圧電圧を充電するように指示する。 In step S101, the flash control circuit 61 is communicated to operate the boosting unit 62 to instruct to charge the high voltage so that it is sufficient for flash emission.
ステップS102では、レンズ制御回路51と通信を行ない現在のレンズの焦点距離情報を得る。 In step S102, communication with the lens control circuit 51 is performed to obtain current focal length information of the lens.
ステップS103では、得られたレンズの焦点距離情報をフラッシュ制御回路61に送信するとともに照射角調整を行うように指示する。これに従ってフラッシュ制御回路61は照射角調整部63を動作させて現在のレンズの焦点距離に適した照射角となるように発光部ユニット35を移動させる。
In step S103, the obtained focal length information of the lens is transmitted to the flash control circuit 61 and instructed to adjust the irradiation angle. Accordingly, the flash control circuit 61 operates the irradiation
ステップS104では、焦点検出用センサー20に対して制御信号を出力して、信号蓄積を行う。蓄積が終了すると焦点検出用センサー20に蓄積された信号を読み出しながらA/D変換を行う。さらに読み込まれた各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行う。
In step S104, a control signal is output to the
ステップS105では、焦点検出を行うために必要なレンズ情報等をレンズ制御回路51より入力し、これと焦点検出用センサー20から得られているデジタルデータより撮影画面各部の焦点状態を演算する。さらに画面内の焦点を合わせるべき領域をS0〜S2の中から決定する。あらかじめ操作部材などにより指定されている領域があるならばそれに従っても良い。決定された領域における焦点状態に従って合焦となるためのレンズ移動量を算出し、算出されたレンズ移動量をレンズ制御回路51に出力する。これに従ってレンズ制御回路51は焦点調節用レンズを駆動するように第2のモータードライバ52に信号出力して、第2のモーター53を駆動する。これにより撮影レンズは被写体に対して合焦状態となる。
In step S105, lens information and the like necessary for focus detection are input from the lens control circuit 51, and the focus state of each part of the shooting screen is calculated from this and digital data obtained from the
ステップS106では、測光用センサー26より35分割された各受光部PD1〜PD35の信号を読み出しながらA/D変換を行い画面各部の輝度情報を入力し、さらに必要なレンズ情報等をレンズ制御回路51より入力して、入力された画面各部の輝度情報の補正を行い、各受光部の被写体輝度情報を得る。各受光部の被写体輝度情報をB(n)と呼ぶこととする。nは35分割された各受光部に対応した1〜35のことである。
In step S106, A / D conversion is performed while reading the signals of the light receiving portions PD1 to PD35 divided into 35 by the
ステップS107では、得られた各受光部の被写体輝度情報より焦点検出部分に対応した分割部の輝度情報に重み付けを置いて画面全体の輝度を算出する。このようにして算出された画面全体の輝度情報に基づいて撮影に最適な撮像素子12の蓄積時間(すなわちシャッター速度)と絞り値を所定のプログラム線図より決定し表示器47に表示する。シャッター速度又は絞り値の一方が予めプリセットされている場合は、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子を決定する。尚、決定されたシャッター速度と絞り値とのアペックス値に基づく露出値をEvTと呼ぶこととする。
EvT=Tv+Av(Tvはシャッター速度のアペックス値、Avは絞り値のアペックス値)
In step S107, the luminance of the entire screen is calculated by weighting the luminance information of the dividing unit corresponding to the focus detection portion from the obtained subject luminance information of each light receiving unit. Based on the brightness information of the entire screen calculated in this way, the storage time (that is, the shutter speed) and the aperture value of the
EvT = Tv + Av (Tv is the apex value of the shutter speed, Av is the apex value of the aperture value)
ステップS108では、レリーズスイッチ49がオンされるのを待つ。オンされていなければステップS101に戻り、オンされていればステップS109へ進む。 In step S108, the process waits for the release switch 49 to be turned on. If it is not turned on, the process returns to step S101, and if it is turned on, the process proceeds to step S109.
