JP2006091108A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】主要被写体と背景との面積比にかかわらず、双方を適正な明るさで日中シンクロ撮影およびスローシンクロ撮影するカメラを提供する。
【解決手段】日中シンクロ撮影およびスローシンクロ撮影を行う場合、ＣＰＵ１０１は照明装置１３のモニタ発光時に評価値が得られる測光エリア（すなわち、照明装置１３による発光光が届く範囲に被写体が存在する測光エリア）でそれぞれ得られた評価値を用いて照明装置１３による本発光時のガイドナンバーＧｎを決定する。これにより、主要被写体の明るさが確保され、主要被写体に関して適正露出が得られる。ＣＰＵ１０１は、モニタ発光時に評価値が得られない領域（すなわち、照明装置１３による発光光が届く範囲に被写体が存在しない測光エリア）で検出されるＢｖ値の平均値Ｂｖｍｐを用いてシャッタ速度Ｔｖを決定する。つまり、照明装置１３による照明光でなく定常光によって明るさが決まる領域は、これらのみをピックアップして定常光露出を決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、日中シンクロ撮影やスローシンクロ撮影を行うカメラに関する。

逆光撮影時に閃光装置を発光させて日中シンクロ撮影を行うカメラが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のカメラは、撮影画面を複数の領域に分割して測光を行い、各領域で検出される輝度の平均値に基づいて制御露出値を算出する。カメラはさらに、領域ごとの輝度差に基づいて逆光状態を検出すると、撮影時に閃光装置を発光させる日中シンクロ撮影を行う。

特開２００２−２２１７４７号公報

上記カメラでは、撮影画面全体を平均した輝度情報を用いて背景の制御露出が算出される。日中シンクロ撮影を行うような逆光状態では主要被写体の輝度が低いので、この被写体を含めた撮影画面全体で適正露出を得ようとすると背景部分が明るく制御される。とくに、人物などの主要被写体が大きく撮影される場合には人物などの暗い部分の面積が大きく、人物などの背後に位置する明るい背景部分の面積が小さくなることによって平均輝度が低く算出される結果、このような傾向が強くなる。

本発明によるカメラは、複数に分割されている撮影画面の分割領域ごとに被写体輝度をそれぞれ検出する輝度検出手段と、本発光に先だって被写体を照明する予備発光時に、主要被写体からの反射光を分割領域ごとにそれぞれ検出する反射光検出手段と、予備発光時に反射光検出手段で検出された反射光の検出信号を用いて撮影時に必要な照明装置の本発光量を演算する第１の演算手段と、分割領域のうち反射光検出手段で反射光が検出されなかった分割領域において輝度検出手段で検出される被写体輝度を用いて露出制御値を演算する第２の演算手段とを備えることを特徴とする。
上記カメラの第２の演算手段は複数の被写体輝度の平均値に基づいて露出制御値を演算することもできる。露出制御値に少なくともシャッタ速度を含めるとよい。

本発明によるカメラでは、照明装置を用いたシンクロ撮影時において、予備発光時の主要被写体からの反射光を検出して照明装置の本発光量を演算し、予備発光時の反射光が検出されない領域に対しては撮影画面の分割領域ごとに検出した被写体輝度を用いて露出制御値を演算するようにしたので、主要被写体（反射光が検出される分割領域）と背景（反射光が検出されなかった分割領域）との面積比にかかわらず、双方を適正な明るさで撮影できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による一眼レフ電子カメラの外観図である。図１において、電子カメラ本体１０に交換可能な撮影レンズ２０が装着されている。電子カメラ本体１０の被写体側から見て左上部にレリーズボタン１１が設けられ、電子カメラ本体１０の中央上部にはポップアップ式の照明装置１３が配設される。図１は照明装置１３が使用位置にポップアップされた状態を示す。ポップアップされた照明装置１３は、発光体として備えられているキセノン管１３１が被写体方向に向くように構成されている。

