JP2017062280A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フリッカー光源下において、できるだけ正確にプリ発光時のストロボ光成分のみを抽出する。【解決手段】ストロボをメイン発光させる前に、外光フリッカーの周期よりも短い時間でプリ発光させるカメラシステムにおいて、フリッカー光源の周波数と、光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングを検知するフリッカー判定手段と、プリ発光前に測光するプリ発光前測光手段と、プリ発光中に測光するプリ発光中測光手段と、プリ発光中測光結果からプリ発光前測光結果を減算することでプリ発光反射光画像を演算するプリ発光反射光画像生成手段と、プリ発光反射光画像よりメイン発光時の発光量を決定する本発光量演算手段と、を有し、プリ発光前測光手段とプリ発光中測光手段の測光を光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングで行う。【選択図】図４

Description

本発明は、ストロボのプリ発光により測光を行い、さらにこの測光値を用いてメイン発光を制御するカメラシステムに関する。

カメラシステムにおいては、ストロボを露出時のメイン発光に先だってプリ発光させ、プリ発光の被写体反射光の測光値に基づいてメイン発光の発光強度や発光時間を制御する手法が従来用いられている。

特許文献１では、蛍光灯等のフリッカー光源下において撮影を行う場合に、プリ発光時の被写体反射光を正確に取得するため、外光フリッカーの周期に同期させて、プリ発光前の測光およびプリ発光中の測光を行っている。後者の測光値を前者の測光値から差し引くことでストロボ光成分のみ抽出している。

また、特許文献２では、商用電源５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで双方の０点が一致する５０ｍｓを処理サイクルとして、最初の５０ｍｓの間に被写界からの受光光量Ｑ１を求めて、次の５０ｍｓの間にプリ発光中の受光光量Ｑ２を求めている。

特開平９−５４３６４号公報 特開２００６−２４３３８１号公報

しかしながら、商用電源の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚはばらつくことがある。そのため、急峻に輝度が明るくなる、または暗くなるタイミングで測光を行うと、ストロボ光成分を正しく抽出できないことがある。

そこで、本発明は、フリッカー光源下において、プリ発光時のストロボ光成分のみを正確に抽出できるようにしたカメラシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るカメラシステムは、
ストロボをメイン発光させる前に、外光フリッカーの周期よりも短い時間でプリ発光させるカメラシステムにおいて、
フリッカー光源の周波数と、光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングを検知するフリッカー判定手段と、
プリ発光前に測光するプリ発光前測光手段と、
プリ発光中に測光するプリ発光中測光手段と、
前記プリ発光中測光結果から前記プリ発光前測光結果を減算することでプリ発光反射光画像を演算するプリ発光反射光画像生成手段と
前記プリ発光反射光画像よりメイン発光時の発光量を決定する本発光量演算手段と、
を有し、
前記プリ発光前測光手段と前記プリ発光中測光手段の測光を前記光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングで行う
ことを特徴とする。

本発明に係るカメラシステムによれば、フリッカー光源下において、プリ発光時のストロボ光成分のみを正確に抽出することが可能となる。

本発明の実施の形態に関わる撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の形態に係る撮像装置における撮影処理を説明するフローチャートである。 本発明の形態に係る撮像装置における撮影処理を説明するフローチャートである。 本発明の形態に係る撮像装置における撮影処理を説明するための説明図である。 本発明の形態に係る撮像装置における撮影処理を説明するための説明図である。 本発明の形態に係る撮像装置における撮影処理を説明するための説明図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態による撮像装置の露出制御方法についてその構成を示す図である。

１００はカメラ本体を、２００はレンズを、３００はストロボを示している。まず、カメラ本体１００とレンズ２００内の構成について説明する。１０１はカメラ１００の各部を制御するマイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）である。１０２はカメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。１０３は赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子であり、レンズ２００によって撮影時に被写体の像が結像される。

１０４はシャッターで非撮影時には撮像素子１０３を遮光し、撮影時には開いて撮像素子１０３へ光線を導く。１０５はハーフミラーで非撮影時にレンズ２００より入射する光の一部を反射し１０６のピント板に結像させる。１０７は測光センサで、ＣＣＤ、ＣＯＭＳ等の撮像素子を使用することにより測光演算、顔検出演算や追跡演算等の被写体認識処理を行う。