ステップS109では、フラッシュ制御回路61に通信してフラッシュの予備発光を指示する。これによりフラッシュ制御回路61はモニターセンサー37の出力信号に基づきキセノン管34が予め定められた予備発光量だけ発光するようにキセノン管34を発光させる。この予備発光が行われている間の被写体の輝度情報を得るために測光用センサー26より35分割された各受光部PD1〜PD35の信号を読み出しながらA/D変換を行い、画面各部の予備発光時輝度情報を入力する。各受光部の予備発光時輝度情報をP(n)と呼ぶこととする。nは35分割された各受光部に対応した1〜35のことである。
In step S109, communication with the flash control circuit 61 is instructed to perform preliminary flash emission. Accordingly, the flash control circuit 61 causes the
ステップS110では、ステップS109で得られた画面各部の予備発光時輝度情報は被写体に対する背景光とフラッシュの予備発光とが加算された状態での被写体輝度情報であるので、これをフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報にするために各受光部PD1〜PD35においてステップS109で得られた予備発光時輝度情報からステップS106で得られている背景光のみの被写体輝度情報を減算する。フラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報をF(n)と呼ぶこととする。nは35分割された各受光部に対応した1〜35のことである。
F(n)=P(n)−B(n)
In step S110, since the luminance information at the time of preliminary light emission of each part of the screen obtained in step S109 is subject luminance information in a state in which the background light for the subject and the preliminary light emission of the flash are added, this is only the preliminary light emission of the flash. In order to obtain subject luminance information according to the above, in each of the light receiving parts PD1 to PD35, the subject luminance information of only the background light obtained in step S106 is subtracted from the preliminary light emission luminance information obtained in step S109. The subject luminance information based only on the preliminary light emission of the flash is referred to as F (n). n is 1 to 35 corresponding to each of the 35 light receiving portions.
F (n) = P (n) -B (n)
ステップS111では、フラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報F(n)のばらつき度合い(広がりの程度)を演算するためにまずF(n)の平均値Fmeanを演算する。
Fmean={ΣF(n)}/35 但し、n=1〜35
In step S111, an average value Fmean of F (n) is first calculated in order to calculate the variation degree (degree of spread) of the subject luminance information F (n) due to only the preliminary light emission of the flash.
Fmean = {ΣF (n)} / 35 where n = 1 to 35
次にF(n)のばらつき度D(F)を演算する。
D(F)={Σ(|F(n)−Fmean|)}/35 但し、n=1〜35
Next, a variation degree D (F) of F (n) is calculated.
D (F) = {Σ (| F (n) −Fmean |)} / 35 where n = 1 to 35
例えば壁様なものを直後に配して人物が立っているシーンなど画面内各部の奥行き変化が少ないシーンでは、各受光部PD1〜PD35の予備発光のみによる被写体輝度情報F(n)はその差が少なく、図7の(a)のようになる。この場合のF(n)の度数分布(ヒストグラム)をとると図7(b)に示すようにピークが高い集中的な分布となる。一方で背景が遠い状況で比較的手前に人物が立っているシーンなど画面内各部の奥行き変化が大きいシーンでは、各受光部PD1〜PD35の予備発光のみによる被写体輝度情報F(n)は人物部分で大きく、背景部分で小さいなどその差が大きく、図7の(c)のようになる。この場合のF(n)の度数分布(ヒストグラム)をとると図7(D)に示すようにピークが低くばらついた分布となる。 For example, in a scene where there is little change in the depth of each part in the screen, such as a scene where a person is standing with a wall-like object placed immediately after it, the subject luminance information F (n) by only preliminary light emission of each light receiving part PD1 to PD35 is the difference. There are few, and it becomes like Fig.7 (a). If the frequency distribution (histogram) of F (n) in this case is taken, it becomes a concentrated distribution with high peaks as shown in FIG. On the other hand, in a scene where the depth change of each part in the screen is large, such as a scene where a person stands relatively near in the situation where the background is far away, the subject luminance information F (n) by only preliminary light emission of each light receiving part PD1 to PD35 is the person part. The difference is large, such as small in the background and small in the background portion, as shown in FIG. If the frequency distribution (histogram) of F (n) in this case is taken, it will be a distribution in which the peaks vary low as shown in FIG.
