JP2019039979A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光装置において、部品点数の増加や事前発光等の確認動作を必要とすることなく、遮蔽物を検知することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、発光源401の発光量を測定する光量測定手段114を有する発光装置を備える撮像装置であって、光量測定手段114により測定される発光量が所定の値に達するまで発光源401を発光させる発光制御手段と、発光源401の発光開始から終了までの発光時間を計測する時間計測手段108と、時間計測手段108により計測された発光時間が判定閾値以下の場合、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する。【選択図】図4
Description
本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にストロボ光を遮蔽する遮蔽物の検知技術に関する。
ストロボ装置を搭載するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影者がカメラを把持する際、撮影者の指がストロボ光の照射面を塞いでしまい、正常なストロボ撮影が行えない、いわゆる指掛かりと呼ばれる問題が存在する。また、ストロボ光の照射方向を壁や天井に向け、反射させた間接光によって撮影を行うバウンス機能を付与した場合、撮影者の髪の毛や帽子が遮蔽物となるおそれがある。
これらの問題に対し、特許文献1では、複数のストロボ発光部の前面にそれぞれ遮蔽物を検知するセンサを設けたストロボ装置を備え、前記センサの情報をもとにストロボ発光部を選択して発光させるという技術が知られている。
また、特許文献2では、ストロボ装置のハウジングの内部、もしくは縁部に光センサを配置し、前記光センサで生じた電流を検出することで、指掛かりの有無を判定する技術が知られている。
しかし、上記特許文献1では、遮蔽物の検知のため、ストロボ発光部の近傍に遮蔽物を検知するセンサを設ける必要があり、デザイン上の制約となるおそれがある。また、上記特許文献2では、ハウジング内部に光センサを設けることで、デザイン性の自由度を損なうことはないが、指掛りの有無のみを判定するため、遮蔽物の検知のためには、新たにセンサを設ける必要があり、部品点数やコストの増加の要因となる。加えて、遮蔽物検知のために事前発光等の確認動作を必要とする場合、ユーザビリティの低下を招くおそれがある。
そこで、本発明は、発光装置において、部品点数の増加や事前発光等の確認動作を必要とすることなく、遮蔽物を検知することができ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。
上記目的を達成するために、本発明は、発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置を備える撮像装置であって、前記光量測定手段により測定される前記発光量が所定の値に達するまで前記発光源を発光させる発光制御手段と、前記発光源の発光開始から終了までの発光時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された発光時間が所定の判定閾値以下の場合に、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置と、入射光を測光する測光手段と、を備える撮像装置であって、前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値を超える場合は、遮蔽物はないと判定し、前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値以下で、かつ前記測光手段による輝度情報が所定の第2閾値以上の場合は、前記照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、発光装置において、部品点数の増加や事前発光等の確認動作を必要とすることなく、遮蔽物を検知することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1(a)は本発明の撮像装置の第1の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの正面側から見た斜視図、図1(b)は図1(a)に示すデジタル一眼レフカメラの背面側から見た斜視図である。
図1(a)は本発明の撮像装置の第1の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの正面側から見た斜視図、図1(b)は図1(a)に示すデジタル一眼レフカメラの背面側から見た斜視図である。
図1(a)に示すように、本実施形態のデジタル一眼レフカメラ(以下、カメラという。)は、カメラ本体1の正面側のレンズユニット3が交換可能に装着され、カメラ本体1の正面側から見てレンズユニット3の左上には、レリーズ釦14が設けられている。カメラ本体1の上面部には、ポップアップ可能なストロボユニット4及びアクセサリシュー6が設けられている。アクセサリシュー6は、アクセサリ接点部61を有しており、外付のストロボユニットやマイクを取り付けることができる。ストロボユニット4は、本発明の発光装置の一例に相当する。
