JP2568604B2 - 閃光装置の制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カメラの閃光装置の制御システムに関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、銀塩フィルムを使用するカメラにおける閃光装
置の調光方式として、外部調光方式と、TTL調光方式と
が知られている。

外部調光方式は、閃光装置に外部調光センサーを設
け、閃光装置の発光による被写体からの反射光を時間的
に積算受光して、予め閃光装置に入力されたフィルム感
度及びカメラの絞り値から求まる適正受光量となった
時、閃光装置の発光を停止する方式で、カメラ内に特別
な装置を必要とせずに調光が可能であるという利点を有
するが、撮影レンズとの間にパララックスを生じる、調
光センサーの受光角が一定のため画角の変化への対応が
できない、被写体のバックの影響が大きい、といったこ
とから精度の高い調光が難しい欠点があった。

TTL調光方式は、閃光装置で照明されたフィルム面に
投影されている像をカメラ内の受光素子で測光し、予め
閃光装置にセットされたフィルム感度や、カメラの絞り
値から求まる適正レベルに反射光が達した時、閃光装置
の発光を停止する方式で、パララックスがなく、また画
角の変化に対応した調光を行なえるので、高精度な調光
が可能になり、現在、一眼レフレックスカメラにおける
調光方式の主流となっているが、フィルムからの微弱な
反射光を測光するために、フィルム毎の反射率の差が誤
差となったり、被写体の位置や大きさによりバックの影
響を受けて誤差が生じるといった欠点があった。

一方上記した外部調光方式、TTL調光方式の他に、最
も基本的な調光方式として、閃光装置あるいはカメラ側
から得られる距離情報で閃光装置のガイドナンバー（GN
O.）を割ることにより、カメラの絞り値を決定し、その
後閃光装置を発光させて適正露出を得るフラシュマチッ
ク調光方式（以下DV調光方式と称す）が知られている。

このDV調光方式は、被写体の位置や大きさ、被写体の
バックの状態に影響されず精度の高い調光が可能な反
面、自動調光方式とした場合、カメラ側の測距情報、即
ち撮影レンズの合焦点時における距離環等から得られる
即距情報に依存すると、パッシヴ方式の測距装置を用い
るカメラの場合、被写体条件によっては測距誤差を生じ
正確な被写体距離を示さず、特に撮影レンズの焦点距離
が短くなるほど、しかも撮影距離が遠距離になるほどこ
の誤差が大きいために、高精度な測距手段を必要とし、
実現が難しいという難点があった。

ところで、近年、銀塩フィルムを用いずに、CCD等の
撮影素子を用いて光電変換により被写体光を電気信号に
変え、磁気ディスク等の記録媒体に記録する方式のカメ
ラ（以下電子スチルカメラと称す）が提供されている
が、このような電子スチルカメラに要求される調光精度
は、CCD等の撮影素子のラチチュードが狭いため、銀塩
フィルムを使用するカメラよりも高い精度が要求され、
例えば銀塩フィルム（ネガ）においてラチチュードが±
5EVであるのに対し、電子スチルカメラの場合、CCDの特
性により異なるが、少なくとも±1EV内の調光精度が要
求されている。

［発明が解決しようとする課題］ このような高精度な調光を要求される電子スチルカメ
ラにおいて、外部調光方式よりも高精度な調光が可能な
TTL調光方式を適用しようとする場合、被写体からの反
射光を受光する方式として、 I:撮影光路中にハーフミラーを設け、このハーフミラー
で反射した被写体光を受光センサーで受光する方式 II:CCDの結像面からの反射光を受光センサーで受光する
方式 の２通りの方式が考えられる。

しかし、Ｉの方式の場合、撮影光路中にハーフミラー
を設けるとCCDの結像面に入射する光量が減少して撮影
感度の低下を招き、またハーフミラーを設けるためにス
ペース的にも不利となるという問題が生じる。