このようにして演算されるばらつき度D(F)はF(n)が図7(b)に示すようにピークが高い集中的な分布となる場合には小さな値となり、図7(D)に示すようにピークが低くばらついた分布となる場合には大きな値となる。具体的には図7の(a)の場合のF(n)であればFmean=10.2、D(F)=0.19となり、図7の(c)の場合のF(n)であればFmean=4.69、D(F)=1.83となる。 The variation degree D (F) calculated in this way becomes a small value when F (n) has a concentrated distribution with high peaks as shown in FIG. 7B, and is shown in FIG. 7D. As shown in the figure, when the distribution of peaks is low, the value is large. Specifically, if F (n) in the case of FIG. 7A, Fmean = 10.2 and D (F) = 0.19, and F (n) in the case of FIG. 7C. If so, Fmean = 4.69 and D (F) = 1.83.
ステップS112では、ばらつき度D(F)が所定量より小さいシーンかどうかを判別する。図7の(a)に例示したようなシーンを判別する所定量としては0.3から0.5程度が適当であると考えられる。 In step S112, it is determined whether or not the scene has a variation degree D (F) smaller than a predetermined amount. It is considered that about 0.3 to 0.5 is appropriate as the predetermined amount for discriminating the scene as illustrated in FIG.
もしも、ばらつき度D(F)が所定量より小さければステップS113へ進む。 If the degree of variation D (F) is smaller than a predetermined amount, the process proceeds to step S113.
ステップS113では、ステップS103で調整したフラッシュの照射角を修正するために実際の撮影レンズの焦点距離情報よりも小さい焦点距離情報をフラッシュ制御回路61に送信するとともに照射角調整を行うように指示する。これに従ってフラッシュ制御回路61は照射角調整部63を動作させて現在のレンズの焦点距離よりも広角レンズに対応した照射角となるように発光部ユニット35を移動させる。
In step S113, in order to correct the irradiation angle of the flash adjusted in step S103, focal length information smaller than the actual focal length information of the photographing lens is transmitted to the flash control circuit 61 and an instruction to adjust the irradiation angle is given. . In accordance with this, the flash control circuit 61 operates the irradiation
ステップS114では、フラッシュ制御回路61に通信してフラッシュに再度予備発光を指示する。これによりフラッシュ制御回路61はモニターセンサー37の出力信号に基づきキセノン管34が予め定められた予備発光量だけ発光するようにキセノン管34を発光させる。この予備発光が行われている間の被写体の輝度情報を得るために測光用センサー26より35分割された各受光部PD1〜PD35の信号を読み出しながらA/D変換を行い画面各部の予備発光時輝度情報を入力する。各受光部毎の予備発光時輝度情報をP(n)と呼ぶこととする。nは35分割された各受光部に対応した1〜35のことである。
In step S114, the flash control circuit 61 is communicated to instruct the flash to perform preliminary light emission again. Accordingly, the flash control circuit 61 causes the
ステップS115では、ステップS114で得られた画面各部の予備発光時輝度情報は被写体に対する背景光とフラッシュの予備発光とが加算された状態での被写体輝度情報であるので、これをフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報にするために、各受光部PD1〜PD35においてステップS114で得られた予備発光時輝度情報からステップS106で得られている背景光のみの被写体輝度情報を減算する。フラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報をF(n)と呼ぶこととする。nは35分割された各受光部に対応した1〜35のことである。
F(n)=P(n)−B(n)
In step S115, since the luminance information at the time of preliminary light emission of each part of the screen obtained in step S114 is subject luminance information in a state in which the background light for the subject and the preliminary light emission of the flash are added, this is only the preliminary light emission of the flash. In order to obtain subject luminance information according to the above, the subject luminance information of only the background light obtained in step S106 is subtracted from the preliminary light emission luminance information obtained in step S114 in each of the light receiving parts PD1 to PD35. The subject luminance information based only on the preliminary light emission of the flash is referred to as F (n). n is 1 to 35 corresponding to each of the 35 light receiving portions.