１０８はペンタプリズムで、ピント板１０６の被写体像を測光センサ１０７及び光学ファインダー１０９に導く。測光センサはペンタプリズムを介してピント板１０６に結像された被写体像を斜めの位置から見込んでいる。１１０はＡＦミラーで、レンズより入射し、ハーフミラー１０５を通過した光線の一部を焦点検出回路内のＡＦセンサ１１１に導き測距を行っている。２０１はレンズ内のＣＰＵ（以下ＬＰＵと呼ぶ）で、被写体との距離情報等をカメラマイコンに送る。

次に、ストロボ３００の構成について説明する。３０１はストロボ内のＣＰＵ（以下ＳＣＰＵと呼ぶ）で、ストロボ３００の各部の動作を制御する。３０２は光量制御装置で、電池電圧を昇圧し後述する光源３０５を点灯させるための昇圧回路や発光の開始及び停止を制御する電流制御回路等が含まれている。３０３はフレネルレンズなどのパネル等から成りストロボ３００の照射角を変更するズーム光学系である。

３０４は反射傘であり、光源の発光光束を集光し被写体に照射している。３０５はキセノン管や白色ＬＥＤなどの光源である。以上で図１の本発明の実施例にかかわるカメラシステムの構成図の説明を終わる。

次に、図２、図３に示すフローチャートを参照して、カメラ１００の動作を説明する。なお、ここでは、カメラ１００の電源がオンされ、撮像スタンバイの状態にあるものとする。

Ｓ１０１で、ＣＰＵ１０１は、シャッタスイッチの第一ストローク（以下ＳＷ１と呼ぶ）がオンかオフか判別し、オンならＳ１０２に処理を進める。Ｓ１０２で、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動し、既知の測光演算を行う。測光演算結果に基づいて、本撮影時の露出制御値（シャッタ速度、絞り値、感度など）を算出する。

Ｓ１０３で、ＣＰＵ１０１はＡＦセンサ１１１を駆動し、既知の位相差方式のＡＦ（オートフォーカス）処理を行う。デフォーカス量を検出し、ＬＰＵ２０１を通じてレンズ２００のフォーカスレンズを駆動させ、検出デフォーカス位置にフォーカスレンズを駆動させる。

Ｓ１０４でＣＰＵ１０１は、シャッタスイッチの第二ストローク（以下ＳＷ２と呼ぶ）がオンかオフか判別する。シャッタスイッチＳＷ２がオンならＳ１０５に、オフになった場合はＳ１０１に、それぞれ処理を進める。

Ｓ１０５でＣＰＵ１０１は、測光センサ１０７とストロボ３００を駆動し、プリ発光前の測光およびプリ発光中の測光を行い、本発光時の本発光量を演算する。尚、処理方法の詳細は図３〜６を参照して後述する。Ｓ１０６でＣＰＵ１０１は、Ｓ１０２の測光センサ駆動で演算した露出制御値、Ｓ１０５で演算した本発光量に基づいて撮像処理を実行する。

図３は図２のＳ１０５における測光センサ１０７とストロボ３００駆動の詳細を示すフローチャートである。図３のフローチャートを図４〜図６を参照して説明する。

Ｓ２０１でＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動し、既知のフリッカー検知を行う。電源周波数よりも早い周期で複数回蓄積を行い、測光値の推移からフリッカーがあるか否かを判定する。更に、フリッカーがある場合、電源周波数５０Ｈzか６０Ｈｚの判定と、光量の谷、または山のタイミングを検知する。尚、本処理については本発明とは直接関係がないので詳細説明を省略する。Ｓ２０２でＣＰＵ１０１は、プリ発光前の被写体輝度を測光センサ１０７により得る。本画像データをメモリ１０２に保持する。

ここでは、Ｓ２０１でフリッカーがあると判定した場合、図４に示したフリッカー光源の谷、または図５に示したフリッカー光源の山のタイミングで蓄積を行う。例えば、Ｓ２０１で検知したフリッカー光源の谷、または山のタイミングを覚えておき、フリッカー光源の１周期（５０Ｈｚは１０ｍｓ、６０Ｈｚは８．３ｍｓ）を整数倍したタイミングが、プリ前測光の蓄積時間の中央となるように測光センサ１０７の蓄積制御を行う。また、Ｓ２０１でフリッカーがないと判定した場合、図６に示した様に測光センサ１０７の蓄積準備が出来次第、蓄積を行う。

