JP2007047713A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 いかなる撮影シーンにおいても、適正で且つ応答性のよい露出制御を実現する撮像装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 撮影画面内を複数の測光領域に分割し、各測光領域における被写体の輝度を多分割測光センサ７で測光し（ステップＳ１２１）、多分割測光センサ７での測光に係る測光モードを判定し（ステップＳ１２２）、ステップＳ１２２で評価測光モードであると判定された場合には、前記測光領域の輝度値に対して、当該測光領域の周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算を行い（ステップＳ１２４）、当該フィルタ演算の結果を用いて露出値を決定するようにし（ステップＳ１２５）、一方、ステップＳ１２２でスポット測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算を行わずに露出値を決定するようにする（ステップＳ１２４）。
【選択図】 図７

Description

本発明は、撮影画面内を複数の測光領域に分割し、各測光領域における被写体の輝度を測光する撮像装置及びその制御方法に関する。
例えば、下記の特許文献１では、被写界（撮影画面）を複数の測光領域に分割し、それぞれの領域毎の輝度を検出し、同被写界中の複数点で夫々独立に焦点検出が可能な焦点検出手段の焦点検出領域の選択に応じて、当該複数の測光領域を前記焦点検出領域を中心とした同心円状にグループ化し、これらグループ化された領域の平均輝度に重みづけを変えて被写界全体の測光値（輝度値）を演算するカメラが提案されている。
図４を用いて、この発明を簡単に説明する。
図４（Ａ）のように、被写界（撮影画面）を１５の測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５に分割し、それぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５から測光出力信号を得ることができる。一方、焦点状態を検出可能な領域である測距ポイントは、ＳＬ、ＳＣ及びＳＲの３ポイントあり、測距ポイントがＳＣであれば、測光値の演算は測光領域Ｓ０８に重み付けを大きくかけて重み付け平均の演算を行い、露出値を決め制御を行う。このような測光の演算のやり方を、評価測光と呼ぶ。
特開平３−２２３８２１号公報 特開平５−５３１６９号公報
測光出力を得るとき、図４（Ｂ）のように主被写体が暗くて背景が明るいような撮影シーンでは、測距ポイントがＳＣなので、測光領域Ｓ０８に重み付けを大きくかけることで、暗い主被写体の方に重み付けがかかり、主被写体が真っ黒にならずに撮影画面全体としては、適切な露光量となる。しかし、図４（Ｃ）のように、図４（Ｂ）と似たようなシーンであるが、暗い主被写体が測光エリアである測光領域Ｓ０８全体を覆っていない場合は、測光領域Ｓ０８の測光値は明るい背景の輝度に引っ張られるため、測光出力は高くなり、その結果、測光領域Ｓ０８に重み付けをかけた平均演算の結果、図４（Ｂ）に比べてかなり高い露出値が演算される。このように、同じようなシーンなのに露出値が大きく変化してしまうことは、撮影者にとって、カメラの自動露出のくせが掴みずらいので、使いずらいカメラとなってしまう。
そこで、従来では、測光センサの被写界内での感度分布をなだらかなものにしていた。図５（Ａ２）に、図５（Ａ１）に示す測光領域Ｓ０８の感度分布を水平の一次元で示した図を示す。このように測光領域Ｓ０８の感度分布はなだらかになっていて、光学的なフィルタをかけていることになる。このような光学フィルタをかけることで、図４（Ｂ）のシーンと図４（Ｃ）のシーンでの測光領域Ｓ０８における測光値の変化量が少なくなる。測光領域Ｓ０８に限らずすべての測光領域の測光値は、光学的なフィルタによって、被写界のフレーミングを微妙にずらしたときの測光値の変化が少なくなることで、最終的な露出値の変化量が少なく、撮影者にとって使い勝手のよいカメラとなる。
しかし、撮影者がスポット測光モードを選択し、撮影画面の中央の測光領域Ｓ０８のみの測光値だけで露出を決めようとした場合、今度はスポット測光の感度分布が、光学的なフィルタにより広くなってしまうため、撮影者が狙ったところ以外の背景輝度の影響を多く受けるようになり、使いずらいカメラとなってしまう。
撮影者がスポット測光モードを選択した場合に使いやすいカメラを実現するためには、図５（Ｂ２）のように、撮影画面内における測光領域の感度分布を鋭いものにしなければならない。そうすると逆に、評価測光モードのときの被写界のフレーミングを微妙にずらしたときの露出量の変化が大きくなり、結果的にカメラが使いずらくなるという問題点があった。
上記問題点を解決するために、上記の特許文献２のように、ＣＣＤ等のエリアセンサを用いることによって、スポット測光モードも評価測光モードも最適な露出値に演算方法を得ることが可能である。
しかしながら、エリアセンサは電荷蓄積型センサであるために、低輝度時での応答性の問題があり、またその価格が高価であるため、よい解決方法とはいえない。
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたものであり、いかなる撮影シーンにおいても、適正で且つ応答性のよい露出制御を実現する撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、撮影画面内を複数の測光領域に分割し、前記各測光領域における被写体の輝度を測光する測光手段と、前記測光手段での測光に係る測光モードを判定する測光モード判定手段と、前記測光領域の輝度値に対して、当該測光領域の周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算手段と、前記測光モード判定手段により第１の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いずに露出値を決定し、前記測光モード判定手段により第２の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いて露出値を決定する露出値決定手段とを有する。
本発明の撮像装置の制御方法は、撮影画面内を複数の測光領域に分割し、前記各測光領域における被写体の輝度を測光する測光手段を具備する撮像装置の制御方法であって、前記測光手段での測光に係る測光モードを判定する測光モード判定ステップと、前記測光領域の輝度値に対して、当該測光領域の周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算ステップと、前記測光モード判定ステップにより第１の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算ステップでの前記平均化処理の結果を用いずに露出値を決定し、前記測光モード判定ステップにより第２の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算ステップでの前記平均化処理の結果を用いて露出値を決定する露出値決定ステップとを有する。
本発明によれば、いかなる撮影シーンにおいても、適正で且つ応答性のよい露出制御を実現することが可能となる。
以下、本発明に係る撮像装置の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明に係る撮像装置として、１眼レフレックスカメラを適用した例で説明を行う。
図１は、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラの主として光学的な構成を示した概略断面図である。
この１眼レフレックスカメラは、カメラ本体１と、カメラ本体１に据え付けられるレンズ鏡筒部１１と、カメラ本体１に据え付けられるストロボ部１８とを有して構成されている。
カメラ本体１は、この中に光学部品、メカ部品、電気回路、フィルムなどを収納し、写真撮影が行えるようになっている。カメラ本体１内の主ミラー２は、観察状態と撮影状態に応じて撮影光路へ斜設され、或いは退去される。また、主ミラー２は、ハーフミラーとなっており、斜設されているときも、後述する焦点検出光学系に被写体からの光線の約半分を透過させている。カメラ本体１内のピント板３は、撮影レンズ１２〜１４の予定結像面に配置されており、ペンタプリズム４は、ファインダー光路の変更用のものであり、ファインダー５は、撮影者がこの窓よりピント板３を観察することにより、撮影画面を観察するためのものである。
カメラ本体１内の結像レンズ６及び多分割測光センサ７は、撮影画面内の被写体輝度を測定するためのものであり、結像レンズ６は、ペンタダハプリズム４内の反射光路を介してピント板３と多分割測光センサ７とを共役に関係付けている。ここで、結像レンズ６は、ピント板３と多分割測光センサ７をほぼ焦点のあった状態に配置させ、多分割測光センサ７で測光する各測光領域は、それぞれ感度分布が鋭いものになっている。