F (n) = P (n) -B (n)
尚、もう一度フラッシュの予備発光を行ってフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報F(n)を演算するのは、照射角修正をするとフラッシュのガイドナンバーが変わり、この後のステップで行う本発光ゲイン量演算に誤差が出るためである。よって照射角修正をした場合はステップS115で得られたF(n)に基づいてステップS116で本発光ゲインを演算する。 Note that the flash luminance is calculated once again, and the subject luminance information F (n) is calculated only by the preliminary flash emission. The flash guide number changes when the illumination angle is corrected. This is because there is an error in the quantity calculation. Therefore, when the irradiation angle is corrected, the main light emission gain is calculated in step S116 based on F (n) obtained in step S115.
ステップS112でばらつき度D(F)が所定量より小さくない場合はステップS113からステップS115を通らずにステップS116へ進む。すなわち照射角の修正はされないのでステップS110で得られたF(n)に基づいてステップS116で本発光ゲインを演算する。 If the variation degree D (F) is not smaller than the predetermined amount in step S112, the process proceeds from step S113 to step S116 without passing through step S115. That is, since the irradiation angle is not corrected, the main light emission gain is calculated in step S116 based on F (n) obtained in step S110.
ステップS116では、画面内の各領域に対応した領域のF(n)及びB(n)さらにステップS107で得られたEvTより予備発光に対する本発光のゲインGを演算する。
G=log2{(EvT−BG)/FG}
In step S116, the gain G of the main light emission for the preliminary light emission is calculated from F (n) and B (n) of the area corresponding to each area in the screen and EvT obtained in step S107.
G = log 2 {(EvT-BG) / FG}
ここでBGはステップS106で得られた各受光部の被写体輝度情報B(n)を、主被写体が存在する可能性が高いと考えられる画面中央領域或いはステップS102にてS0〜S2のうち焦点を合わせた領域中心に重み付け平均化した値である。 Here, BG focuses the subject luminance information B (n) of each light receiving unit obtained in step S106 on the screen center region where the possibility that the main subject is likely to exist or in S0 to S2 in step S102. It is a value obtained by weighted averaging at the center of the combined region.
同様にFGはフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報F(n)を主被写体が存在する可能性が高いと考えられる画面中央領域或いはステップS102にてS0〜S2のうち焦点を合わせた領域中心に重み付け平均化した値である。 Similarly, the FG sets the subject luminance information F (n) based only on the preliminary light emission of the flash to the center area of the screen where the main subject is likely to exist or the center of the focused area among S0 to S2 in step S102. This is a weighted average value.
分子のEvT−BGは撮像に使うシャッター速度と絞り値の組み合わせによるEv値より主被写体に対する背景光による輝度情報を減算したものであるから、日中シンクロのように背景光が明るい状況であえてフラッシュを使う場合等を除いてはこの減算結果に見合う量だけフラッシュ光を主被写体に当てれば適正露出となる。分母のFGは主被写体領域におけるフラッシュ予備発光のみによる輝度情報であるから、この式で求められるGは予備発光の光量に対して本発光時に何倍の発光光量とすれば主被写体が背景光とフラッシュ光の合計光量で適正露出となるかを表している。 The numerator EvT-BG is obtained by subtracting the luminance information from the background light for the main subject from the Ev value based on the combination of the shutter speed and aperture value used for imaging. Except when using, etc., if the flash light is applied to the main subject by an amount commensurate with the subtraction result, an appropriate exposure is obtained. Since the FG of the denominator is luminance information based only on the flash preliminary light emission in the main subject area, the main object is assumed to be the background light as long as the G light amount obtained by this equation is set to a multiple of the light emission amount during the main light emission with respect to the light amount of the preliminary light emission. It shows whether the proper exposure is obtained with the total amount of flash light.