図２は、図１の電子カメラ本体１０の要部構成を説明するブロック図である。図２において、照明装置１３はキセノン管１３１およびキセノン管１３１を放電発光させる発光回路１３２を含む。照明装置１３は、ＣＰＵ１０１からキセノン管１３１の発光開始や発光終了を指示するタイミング信号、発光輝度を指示する信号などを受信する。なお、カメラ１０に照明装置１３の発光を禁止する設定が行われている場合（照明装置１３が使用位置にポップアップされていない状態を含む）には、ＣＰＵ１０１が発光を指示する信号を照明装置１３へ出力しないように構成されている。

ＣＰＵ１０１はＡＳＩＣなどによって構成される。ＣＰＵ１０１は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。

撮影レンズ２０（図１）を通過して電子カメラ本体１０に入射した被写体光束は、シャッタユニット１０５を介して不図示の撮像素子面に導かれる。シャッタユニット１０５は、撮影時にＣＰＵ１０１からの指令に応じて所定のタイミングでシャッタ幕を開き、シャッタ速度に対応する露光時間が経過するとシャッタ幕を閉じる。

操作部材１０７はレリーズボタン１１（図１）に連動するレリーズスイッチ、および各種設定を行う操作スイッチ群を含み、操作内容に応じた操作信号をＣＰＵ１０１へ出力する。たとえば、照明装置１３に対する発光許可／発光禁止などの設定操作に応じて設定操作信号をＣＰＵ１０１へ出力する。

測距装置１０２は、撮影レンズ２０による焦点位置の調節状態を検出し、検出信号をＣＰＵ１０１へ出力する。焦点調節情報の取得は、たとえば、周知の位相差検出方式によって行う。具体的には、撮影レンズ２０の異なる領域を介して入射される２つの焦点検出用光束について、それぞれ不図示のイメージセンサーアレイＡ、およびイメージセンサーアレイＢ上に結像させる。測距装置１０２は、イメージセンサーアレイＡ、Ｂ上の一対の被写体像の相対位置ずれ量を求めることにより、撮影レンズ２０の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を得る。

ＣＰＵ１０１はレンズ駆動ユニット１０４へ指令を送り、上記デフォーカス量に応じて撮影レンズ２０内のフォーカスレンズ（不図示）を光軸方向に進退駆動させ、撮影レンズ２０の焦点位置を調節する。なお、測距装置１０２による焦点検出信号は主要被写体までの距離（撮影距離）に対応する距離情報となる。

測光装置１０３は、撮影レンズ２０を通して被写体光量を検出し、検出信号をＣＰＵ１０１へ出力する。ＣＰＵ１０１は、この検出信号を用いて被写体輝度を算出し、算出した輝度情報を用いて後述する露出演算を行う。また、測光装置１０３は調光素子としての機能も兼ねており、照明装置１３から発光され、被写体で反射された光を受光する。たとえば、撮影に先立ち行われる予備発光時に被写体による反射光を受光し、受光信号を時間積分した時間積分値をＣＰＵ１０１へ出力する。なお、調光素子を測光装置１０３とは別に専用センサとして備えてもよい。

図３は、測光装置１０３の測光エリアを説明する図である。測光エリアは、撮影画面を８×８＝６４領域に分割した６４エリアによって構成される。測光装置１０３は、６４個のエリアごとに光量検出を行い、検出信号をそれぞれＣＰＵ１０１へ送出する。

発光回路１３２は、照明装置１３が使用位置にポップアップされている状態でＣＰＵ１０１から送信される発光指示に応じてキセノン管１３１を発光させる。具体的には、ＣＰＵ１０１からの発光指示に応じてメインコンデンサ（不図示）に充電されている電荷をキセノン管などで構成される放電管１３１に放出し、キセノン管１３１を閃光発光させる。

本発明は、上記電子カメラが日中シンクロ撮影を行う場合、およびスローシンクロ撮影を行う場合の露出制御値の決定処理に特徴を有する。

電子カメラは、日中シンクロ撮影を次の場合に行うように構成されている。
１．撮影画面全体を平均した輝度が照明装置１３による照明光を必要とする輝度より高い状態にあって、逆光状態を判定して照明装置１３を発光させるフラグがオンされている場合。
２．照明装置１３を強制発光させるように設定されている場合。