図４（Ａ）は、被写界（撮影画面）の測光領域の分割図である。図４（Ａ）に示すように、撮影画面は、測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の１５の領域に分割されている。多分割測光センサ７は、撮影画面と共役に関係付けられたそれぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体の輝度を測定する。
図１に戻って、カメラ本体１内には、シャッター８及び感光部材９が設けられている。感光部材９は、例えば、銀塩フィルム等から構成されている。ここで、主ミラー２は、前述したように、斜設されているときも、被写体からの光線の約半分を透過させている。
カメラ本体１内のサブミラー２５は、被写体からの光線を下方に折り曲げて、当該光線を焦点検出ユニット２６の方向に導くものである。焦点検出ユニット２６内には、２次結像ミラー２７と、２次結像レンズ２８と、焦点検出ラインセンサ２９等が設けられている。この２次結像ミラー２７及び２次結像レンズ２８により焦点検出光学系が形成されており、撮影光学系の２次結像面を焦点検出ラインセンサ２９上に結像している。焦点検出ユニット２６は、後述の電気回路の処理により、既知の位相差検出法を用いて撮影画面内の被写体の焦点状態を検出し、撮影レンズの焦点調節機構を制御することにより、自動焦点検出装置を実現している。この自動焦点検出装置は、図４（Ａ）の撮影画面内の測距ポイントＳＬ、ＳＣ及びＳＲの３点での被写体に対する焦点状態を検出するものである。
また、カメラ本体１内には、フィルム面を測光するための測光レンズ２３と、フィルム面測光センサ２４が設けられている。これらは、露光中にフィルム面に到達した光の拡散反射を利用して露光量を測定し、ストロボの適正光量を得る、いわゆるＴＴＬ調光に使用される。
レンズ鏡筒部１１は、インターフェイスとなるレンズマウント接点１０を介してカメラ本体１に据え付けられている。レンズ鏡筒部１１内には、撮影レンズ１２〜１４が設けられている。具体的に、撮影レンズ１２は、光軸上を左右に可動することで、撮影画面のピント位置を調整する１群レンズである。撮影レンズ１３は、光軸上を左右に可動することで、撮影画面の変倍を行って撮影レンズの焦点距離を変更する２群レンズである。撮影レンズ１４は、３群固定レンズである。
さらに、レンズ鏡筒部１１内には、撮影レンズ絞り１５と、１群レンズ１２を駆動するための１群レンズ駆動モータ１６と、撮影レンズ絞り１５を駆動するためのレンズ絞り駆動モータ１７が設けられている。１群レンズ駆動モータ１６は、自動焦点調節動作に従って１群レンズ１２を左又は右に移動させることにより、自動的にピント位置を調整することができる。レンズ絞り駆動モータ１７は、撮影レンズ絞り１５を開放にしたり、絞ったりすることができる。
ストロボ部１８は、インターフェースとなるストロボ接点２２を介してカメラ本体１に取り付けられ、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。ストロボ部１８内のキセノン管１９は、電流エネルギーを発光エネルギーに変換する。ストロボ部１８内の反射板２０及びフレネル２１は、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ためのものである。
ストロボ部１８内のグラスファイバー３０は、キセノン管１９で発光した光をモニタ用の第１センサ（ＰＤ１）３１に導くものである。この第１センサ（ＰＤ１）３１は、ストロボ部１８でのプリ発光及び本発光の光量を直接測光するものであり、本発明のポイントとなる、本発光量の制御のためのセンサである。ストロボ部１８内の第２センサ（ＰＤ２）３２は、やはりキセノン管１９で発光した光をモニタするものである。この第２センサ（ＰＤ２）３２の出力によりキセノン管１９の発光電流を制限してストロボ部１８がフラット発光を行うことができる。
ストロボ部１８内のスイッチ３３は、ストロボ部１８がバウンス撮影になっているか否かを検知するものである。ストロボ部１８内の照射角（ストロボズーム）調節機構３４は、反射板２０を前後に移動させ、ストロボ発光の照射角を撮影レンズの焦点距離に合わせて撮影画面に適合させるためのものである。
図１には、本発明を実現するために必要な構成部のうち、主として光学的な構成部のみを示しており、その他に必要な電気的な構成部については、ここでは省略してある。
図２及び図３は、本発明の実施形態に係る1眼レフレックスカメラの主として電気的な構成を示した概略断面図である。ここで、図２には、カメラ本体１及びレンズ鏡筒部１１の主として電気的な構成が示してあり、図３には、ストロボ部１８の主として電気的な構成が示してある。また、図２及び図３において、図１と同様の構成については、同じ符号を付している。
まず、図２を参照して、カメラ本体１の主として電気的な構成について説明する。
カメラマイコン１００は、所定のソフトウエアにより当該カメラ本体１内の動作を司る。カメラマイコン１００内のＥＥＰＲＯＭ１００ｂは、フィルムカウンタやその他の撮影情報を記憶するものである。カメラマイコン１００内のＡ／Ｄ変換器１００ｃは、後述の焦点検出回路１０５及び測光回路１０６からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するものであり、カメラマイコン１００は、そのＡ／Ｄ値を信号処理することにより各種状態を設定する。
カメラマイコン１００には、焦点検出回路１０５、測光回路１０６、シャッター制御回路１０７、モーター制御回路１０８、フィルム走行検知回路１０９、スイッチセンス回路１１０及び液晶表示回路１１１等が接続されている。また、カメラマイコン１００は、レンズ鏡筒部１１側とは、レンズマウント接点１０を介して接続されており、相互に信号の伝達ができるように構成されている。また、カメラマイコン１００は、ストロボ部１８側とは、ストロボ接点２２を介して接続されており、相互に信号の伝達ができるように構成されている。
焦点検出ラインセンサ２９は、前述したように、撮影画面内の測距ポイントＳＬ、ＳＣ及びＳＲの３点での被写体に対する焦点状態を検出するためのものあり、撮影光学系の２次結像面にペアで各測距ポイントに対応するものである。焦点検出回路１０５は、カメラマイコン１００からの制御信号に従って、これらの焦点検出ラインセンサ２９における蓄積制御と読み出し制御とを行って、ぞれぞれ光電変換された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では、この画素情報をＡ／Ｄ変換して、位相差検出法を用いて焦点検出を行う。カメラマイコン１００は、この焦点検出情報に基づいて、レンズマイコン１１２と信号のやりとり行ってレンズの焦点調節を行う。
測光回路１０６は、多分割測光センサ７で検出された撮影画面内の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度信号をカメラマイコン１００に出力する。測光回路１０６は、ストロボ撮影の場合には、被写体に向けてストロボ光をプリ発光していない定常状態とプリ発光しているプリ発光状態との双方の状態での輝度信号をカメラマイコン１００に出力し、カメラマイコン１００は、当該輝度信号をＡ／Ｄ変換して、撮影の露出の調節のための絞り値の演算、シャッタースピードの演算、及び露光時のストロボ本発光量の演算を行う。
シャッター制御回路１０７は、カメラマイコン１００からの制御信号に従って、シャッター先幕（ＭＧ−１）、シャッター後幕（ＭＧ−２）を走行させて、露出動作を担っている。モータ制御回路１０８は、カメラマイコン１００からの制御信号に従って、モータを制御することにより、主ミラー２のアップ・ダウン、及びシャッター８のチャージ、そしてフィルムの給送を行っている。フィルム走行検知回路１０９は、フィルム給送時にフィルムが１駒分巻き上げられたか否かを検知し、カメラマイコン１００に信号を送る。
第１のスイッチＳＷ１は、レリーズ釦（不図示）の第１ストロークでオンし、測光、ＡＦを開始するためのものである。第２のスイッチＳＷ２は、レリーズ釦（不図示）の第２ストロークでオンし、露光動作を開始するためのものである。始動スイッチＳＷＦＥＬＫは、プッシュスイッチ（不図示）でオンするものであり、露光動作の前にストロボプリ発光を行って、ストロボ光量を決定しロックする動作の始動を行うためのものである。
第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、始動スイッチＳＷＦＥＬＫ、及びその他のカメラの操作部材（不図示）からの入力信号は、スイッチセンス回路１１０で検知され、カメラマイコン１００に送られる。スイッチＳＷＸは、シャッターの全開にともなってオンするものであり、ストロボ部１８側に、露光時の本発光の発光タイミングを送信するためのものである。
液晶表示回路１１１は、カメラマイコン１００からの制御信号に従って、ファインダー内ＬＣＤ４１と、モニター用ＬＣＤ４２との表示を制御する。フィルム面反射測光回路１１４は、フィルム面測光センサ２４における測光情報をカメラマイコン１００に送信する。このフィルム面測光センサ２４は、多分割測光センサ７と同様に、図４に示すように撮影画面内を分割して検出を行っており、撮影画面と共役に関係付けられたそれぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度を測定することができる。