ステップS117では、第1のモータードライバ45に制御信号を出力して、第1のモーター46を駆動して主ミラー13及び第1の反射ミラー14を跳ね上げる。続いてステップS107にて演算された絞り値情報をレンズ制御回路51に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御回路51は絞り31を駆動するように第3のモータードライバ54に信号出力して、第3のモーター55を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
In step S117, a control signal is output to the
ステップS118では、シャッター駆動回路42に対して信号出力を行い、シャッター11を開放状態とする。これにより撮像素子12には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。ステップS107にて演算されたシャッター時間にしたがって撮像素子12の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子12によって行うように信号処理回路43に対して指示を出す。またこの撮像タイミングに同期してフラッシュ制御回路61に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御回路61は発光指示に従って、ステップS116にて演算されたゲインGに対応する発光量となるようにモニターセンサー37の出力信号に基づきキセノン管34を本発光させる。これによってフラッシュ発光を伴った撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動回路42に対して信号出力を行い、シャッター11を遮光状態とする。これにより撮像素子12に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
In step S118, a signal is output to the shutter drive circuit 42 to open the shutter 11. As a result, a light beam from the photographic lens is incident on the
ステップS119では、レンズ制御回路51に対して絞り31を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御回路51は絞り31を駆動するように第3のモータードライバ54に信号出力して、第3のモーター55を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第1のモータードライバに制御信号を出力して、第1のモーター44を駆動して主ミラー13及び第1の反射ミラー14をダウンさせる。
In step S119, information is output to the lens control circuit 51 so that the
ステップS120では、撮像画像情報を撮像素子12からA/D変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路43に対して指示を出す。
In step S120, the captured image information is read from the
ステップS121では、信号処理回路43に対して指示を出して撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。具体的には撮像画像情報において、1画面内を複数分割し、各領域毎の色差信号より被写体の白色領域を抽出する。さらに抽出された領域の信号に基づいて画面全体の赤チャンネル及び青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。 In step S121, an instruction is issued to the signal processing circuit 43 to perform white balance adjustment on the captured image information. Specifically, in the captured image information, one screen is divided into a plurality of areas, and the white area of the subject is extracted from the color difference signal for each area. Further, the white balance adjustment is performed by correcting the gain of the red channel and the blue channel of the entire screen based on the signal of the extracted area.
ステップS122では、ホワイトバランス調整が行われた撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶媒体44に記憶するように信号処理回路43に対して指示を出す。
これで一連の撮影シーケンスが終了する。
In step S122, the signal processing circuit 43 is instructed to compress and convert the captured image information subjected to white balance adjustment into a recording file format and store it in the
This completes a series of shooting sequences.
以上説明したように、本実施形態によれば、被写体の輝度のばらつき度合いが小さい(画面全体での輝度に大きな差がない)場合には既に設定されているフラッシュの照射角を広角側に補正し、撮影画面の周辺部分の光量と中央付近の光量の差を小さくすることによって、周辺部分の光量落ちが目立ってしまうという従来の傾向を改善することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the variation degree of the luminance of the subject is small (there is no large difference in luminance on the entire screen), the flash irradiation angle that has already been set is corrected to the wide angle side. However, by reducing the difference between the light amount in the peripheral portion of the shooting screen and the light amount in the vicinity of the center, it is possible to improve the conventional tendency that the light amount drop in the peripheral portion is conspicuous.
また、周辺部分の光量落ちが目立つと推定される場合(すなわち、輝度のばらつき度合いが小さい場合)のみフラッシュの照射角を広角側に補正しているため、フラッシュの発光エネルギーの浪費となることはない。 In addition, the flash illumination angle is corrected to the wide-angle side only when it is estimated that the light intensity drop in the peripheral part is conspicuous (that is, when the degree of variation in luminance is small), so that the flash emission energy is wasted. Absent.
(第2の実施形態)
第1の実施例ではレリーズスイッチ49のオンを検出してフラッシュの予備発光後にフラッシュ照射角の修正を行うシーケンスとして説明した。ここでフラッシュ照射角の修正を行うには発光部ユニット35をモーター等で移動させるためにどうしてもある時間が必要である。よって第1の実施例でフラッシュ照射角の修正を行う被写体条件になった場合にはレリーズタイムラグが長くなってしまうことになる。そうした点に配慮してフラッシュによる露出をレリーズスイッチ49のオンに先立って予めロックしてしまう操作の場合のみフラッシュ照射角の修正を行うような実施形態も考えられる。このような実施形態を図8のフローチャートに従って説明する。図1から図5にて説明した構成は第1の実施例と同じである。なお第1の実施形態と同じ処理を行うステップには、図2と同じステップ番号が割り当てられる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the sequence is described in which the release switch 49 is turned on and the flash irradiation angle is corrected after preliminary flash emission. Here, in order to correct the flash irradiation angle, a certain amount of time is required to move the light emitting unit 35 with a motor or the like. Therefore, when the subject condition for correcting the flash irradiation angle is reached in the first embodiment, the release time lag becomes long. In consideration of such a point, an embodiment in which the flash irradiation angle is corrected only in an operation in which the exposure by the flash is locked in advance before the release switch 49 is turned on can be considered. Such an embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The configuration described with reference to FIGS. 1 to 5 is the same as that of the first embodiment. Note that the same step numbers as in FIG. 2 are assigned to steps that perform the same processing as in the first embodiment.
