以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るストロボ装置を用いたカメラシステムの構成図である。
図1において、カメラシステムは、カメラ本体100、カメラ本体100に着脱可能な交換レンズ200、及びカメラ本体100に着脱可能なストロボ装置300で構成される。カメラ本体100と交換レンズ200との間は、装着時にコネクタ123により電気的に接続され、カメラ本体100とストロボ装置300との間は、装着時にコネクタ130により電気的に接続される。ストロボ装置300は、複数種類のカメラ本体に着脱可能に構成されていてもよい。
まず、カメラ本体100内の構成について説明する。
カメラマイコン101は、カメラ本体100の各部を制御するマイクロコンピュータである。カメラマイコン101は、交換レンズ200内のレンズマイコン201とコネクタ123を介して通信し、交換レンズ200のズーム位置(焦点距離情報)、距離環位置(被写体距離情報)等のレンズ情報を取得可能である。また、カメラマイコン101は、レンズマイコン201との通信が可能かどうかを判断して、カメラ本体100に対する交換レンズ200の装着状態を判定することが可能である。
クイックリターンミラー104は、カメラマイコン101からの指示を受け付けた不図示のアクチュエータが駆動することにより、アップダウンが可能である。露光の際には、後述するシャッター103が開いた状態でクイックリターンミラー104がアップして撮像素子102を露光する。また、クイックリターンミラー104は、ハーフミラーで構成され、ダウン中は、サブミラー115を介して焦点検出回路(AFセンサ)107に光を導く。
測光回路(AEセンサ)106は、交換レンズ200を通した被写体の輝度を測光値として測定する。
サブミラー115は、クイックリターンミラー104のアップに連動して退避する。クイックリターンミラー104がダウンしている間は、撮影者は、ペンタプリズム114とファインダ光学系(不図示)を通してフォーカシングスクリーン105を観察することで、交換レンズ200を通して得た像のピントや構図の確認が可能となる。
シャッター103は、カメラマイコン101の制御で撮像素子102の露光時間を自由に制御する。
撮像素子102は、交換レンズ200によって結像された被写体像を光電変換して画像信号として出力する。
A/D変換回路108は、撮像素子102から入力されたアナログの画像出力信号をデジタル信号に変換する。この際、設定されているISO感度に応じた変換を行う。
画像信号処理回路110は、静止画撮影時に、デジタル化された画像データに対してフィルタ処理や色変換処理、ガンマー/ニー処理を行い、メモリコントローラ122に出力する。また、画像信号処理回路110は、A/D変換回路108から入力される映像信号にホワイトバランス処理を施し、カメラマイコン101を介して表示部113に出力する。また、画像信号処理回路110は、JPEGなどの圧縮処理機能も有する。連写モードの場合は、画像データがバッファメモリ121に一時格納され、未処理の画像データがバッファメモリ121から読み出されて、画像信号処理回路110で画像処理や圧縮処理が行われる。そのため、連写枚数は、バッファメモリ121の記憶容量や記憶速度に左右される。
一方、動画撮影準備時には、画像信号処理回路110は、画像処理等を行いながら動画データを表示部113に送信して表示させる。同時に、AEセンサやAFセンサからのセンサ出力に基づいて演算制御が行われる。動画記録時には、動画データがメモリコントローラ122を介してメモリ120に記憶される。
カメラマイコン101は、撮影前に設定されているISO感度、画像サイズ、画質に応じた画像サイズの予測値データを基に、メモリコントローラ122を通してメモリ120の記憶容量を確認する。そして、カメラマイコン101は、撮影可能残数や動画記録可能な時間を演算し、表示部113に表示する。
メモリコントローラ122は、静止画撮影時には、画像信号処理回路110から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリ121に格納し、処理済みのデジタル画像をメモリ120に格納する。なお、不図示のカメラ本体の電源は、各ICや駆動系に必要な電力を供給する。
入力部(操作部)112は、レリーズボタン等を備え、ユーザの操作を受け付けて操作情報をカメラマイコン101に送信する。カメラマイコン101は、入力部112からの操作情報に応じて各部を制御して、撮影等の各種機能が実現される。例えば、入力部112上のレリーズボタン(不図示)が半押し状態(SW1がON)になると、カメラマイコン101が各部を制御して撮影準備動作等が行われる。そして、レリーズボタンが全押し状態(SW2がON)になると、カメラマイコン101が各部を制御して撮影動作が行われる。入力部112には、レリーズボタンの他に、ISO設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなどスイッチ類が配置されており、カメラマイコン101によりスイッチの状態が検出されている。
表示部113やファインダ内の表示部(不図示)は、カメラマイコン101の表示命令に従って画像表示を行う。表示部113には、不図示のLEDなどのバックライトが配置されている。