次に、図２を参照して、レンズ鏡筒部１１の主として電気的な構成について説明する。
レンズ鏡筒部１１は、カメラ本体１と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ている。このレンズマウント接点１０は、レンズ鏡筒部１１内の１群レンズ駆動モータ（フォーカス駆動用モータ）１６及びレンズ絞り駆動モータ１７の電源用接点である接点Ｌ０と、レンズマイコン１１２の電源用の接点Ｌ１と、シリアルデータ通信を行うためのクロック用の接点Ｌ２と、カメラ本体１からレンズ鏡筒部１１へのデータ送信用の接点Ｌ３と、レンズ鏡筒部１１からカメラ本体１へのデータ送信用の接点Ｌ４と、前記モータ用電源に対するモータ用グランドの接点Ｌ５と、レンズマイコン１１２用の電源に対するグランドの接点Ｌ６とを有して構成されている。
レンズ鏡筒部１１内のレンズマイコン１１２は、これらの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、１群レンズ駆動モータ１６及びレンズ絞り駆動モータ１７を動作させ、レンズの焦点調節と絞りを制御している。また、レンズ鏡筒部１１内には、光検出器３５及びパルス板３６が設けられており、レンズマイコン１１２が光検出器３５からのパルス数をカウントすることにより、１群レンズ１２の位置情報を得ることができる。これにより、レンズの焦点調節を行ったり、被写体の絶対距離情報をカメラマイコン１００に伝達することができる。
次に、図３を参照して、ストロボ部１８の主として電気的な構成について説明する。
ストロボマイコン２００は、カメラマイコン１００からの制御信号に従って、ストロボ部１８を統括的に制御するものであり、発光量の制御、フラット発光の発光強度及び発光時間の制御や、発光照射角の制御等を行う。
ストロボ部１８内のＤＣ／ＤＣコンパータ２０１は、ストロボマイコン２００の指示によりバッテリーの電圧を数百Ｖに昇圧し、メインコンデンサＣ１に充電する。抵抗Ｒ１及びＲ２は、メインコンデンサＣ１の電圧をストロボマイコン２００がモニターするために設けられた分圧抵抗である。ストロボマイコン２００は、分圧された電圧をストロボマイコン内蔵のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換して、メインコンデンサＣ１の電圧を間接的にモニタし、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１の動作を制御して、メインコンデンサＣ１の電圧を所定の電圧に制御する。
ストロボ部１８内のトリガ回路２０２は、ストロボ発光時にカメラマイコン１００からの制御信号やスイッチＳＷＸからの信号により、ストロボマイコン２００を介してトリガ信号を出力し、キセノン管１９のトリガ電極に数千Ｖの高電圧を印加することにより、キセノン管１９の放電を誘発し、メインコンデンサＣ１に蓄えられた電荷エネルギーをキセノン管１９を介して光エネルギーとして放出させる。
ストロボ部１８内の発光制御回路２０３は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を用いたもので構成されており、前記ストロボ発光時のトリガー電圧印加時には導通状態としてキセノン管１９に電流を流し、ストロボ発光停止時には遮断状態としてキセノン管１９への電流を遮断して発光を停止する。
ストロボ部１８内には、コンパレータ２０４及び２０５が設けられており、コンパレータ２０４は後述する閃光発光時の発光停止に用いられ、コンパレータ２０５は後述するフラット発光時の発光強度制御に用いられる。ストロボ部１８内のデータセレクタ２０６は、ストロボマイコン２００からの選択信号ＳＥＬ１及びＳＥＬ２に従って、入力端子Ｄ０〜Ｄ２からの入力を選択し、出力端子Ｙから信号を出力する。
ストロボ部１８内の閃光発光制御用モニタ回路（第１のモニタ回路）２０７は、フォトダイオード等で構成される受光素子３１の出力を対数圧縮して増幅する。ストロボ部１８内の積分回路２０８は、閃光発光制御用モニタ回路（第１のモニタ回路）２０７からの出力を積分するものである。トロボ部１８内のフラット発光制御用モニタ回路（第２のモニタ回路）２０９は、フォトダイオード等で構成される受光素子３２の出力を増幅する。ストロボ部１８内の記憶媒体２１０は、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュＲＯＭ等で構成され、前記フラット発光時間等を記憶するものである。ストロボ部１８内のＬＥＤ２１６は、発光可能を示すものである。
図３に示すモータドライバ２１１、ズーム駆動モータ２１２、ピニオンギア２１３、ラックギア２１４、反射笠２０の位置を検出するズーム位置検出エンコーダ２１５等は、前述の照射角（ストロボズーム）調節機構３４を構成するものである。
スイッチＳＷＢは、ストロボ部１８がバウンス状態であるか否かを検知するためのものであり、図１のスイッチ３３に相当するものである。スイッチＳＷＴは、多灯設定釦（不図示）に連動するスイッチであり、撮影者が複数のストロボを使用して撮影を行う、いわゆる多灯ストロボ撮影のときに多灯設定釦を操作することによって、ストロボマイコン２００が多灯ストロボの設定を行うためのものである。スイッチＳＷＭＺは、マニュアルズーム設定釦（不図示）に連動するスイッチであり、自動で焦点距離情報を検知できないレンズを使用しているときや、撮影者が意図的に撮影画角と異なるストロボ照射角でストロボを照射し、被写体にスポット的にストロボを照射するなどの特殊効果を狙った撮影を行うときに、マニュアルズーム設定釦を操作することによって、ストロボマイコン２００が照射角調節機構３４を動作させ、撮影者の設定したい照射角の設定を行うためのものである。
続いて、ストロボマイコン２００の各端子の説明を行う。
ＣＫ端子は、カメラ本体１とのシリアル通信を行うための同期クロックの入力端子である。ＤＩ端子は、カメラ本体１からのシリアル通信データの入力端子である。ＤＯ端子は、カメラ本体１へのシリアル通信データの出力端子である。ＣＨＧ端子は、ストロボ部１８の発光可能状態を電流としてカメラ本体１に伝える出力端子である、Ｘ端子は、カメラ本体１からの発光タイミング信号の入力端子である。
ＥＣＫ端子は、ストロボマイコン２００の外部に接続された記憶媒体２１０とシリアル通信を行うための通信クロックを出力する出力端子である。ＥＤＩ端子は、記憶媒体２１０からのシリアルデータを入力する入力端子である。ＥＤＯ端子は、記憶媒体２１０へシリアルデータを出力する出力端子である。ＳＥＬＥ端子は、記憶媒体２１０との通信を許可するイネーブル端子である。ここでは、説明上、Ｌｏでイネーブル、Ｈｉでディスエーブルとする。なお、本実施形態では、ストロボマイコン２００の外部に記憶媒体２１０を設定しているが、例えば、ストロボマイコン２００に内蔵されていてもよい。
ＰＯＷ端子は、パワースイッチ２１５の状態を入力する入力端子である。ＯＦＦ端子は、パワースイッチ２１５と接続された時にストロボをオフ状態にするためのの出力端子である。ＯＮ端子は、パワースイッチ２１５と接続された時のストロボをオン状態にするための出力端子である。パワーオン状態では、ＰＯＷ端子はＯＮ端子と接続され、その際にＯＮ端子はハイインピーダンス状態、ＯＦＦ端子はＬｏ状態であり、一方、パワーＯＦＦ状態ではその逆となる。また、ＬＥＤ端子は、発光可能を表示する出力端子である。
ＳＴＯＰ端子は、発光停止信号の入力端子であり、説明上、Ｌｏで発光停止状態とする。ＳＥＬ０端子及びＳＥＬ１端子は、データセレクタ２０６における入力の選択を指示するための出力端子であり、本実施形態では、ＳＥＬ０端子及びＳＥＬ１端子の組み合わせが（ＳＥＬ１、ＳＥＬ０）＝（０、０）の時は、データセレクタ２０６のＤ０端子がＹ端子に接続され、ＳＥＬ０端子及びＳＥＬ１端子の組み合わせが（ＳＥＬ１、ＳＥＬ０）＝（０、１）の時は、Ｄ１端子がＹ端子に接続され、ＳＥＬ０端子及びＳＥＬ１端子の組み合わせが（ＳＥＬ１、ＳＥＬ０）＝（１、０）の時は、Ｄ２端子がＹ端子に接続される。
ＤＡＯ端子は、ストロボマイコン２００に内蔵されたＤ／Ａ変換器の出力端子であり、コンパレータ２０４及び２０５のコンパレートレベルをアナログ電圧で出力する。ＴＲＩＧ端子は、トリガ回路２０２に発光を指示するトリガ信号出力端子である。ＣＮＴ端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１の発振開始停止を制御する出力端子であり、説明上、Ｈｉで充電開始、Ｌｏで充電停止とする。ＩＮＴ端子は、積分回路２０８の積分の開始／リセットを制御する端子であり、説明上、Ｈｉで積分リセット、Ｌｏで積分許可とする。ＡＤ０端子及びＡＤ１端子は、入力される電圧をマイコン２００内部で処理できる用にディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄ入力端子であり、ＡＤ０端子は、メインコンデンサＣ１の電圧をモニタするものであり、ＡＤ１端子は、積分回路２０８の積分出力電圧をモニタするものである。