また、電子カメラはスローシンクロ撮影を次の場合に行うように構成されている。
１．夜景などを露光させるようにシャッター速度が低速（たとえば、１／３０秒以下）に設定されている状態にあって、撮影画面全体を平均した輝度が照明装置１３による照明光を必要とする輝度より低いため照明装置１３を発光させるフラグがオンされている場合。
２．照明装置１３を強制発光させるように設定されている場合。

以上説明した電子カメラ１０のＣＰＵ１０１で露出制御値を決定する処理の一例について、図４のフローチャートを参照して説明する。図４による処理は、電子カメラ１０のメインスイッチ（不図示）がオンされると起動する。

図４のステップＳ１において、ＣＰＵ１０１は半押し操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０７を構成するレリーズ半押しスイッチから半押し操作信号が入力された場合にステップＳ１を肯定判定してステップＳ２へ進み、半押し操作信号が入力されない場合にはステップＳ１を否定判定し、当該判定処理を繰り返す。

ステップＳ２において、ＣＰＵ１０１は上記６４の各測光エリアについてのＢｖ値（被写体輝度）をＣＰＵ１０１内のメモリ（不図示）に保存してステップＳ３へ進む。具体的には、測光装置１０３へ各測光エリアに対応する検出信号を要求し、測光装置１０３から入力される検出信号を用いてそれぞれの測光エリアのＢｖ値を算出し、算出したＢｖ値をＣＰＵ１０１内に記憶する。

ステップＳ３において、ＣＰＵ１０１は全押し操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０７を構成するレリーズ全押しスイッチから全押し操作信号が入力された場合にステップＳ３を肯定判定してステップＳ４へ進み、全押し操作信号が入力されない場合にはステップＳ３を否定判定し、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ４において、ＣＰＵ１０１は発光回路１３２へ指令を出力し、キセノン管１３１をモニタ発光（予備発光）させてステップＳ６へ進む。モニタ発光は、本発光時の発光量を決定するために本発光に比べて小さなガイドナンバーで発光させるものである。

ステップＳ６において、ＣＰＵ１０１は上記６４の各測光エリアに対応するモニタ発光の評価値（モニタ発光光が被写体で反射された反射光を受光した信号値）を取得してステップＳ７へ進む。具体的には、測光装置１０３へ各測光エリアに対応する検出信号を要求し、測光装置１０３から入力される検出信号を得る。ここで、評価値が得られるのはモニタ発光光が届く範囲に被写体が存在する測光エリアについてのみであり、モニタ発光光が届く範囲に被写体が存在しない測光エリア（被写体が電子カメラから遠く離れていたり、背景に対応する場合）の評価値は０である。

ステップＳ７において、ＣＰＵ１０１は評価値が得られた各測光エリアの評価値を用いて（抽出して）本発光時の照明装置１３のガイドナンバーＧｎと、絞り値Ａｖと、感度Ｓｖとを決定してステップＳ８へ進む。なお、銀塩カメラの場合には撮影時に感度Ｓｖを変更できないため、ガイドナンバーＧｎおよび絞り値Ａｖを決定する。

ステップＳ８において、ＣＰＵ１０１はステップＳ６で評価値が得られなかった測光エリアをピックアップしてステップＳ９へ進む。ステップＳ９において、ＣＰＵ１０１はピックアップした測光エリアのそれぞれについてＣＰＵ１０１内に記憶されているＢｖ値を読み出し、読み出したＢｖ値の平均値Ｂｖｍｐを算出してステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０１は平均値ＢｖｍｐとステップＳ７で決定した絞り値Ａｖ、感度Ｓｖを用いてシャッタ速度Ｔｖを決定し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１において、ＣＰＵ１０１は、シャッタ速度Ｔｖが照明装置１３の同調可能範囲か否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、シャッタ速度Ｔｖが同調可能範囲内の場合にステップＳ１１を肯定判定して図４による処理を終了し、撮影処理へ進む。一方、シャッタ速度Ｔｖが同調可能範囲から外れる場合にはステップＳ１１を否定判定し、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２において、ＣＰＵ１０１は、シャッタ速度Ｔｖを同調可能範囲の上限もしくは下限値にクリップ（同調可能範囲の上限側に外れている場合は上限にし、下限側に外れている場合には下限にする）して図４による処理を終了し、撮影処理へ進む。