カメラマイコン101は、レリーズボタンが半押し状態のときに、焦点検出回路107の出力を用いてデフォーカス量を演算する。そして、カメラマイコン101は、演算したデフォーカス量に基づいて、交換レンズ200内のレンズマイコン201とコネクタ123を介して通信し、レンズ駆動回路203を制御してピントを合わせる。
次に、交換レンズ200内の構成について説明する。
撮影レンズ202は、フォーカスレンズを含む複数のレンズで構成される。レンズ駆動回路203は、例えば、ステッピングモータによって構成され、レンズマイコン201の制御によって撮影レンズ202におけるフォーカスレンズの位置を変化させることによりピントを合わせる。
絞り駆動回路206は、レンズマイコン201からの制御信号に応じて絞り205を変化させる。レンズマイコン201は、測光回路106により検出された測光値に対応する制御データをカメラマイコン101から受信し、絞り駆動回路206に制御信号を出力する。
次に、ストロボ装置300内の構成について説明する。
従来のストロボ装置における充電回路では、フォワードの自励発振方式が採用され、ストロボ装置内のメインコンデンサの充電状態により発振周波数が変化していた。
本実施形態における充電回路では、一定周波数で充電が可能な他励発振方式が採用されている。
ストロボマイコン310は、ストロボ装置300の各部の動作を制御するマイクロコンピュータである。電池301はストロボ装置300の電源である。
整流ダイオード302とコンデンサ303を図示のように接続することで、昇圧回路304が動作中に電池301の電圧が低下してもストロボマイコン310への印加電圧が低下しないように構成されている。
昇圧回路304は、電池301の電圧を三百数十Vに昇圧する昇圧回路である。昇圧回路304は、ストロボマイコン310のCHG_CLK1端子から出力される基準クロック信号と、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号を受けて発振を行う。メインコンデンサ307は、昇圧回路304により充電されるコンデンサである。
抵抗305,306は、メインコンデンサ307の充電電圧を分圧するための抵抗であり、その分圧点はストロボマイコン310のA/D端子に接続される。
放電管309は、メインコンデンサ307に充電されたエネルギーを放電することで光に変換し、その光を被写体に照射する。
トリガー回路308は、放電管309に数KVの電圧を印加して発光を開始させる既知のトリガー回路である。トリガー回路308は、ストロボマイコン310のTRIG端子から信号を受けると、放電管309にトリガー電圧を印加する。
発光制御回路314は、放電管309の発光の開始/停止を制御する制御回路である。発光制御回路314は、一般的には、絶縁ゲート型トランジスタなどを用いている。発光制御回路314は、放電管309の発光時点では導通状態であり、閃光放電を中止する場合に非導通状態として発光を停止する。発光時は発光制御回路314が導通状態であり、トリガー回路308の出力電圧が放電管309に印加されることで放電管309は発光を開始する。このとき、メインコンデンサ307の充電エネルギーは、メインコンデンサ307の高圧側→放電管309→発光制御回路314→メインコンデンサ307の低圧側(GND)の放電ループが形成され放電する。
フォトダイオード330は、放電管309の発光量を受光するセンサとしてのフォトダイオードであり、光ファイバー等により放電管309から発せられる光の一部が入射される。
積分回路311は、フォトダイオード330の受光電流を積分する積分回路である。放電管309の発光に伴い、ストロボマイコン310のINT_ST端子から信号を受けると積分を開始する。積分回路311は、コンパレータ312の反転入力端子と、ストロボマイコン310のINT_AD端子にアナログ信号を出力する。コンパレータ312の非反転入力端子は、ストロボマイコン310のINT_DAC端子に接続される。
2入力のANDゲート回路313の一方の入力端子は、コンパレータ312の出力端子に接続され、他方の入力端子はストロボマイコン310のFL_START端子に接続されている。そして、ANDゲート回路313の出力端子は、発光制御回路314に接続されている。
放電管309が組み込まれた反射傘315と、ストロボ装置300の照射角を変更するストロボ光学系316の距離を変更することにより、被写体への照射ガイドナンバー及び配光を変化させることが可能である。
ズーム駆動回路317は、放電管309が組み込まれた反射傘315を移動させるモータを含む駆動回路である。レンズマイコン201からコネクタ123を介してズーム情報を受信したカメラマイコン101は、当該ズーム情報に応じた制御信号をストロボマイコン310に出力する。ストロボマイコン310は、ZOOM端子からズーム駆動回路317にズーム信号を出力して、ズーム駆動回路317を制御する。
交換レンズ200から得られる焦点距離情報は、コネクタ123、カメラマイコン101及びコネクタ130を介して、撮影レンズの焦点距離情報として、ストロボマイコン310に送信される。
位置検出部318は、ストロボ光学系316の位置を検出するためのエンコーダ等の位置検出部である。
位置検出部318からストロボマイコン310のPOSI端子に移動情報が入力されると、ストロボマイコン310のZOOM端子からズーム駆動回路317に駆動信号が出力され、ズーム駆動回路317内のモータが動作する。