本実施形態では、ステップS201〜ステップS205、ステップS206が第1の実施形態と異なっており、これらの処理について説明を行う。 In the present embodiment, Steps S201 to S205 and Step S206 are different from those in the first embodiment, and these processes will be described.
本実施形態では、ステップS107にてEVTの値が求められたらあと、ステップS201にてフラッシュ露出ロックスイッチ48がオンされたかどうかをチェックする。フラッシュ露出ロックスイッチ48とは、発光量固定モードを設定するための操作部材であり、このモードが設定されると任意のタイミングでの被写体輝度を基にフラッシュの発光量(本実施形態では予備発光に対する本発光のゲインG)を演算して記憶し、この記憶した発光量に基づいて、それよりも後の別のタイミングで指示された撮像時の本発光を行う。もしも、このフラッシュ露出ロックスイッチ48がオンされた場合はステップS109へ進み、第1の実施形態と同様の処理であるステップS109からステップS116までの処理を行う。ステップS116にてゲインGが求められたあとにステップS206にて、レリーズスイッチ49がオンされるのを待つ。もしも、オンされたことを検出するとステップS117以下へ進み撮影が進められる。 In this embodiment, after the value of EVT is obtained in step S107, it is checked in step S201 whether the flash exposure lock switch 48 is turned on. The flash exposure lock switch 48 is an operation member for setting a light emission amount fixing mode. When this mode is set, the flash light emission amount (preliminary light emission in the present embodiment) is based on subject brightness at an arbitrary timing. The main light emission gain G) is calculated and stored, and based on the stored light emission amount, the main light emission at the time of imaging instructed at a later timing is performed. If the flash exposure lock switch 48 is turned on, the process proceeds to step S109, and processes from step S109 to step S116, which are the same processes as in the first embodiment, are performed. After the gain G is obtained in step S116, it waits for the release switch 49 to be turned on in step S206. If it is detected that the camera is turned on, the process proceeds to step S117 and subsequent steps so that shooting is performed.
ステップS201にてフラッシュ露出ロックスイッチがオンされていなければステップS202に進み、レリーズスイッチ49がオンされるのを待つ。オンされていなければステップS101に戻り、もしも、オンされていればステップS203へ進む。 If the flash exposure lock switch is not turned on in step S201, the process proceeds to step S202 and waits for the release switch 49 to be turned on. If it is not turned on, the process returns to step S101. If it is turned on, the process proceeds to step S203.
ステップS203,S204,S205での処理はステップS109,S110,S115での処理と同じ方法によって予備発光に対する本発光のゲインG0を演算し、ステップS205で演算されたG0に基づいてフラッシュの本発光量をフラッシュ制御回路61に通信する。 The processing in steps S203, S204, and S205 calculates the main light emission gain G0 for the preliminary light emission by the same method as the processing in steps S109, S110, and S115, and the flash main light emission amount based on the G0 calculated in step S205. Is communicated to the flash control circuit 61.
この後、ステップS218以下に進んで撮影が行われる。よって、フラッシュ露出ロックスイッチ48を使わずにレリーズスイッチ49がオンされた場合はフラッシュ照射角の修正は行われずに撮影されて、レリーズタイムラグが大きくなることは無い。 Thereafter, the process proceeds to step S218 and the subsequent steps for photographing. Accordingly, when the release switch 49 is turned on without using the flash exposure lock switch 48, the flash irradiation angle is not corrected and the image is taken and the release time lag does not increase.