Ｚ０端子及びＺ１端子は、ズーム駆動モータ２１２を駆動するモータドライバ２１１を制御する制御出力端子である。ＺＭ０端子、ＺＭ１端子及びＺＭ２端子は、ズーム位置検出エンコーダ２１５を入力する入力端子である。ＣＯＭ０端子は、ズーム位置検出エンコーダ２１５のグランドレベルに相当する電流引き込みを行う共通端子である。
ＢＯＵＮＣＥ端子は、ストロボ部１８がバウンス状態であるか否かを示すスイッチＳＷＢからの信号を入力する入力端子である。ＴＡＴＯＵ端子は、多灯ストロボの設定を示すスイッチＳＷＴからの信号を入力する入力端子である。Ｍ＿Ｚｏｏｍ端子は、マニュアルズームの設定を示すスイッチＳＷＭＺからの信号を入力する入力端子である。
続いて、このストロボ部１８のそれぞれの動作を説明しながら、各構成部について説明する。
＜発光可能状態検知＞
ストロボマイコン２００は、ＡＤ０端子に入力されたメインコンデンサＣ１の分圧された電圧をＡＤ変換することによって、メインコンデンサＣ１の電圧が発光可能な所定電圧以上であるか否かを判断し、この判断の結果、メインコンデンサＣ１の電圧が発光可能な所定電圧以上である場合には、ＣＨＧ端子より所定電流を吸い込み、カメラ本体１側には、発光可能であることを示す信号が伝わる。また、この際にＬＥＤ端子をＨｉに設定し、ＬＥＤ２１６を発光させて、発光可能であることを表示する。
一方、メインコンデンサＣ１の電圧が発光可能な所定電圧未満である場合には、ＣＨＧ端子がノンアクティブに設定されて電流が遮断され、カメラ本体１側には発光不能であることを示す信号が伝わる。また、この際にＬＥＤ端子をＬｏに設定し、ＬＥＤ２１６を消灯させて、発光不能であることを表示する。
＜ストロボ照射角設定＞
ストロボマイコン２００は、ＺＭ０〜ＺＭ２端子への入力から現在のズーム位置を読み込み、シリアル通信によってカメラ本体１から指示されたズーム位置になるように、Ｚ０端子及びＺ１端子を介して所定の信号を出力することにより、モータドライバ２１１を駆動させる。
また、マニュアルズーム設定釦（不図示）によって、撮影者がマニュアルでストロボ照射角を設定するときには、ストロボマイコン２００は、Ｍ＿Ｚｏｏｍ端子への入力に従って、所定のズーム位置になるようにモータドライバ２１１を駆動させる。
＜予備フラット発光＞
ストロボ部１８が発光可能状態のとき、カメラ本体１は、プリ発光の発光強度と発光時間を通信すると共に、プリ発光を指示することができる。
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強度信号に応じて、ＤＡＯ端子に所定の電圧を設定する。次にＳＥＬ１端子にＬｏ、ＳＥＬ０端子にＨｉを出力し、データセレクタ２０６の入力としてＤ１端子を選択する。このとき、キセノン管１９はまだ発光していないので、受光素子３２の光電流はほとんど流れず、コンパレータ２０５の反転入力端子に入力されるフラット発光制御用モニタ回路（第２のモニタ回路）２０９の出力は発生せず、コンパレータ２０５の出力はＨｉであるので、発光制御回路２０３は導通状態となる。次に、ＴＲＩＧ端子よりトリガ信号を出力すると、トリガ回路２０２は、高圧を発生してキセノン管１９を励起し、発光が開始される。
一方、ストロボマイコン２００は、トリガの発生から所定時間後に、積分回路２０８に積分開始を指示し、積分回路２０８は、閃光発光制御用モニタ回路（第１のモニタ回路）２０７の出力、すなわち、光量積分用の受光素子３１の対数圧縮された光電出力を積分開始すると同時に、所定時間をカウントするタイマーを起動させる。
プリ発光が開始されると、フラット発光の発光強度制御用の受光素子３２における光電流が多くなり、フラット発光制御用モニタ回路（第２のモニタ回路）２０９の出力が上昇し、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２０５の出力はＬｏに反転する。そして、発光制御回路２０３は、キセノン管１９の発光電流を遮断して放電ループが絶たれるが、ダイオードＤ１、コイルＬ１により環流ループが形成され、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は、徐々に減少する。発光電流の減少に伴い、発光強度が低下するので、受光素子３２の高電流は減少し、フラット発光制御用モニタ回路（第２のモニタ回路）２０９の出力は低下して所定のコンパレートレベル以下となると、再びコンパレータ２０５の出力がＨｉに反転する。そして、発光制御回路２０３が再度導通してキセノン管１９の放電ループが形成され、発光電流が増加して発光強度も増加する。このように、ＤＡＯ端子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２０５は短い周期で発光強度の増加・減少を繰り返し、結果的には、所望するほぼ一定の発光強度で発光を継続させるフラット発光の制御ができる。
前述した発光時間タイマーをカウントし、所定のプリ発光時間が経過すると、ストロボマイコン２００は、ＳＥＬ１端子をＬｏ、ＳＥＬ０端子をＬｏに設定し、データセレクタ２０６の入力としてＤ０端子、すなわちＬｏレベルの入力を選択する。これにより、データセレクタ２０６の出力は強制的にＬｏレベルとなり、発光制御回路２０３は、キセノン管１９の放電ループを遮断し、発光終了する。
発光終了時に、ストロボマイコン２００は、プリ発光を積分した積分回路２０８の出力をＡ／Ｄ入力端子であるＡＤ１端子から読み込んでＡ／Ｄ変換を行い、プリ発光時の測光積分値、すなわちプリ発光時の発光量をディジタル値（ＩＮＴｐ）として読みとることができる。
＜本発光制御＞
カメラマイコン１００は、プリ発光時の多分割測光センサ７からの被写体反射光の輝度値等から、本発光量のプリ発光に対する適正相対値（γ）を求め、ストロボマイコン２００に送信する。ストロボマイコン２００は、プリ発光時の測光積分値（ＩＮＴｐ）に、カメラ本体１のカメラマイコン１００から送信された適正相対値（γ）の値を掛け合わせて適正積分値（ＩＮＴｍ）を求め、ＤＡＯ端子の出力にこの適正積分値（ＩＮＴｍ）を設定する。
続いて、ストロボマイコン２００は、ＳＥＬ１端子にＨｉ、ＳＥＬ０端子にＬｏを出力し、データセレクタ２０６の入力としてＤ２端子を選択する。このとき、積分回路２０８は動作禁止状態なので、コンパレータ２０４の反転入力端子に入力される積分回路２０８の出力は発生せず、コンパレータ２０４の出力はＨｉとなり、発光制御回路２０３は、導通状態となる。
続いて、ストロボマイコン２００は、ＴＲＩＧ端子からトリガ信号を出力すると、トリガ回路２０２は、高圧を発生してキセノン管１９を励起し、発光が開始される。また、ストロボマイコン２００は、トリガの印加によるトリガノイズが収まるとともに実際の発光が開始される１０数μｓｅｃ後に、積分開始端子であるＩＮＴ端子をＬｏレベルに設定し、積分回路２０８では、第１センサ３１からの出力を閃光発光制御用モニタ回路（第１のモニタ回路）２０７を介して積分する。そして、この積分出力がＤＡＯ端子で設定された所定電圧に到達すると、コンパレータ２０４は反転し、データセレクタ２０６を介して発光制御回路２０３は導通を遮断され、発光は停止する。一方、ストロボマイコン２００は、ＳＴＯＰ端子をモニタし、ＳＴＯＰ端子が反転し発光が停止すると、ＳＥＬ１端子をＬｏ、ＳＥＬ０端子をＬｏに設定して強制発光禁止状態に設定するとともに、積分開始端子であるＩＮＴ端子をＨｉに反転して積分回路２０８による積分を終了し、発光処理を終了する。このようにして、本発光を適正な発光量に制御することができる。
次に、図６〜図９を用いて、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラの動作を説明する。この図６〜図９に示す１眼レフレックスカメラの動作としては、主としてカメラマイコン１００による制御動作を中心に説明する。なお、図６〜図９のフローチャートの説明においては、図４（Ａ）の測距ポイントＳＣで焦点状態を検出する場合の例で説明を行う。
図６は、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラの動作を示すフローチャートである。
図６において、当該１眼レフレックスカメラの動作が開始すると、まず、ステップＳ１０１では、カメラマイコン１００は、レリーズ釦の第１ストロークでオンする第１のＳＷ１がオンであるか否かを判断する。そして、第１のＳＷ１がオンであると判断されるまでこのステップＳ１０１の動作を繰り返し、第１のＳＷ１がオンであると判断されると、ステップＳ１０２に移行する。
続いて、ステップＳ１０２では、カメラマイコン１００は、測光回路１０６からの撮影画面内の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体の輝度信号（輝度値）をＡ／Ｄ変換して、当該Ａ／Ｄ変換した輝度信号に基づいて、後述する露光動作に用いるシャッタースピード、絞り値を演算により求める測光演算を行う。この測光演算処理の詳細については、図７において後述する。