入力部(入力インターフェース)320は、例えば、ストロボ装置300の側面などに配置されたスイッチ類であり、手動によりズーム情報を入力することも可能である。表示部319は、ストロボ装置300の各状態を表示する表示部である。
図2は、図1のストロボ装置300における昇圧回路304の詳細な構成を示すブロック図である。
図2において、電源スイッチ501は、入力部320に配置された、ストロボ装置300をON/OFFするためのスイッチである。抵抗502,503は、ストロボマイコン310のCHG_ON1端子から出力されるハイレベルの発振開始信号を受けると、抵抗503にハイレベルの電位が発生する。
2入力のアンドロジック回路506,508は、いずれも入力端子の一方が抵抗503に接続されている。抵抗504,505は、アンドロジック回路506の出力端子に接続され、抵抗504,505の中点がスイッチ素子509のゲート端子に接続されている。抵抗510,511は、アンドロジック回路508の出力端子に接続され、抵抗510,511の中点がスイッチ素子512のゲート端子に接続されている。インバータ507は、入力端子がアンドロジック回路506の入力端子の他方に、出力端子がアンドロジック回路508の入力端子の一方に接続されている。
昇圧トランス513は、1次巻線側に中間タップを有するトランスである。昇圧トランス513の1次巻線の中間タップが、電池301の正極に接続され、他端がそれぞれスイッチ素子509,512のドレイン端子に接続されている。昇圧トランス513の2次巻線は、ダイオードブリッジ514の入力端子に図2のように接続されている。
ダイオードブリッジ514の出力側は、メインコンデンサ307の正極に接続されている。ダイオードブリッジ514の他端は、メインコンデンサ307の負極に接続されている。ダイオードブリッジ514は、昇圧トランス513の2次出力である交流電流を全波整流する。図示の構成は、いわゆる他励プッシュプルフォワードコンバータである。
抵抗305,306は、メインコンデンサ307の充電電圧を分圧し、その分圧電圧がストロボマイコン310のA/D端子に印加される。
ストロボマイコン310は、A/D端子に印加された電圧から、内蔵するA/Dコンバータ(不図示)により、メインコンデンサ307の充電電圧の検出が可能になっている。
次に、ストロボ装置300における昇圧回路304の発振動作について図3を参照して説明する。図3は、ストロボ装置300における昇圧回路304の発振動作を説明するための図である。
図3において、3−Aは、ストロボマイコン310のCHG_CLK1端子から出力される基準クロック信号の波形である。基準クロック信号は、一般的には、数十キロヘルツ程度の周波数を有する。
基準クロック信号は、アンドロジック回路506及びインバータ507に入力される。アンドロジック回路508の入力端子にインバータ507の出力端子が接続されていることから、アンドロジック回路506の入力信号に対して位相が反転された信号がアンドロジック回路508に入力される。
図3の3−Bは、ストロボマイコン310のCHG_ON1端子から出力される発振開始信号の波形である。ハイレベルの発振開始信号がアンドロジック回路506,508に入力されると、基準クロック信号に従ってアンドロジック回路506,508から図3の3−C,3−Dに示す波形を有する信号が出力される。
アンドロジック回路506の出力端子には、抵抗504,505が接続されており、抵抗505に印加されるハイレベルの電圧によりスイッチ素子509が導通(ON)する。同様に、アンドロジック回路508の出力端子には、抵抗510,511が接続されており、抵抗511に印加されるハイレベルの電圧によりスイッチ素子512が導通(ON)する。
このように、スイッチ素子509,512が導通(ON)、非導通(OFF)を交互に繰り返すことで昇圧トランス513の2次巻線側には巻線比に応じた電圧が発生する。この電圧は、ダイオードブリッジ514により整流され、メインコンデンサ307の充電に利用される。
図3の3−Eは、メインコンデンサ307の充電電流の波形を示している。図示例の波形では、スイッチ素子509,512のON/OFFの切り換えタイミングで充電電流が流れないことを示している。充電電流は、充電時間の経過に応じて変化し、スイッチ素子509,512のON/OFF切り換え時のロス時間tswを無視すれば、おおよそ下式で示すことができる。
I=Ebat/Rloop×EXP(−t/(n×n×C×Rloop))
Ebat:電池301の電圧
Rloop:電池の抵抗成分を含む1次電流ループ内の等価抵抗
n:昇圧トランス513の巻線比(=2次巻線数/1次巻線数)
C:メインコンデンサ307の静電容量
上式では、スイッチ素子509,512のON/OFF切り換え時のロス時間tswを無視したが、基準クロック信号の周波数fが高いほどスイッチ素子509,512の駆動反転回数が増えるために充電時間は延びる傾向となる。
切り換え時にロスがない充電時間tに対して、実際の充電時間t’はほぼ下式で示すことができる。
t’=t×(1+2×tsw×f)
基準クロック信号の周波数fは、昇圧トランス513によるが、一般的には30〜80kHz程度である。例えば、切り換え時のロスが無い充電時間tが4.5秒で基準クロック信号の周波数fを50kHzとする。スイッチ素子509,512の切り換え時のロス時間tswを1μ秒の場合、実際の充電時間t’は約5秒である。一方、基準クロック信号の周波数fを100kHzとした場合は実際の充電時間t’は5.5秒となり、周波数fが50kHzの場合に対して0.5秒程度遅くなるが極端な充電時間変化にはならない。