撮影処理では、ＣＰＵ１０１が不図示の絞り駆動機構に絞りを絞り値Ａｖまで絞り込ませるとともに、シャッタユニット１０５にシャッタ駆動を開始させる。これにより、シャッタユニット１０５が制御シャッタ速度Ｔｖに対応する時間だけシャッタ幕を開いて撮像素子に電荷蓄積を行わせる。ＣＰＵ１０１は露光中の所定のタイミングで発光回路１３２へ指令を送り、キセノン管１３１を本発光時のガイドナンバーＧｎで発光させる。ＣＰＵ１０１はシャッタ駆動が終了すると不図示の絞り駆動機構に絞りを開放に復帰させて一連の撮影処理を終了する。

上述したステップＳ３を否定判定して進むステップＳ５において、ＣＰＵ１０１は半押し操作が解除されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０７を構成するレリーズ半押しスイッチから半押し操作信号が継続して入力されている場合にステップＳ５を否定判定してステップＳ３へ戻り、半押し操作信号が入力されない場合にはステップＳ５を肯定判定し、ステップＳ１へ戻る。

以上説明した実施の形態についてまとめる。
（１）日中シンクロ撮影およびスローシンクロ撮影を行う場合、ＣＰＵ１０１は照明装置１３によるモニタ発光時に評価値が得られる測光エリア（すなわち、照明装置１３による発光光が届く範囲に被写体が存在する測光エリア）でそれぞれ得られた評価値を用いて、照明装置１３による本発光時の必要ガイドナンバーＧｎおよび露出制御値（絞り値Ａｖ、感度Ｓｖ）を決定する（ステップＳ７）。これにより、主要被写体の明るさが確保され、主要被写体に関して適正露出が得られる。

（２）日中シンクロ撮影およびスローシンクロ撮影を行う場合、ＣＰＵ１０１は照明装置１３によるモニタ発光時に評価値が得られない領域（すなわち、照明装置１３による発光光が届く範囲に被写体が存在しない測光エリア）で検出されるＢｖ値の平均値Ｂｖｍｐを演算し、この平均値ＢｖｍｐおよびステップＳ７で決定した絞り値Ａｖ、感度Ｓｖを用いて露出制御値（シャッタ速度Ｔｖ）を決定する（ステップＳ１０）。つまり、照明装置１３による照明光でなく、定常光（背景光）によって明るさが決まる領域については、これらの領域のみをピックアップして定常光露出を決定する。これにより、前述の６４分割された全ての測光エリアで検出されたＢｖ値の平均値（Ｂｖｍ₆₄と表す）からシャッタ速度Ｔｖを決定する場合と異なり、主要被写体が占める測光エリアの影響を受けることがなくなる。

たとえば、主要被写体が大きく撮影される場合は、暗い被写体（主要被写体）が占める測光エリア数が相対的に多くなる一方で明るい背景部分が占める測光エリア数が少なくなる。このため、輝度平均値Ｂｖｍ₆₄が低く算出されることによってシャッタ速度Ｔｖが低速側に決定される傾向が強くなるので、背景部分が露出オーバーになることが多くなる。これに対して本実施の形態では、背景部分が占める測光エリアのみをピックアップして得られる輝度平均値Ｂｖｍｐを用いてシャッタ速度Ｔｖを決定するので、背景部分についても適正露出を得ることが可能になる。

図４のフローチャートに代えて図５に示すフローチャートを用いて露出制御値を決定してもよい。図５は、図４に比べてステップＳ２の前にステップＳ２Ａが挿入され、ステップＳ１０の代わりにステップＳ１０Ａ、ステップＳ１０Ｂが挿入されている点が異なるので、これら相違点を中心に説明する。

ステップＳ２Ａにおいて、ＣＰＵ１０１はマルチ測光によるＢｖ値（Ｂｖｍ）を算出する。ＣＰＵ１０１は、たとえば、６４領域全てのＢｖ値の平均値Ｂｖｍ₆₄を算出し、算出した平均値Ｂｖｍ₆₄をＣＰＵ１０１内に記憶してステップＳ２へ進む。