Ｓ２０３でＣＰＵ１０１は、ストロボ３００を駆動してプリ発光を行い、プリ発光中の被写体輝度を測光センサ１０７により得る。本画像データをメモリ１０２に保持する。

ここでは、Ｓ２０１でフリッカーがあると判定した場合、図４、図５に示したプリ発光前蓄積からフリッカー光源の１周期を整数倍した間隔を空けた後に測光センサ１０７の蓄積制御を行う。また、Ｓ２０１でフリッカーがないと判定した場合、測光センサ１０７の蓄積準備が出来次第、蓄積を行う。

Ｓ２０４でＣＰＵ１０１は、プリ発光中測光結果からプリ発光前測光結果を引いたプリ発光反射光画像データを得る。これにより、外光の影響を除いたストロボ光のみの画像データが得られる。本画像データをメモリ１０２に保持する。

図４、図５に示したフリッカー光源が安定した谷、または山のタイミングでプリ発光前測光、及びプリ発光中測光を行うことにより、商用電源のばらつきを抑制出来る。尚、フリッカー光源でない場合は、プリ発光前測光とプリ発光中測光の間隔を詰めて出来るだけ早く処理を終わらせることにより、ＳＷ２がＯＮとなってから本撮影までのタイムラグを減らす。

Ｓ２０５でＣＰＵ１０１は、Ｓ２０４で生成した反射光画像データを用いてプリ発光反射光平均演算を行い、プリ発光反射光平均値Ｙsを演算する。例えば、調光モードが中央重点調光モードであれば、画像の中央付近の測光エリアに対する重み付け係数を画像の周辺付近に対する重み付け係数よりも大きくする。また、特徴領域検出機能を有する場合、特徴領域検出機能を用いる撮像モードでは特徴領域に対応する測光エリアに対する重み付け係数を他の測光エリアに対する重み付け係数よりも大きくする。上記重み付けは本実施形態とは直接関係がないため、これ以上の詳細説明は省略する。

Ｓ２０６でＣＰＵ１０１は、前記プリ発光反射光平均値Ｙsを予め用意しておいた対数変換テーブルを元に対数変換し、対数変換後のプリ発光反射光輝度値Ｙslogを求める。得られたプリ発光反射光輝度値Ｙslogから適輝度値Ｙt（対数）との差分ＤＦ＝Ｙslog−Ｙtを求める。この差分ＤＦ（プリ発光時の適光量との差分段数）とプリ発光の発光量から本発光の発光量ＦＬＡＳＨを決定する。

ＦＬＡＳＨ＝（プリ発光の発光量）− ＤＦ …（式１）
この本発光の発光量ＦＬＡＳＨをＣＰＵ１０１からＳＣＰＵＳ３０１に発光量を送る。以上で本実施形態の説明を終わる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ カメラ、１０１ カメラマイコン、１０２ メモリ、１０３ 撮像素子、
１０４ シャッター、１０５ ミラー、１０６ ピント板、１０７ 測光センサ、
１０８ ペンタプリズム、１０９ アイピース、１１０ サブミラー、
１１１ ＡＦセンサ、２００ レンズ、２０１ レンズマイコン、３００ ストロボ、
３０１ ストロボマイコン、３０２ 光量制御装置、３０３ ズーム光学系、
３０４ 反射傘、３０５ 光源

Claims (3)

1. ストロボをメイン発光させる前に、外光フリッカーの周期よりも短い時間でプリ発光させるカメラシステムにおいて、
   フリッカー光源の周波数と、光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングを検知するフリッカー判定手段と、
   プリ発光前に測光するプリ発光前測光手段と、
   プリ発光中に測光するプリ発光中測光手段と、
   前記プリ発光中測光結果から前記プリ発光前測光結果を減算することでプリ発光反射光画像を演算するプリ発光反射光画像生成手段と
   前記プリ発光反射光画像よりメイン発光時の発光量を決定する本発光量演算手段と、
   を有し、
   前記プリ発光前測光手段と前記プリ発光中測光手段の測光を前記光量の谷、もしくは山のいずれかのタイミングで行う
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記プリ発光前測光手段と前記プリ発光中測光手段は、前記フリッカー判定手段で判定した周波数に応じてプリ発光前測光とプリ発光中測光の間隔を変える
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記プリ発光前測光手段と前記プリ発光中測光手段は、前記フリッカー判定手段でフリッカーがないと判定した場合、フリッカーがあると判定した場合よりもプリ発光前測光とプリ発光中測光の間隔を短くする
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。