図3の3−Fは、電池301の電圧波形を示しており、スイッチ素子509,512の駆動が開始されると、発振開始時に電池301の電圧が一時的に低下する。そこで、発振開始以前に整流ダイオード302を介してコンデンサ303に電荷を蓄積させ、電池301の電圧低下があっても整流ダイオード302により逆流を防止し、コンデンサ303の電荷をストロボマイコン310の電源として供給している。
以上のように、昇圧回路304におけるスイッチ素子509,512を、昇圧トランス513が飽和しない駆動時間(ton)の間隔で交互にON/OFFさせることで昇圧時の発振を行って、メインコンデンサ307の充電を行う。
メインコンデンサ307の電圧は、抵抗305,306により分圧され、ストロボマイコン310のA/D端子に印加される。メインコンデンサ307の電圧がフル充電電圧(Vfull)に達すると、ストロボマイコン310は、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号をロウレベルにして、アンドロジック回路506,508の出力を遮断する。この結果、スイッチ素子509,512は非導通となり、発振が停止する。
発振が停止し、メインコンデンサ307のリーク電流や抵抗305,306による消費でメインコンデンサ307の電圧が所定レベル以下に低下すると、ストロボマイコン310は、CHG_ON1端子からの発振開始信号をハイレベルにして再度発振を行う。そして、再びメインコンデンサ307の電圧がVfullに達すると、発振を停止させる。以上の動作を繰り返すことでメインコンデンサ307の電圧がVfullに保たれる。
図4は、昇圧回路304内のスイッチ素子509,512の通電時間とドレイン電流との関係を示す図である。
図4において、スイッチ素子509,512の通電時間が長くなると、昇圧トランス513のコアの磁束が飽和し、飽和通電時間(tsat)が経過した後に急激に大きなドレイン電流が流れる。これは、昇圧トランス513のコアの磁束が飽和しているため、2次巻線に電位の上昇がなく、1次巻線にのみ大電流が流れ、昇圧トランス513又はスイッチ素子509,512が発熱する。
飽和通電時間(tsat)は、メインコンデンサ307の充電電圧に依存し、充電電圧が高いほど飽和通電時間(tsat)は短くなる。そのため、設定された周波数の基準クロック信号を用いて充電を行う場合、メインコンデンサ307の充電電圧をVfullよりやや高めの充電電圧に設定する。このときの飽和通電時間(tsat)に対して昇圧トランス513の飽和電流バラツキを考慮してやや短い駆動時間(ton)を決定し、充電効率の良いデフォルト値とする。
昇圧トランス513が飽和する以前からスイッチ素子509,512が駆動し、該スイッチ素子509,512のON/OFFに応じて昇圧トランス513の2次電流も反転するので、昇圧回路304は一定の周波数でメインコンデンサ307の充電が可能となる。
このように、ストロボマイコン310は、昇圧回路304に、予め充電効率の良い周波数の基準クロック信号を出力するように構成されている。また、基準クロック信号の周波数より高い周波数であっても、昇圧トランス513の飽和が無く、スイッチ素子509,512のON/OFFにより充電時間が遅くなるが、メインコンデンサ307への充電は可能である。
図5は、第1の実施形態における昇圧回路304の発振条件を設定する処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、図1におけるストロボマイコン310とカメラマイコン101との通信によって実行される。
図5において、まず、ストロボマイコン310は、カメラマイコン101とコネクタ130を介して通信を行い、カメラ情報を取得する(ステップS1)。カメラ情報は、カメラ本体100の種類を示す識別情報であり、例えば、カメラIDが含まれる。本実施形態では、カメラIDの場合について説明するが、カメラ本体100の種類を識別可能な情報であれば、どのような識別情報でもよい。
カメラマイコン101は、ストロボマイコン310からのカメラ情報の要求を待ち受けており、ストロボマイコン310からカメラ情報の要求が有れば、カメラ情報を送信する。
次に、ステップS2では、ストロボマイコン310は、カメラマイコン101からカメラ情報を受信したか否かを判別する。カメラ情報を受信した場合には、ストロボマイコン310は、ストロボ装置300がカメラ本体100に装着された状態にあると判断して、ステップS3に進む。一方、カメラ情報を受信していない場合は、ストロボマイコン310は、ストロボ装置300がカメラ本体100に装着されていない状態にあると判断して、ステップS5に進む。
ステップS3では、ストロボマイコン310は、取得したカメラ情報からカメラ本体100の種類を判別し、装着されたカメラ本体100に対応する発振条件を取得する。発振条件は、例えば、ノイズの影響の無い周波数そのものであっても、またノイズの影響の無い周波数からストロボマイコン310が算出する周波数であってもよい。
次に、ステップS4では、ストロボマイコン310は、装着されたカメラ本体100に対応する発振条件が取得できたか否かを判別する。取得できた場合は、ステップS6に進む一方、取得できなかった場合は、ステップS5へ進む。