続いて、ステップＳ１０３では、カメラマイコン１００は、焦点検出ラインセンサ２９及び焦点検出回路１０５を駆動して、周知の位相差検出法を用いることにより、測距ポイントＳＣでの被写体に対する焦点状態の検出を行う。ここで、本実施形態では、図４（Ａ）の測距ポイントＳＣで焦点状態を検出するとしているが、前述したように当該カメラには複数の測距ポイントＳＬ、ＳＣ及びＳＲがあるため、焦点検出する測距ポイントを選択する方法としては、撮影者が任意に測距ポイントを設定できる方式の場合と、近点優先を基本の考え方とした周知の自動選択アルゴリズム方式の場合等がある。
続いて、ステップＳ１０４では、カメラマイコン１００は、選択された測距ポイント（本実施形態では、測距ポイントＳＣ）で合焦となるように、レンズ鏡筒部１１のレンズマイコン１１２と通信を行うことによってレンズの焦点調節を行う。そして、カメラマイコン１００は、レンズの合焦位置に関する絶対距離情報や被写体との絶対距離情報をレンズマイコン１１２との通信によって得る。
続いて、ステップＳ１０５では、カメラマイコン１００は、レリーズ釦の第２ストロークでオンする第２のスイッチＳＷ２がオンであるか否かを判断する。この判断の結果、第２のスイッチＳＷ２がオンでない、すなわち第２のスイッチＳＷ２がオフである場合には、ステップＳ１０１に戻り、第２のスイッチＳＷ２がオンであると判断されるまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４までの動作を繰り返す。一方、第２のスイッチＳＷ２がオンであると判断された場合には、ステップＳ１０６に移行し、レリーズ動作に進む。
続いて、レリーズ動作に入ると、ステップＳ１０６では、カメラマイコン１００は、ストロボ部１０８における発光量を演算する。このストロボ部１０８における発光量の演算処理の詳細については、図８及び図９において後述する。
続いて、ステップＳ１０７では、カメラマイコン１００は、露光動作を行う。すなわち、カメラマイコン１００は、主ミラー２をアップさせてサブミラー２５とともに撮影光路から退去させ、レンズマイコン１１２を介して撮影レンズ１２〜１４及び撮影レンズ絞り１５を制御し、決められたシャッタースピード値（ＴＶ）になるようにシャッター制御回路１０７を制御する。このとき、シャッターの全開に同期してスイッチＳＷＸがオンし、このスイッチＳＷＸがオンした信号がストロボ部１８に送信されて、これが本発光の命令となる。そして、ストロボマイコン２００は、カメラマイコン１００から送信されてきた適正相対値（γ）に基づいて、前述した適正積分値（ＩＮＴｍ）を設定して本発光の制御を行う。
その後、カメラマイコン１００は、撮影光路より退去した主ミラー２等をダウンさせてこれらを再び撮影光路へ斜設させ、モータ制御回路１０８とフイルム走行検知回路１０９とを駆動してフィルムを１駒巻上げて、図６に示したフローチャートを終了する。
次に、図６のステップＳ１０２に示した測光演算処理のサブルーチンについて説明する。図７は、図６のステップＳ１０２に示した測光演算処理の詳細な処理を示したフローチャートである。
まず、ステップＳ１２１では、カメラマイコン１００は、測光回路１０６を介して多分割測光センサ７から、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体の輝度値を取得し、取得した各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を当該カメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに格納する。この際、カメラマイコン１００は、例えば、以下に示すように、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を格納する。
Ｓ（ｉ） （ここで、本実施形態ではｉ＝１〜１５であり、図４（Ａ）の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５に対応する）
このＳ（ｉ）は、輝度値をログ圧縮した値であり、光量が倍になると１段というように表現する。このログ圧縮した値を使用することで、非常に暗いシーンから非常に明るいシーンまでの約２０段くらいのダイナミックレンジの輝度値を簡単な数値で表すことができるため、測光の演算で一般的に使用されている。
続いて、ステップＳ１２２では、カメラマイコン１００は、操作部材（不図示）により撮影者が選択した測光モードが如何なるものであるかを判断する。本実施形態では、測光モードとして、スポット測光モードと、評価測光モードとが設定可能となっている。この判断の結果、測光モードがスポット測光モードである場合には、ステップＳ１２３に進み、一方、測光モードが評価測光モードである場合には、ステップＳ１２４に進む。
ステップＳ１２２で測光モードがスポット測光モードであると判断された場合、続いて、ステップＳ１２３では、カメラマイコン１００は、スポット測光モードは被写界（撮影画面）の中央部の狭い領域の輝度値からカメラの露出を決めるモードであるので、本実施形態では、露出値Ｂとして、焦点状態を検出する測距ポイントＳＣを含む測光領域Ｓ０８の輝度値であるＳ（８）をそのまま代入する。
一方、ステップＳ１２２で測光モードが評価測光モードであると判断された場合、続いて、ステップＳ１２４では、カメラマイコン１００は、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値のうち、焦点状態を検出する測距ポイントＳＣを含む測光領域Ｓ０８の輝度値に対して、当該測光領域Ｓ０８と隣接する周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行う、本発明のポイントとなるフィルタ演算を行う。このフィルタ演算は、光学的なフィルタをかけたものと同等な効果が得られるようになされるものである。
以下に、ステップＳ１２４でのフィルタ演算を具体的に説明する。
まず、以下の数式に示すように、各Ｓ（ｉ）の値をログ圧縮値から、リニアな値に変換する。
ＬＳ（ｉ） ← ２S(i) （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
次に、以下の数式に示すように、所定の測光領域における輝度値に対して、当該所定の測光領域と隣接する測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行ってフィルタ演算を行う。
ＦＬＳ（ｉ） ←｛Σｋ（ｉ,ｊ）×ＬＳ（ｉ）｝÷ｄ（ｉ） （ここで、
本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
また、上記数式のｋ（ｉ,ｊ）及びｄ（ｉ）は、図１２に示した値となる。
次に、上記数式のＦＬＳ（ｉ）はリニアな値となるので、以下の数式に示すように、再びログ圧縮の値に変換する。
ＦＳ（ｉ） ← Ｌｏｇ2ＦＬＳ（ｉ）
このようにして、ステップＳ１２４でのフィルタ演算が行われる。なお、測光モードが評価測光モードであっても、撮影モードが例えばポートレードモードに設定されているのであれば、測光領域Ｓ０１、Ｓ０５、Ｓ０６、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１５に対してはフィルタ演算を行わなくとも構わない。撮影モードがポートレートモードに設定されていれば、主被写体が撮影画面の端部に移動する確率が低いためである。
続いて、ステップＳ１２５では、カメラマイコン１００は、ステップＳ１２４でのフィルタ演算の後に、焦点状態を検出する測距ポイントＳＣを含む測光領域Ｓ０８に重み付けを行う重み付け平均演算を行って、露出値Ｂを算出する。以下に、ステップＳ１２５での露出値Ｂの算出を具体的に説明する。
焦点状態を検出する測距ポイントが図４（Ａ）に示す測距ポイントＳＣの場合（本実施形態の例の場合）には、以下の数式に示す重み付け平均演算を行って、露出値Ｂを算出する。
Ｂ ←［８×ＦＳ（８）＋４×｛ＦＳ（３）＋ＦＳ（７）＋ＦＳ（９）＋ＦＳ（１３）｝＋｛ＦＳ（１）＋ＦＳ（２）＋ＦＳ（４）＋ＦＳ（５）＋ＦＳ（６）＋ＦＳ（１０）＋ＦＳ（１１）＋ＦＳ（１２）＋ＦＳ（１４）＋ＦＳ（１５）｝］÷３４
また、焦点状態を検出する測距ポイントが図４（Ａ）に示すＳＬの場合には、以下の数式に示す重み付け平均演算を行って、露出値Ｂを算出する。
Ｂ ←［８×ＦＳ（７）＋４×｛ＦＳ（２）＋ＦＳ（６）＋ＦＳ（８）＋ＦＳ（１２）｝＋｛ＦＳ（１）＋ＦＳ（３）＋ＦＳ（４）＋ＦＳ（５）＋ＦＳ（９）＋ＦＳ（１０）＋ＦＳ（１１）＋ＦＳ（１３）＋ＦＳ（１４）＋ＦＳ（１５）｝］÷３４
また、焦点状態を検出する測距ポイントが図４（Ａ）に示すＳＲの場合には、以下の数式に示す重み付け平均演算を行って、露出値Ｂを算出する。
Ｂ ←［８×ＦＳ（９）＋４×｛ＦＳ（４）＋ＦＳ（８）＋ＦＳ（１０）＋ＦＳ（１４）｝＋｛ＦＳ（１）＋ＦＳ（２）＋ＦＳ（３）＋ＦＳ（５）＋ＦＳ（６）＋ＦＳ（７）＋ＦＳ（１１）＋ＦＳ（１２）＋ＦＳ（１３）＋ＦＳ（１５）｝］÷３４
上述したように一部の測光領域でフィルタ演算をしなかった場合は、その測光領域についてはＳ（ｉ）の値を用いて平均演算を行う。本実施形態では、焦点状態を検出する測距ポイントを含む測光領域の輝度値に対しては８倍の重み付けを行い、焦点状態を検出する測距ポイントを含む測光領域に対して上下左右に隣接する測光領域の輝度値に対しては４倍の重み付けを行い、その他の測光領域の輝度値に対しては当該輝度値のままとして加算を行い、これらの平均演算を行って露出値Ｂを算出している。