図1(b)に示すように、カメラ本体1の背面側には、レンズユニット3の撮影範囲を確認するためのファインダ部8、ライブビュー映像や撮影画像の確認、種々の設定等に用いるディスプレイ9、スピーカ10、及び電源スイッチ11等が配置されている。
次に、図2を参照して、ストロボユニット4について説明する。図2(a)はカメラのストロボユニット4がポップアップした状態を示す斜視図、図2(b)はカメラのストロボユニット4がバウンス発光位置にある状態を示す斜視図である。
図2(a)は、ストロボユニット4のストロボ光の照射面403がレンズユニット3の光軸3a(レンズ光軸)と略同方向を向いた状態を示しており、これを正面発光状態とする。図2(b)は、ストロボユニット4のリンク部材410(回動機構)の回動によって、照射面403が光軸3aに対してさらに上方向に向けた状態を示しており、これをバウンス発光状態とする。図2(b)は、バウンス発光位置の一例であり、実際には照射面403が上方に向いた複数の位置に照射面403を係止することができる。
なお、図1は、ストロボ照射面403がカメラ本体1内に収納された状態であり、これを収納状態とする。収納状態では、カメラ本体1の係止フック15にストロボユニット4のフック掛け部41aが掛かることでストロボユニット4が係止される。
図3は、ストロボユニット4を含むカメラの制御系を示すブロック図である。図3において、システム制御回路100は、CPU、ROM、RAM等を有し、カメラ全体の制御を司る。また、システム制御回路100は、EEPROM100aを有しており、時刻計測回路108による時刻情報や各設定情報などを記憶することができる。
ストロボユニット4は、撮影環境に光量を付加して撮影を行いたい場合に、ポップアップし、閃光発光させることができる。ストロボユニット4の先端部には、発光源401が設けられる。発光源401としては、一般的にはキセノン管を用いるが、LEDなど、何れの発光素子を採用してもよい。また、照射面403には、光量測定回路114に接続された光ファイバ404も配置される。
充電回路112がストロボ発光用コンデンサ113に電荷を蓄え、システム制御回路100から発光信号が送られると、発光制御回路111が発光源401に高電圧を印加することにより、発光を行う。このとき、光ファイバ404を通して光量測定回路114により発光量が計測され、その積分値が所定の値に達するまで発光を続けることにより、発光量の制御を行う。
より適正な発光を行う場合、撮影前にプリ発光と呼ばれる予備発光を行う場合がある。プリ発光により照射された光は被写体で反射された後、レンズユニット3を通り、ミラーボックス5に配置されたメインミラー51へと導かれる。その後、メインミラー51へと導かれた光は、メインミラー51で一部が反射され、ペンタプリズム82へ導かれる。
ペンタプリズム82へ導かれた光は、ペンタプリズム82の内部でさらに反射を繰り返し、最終的には測光センサ83へ照射される。測光センサ83の値は、測光回路84によって輝度情報に換算され、システム制御回路100に送られる。発光指令値と、発光により得られた輝度情報とを比較することで、より適正な露出となる指令値を算出することができる。なお、図3における、その他の構成については、通常のカメラが備える公知の構成であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、図4乃至図6を参照して、ストロボユニット4の遮蔽物検知方法について説明する。図4(a)はストロボユニット4の発光時に照射面403の前方に遮蔽物がない正常状態を模式的に示す断面図、図4(b)はストロボユニット4の発光時に照射面403の前方に遮蔽物が存在する場合を模式的に示す断面図である。図5は、遮蔽物検知時におけるストロボユニット4の発光時間と光量の関係性を示すグラフ図である。なお、本実施形態では、カメラ本体1に内蔵されたストロボユニット4を例示するが、カメラ本体1のアクセサリシュー6に着脱可能に取り付けられた外部ストロボユニットであってもよい。
図4(a)に示すように、ストロボユニット4が発光するとき、発光源401から照射された光は、反射傘402によって照射面403へと集められ、外部へと照射される。このとき、前述したように、光の一部が光ファイバ404を通して光量測定回路114へと導かれ光量が測定される。図5に示すように、計測された光量は積分値として蓄積され、その値が所定の発光量Sとなるまで発光を続けることで発光量が制御される。ここで、所定の発光量Sとなるまでの時間を時間t1とする。
一方、図4(b)に示すように、照射面403の略前面に遮蔽物99が存在する場合、照射面403から照射された光は、遮蔽物99で反射され、照射面403や反射傘402の内部へと返ってくる。その後、遮蔽物99と反射傘402や照射面403との間で乱反射が繰り返され、光ファイバ404には、正常発光時と比較してより多くの光量が導かれる。その結果、光量測定回路114へと導かれる単位時間あたりの光量が増え、図5に示すように、所定の発光量Sとなるまでの時間t2が図4(a)の時間t1より短くなる。なお、図4(b)では、照射面403全体が遮蔽物99によって遮蔽されている例を示しているが、照射面403の少なくとも一部が遮蔽物99によって遮蔽されていれば同様である。