ステップS5では、ストロボマイコン310は、予めメモリ内に記憶されているデフォルト値を基準クロック信号の周波数に設定して、ステップS7へ進む。デフォルト値は、例えば、充電効率の良い基準周波数であり、予め決められた所定値である。
ステップS6では、ストロボマイコン310は、取得した発振条件から基準クロック信号の周波数を設定して、ステップS7へ進む。
ステップS7では、ストロボマイコン310は、ステップS5またはステップS6で設定された周波数の基準クロック信号を用いて充電を行う。すなわち、図3で説明したように、ストロボマイコン310のCHG_ON1端子から出力される発振開始信号をハイレベルにし、ステップS5またはステップS6で設定された周波数の基準クロック信号をCHG_CLK1端子から出力する。これにより、メインコンデンサ307を充電する。メインコンデンサ307の電圧は、抵抗305,306により分圧され、その中点の電圧がストロボマイコン310のA/D端子に入力される。これにより、ストロボマイコン310は、メインコンデンサ307の電圧を検出する。
ステップS8では、ストロボマイコン310は、A/D端子に印加されたメインコンデンサ307の電圧Vが、発光可能電圧(VNL)に達したかを判定する。達していないと判定した場合にはステップS9に進む一方、達していると判定した場合は、ステップS11に進む。
ステップS9では、ストロボマイコン310は、ステップS7で充電を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過したと判定した場合、ストロボマイコン310は、電池301が消耗したと判断して、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号をロウレベルにして充電を停止し、本処理を終了する。一方、ステップS9で所定時間が経過していないと判定した場合には、ステップS7に戻り、充電を継続する。
ステップS11では、ストロボマイコン310は、表示部319に充電完了の表示を行い、ステップS12では、カメラマイコン101に充電完了の信号を送信する。そして、充電を継続した状態で本処理を終了する。さらに、A/D端子に印加されるメインコンデンサ307の電圧VがVfullになるよう制御される。
メインコンデンサ307の電圧VがVfullに達すると、ストロボマイコン310は、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号をロウレベルにして発振を停止させる。以降、メインコンデンサ307のリーク電流や抵抗305,306による消費でメインコンデンサ307の充電電圧が所定レベル以下に低下した場合、ストロボマイコン310は、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号をハイレベルにして再度発振を行う。そして、再びメインコンデンサ307の電圧がVfullに達すると発振を停止させる。以上の処理を繰り返すことでメインコンデンサ307の電圧がVfullに保たれる。
上述した昇圧回路304の発振条件の設定タイミングは、上述した流れに限定されるものではない。例えば、カメラマイコン101がストロボ装置300の装着を検出したときに、カメラマイコン101からストロボマイコン310にカメラ情報を送信して、発振条件の切り換えを行うように構成されていてもよい。
次に、図1のカメラシステムにおけるストロボ撮影動作の流れを図6を参照して説明する。図6は、図1のカメラシステムにおけるストロボ撮影動作の流れを示すフローチャートである。
まず、カメラマイコン101は、入力部112上のレリーズボタンが半押し状態(SW1がON)になったか否かを判別し(ステップS101)、SW1がONになるとステップS102に進む。
ステップS102では、カメラマイコン101は、入力部112上のスイッチ類の状態や入力部112上で予め設定された設定情報を読み込み、シャッタースピードや絞り等の設定及び撮影モードの設定等を行う。
次に、ステップS103では、ステップS102にて設定されたカメラ本体100の撮影モードのうち、カメラ本体100が自動焦点検出動作を行うモード(AFモード)であるか、そうでないモード(MFモード)であるかを判別する。この判別の結果、AFモードであると判定したときは、ステップS104に進む一方、MFモードであると判定したときは、ステップS106へ進む。
ステップS104では、カメラマイコン101は、焦点検出回路107を駆動することにより周知の位相差検出方式による焦点検出動作を行う。また、ステップS104では、入力部112にて設定された撮影モードや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などを利用して、複数の測距点からどのポイントに合わせるか(測距ポイント)が決定される。
次に、ステップS105では、カメラマイコン101は、ステップS104で決定された測距ポイント(Focus.p)を、カメラマイコン101内のメモリに記憶する。また、ステップS105では、カメラマイコン101は焦点検出回路107からの情報に基づき撮影レンズ202の駆動量を演算する。そして、この演算結果に基づきレンズマイコン201は、レンズ駆動回路203を制御して撮影レンズ202を合焦位置に駆動し、ステップS106へ進む。