なお、ステップＳ１２５での重み付け平均演算は、ログ圧縮の値のまま重み付け平均を行う。これは、撮影画面内に明るいものから暗いものまで存在するようなシーンの場合、明るいものも暗いものもフィルムのラチチュードの中に入るようにこのようなアルゴリズムが考えられている。仮に、リニア系の値のままこのような重み付け平均演算を行うと、どうしても明るいものの影響を受けやすく、アンダーな写真が多くなってしまうことが懸念される。
続いて、ステップＳ１２６では、カメラマイコン１００は、露出値Ｂから、シャッタースピード（ＴＶ値）、絞り値（ＡＶ値）を演算し、図６のステップＳ１０２に示した測光演算処理が終了する。
次に、図６のステップＳ１０６に示したストロボ発光量演算処理のサブルーチンについて説明する。図８及び図９は、図６のステップＳ１０６に示したストロボ発光量演算処理の詳細な処理を示したフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１では、カメラマイコン１００は、測光回路１０６を介して多分割測光センサ７から、プリ発光の直前の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体の輝度値を取得し、取得した各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を当該カメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに格納する。この際、カメラマイコン１００は、例えば、以下に示すように、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を格納する。
Ｐ（ｉ） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
このＰ（ｉ）も、前述したＳ（ｉ）と同様に、輝度値をログ圧縮した値であり、２倍の輝度があると、Ｐ（ｉ）は、１増加するといった値である。
続いて、ステップＳ２０２では、カメラマイコン１００は、ステップＳ１２４と同様に、フィルタ演算を行う。
以下に、ステップＳ２０２でのフィルタ演算を具体的に説明する。
まず、以下の数式に示すように、各Ｐ（ｉ）の値をログ圧縮値から、リニアな値に変換する
ＬＰ（ｉ） ← ２P(i) （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
次に、以下の数式に示すように、所定の測光領域における輝度値に対して、当該所定の測光領域と隣接する測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行ってフィルタ演算を行う。
ＦＬＰ（ｉ） ←｛Σｋ（ｉ,ｊ）×ＬＰ（ｉ）｝÷ｄ（ｉ） （ここで、
本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
また、上記数式のｋ（ｉ,ｊ）及びｄ（ｉ）は、図１２に示した値となる。
次に、上記数式のＦＬＰ（ｉ）はリニアな値となるので、以下の数式に示すように、再びログ圧縮の値に変換する。
ＦＰ（ｉ） ← Ｌｏｇ2ＦＬＰ（ｉ）
このようにして、ステップＳ２０２でのフィルタ演算が行われる。
続いて、ステップＳ２０３では、カメラマイコン１００は、ストロボ部１８に対してプリ発光の命令を行う。ストロボマイコン２００は、この命令に従って、前述したようにプリ発光動作を行う。更に、ステップＳ２０３では、カメラマイコン１００は、プリ発光のフラット発光が持続している間に、測光回路１０６を介して多分割測光センサ７から、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体の輝度値を取得し、取得した各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を当該カメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに格納する。この際、カメラマイコン１００は、例えば、以下に示すように、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度値を格納する。
Ｈ（ｉ） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
このＨ（ｉ）も、前述したＰ（ｉ）と同様に、輝度値をログ圧縮した値である。
続いて、ステップＳ２０４では、カメラマイコン１００は、ステップＳ２０２と同様に、フィルタ演算を行う。
以下に、ステップＳ２０４でのフィルタ演算を具体的に説明する。
まず、以下の数式に示すように、各Ｈ（ｉ）の値をログ圧縮値から、リニアな値に変換する。
ＬＨ（ｉ） ← ２H(i) （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
次に、以下の数式に示すように、所定の測光領域における輝度値に対して、当該所定の測光領域と隣接する測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行ってフィルタ演算を行う。
ＦＬＨ（ｉ） ←｛Σｋ（ｉ,ｊ）×ＬＨ（ｉ）｝÷ｄ（ｉ） （ここで、
本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
また、上記数式のｋ（ｉ,ｊ）及びｄ（ｉ）は、図１２に示した値となる。
次に、上記数式のＦＬＨ（ｉ）はリニアな値となるので、以下の数式に示すように、再びログ圧縮の値に変換する。
ＦＨ（ｉ） ←Ｌｏｇ2ＦＬＨ（ｉ）
このようにして、ステップＳ２０４でのフィルタ演算が行われる。
続いて、ステップＳ２０５では、カメラマイコン１００は、フィルタ演算により求められたＦＰ（ｉ）とＦＨ（ｉ）とから、プリ発光時の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体反射光量の演算、すなわち、プリ発光時の反射光分のみの輝度値を抽出する。そして、取得した各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５におけるプリ発光時の反射光分のみの輝度値を当該カメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに格納する。この際、カメラマイコン１００は、例えば、以下に示す数式により算出された、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５におけるプリ発光時の反射光分のみの輝度値を格納する。
Ｄ（ｉ） ← Ｌｏｇ2（２FH(i)−２FP(i)） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
なお、上記数式においては、ＦＰ（ｉ）とＦＨ（ｉ）とがそれぞれログ圧縮された値であるため、一度、べき乗数をとって伸長させてから差分をとり、そして、再度ログ圧縮してＤ（ｉ）を算出している。
続いて、ステップＳ２０６では、カメラマイコン１００は、プリ発光する前と、プリ発光したときのそれぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比を演算し、算出された各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比を当該カメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに格納する。この際、カメラマイコン１００は、例えば、以下に示す数式により算出された、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比を格納する。
Ｒ（ｉ）＝ＦＨ（ｉ）−ＦＰ（ｉ） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
なお、上記数式においては、Ｐ（ｉ）とＨ（ｉ）とがそれぞれログ圧縮された値であるため、その差分をとることは、輝度値の比をとることと等価である。
ここで、なぜ、プリ発光する前とプリ発光したときの各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比を演算するかを以下に説明する。
プリ発光がないときに撮影画面内の各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における被写体がその雰囲気中で何らかの光源により一様に照らされている場合を仮定すると、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における輝度は、被写体の光の反射率に比例している。ここでプリ発光を行うと、被写体からの反射光は被写体との距離のマイナス２乗に比例し、被写体の光の反射率にも比例している。すなわち、プリ発光する前とプリ発光したときのそれぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比を演算すると、被写体との距離のマイナス２乗に比例した値を求めることになる。よって、Ｒ（ｉ）という値が同一の領域では、被写体までの距離が同一であるといえるからである。