図6は、ストロボユニット4のストロボ発光処理を説明するフローチャート図である。図6の各処理は、システム制御回路100のROM等に格納されたプログラムがRAMに展開されてCPU等により実行される。
図6に示すように、システム制御回路100は、ステップS601からステップS603で時刻計測回路108によりストロボユニット4の発光開始から所定の発光量Sに達するまでの発光時間を計測する。次に、システム制御回路100は、ステップS604で、光量測定回路114で測定した光量積分値が発光指令値を超えたか否かを判定する。そして、システム制御回路100は、光量積分値が発光指令値を超えると、所定の発光量Sに達したとしてステップS605及びステップS606でストロボユニット4の発光及び時刻計測回路108による時間計測を終了する。次に、システム制御回路100は、ステップS607において遮蔽物の判定処理を行う。
具体的には、システム制御回路100は、遮蔽物のない正常発光時の発光時間t1(図5参照)を基準とした判定閾値に対して計測された発光時間が短いか否かを判定する。そして、システム制御回路100は、発光時間が判定閾値以下の場合には、「遮蔽物あり」と判定してステップS608に進み、そうでない場合には、「遮蔽物なし」と判定してストロボ発光を終了する。なお、判定閾値は、発光や測定のばらつき誤差を吸収するための判定余裕を加えた値とする(図5参照)。
ステップS608では、システム制御回路100は、スピーカ10から警告音を発し、或いはファインダ部8やディスプレイ9に警告アイコンや警告文を表示することにより、ユーザに対して遮蔽物の存在を伝える警告を行う。これにより、ユーザが撮影した画像の確認を行わなかった場合や、連写中においても遮蔽物の存在に気付くことができる。
なお、発光量を直接比較しないのは、瞬間的な光量を測定した場合、ノイズや発光のばらつきにより正確に遮蔽物の判定することが難しく、また、総合的な発光量を測定した場合、発光の積分値は遮蔽物の有無によらず所定の発光量Sとなるまで発光が続けられる。このため、遮蔽物検知には利用できないからである。また、警告音や警告文に代えて、振動や光の点灯や点滅等でもよい。
次に、ストロボユニット4のバウンス発光状態における遮蔽物判定の閾値設定について説明する。正面発光状態(図2(a)参照)に比べ、バウンス発光状態(図2(b)参照)では、ストロボユニット4の照射面403が上面を向くことで、ユーザの髪の毛や帽子なども遮蔽物となりうる。すなわち、バウンス発光状態では、照射面403が遮蔽される可能性がより高くなる。
そこで、照射面403の角度を検出する角度検出手段(不図示)によりバウンス発光状態と認識した場合は、正面発光状態に比べて、遮蔽物検知に用いる判定閾値の判定余裕(図5参照)を小さく設定する。照射面403の角度に応じて、遮蔽物検知の判定閾値を変更することで、遮蔽の可能性が高い使用シーンにおける遮蔽物検知の敏感度を高め、より適切な遮蔽物検知を行うことができるという効果が得られる。
図7を参照して、外部環境光に応じた遮蔽物検知の閾値設定について説明する。前述したように、ストロボユニット4の発光時間を比較することにより、光ファイバ404へ流入する光量の変化を検知し、遮蔽物の有無を判定する。図7に示すように、バウンス発光状態で照射面403が上方を向き、かつ、太陽光など多くの光量が降り注ぐ環境下でストロボ撮影を行う場合、遮蔽物の有無によらず光ファイバ404へ流入する光量が変化し、遮蔽物ありと誤検知してしまう可能性がある。
そこで、外部環境光に応じて遮蔽物検知の閾値設定を行う。カメラ本体1の内部には、レンズユニット3を通して入射した光の輝度を測定する測光センサ83及び測光回路84(図3参照)が配置されており、ストロボ光の調光や撮影時の露出の決定に用いられる。測光センサ83から得られる輝度値が高い場合、遮蔽物検知に用いる閾値の判定余裕(図5参照)を大きく設定し、逆に輝度値が低い場合は、閾値の判定余裕を小さく設定する。
測光センサ83の輝度情報を用いて、外部環境光に応じた遮蔽物検知の閾値の判定余裕を設定することで、誤検知の懸念がある明るい環境では明確に遮蔽物ありと判定できる場合のみを検知し、外乱の少ない暗い環境下では遮蔽物への敏感度を高めることができる。
以上説明したように、本実施形態では、新たなセンサ等を追加せず、従来ストロボユニットに使用されている発光量制御の構成を用いて遮蔽物検知を行うことで、コストの増加やデザイン自由度の低下を招かないという効果が得られる。加えて、通常の発光プロセスの中で遮蔽物を検知できるため、事前発光等の確認動作を必要とすることなく、ユーザビリティを損なわないという効果も得られる。
(第2の実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の撮像装置の第2の実施形態であるカメラについて説明する。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、図及び符号を流用して主に相違点についてのみ説明する。
次に、図8を参照して、本発明の撮像装置の第2の実施形態であるカメラについて説明する。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、図及び符号を流用して主に相違点についてのみ説明する。