ステップS106では、カメラマイコン101は、測光回路106から被写体輝度に対応した測光値を取得する。測光回路106は、例えば、被写体画像を6つのエリアに分割して、それぞれから測光値を得る。測光値に対応した被写体輝度は、EVb(i)(i=0〜5)として、カメラマイコン101内のメモリに記憶される。
次に、ステップS107では、カメラマイコン101は、ステップS106で取得した複数のエリアの被写体輝度EVbから、周知のアルゴリズムにより演算を行い、露出値(EVs)を決定する。
ステップS108では、カメラマイコン101は、交換レンズ200内のレンズマイコン201と通信を行う。ここで、カメラマイコン101は、例えば、撮影レンズの情報である、焦点距離情報(f)、被写体との距離の最小値(Dist_min)、被写体との距離の最大値(Dist_max)等を受信する。ここで、被写体との距離が最小値と最大値の2種類あるのは、撮影レンズの被写体との距離情報の分解能が荒いことから必要となる。例えば、1m〜1.5mの範囲に撮影レンズの距離環が合っている場合には、最小値が1mというデータで、最大値が1.5mというデータとなる。
次に、ステップS109では、カメラマイコン101は、ストロボ装置300内のストロボマイコン310に焦点距離情報等を送信する。ストロボマイコン310は、受信した焦点距離情報に基づいてズーム駆動回路317を駆動して位置検出部318でストロボ光学系316の位置を検出し、ストロボの照射角を制御する。
なお、ステップS109の処理が実行されるタイミングで、図5に示す処理を行い、ストロボ装置300内の昇圧回路304の発振条件を設定するように構成してもよい。
続いて、ステップS110では、入力部112上のレリーズボタンが全押し状態(SW2がON)になったか否かを判別する。SW2がOFFであればステップS101〜S109の処理を繰り返す一方、SW2がONであれば、ステップS110以降の一連の撮影動作に進む。
ステップS111では、カメラマイコン101は、ストロボ装置300のプリ発光の直前に測光値を測光回路(AE)106により得る。例えば、6分割されたセンサの各測光値に対応した被写体輝度は、EVa(i)(i=0〜5)として、カメラマイコン101内のメモリに記憶される。
ステップS112では、カメラマイコン101は、ストロボマイコン310に対してプリ発光の命令を行う。ストロボマイコン310は、この命令に従って、トリガー回路308、発光制御回路314を制御して、所定時間、所定光量でフラットな発光を行って被写体を照明するプリ発光動作を行う。
次に、ステップS113では、カメラマイコン101は、プリ発光時の測光値を測光回路106により得る。測光回路106で得られた測光値に対応した被写体輝度は、6つの測光エリアに分割された領域に応じて、EVf(i)(i=0〜5)として、カメラマイコン101内のメモリに記憶される。
ステップS114では、カメラマイコン101は、露光動作に先立ってクイックリターンミラー104をアップ駆動して、撮影光路内から退去させる。
ステップS115では、カメラマイコン101は、次式のように、ステップS114のプリ発光時の被写体輝度EVfからステップS111のプリ発光直前の被写体輝度EVaを伸張したものの差分を取る。そして、プリ発光の反射光成分のみの被写体輝度EVdf(i)を抽出する。抽出は6つの測光エリア毎に行われる。
EVdf(i)←LN2(2^EVf(i)−2^EVa(i))
i:0〜5
ステップS116では、カメラマイコン101は、ストロボ装置300内のストロボマイコン310からプリ発光のガイドナンバー(Qpre)データを取得する。
プリ発光のガイドナンバー(Qpre)データは、図7に示すように、メインコンデンサ307の発光直前の充電電圧やズーム位置により変化する。これは、ストロボマイコン310がレンズの焦点距離情報に応じてストロボ光学系316のズームを制御するためである。
ステップS117では、カメラマイコン101は、測距ポイント、焦点距離情報、プリ発光のガイドナンバーデータ、バウンスフラグ等からストロボ光量を、分割された6つの測光エリアのうちのどのエリアの被写体に対して適正にもって行くべきかを選出する。選出されたエリアがP(0〜5のうちのどれか)として、カメラマイコン101内のメモリに記憶される。上記のように、ステップS117では、本発光量が演算される。露出値(EVs)と被写体輝度(EVb)と感度(ゲイン)とプリ発光反射光分のみの被写体輝度EVdf(p)とから、設定または選出されたエリア(P)の被写体について、プリ発光量に対して適正となるメイン発光量の相対比(r)を求める。
r←LN2 (2^EVs −2^EVb(p))−EVdf(p)
ここで、露出値(EVs)から被写体輝度(EVb)の伸張したものの差分を取っているのは、ストロボ光を照射したときの露出が、外光分にストロボ光を加えて適正となるように制御するためである。
次に、ステップS118では、カメラマイコン101は、次式のように、シャッタースピード(TV)と、プリ発光の発光時間(t_pre)と、入力部112にて予め設定された補正係数(c)とを用いて相対比(r)を補正し、新たな相対比rを演算する。
r←r+TV−t_pre+c
ここで、シャッタースピード(TV)とプリ発光の発光時間(t_pre)を用いて補正するのは、ストロボ装置300内で、プリ発光の測光積分値(INTp)とメイン発光の測光積分値(INTm)とを正しく比較するためである。