続いて、ステップＳ２０７では、カメラマイコン１００は、上述した被写体の距離に関する情報から、所定値ＬＶＬ０，ＬＶＬ１の演算を行う。以下に、所定値ＬＶＬ０，ＬＶＬ１の演算について、具体的に説明する。
まず、所定値ＬＶＬ０として、以下の数式の演算を行う。
ＬＶＬ０＝−Ｌｏｇ2（Ｄ）×２＋Ｃ２
この所定値ＬＶＬ０は、前述のように、カメラマイコン１００がレンズマイコン１１２から被写体との絶対距離情報（Ｄ）を得て、その絶対距離における標準的な反射率の被写体の場合の反射輝度がどの程度になるかで計算される。また、上記数式のＣ２は、プリ発光の発光量等で決まる値であり、被写体との絶対距離情報（Ｄ）で標準的な反射率の被写体の場合の反射輝度より、少し高くなるように決められている。これは、被写体との絶対距離情報（Ｄ）が多少の誤差や幅をもっているためであり、その誤差分だけ高くして、実際の標準的な反射率の被写体におけるプリ発光の反射光が所定値ＬＶＬ０より高くならないようにしている。なお、所定値ＬＶＬ０もログ圧縮された値である。
また、所定値ＬＶＬ１として、以下の数式の演算を行う。
ＬＶＬ１＝ＬＶＬ０−Ｃ３
上記数式において、Ｃ３は、実際の標準的な反射率の被写体におけるプリ発光の反射光が、所定値ＬＶＬ１よりも下回らないように、被写体との絶対距離情報（Ｄ）の誤差や幅を考慮して決められている。なお、所定値ＬＶＬ１もログ圧縮された値である。
また、被写体との絶対距離情報が不明なシステムでは、図１０に示すｔａｂｌｅ１を用いて、以下の数式により所定値ＬＶＬ０を算出する。
ＬＶＬ０＝ｔａｂｌｅ１（ｆ）
ここで、ｆは焦点距離であり、ｔａｂｌｅ１は、図１０に示されたテーブルである。
例えば、図１０を参照して、焦点距離ｆが２８ｍｍの撮影レンズであれば、０．５ｍの距離に標準的な反射率の被写体があった場合の反射輝度を所定値ＬＶＬ０とする。これは、この焦点距離で撮影をする場合、０．５ｍよりも近い被写体を撮影することは、まずありえないので、被写体におけるプリ発光の反射光が所定値ＬＶＬ０よりも低いということである。同じく、焦点距離ｆが５０ｍｍの撮影レンズであれば０．８ｍ、焦点距離ｆが８５ｍｍであれば１．１ｍというように、その焦点距離よりも被写体は遠くにあり、被写体におけるプリ発光の反射光が所定値ＬＶＬ０よりも低いということである。
また、所定値ＬＶＬ１として、以下の数式の演算を行う。
ＬＶＬ１＝ＬＶＬ０−Ｃ１
上記数式において、Ｃ１は、被写体におけるプリ発光の反射光が所定値ＬＶＬ１よりも下回らないように決められており、例えば、５０ｍｍレンズのときに３．２ｍよりも遠い位置に被写体が存在する確率が少ないということであれば、６．４÷０．８＝８で、８倍の距離のときは、被写体における反射光は６段低くなるので、Ｃ１＝６という値をとる。
続いて、ステップＳ２０８では、カメラマイコン１００は、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５におけるＤ（ｉ）が前述の所定値ＬＶＬ０〜ＬＶＬ１の間（所定範囲）に入る測光領域のみを抜き出す。これにより、ガラス正反射で、Ｄ（ｉ）が非常に高くなっている測光領域や、完全にストロボ光が届かなくて、Ｄ（ｉ）が非常に低くなっている測光領域を除外して、主被写体の存在する可能性のある測光領域だけを抜き出すことができる。なお、Ｄ（ｉ）は、Ｈ（ｉ）と値が大きく変わらないことが多いので、ステップＳ２０８において、Ｄ（ｉ）に換えてＨ（ｉ）を使用してもよい。
続いて、ステップＳ２０９では、カメラマイコン１００は、一番近くにいる被写体が主被写体である確率が一番高いので、ステップＳ２０８で抜き出した測光領域の中で、前述のプリ発光する前とプリ発光したときのそれぞれの測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５の輝度値の比であるＲ（ｉ）が最大のものを基準となるｂａｓｅＲとし、Ｒ（ｉ）がｂａｓｅＲと同一の被写体を主被写体として仮定する。
続いて、ステップＳ２１０では、カメラマイコン１００は、以下に示す数式により、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５でのＲ（ｉ）とｂａｓｅＲとの差（比）を求める。
ＲＲ（ｉ）＝ｂａｓｅＲ−Ｒ（ｉ） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
このステップＳ２１０では、上記数式で示すように、ｂａｓｅＲもＲ（ｉ）もログ圧縮された値なので、実際には基準の距離の測光領域（ｂａｓｅＲとなる測光領域）と、その他の測光領域と比を算出していることになる。この値が小さい測光領域は、仮定した主被写体と等価な距離に被写体が存在する領域であり、また、この値が正に大きくなるほど、その測光領域は、当該カメラからの距離が仮定した主被写体よりも遠くに離れた位置に被写体が存在することになる。逆に、この値が負に大きくなるほど、当該カメラからの距離が仮定した主被写体よりも近くの位置に被写体が存在することになり、この場合、当該被写体が障害物であったり、或いは、ガラスの正反射のため異常な値を示しただけであったりする。
続いて、ステップＳ２１１では、カメラマイコン１００は、図１１に示すｔａｂｌｅ２を用いて、以下に示す数式により、ＲＲ（ｉ）の値に基づいて、各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５における重み付け係数を求める。
Ｗ（ｉ）＝ｔａｂｌｅ２（ＲＲ（ｉ）） （ここで、本実施形態では、ｉ＝１〜１５）
図１１に示したｔａｂｌｅ２において、まず、ＲＲ（ｉ）が０のところをみると、重み付け係数Ｗ（ｉ）が１２となっていて、一番重み付け係数が高い。これは、ＲＲ（ｉ）＝０の測光領域が、主被写体と仮定した測光領域であるので当然のことである。ＲＲ（ｉ）が０．４、０．６とだんだん大きくなっていく場合、これは当該カメラからの距離が仮定した主被写体よりもだんだん遠く離れた位置に被写体が存在するとする測光領域であるので、重み付け係数Ｗ（ｉ）は、それぞれ１０、８とだんだんと減少している。このように、徐々に重み付け係数を減少させることにより、撮影毎に被写体が移動してキリムラ（ストロボ露出がばらつくこと）となることを防止することや、奥行きのある被写体の場合に、一番近くにある被写体だけに重み付けを行うのみならず奥行き部分にも重み付けをかけて平均化を行うことによって、奥行き部分までストロボ光のまわりのよい写真とすることができる、等が実現可能となる。
また、ＲＲ（ｉ）がマイナスとなる測光領域は、被写体が障害物であったり、或いは、ガラスの正反射のため異常な値を示したものであるため、重み付け係数を小さくしている。しかし、前述のキリムラを避けるために、急激に重み付けを小さくすることはしない。ここで、注意したいのは、ステップＳ２０８では、主被写体の存在する可能性のある測光領域以外の測光領域は除外しているが、ステップＳ２１１での重み付け係数を決定する測光領域は、撮影画面の全各測光領域Ｓ０１〜Ｓ１５である。
続いて、ステップＳ２１２では、カメラマイコン１００は、以下に示す数式により、被写体における反射光の重み付け平均の演算を行う。
ＡＶＥ＝Σ（Ｄ（ｉ）×Ｗ（ｉ） ）／ΣＷ（ｉ） （ここで、本実施形態
では、ｉ＝１〜１５）
上記数式を用いた、被写体における反射光の重み付け平均の演算により、当該カメラから同一距離にある領域での主被写体をうまく抽出し、主被写体に大きく重み付けをかけた、被写体の反射光の演算ができる。
続いて、ステップＳ２１３では、カメラマイコン１００は、以下に示す数式により、本発光の発光量を演算する。
γ＝ＴＡＲＧＥＴ−ＡＶＥ
ここで、ＴＡＲＧＥＴは、フィルム面に適正露光を得るためのターゲットの光量であり、γは、カメラマイコン１００からストロボマイコン２００へ送信する、プリ発光に対する本発光の発光量の適正相対値である。
本発明の実施形態では、本発明に係る撮像装置として、フィルムに露光する銀塩カメラである1眼レフレックスカメラを適用した例で説明しているが、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサに像を結び、露光動作を行い、記録する電子式カメラにおいても適用することが可能であり、この場合も同様な効果が得られる。もちろん、最近多く世に出ているデジタルスチルカメラも当然のように適用することができる。また、測光出力をフィルタ演算した後のカメラの露出値Ｂを決める演算は、これまでに様々な方法が提案されており、本発明においては、本実施形態で示した演算処理に限られるものではなく、様々な演算アルゴリズムを適用することが可能である。
また、本発明の実施形態では、シャッタースピードと絞り値に関する露光値を決めるのにスポット測光モードと評価測光モードとの２つの測光モードの例を挙げたが、ストロボの発光量としての露光値を決めるのにも、スポット測光的な発光量の決め方もあり、本発明の実施形態の応用例となる。