上記第1の実施形態では、ストロボユニット4の発光時間を比較することにより、光ファイバ404へ流入する光量の変化を検知し、遮蔽物の有無を判断する方法について説明した。これに対し、本実施形態では、ストロボユニット4の発光前に取得可能な情報を用いて遮蔽物の有無を判断する。
図8は、ストロボユニット4の発光前に取得可能な情報を用いて遮蔽物の有無を判断する処理を説明するフローチャート図である。図8の各処理は、システム制御回路100のROM等に格納されたプログラムがRAMに展開されてCPU等により実行される。
ステップS801では、システム制御回路100は、ストロボユニット4がポップアップして照射面403が外部に露出した状態で照射面403の光量、即ち光ファイバ404に流入する光量を光量測定回路114によって計測し、ステップS802に進む。このとき、ストロボユニット4は正面発光状態でもバウンス発光状態でも良い。
ステップS802では、システム制御回路100は、ステップS801で得られる光量値が所定の第1閾値を超えるか否かを判断する。照射面403が遮蔽されている場合、外部環境光の状況にかかわらず、光ファイバ404へ光が多く流入する状況は考えにくい。従って、システム制御回路100は、ステップS801で得られる光量値が所定の第1閾値を超える場合は、ステップS803で「遮蔽物はない」と判定して処理を終了し、第1閾値以下の場合は、ステップS804に進む。
ステップS804では、システム制御回路100は、測光センサ83により外部環境の測光を行い、ステップS805に進む。ストロボユニット4の照射面403が暗く、かつ外部環境が明るい場合、照射面403が遮蔽されている可能性が高い。従って、システム制御回路100は、ステップS804での測光センサ83による輝度情報が所定の第2閾値以上の場合は、「遮蔽物あり」と判定してステップS806に進み、第2閾値未満の場合は、「遮蔽物なし」と判定して処理を終了する。
ステップS806では、上記第1の実施形態の図6のステップS608と同様に、システム制御回路100は、スピーカ10から警告音を発し、或いはファインダ部8やディスプレイ9に警告アイコンや警告文を表示し、処理を終了する。なお、以上の処理は、発光待機中において、常時、もしくは所定時間間隔毎に実行する。これにより、特定の条件下においては遮蔽物の有無を発光前に判定することができ、また、発光前に遮蔽物の有無を判定して警告を行うことで、ユーザの撮影失敗を事前に防止し、失敗発光で消費される電力を低減する効果が得られる。
(第3の実施形態)
次に、図9を参照して、本発明の撮像装置の第3の実施形態であるカメラについて説明する。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、図及び符号を流用して主に相違点についてのみ説明する。事前の検知により遮蔽物の有無が判定できない場合は、上記第1の実施形態と同様に、ストロボ発光と同時に遮蔽物の検知を行う。
次に、図9を参照して、本発明の撮像装置の第3の実施形態であるカメラについて説明する。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、図及び符号を流用して主に相違点についてのみ説明する。事前の検知により遮蔽物の有無が判定できない場合は、上記第1の実施形態と同様に、ストロボ発光と同時に遮蔽物の検知を行う。
図9は、ストロボユニット4のストロボ発光処理を説明するフローチャート図である。図9の各処理は、システム制御回路100のROM等に格納されたプログラムがRAMに展開されてCPU等により実行される。なお、図9のステップS901、ステップS903〜ステップS907及びステップS909の処理は、上記第1の実施形態(図6)のステップS601、ステップS603〜ステップS607及びステップS608と同様であるため、詳細な説明は省略する。
図9において、ステップS902では、システム制御回路100は、通常の発光、もしくは通常のプリ発光に比べて微小な光量による発光を行う。また、ステップS903〜ステップS907までは、上記第1の実施形態(図6)のステップS603〜ステップS607と同様の処理を行う。
ここで、ステップS907において、システム制御回路100は、発光時間が判定閾値以下で「遮蔽物あり」と判定した場合には、ステップS908に進み、発光時間が判定閾値を超えて「遮蔽物なし」と判定した場合には、ステップS910に進む。そして、システム制御回路100は、ステップS908でストロボユニット4のストロボ発光を中止し、ステップS909に進む。
ステップS909では、上記第1の実施形態の図6のステップS608と同様に、システム制御回路100は、スピーカ10から警告音を発し、或いはファインダ部8やディスプレイ9に警告アイコンや警告文を表示し、処理を終了する。一方、ステップS910では、システム制御回路100は、ストロボユニット4のストロボ本発光を行い、処理を終了する。本実施形態では、微小発光による遮蔽物検知により、遮蔽物が存在した場合の投光失敗による電力損失を最小限に抑える効果が得られる。その他の構成、及び作用効果は、上記第1の実施形態と同様である。
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
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、本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