ステップS119では、カメラマイコン101は、ストロボマイコン310にメイン発光量を決定するためのプリ発光量の相対値(r)を送信する。
次に、ステップS120では、カメラマイコン101は、決められた露出値(EVs)に基づく絞り値(AV)になるようにレンズマイコン201に指令を出す。それと共に、決められたシャッタースピード値(TV)になるように不図示のシャッター制御回路によりシャッター103を制御する。
ステップS121では、カメラマイコン101は、シャッターの全開に同期して、ストロボマイコン310に本発光の発光信号を与える。ストロボマイコン310は、カメラ本体100から送られてきた相対値(r)に基づいて適正な発光量になるようにメイン発光制御を行う。
露光が終了すると、カメラマイコン101は、撮影光路より退去させていたクイックリターンミラー104をダウン駆動して再び撮影光路内に斜設させる(ステップS122)。
次に、ステップS123では、カメラマイコン101は、撮像素子102から出力された画像データをA/D変換回路108でデジタル信号に変換する。変換された画像データに対して画像信号処理回路110がホワイトバランスなど所定の信号処理を行う。次に、ステップS124では、カメラマイコン101は、画像信号処理回路110で処理された画像データを、メモリ120に記憶して本処理を終了する。
以上説明したように、ストロボ装置300内の昇圧回路304に入力される基準クロック信号の周波数を、ストロボ装置300を装着したカメラ本体100の種類に応じて設定する。これにより、異なる種類のカメラに応じて画像ノイズを防止することができる。また、画像データの取り込み周波数をノイズが生じる周波数に応じて変更する必要がなく、静電シールド等の設けずに済むことから、ノイズ低減のためのコスト増加を防止できる。
[第2の実施形態]
図8は、本発明の第2の実施形態に係るストロボ装置を用いたカメラシステムの構成図である。なお、上記第1の実施の形態で説明した図1のカメラシステムと同様の部分については、同一の符号を用いてその説明を省略する。以下に、上記第1の実施の形態と異なる点のみを説明する。
図8において、ストロボ装置600は、図1のストロボ装置300に対して、外部電源400が着脱可能に構成され、コネクタ404とダイオード405が追加されている。
外部電源400の構成について説明する。
外部電源400は、ストロボ装置600との接続用のコネクタ404(第2の装着手段)と、電池401と、電池401の電圧を三百数十Vに昇圧するための第2の昇圧回路402を備える。電池401は、急速充電が可能なように、ストロボ装置600内の電池301よりも電池本数が多く構成されているが、同等本数でもよい。
第2の昇圧回路402は、ストロボマイコン310のCHG_CLK2端子から出力される基準クロック信号と、CHG_ON2端子から出力される発振開始信号をコネクタ404を介して受信して発振を開始する。本実施形態では、ストロボ装置600内の昇圧回路を第1の昇圧回路304としている。第1の昇圧回路304は、ストロボマイコン310のCHG_CLK1端子から出力される基準クロック信号と、CGH_ON1端子から出力される発振開始信号を受信する。なお、第2の昇圧回路402は、図3に示す第1の昇圧回路304と同等なものでよい。
第2の昇圧回路402の高圧出力側は、ストロボ装置600内のダイオード405を介してメインコンデンサ307に接続されている。外部電源400がストロボ装置300から外された場合でも、ダイオード405によりメインコンデンサ307の充電電荷がコネクタ404から放電しないような構成としている。
ストロボマイコン310は、コネクタ404を介して外部電源400側に接続される着脱検出用端子(CHK端子)の接地レベル(LOW)を検出することで外部電源400の装着状態を判定することが出来る。
図9は、第2の実施形態における昇圧回路304の発振条件を設定する処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、図8におけるストロボマイコン310とカメラマイコン101との通信によって実行される。
図9において、まず、ストロボマイコン310は、カメラマイコン101とコネクタ130(第1の装着手段)を介して通信を行い、カメラ情報を取得する(ステップS1)。カメラ情報は、カメラ本体100の種類を示す情報であり、例えば、カメラIDが含まれる。なお、カメラ本体100の種類を識別可能な情報であれば、どのようなものでもよい。
カメラマイコン101は、ストロボマイコン310からのカメラ情報の要求を待ち受けており、ストロボマイコン310からカメラ情報の要求が有れば、カメラ情報を送信する。
次に、ストロボマイコン310は、カメラマイコン101からカメラ情報を受信したか否かを判別する。カメラ情報を受信した場合には、ストロボマイコン310は、ストロボ装置300がカメラ本体100に装着された状態にあると判断して、ステップS3に進む。一方、カメラ情報を受信していない場合は、ストロボマイコン310は、ストロボ装置300がカメラ本体100に装着されていない状態にあると判断して、ステップS5に進む。
ステップS3では、ストロボマイコン310は、取得したカメラ情報からカメラ本体100の種類を判別し、装着されたカメラ本体100に対応する発振条件を取得する。発振条件は、例えば、ノイズの影響の無い周波数そのものであっても、またノイズの影響の無い周波数からストロボマイコン310が算出する周波数であってもよい。