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラでは、撮影画面内を複数の測光領域に分割し、前記各測光領域における被写体の輝度を多分割測光センサ７で測光し（ステップＳ１２１）、多分割測光センサ７での測光に係る測光モードを判定し（ステップＳ１２２）、判定された測光モードに応じて露出値Ｂを決定するようにしている（ステップＳ１２３，ステップＳ１２４）。
また、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラでは、被写体に対する撮影画面内の測距ポイントでの焦点状態を、焦点検出ラインセンサ２９及び焦点検出回路１０５等により検出しており（ステップＳ１０３）、多分割測光センサ７で測光した各測光領域の輝度値に対して、当該測光領域と隣接する測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算を行っており（ステップＳ１２４）、ステップＳ１２２での測光モード判定によりスポット測光モード（第１の測光モード）であると判定された場合には、前記フィルタ演算を行わずに、前記測距ポイントを含む所定の測光領域における輝度値に基づいて露出値Ｂを決定し（ステップＳ１２３）、ステップＳ１２２での測光モード判定により評価測光モード（第２の測光モード）であると判定された場合には、前記フィルタ演算を行って、当該演算結果に基づいて露出値Ｂを決定している（ステップＳ１２５）。
また、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラでは、多分割測光センサ７で測光された各測光領域の輝度値をカメラマイコン１００に内蔵されたＲＡＭに圧縮した値で記憶しており（ステップＳ１２１）、ステップＳ１２３のフィルタ演算において、当該圧縮した値をリニアな値の輝度値に戻して前記平均化処理を行い、当該平均化処理の結果値を圧縮した値で出力している。
また、本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラでは、露出値Ｂは、シャッター速度と絞り値に関する値としている（ステップＳ１２６）。また、前述したように、露出値Ｂは、ストロボの発光量に関する値とすることも可能である。
本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラによれば、いかなる撮影シーンにおいても、適正で且つ応答性のよい露出制御を実現することが可能となる。さらに、ＣＣＤ等のエリアセンサを用いることなく多分割測光センサ７を形成すれば、当該カメラを安価に作製できる。
前述した本発明の実施形態に係る撮像装置（１眼レフレックスカメラ）を構成する図１〜図３の各手段、並びに撮像装置の制御方法を示した図６〜図９の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本発明の実施形態に係る撮像装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本発明の実施形態に係る撮像装置の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本発明の実施形態に係る撮像装置の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。
本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラの主として光学的な構成を示した概略断面図である。 本発明の実施形態に係る1眼レフレックスカメラの主として電気的な構成を示した概略断面図である。 本発明の実施形態に係る1眼レフレックスカメラの主として電気的な構成を示した概略断面図である。 被写体の輝度を測光する撮影画面における各測光領域を示した図である。 測光領域におけるセンサの感度分布を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る１眼レフレックスカメラの動作を示すフローチャートである。 図６のステップＳ１０２に示した測光演算処理の詳細な処理を示したフローチャートである。 図６のステップＳ１０６に示したストロボ発光量演算処理の詳細な処理を示したフローチャートである。 図８に引き続き、図６のステップＳ１０６に示したストロボ発光量演算処理の詳細な処理を示したフローチャートである。 テーブル（ｔａｂｌｅ）１を示した図である。 テーブル（ｔａｂｌｅ）２を示した図である。 各測光領域に対するｋ（ｉ,ｊ）及びｄ（ｉ）の値を示した図である。
符号の説明
１ カメラ本体
２ 主ミラー
３ ピント板
４ ペンタプリズム
５ ファインダー
６ 結像レンズ
７ 多分割測光センサ
８ シャッター
９ 感光部材
１０ レンズマウント接点
１１ レンズ鏡筒部
１２〜１４ 撮影レンズ
１５ 撮影レンズ絞り
１６ １群レンズ駆動モータ
１７ レンズ絞り駆動モータ
１８ ストロボ部
１９ キセノン管
２０ 反射板
２１ フレネル
２２ ストロボ接点
２３ 測光レンズ
２４ フィルム面測光センサ
２５ サブミラー
２６ 焦点検出ユニット
２７ ２次結像ミラー
２８ ２次結像レンズ
２９ 焦点検出ラインセンサ
３０ グラスファイバー
３１ 第１センサ（ＰＤ１）
３２ 第２センサ（ＰＤ２）
３３ スイッチ
３４ 照射角（ストロボズーム）調節機構
１００ カメラマイコン
１０５ 焦点検出回路
１０６ 測光回路

Claims (7)

  1. 撮影画面内を複数の測光領域に分割し、前記各測光領域における被写体の輝度を測光する測光手段と、
    前記測光手段での測光に係る測光モードを判定する測光モード判定手段と、
    前記測光領域の輝度値に対して、当該測光領域の周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算手段と、
    前記測光モード判定手段により第１の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いずに露出値を決定し、前記測光モード判定手段により第２の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いて露出値を決定する露出値決定手段と
    を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記被写体に対する前記撮影画面内の測距ポイントでの焦点状態を検出する焦点検出手段を更に有し、
    前記測光モード判定手段により前記第１の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いずに、前記露出値決定手段において前記測距ポイントを含む所定の測光領域における輝度値に基づいて前記露出値を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記測光モード判定手段により前記第２の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算手段での前記平均化処理の結果を用いて重み付け演算をして前記露出値を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
  4. 前記測光手段で測光された前記各測光領域の輝度値を圧縮した値で記憶する記憶手段を更に有し、
    前記フィルタ演算手段は、当該圧縮した値をリニアな値の輝度値に戻して前記平均化処理を行い、当該平均化処理の結果値を圧縮した値で出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
  5. 前記露出値は、シャッター速度と絞り値に関する値であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 前記露出値は、ストロボの発光量に関する値であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 撮影画面内を複数の測光領域に分割し、前記各測光領域における被写体の輝度を測光する測光手段を具備する撮像装置の制御方法であって、
    前記測光手段での測光に係る測光モードを判定する測光モード判定ステップと、
    前記測光領域の輝度値に対して、当該測光領域の周囲の測光領域の輝度値を加味して平均化処理を行うフィルタ演算ステップと、
    前記測光モード判定ステップにより第１の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算ステップでの前記平均化処理の結果を用いずに露出値を決定し、前記測光モード判定ステップにより第２の測光モードであると判定された場合には、前記フィルタ演算ステップでの前記平均化処理の結果を用いて露出値を決定する露出値決定ステップと
    を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
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