ステップＳ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１はマルチ測光によるＢｖ値（ここではＢｖｍ₆₄）と、ステップＳ９で算出した平均値Ｂｖｍｐとの平均を算出して制御Ｂｖとし、ステップＳ１０Ｂへ進む。

ステップＳ１０Ｂにおいて、ＣＰＵ１０１は制御ＢｖとステップＳ７で決定した絞り値Ａｖ、感度Ｓｖを用いてシャッタ速度Ｔｖを決定し、ステップＳ１１へ進む。

図５のフローチャートによる露出制御値決定処理では、モニタ発光時に評価値が得られない領域で検出されるＢｖ値の平均値Ｂｖｍｐを演算し（ステップＳ９）、この平均値ＢｖｍｐおよびステップＳ２Ａで得たマルチ測光によるＢｖ値（Ｂｖｍ₆₄）の平均値（制御Ｂｖ）をさらに演算し（ステップＳ１０Ａ）、この制御ＢｖおよびステップＳ７で決定した絞り値Ａｖ、感度Ｓｖを用いて露出制御値（シャッタ速度Ｔｖ）を決定する（ステップＳ１０Ｂ）ようにしている。この結果、単純平均処理が苦手とする被写体（たとえば、白や黒の面積が広い被写体）であっても適切なシャッタ速度Ｔｖが得られるようになり、ＡＥ（自動露出制御）の精度を向上させることができる。

以上説明した実施の形態による電子カメラを次のように変形してもよい。
（１）電子カメラ本体１０が照明装置１３を内蔵するようにしたが、外付けタイプの照明装置をカメラに装着してもよい。

（２）照明装置１３が予備発光および本発光の両方を行ったが、それぞれを別の照明装置で行ってもよい。
（３）カメラは電子カメラでも銀塩カメラでもよく、一眼レフタイプであってもなくても構わない。
（４）撮影画面を６４分割して測光するようにしたが、測光エリア数は６４に限らず、多くても少なくてもよい。
（５）測光エリア数を多くすると、照明装置１３によるモニタ発光時に評価値が得られる測光エリアと評価値が得られない測光エリアとを区別しやすくなるが、これらの区別は必ずしも厳密にしなくてよい。たとえば、評価値が０でなくても所定値以下の場合には評価値が得られない測光エリアとみなしてよい。

特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。輝度検出手段および反射光検出手段は、たとえば、測光装置１０２およびＣＰＵ１０１によって構成される。本発光量は、たとえば、ガイドナンバーＧｎが対応する。第１の演算手段および第２の演算手段は、たとえば、ＣＰＵ１０１によって構成される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態による一眼レフカメラの外観図である。 カメラ本体の要部構成を説明するブロック図である。 測光装置の測光エリアを説明する図である。 露出制御値を決定する処理の一例について説明するフローチャートである。 露出制御値を決定する処理の変形例について説明するフローチャートである。

符号の説明

１０…電子カメラ本体
１１…レリーズボタン
１３…照明装置
２０…撮影レンズ
１０１…ＣＰＵ
１０２…測距装置
１０３…測光装置
１０４…レンズ駆動ユニット
１０５…シャッタユニット
１０７…操作部材
１３１…キセノン管
１３２…発光回路

Claims (3)

1. 複数に分割されている撮影画面の分割領域ごとに被写体輝度をそれぞれ検出する輝度検出手段と、
   本発光に先だって被写体を照明する予備発光時に、主要被写体からの反射光を前記分割領域ごとにそれぞれ検出する反射光検出手段と、
   前記予備発光時に前記反射光検出手段で検出された反射光の検出信号を用いて撮影時に必要な照明装置の本発光量を演算する第１の演算手段と、
   前記分割領域のうち前記反射光検出手段で反射光が検出されなかった分割領域において前記輝度検出手段で検出される被写体輝度を用いて露出制御値を演算する第２の演算手段とを備えることを特徴とするカメラ。
2. 請求項１に記載のカメラにおいて、
   前記第２の演算手段は複数の被写体輝度の平均値に基づいて前記露出制御値を演算することを特徴とするカメラ。
3. 請求項２に記載のカメラにおいて、
   前記露出制御値は少なくともシャッタ速度を含むことを特徴とするカメラ。

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