次に、ステップS4では、ストロボマイコン310は、装着されたカメラ本体100に対応する発振条件が取得できたか否かを判別する。取得できた場合は、ステップS6に進む一方、取得できなかった場合は、ステップS5へ進む。
ステップS5では、ストロボマイコン310は、予めメモリ内に記憶されているデフォルト値を基準クロック信号の周波数に設定して、ステップS13へ進む。デフォルト値は、例えば、充電効率の良い基準周波数である。
ステップS6では、ストロボマイコン310は、取得した発振条件から基準クロック信号の周波数を設定して、ステップS13へ進む。
ステップS13では、ストロボマイコン310は、外部電源400が装着されているか否かをCHK端子に通電して接地の有無により判定する。接地されていると判定した場合は、外部電源400が装着されていると判断してステップS14に進む。
ステップS14では、ストロボマイコン310は、ストロボ装置600とカメラ本体100のカメラ情報から設定された基準クロック信号と同等のクロック信号をCHG_CLK2端子から第2の昇圧回路402に出力して、ステップS7へ進む。
ステップS7では、ストロボマイコン310は、ステップS5またはステップS6で設定された周波数の基準クロック信号を用いて充電を行う。すなわち、図3で説明したように、ストロボマイコン310のCHG_ON1端子を出力信号をハイレベルにし、ステップS5またはステップS6で設定された周波数の基準クロック信号をCHG_CLK1端子から出力する。これにより、メインコンデンサ307を充電する。
また、ステップS7では、ストロボマイコン310は、CHG_ON2端子から出力する発振開始信号をハイレベルにし、外部電源400内の第2の昇圧回路402に、CHG_CLK1端子から出力される基準クロック信号と同等の基準クロック信号を与える。これにより、発振させる。
第2の昇圧回路402の出力は、ストロボ装置600内のダイオード405を介してメインコンデンサ307に送られ、第1の昇圧回路304と同時にメインコンデンサ307の充電が行われる。メインコンデンサ307の電圧は、抵抗305,306により分圧され、その中点の電圧がストロボマイコン310のA/D入力端子に印加される。
次に、ステップS8では、ストロボマイコン310は、A/D端子に印加されたメインコンデンサの電圧Vが、発光可能電圧(VNL)に達したかを判定する。達していないと判定した場合にはステップS9に進む一方、達していると判定した場合は、ステップS11に進む。
ステップS9では、ストロボマイコン310は、ステップS7で充電を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過したと判定した場合、ストロボマイコン310は、電池301が消耗したと判断して、CHG_ON1端子から出力される発振開始信号をロウレベルにして充電を停止し、本処理を終了する。一方、ステップS9で所定時間が経過していないと判定した場合には、ステップS7に戻り、充電を継続する。
ステップS11では、ストロボマイコン310は、表示部319に充電完了の表示を行い、ステップS12では、カメラマイコン101に充電完了の信号を送信する。そして、充電を継続した状態で本処理を終了する。さらに、A/D端子に印加されるメインコンデンサ307の電圧Vがフル充電電圧(Vfull)になるよう制御される。
メインコンデンサ307の電圧がVfullに達すると、ストロボマイコン310は、発振開始信号端子(CHG_ON1端子、CHG_ON2端子)から出力される発振開始信号をロウレベルにして発振を停止させる。以降、メインコンデンサ307のリーク電流や抵抗305,306の消費でメインコンデンサ307の充電電圧が所定レベル以下に低下した場合、ストロボマイコン310は、発振開始信号端子から出力される発振開始信号をハイレベルにして再度発振を行う。そして、再びメインコンデンサ307の電圧がVfullに達すると発振を停止させる。以上の処理を繰り返すことでメインコンデンサ307の電圧がVfullに保たれる。
以上説明したように、ストロボ装置600内の第1の昇圧回路304と外部電源400内の第2の昇圧回路402にそれぞれ入力される基準クロック信号の周波数を、ストロボ装置600を装着したカメラ本体100の種類に応じて設定する。これにより、異なる種類のカメラに応じて画像ノイズを防止することができる。また、画像データの取り込み周波数をノイズが生じる周波数に応じて変更する必要がなく、静電シールド等の設けずに済むことから、ノイズ低減のためのコスト増加を防止できる。
上記第2の実施形態では、ストロボ装置600側に基準クロック信号の出力用端子がない場合、ストロボマイコン310が第2の昇圧回路402の発振条件を設定することが出来ない。そこで、外部電源400が基準クロック信号の発振回路を備え、ストロボ装置600側に基準クロック信号の出力用端子がない場合には、当該発振回路の基準クロック信号を使用するように構成されていてもよい。
また、上記第2の実施形態では、外部電源400の装着有無を、ストロボマイコン310のCHK端子の接地有無により判定していたが、第2の昇圧回路402のみを作動させ、メインコンデンサ307の電圧の上昇の有無から判定するように構成してもよい。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。