以上説明したように、本実施形態によれば、本発光時の発光量を決定してから撮像指示までに間のある発光量固定モードが設定された場合にのみ、輝度のばらつき度に応じて照射角を補正することで、撮影タイミングを逃すことなく撮影画面の周辺部分の光量落ちを防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, only when a certain light emission amount fixing mode between the time when the light emission amount at the time of main light emission is determined and before the imaging instruction is set, according to the luminance variation degree. By correcting the irradiation angle, it is possible to prevent a drop in the amount of light in the peripheral portion of the shooting screen without missing the shooting timing.
1 カメラ本体
2 交換レンズ
3 フラッシュ装置
10 メカニカルシャッター
12 撮像素子
20 焦点検出用センサー
21 ピント板
26 測光用センサー
34 キセノン管
35 発光部ユニット
37 モニターセンサー
41 カメラ制御回路
43 信号処理回路
61 フラッシュ装置の制御回路
63 照射角調整部
64 照射角検出部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記測光手段により得られたプリ発光時の輝度値から被写界の輝度分布の広がりの程度を演算する輝度分布演算手段と、
前記輝度分布演算手段に基づき撮影時の発光部の照射角制御を行う照射角制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 A metering means for metering with a metering sensor that divides the screen into multiple parts,
Luminance distribution calculating means for calculating the extent of the luminance distribution of the object scene from the luminance value at the time of pre-light emission obtained by the photometric means;
An imaging apparatus comprising: an illumination angle control unit that performs illumination angle control of a light emitting unit during photographing based on the luminance distribution calculation unit.
前記照射角制御手段は、前記発光量固定モードが設定された場合にのみ、前記輝度分布演算手段に基づき撮影時の前記閃光発光装置の照射角制御を行うことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus comprising the flash light emitting device according to claim 1, wherein a light emission amount is calculated from a luminance value obtained by the photometry means at an arbitrary timing, and an instruction is given at a timing later than the timing In accordance with the imaging command that has been made, it has a light emission amount fixed mode for performing imaging by causing the light emitting unit to emit light based on the light emission amount,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the irradiation angle control means controls the irradiation angle of the flash light emitting device during photographing based on the luminance distribution calculation means only when the light emission amount fixing mode is set.
閃光発光装置のプリ発光を行うプリ発光手段と、
前記プリ発光中に画面内部を複数分割した測光センサーにて測光する第2の測光手段と、
前記第2の測光手段により得られる第2の測光値と前記第1の測光手段により得られる第1の測光値の差分から第3の測光値を演算するプリ発光成分演算手段と、
前記第3の測光値に基づき撮影時の発光部の照射角制御を行う照射角制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 A first photometric means for measuring light with a photometric sensor in which the interior of the screen is divided into a plurality of parts in a non-light-emitting state;
Pre-light emitting means for performing pre-light emission of the flash light emitting device;
A second photometric means for performing photometry with a photometric sensor obtained by dividing the inside of the screen during the pre-flash;
Pre-emission component computing means for computing a third photometric value from the difference between the second photometric value obtained by the second photometric means and the first photometric value obtained by the first photometric means;
An imaging apparatus comprising: an illumination angle control unit that performs illumination angle control of the light emitting unit at the time of photographing based on the third photometric value.
前記測光手段により得られた輝度値から被写界の輝度分布の広がりの程度を演算する輝度分布演算手段とを有し、
外部閃光発光装置に前記輝度分布演算手段に基づいた撮影時の発光部の照射角制御に関するデータ通信を行うことを特徴とする撮像装置。 Metering means for metering with a metering sensor that divides the interior of the screen into multiple parts
Luminance distribution calculating means for calculating the extent of the luminance distribution of the object scene from the luminance value obtained by the photometric means,
An image pickup apparatus that performs data communication related to irradiation angle control of a light emitting unit at the time of photographing based on the luminance distribution calculating means to an external flash light emitting apparatus.
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JP2008145583A (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Nikon Corp | Camera and program for computing quantity of light |
JP2010002884A (en) * | 2008-05-19 | 2010-01-07 | Nikon Corp | Electronic flash apparatus and camera provided with the same |
JP2010026284A (en) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Fujifilm Corp | Flash emission method and device |
-
2004
- 2004-06-30 JP JP2004193473A patent/JP2006017854A/en not_active Withdrawn
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