1 カメラ本体
3 レンズユニット
4 ストロボユニット
9 ディスプレイ
10 スピーカ
83 測光センサ
84 測光回路
99 遮蔽物
108 時刻計測回路
114 光量測定回路
401 発光源
403 照射面
404 光ファイバ
3 レンズユニット
4 ストロボユニット
9 ディスプレイ
10 スピーカ
83 測光センサ
84 測光回路
99 遮蔽物
108 時刻計測回路
114 光量測定回路
401 発光源
403 照射面
404 光ファイバ
Claims (10)
- 発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置を備える撮像装置であって、
前記光量測定手段により測定される前記発光量が所定の値に達するまで前記発光源を発光させる発光制御手段と、
前記発光源の発光開始から終了までの発光時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された発光時間が所定の判定閾値以下の場合に、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記発光装置は、前記照射面の角度を変更する回動機構と、前記照射面の角度を検出する角度検出手段と、を有し、
前記判定手段は、前記照射面の角度に応じて前記判定閾値を変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記判定手段は、前記照射面がレンズ光軸に対して上方を向く場合は、前記照射面が前記レンズ光軸と略同方向を向く場合に比べて、前記判定閾値を小さく設定することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 入射した光の輝度を測光する測光手段を有し、
前記判定手段は、前記測光手段により測光された輝度値に応じて前記判定閾値を変更することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記測光手段により測光された前記輝度値が所定の値より低い場合、
前記判定手段は、前記判定閾値を小さく設定することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記発光制御手段は、前記光量測定手段により測定される前記発光量が所定の値に達するまで前記発光源を本発光もしくはプリ発光に比べて小さい光量で発光を行い、前記判定手段により前記照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定された場合は、本発光を行わないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に撮像装置。
- 発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置と、入射した光を測光する測光手段と、を備える撮像装置であって、
前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値を超える場合、遮蔽物はないと判定し、前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値以下で、かつ前記測光手段による輝度情報が所定の第2閾値以上の場合は、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定手段を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記判定手段により前記照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定された場合、警告を行う警告手段を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置を備える撮像装置の制御方法であって、
前記光量測定手段により測定される前記発光量が所定の値に達するまで前記発光源を発光させる発光制御ステップと、
前記発光源の発光開始から終了までの発光時間を計測する時間計測ステップと、
前記時間計測ステップで計測された発光時間が所定の判定閾値以下の場合に、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 発光源の発光量を測定する光量測定手段を有する発光装置と、入射した光を測光する測光手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値を超える場合、遮蔽物はないと判定し、前記光量測定手段により測定された発光量が所定の第1閾値以下で、かつ前記測光手段による輝度情報が所定の第2閾値以上の場合は、前記発光装置の照射面の少なくとも一部が遮蔽されていると判定する判定ステップを備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112351184A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种摄像机补光方法及装置 |
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