また、IIの方式の場合、CCDの結像面はもともと反射
防止コーティング等の対策が施されていることから、CC
Dからの反射光はかなり微弱となり、調光自体が難しい
という問題がある。

一方、外部調光方式を適用して調光の光精度化を図る
場合、パララックスレス機構や、受光センサーの受光角
を制御するための機構等を必要とし、閃光装置の複雑
化、大型化を生じさせるという問題がある。

他方、電子スチルカメラの調光精度が銀塩カメラに比
べ非常に厳しいということ、電子スチルカメラの画角は
銀塩フィルムを使用するカメラに比べて小さいために短
焦点距離の撮影レンズを使用する頻度が多いということ
から、DV調光方式を適用しようとした場合、測距精度等
の点から電子スチルカメラにおいては不利となるという
問題がある。

本発明の目的は、DV調光方式の長所をできるだけ利用
し、DV調光方式での調光に調光誤差を生じさせるような
撮影条件では外部調光方式を利用して、撮影感度を低下
させたり、装置の大型化を招くことなく高精度な調光を
可能にして、例えば電子スチルカメラ等に適用できる閃
光装置の制御システムを提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の目的を達成するための要旨とするところは、
閃光発光部の発光による被写体からの反射光を受光手段
に直接導いて積算受光し、適正受光量となった時に該閃
光発光部の発光を停止させる外部調光制御手段と、測距
手段からの被写体距離と該閃光発光部のガイドナンバー
とからカメラの絞り値を決定して該閃光発光部を発光さ
せるフラシュマチック調光制御手段と、撮影レンズの焦
点距離と被写体距離に応じて求まる測距誤差内で該カメ
ラの感光手段における調光誤差を納めることができる調
光領域を設定した調光領域設定手段と、カメラに装着さ
れた撮影レンズの焦点距離と該測距手段からの被写体距
離を入力情報とし、該調光領域設定手段で設定された調
光領域に該入力情報が存在するか否かを判定し、存在す
ると該フラシュマチック調光制御手段を選択し、存在し
ないと該外部調光制御手段を選択する調光切換え制御手
段とから構成したことを特徴とする閃光装置の制御シス
テムにある。

［実 施 例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による閃光装置の制御システムを電子
スチルカメラに適用した一実施例を示すブロック図であ
る。

図中、１は撮影レンズ、２はサブミラー2aを有するク
イックリターンミラー（以下QRMと称す）、３はシャッ
ター、４はCCDからなる撮像素子、５は撮像信号処理回
路、６は記録回路、７はカメラ及び閃光装置をコントロ
ールする制御回路、８は撮影レンズ１の距離環の距離情
報及び焦点距離情報等の撮影レンズ１の情報を検出する
レンズ情報検出手段、９は撮影レンズ１のオートフォー
カス（以下AEと称す）用のレンズ駆動手段、10はハーフ
ミラー、11はペンタダハプリズム、12は接眼レンズ、13
は測光センサー、14は閃光装置の発光部、15は閃光装置
の外部調光センサー、16はAFセンサー、17は閃光装置の
赤外線照射部材、18は撮影レンズの焦点距離と被写体距
離とに応じて、DV調光領域と外部調光領域とを切換えす
るための切換え曲線がメモリーされたプログラムメモ
リ、19は絞りで、不図示の第１レリーズスイッチSW1を
オンすると、ハーフミラー10を介して測光センサー13に
より測光を行なうと共に、AFセンサー16により測距を開
始し撮影レンズ１を駆動制御し、不図示の第２レリーズ
スイッチをオンすると、シャッター３が駆動されて撮影
が行なわれる。

以下のように構成した閃光装置の制御システムにおけ
る調光動作を説明する。

閃光撮影において、被写体は赤外線照射部材17により
赤外線照射され、撮影レンズ１を通過した被写体からの
赤外線反射光がQRM2のサブミラー2aを介してAFセンサー
16に導かれ、制御回路７によりレンズ繰り出し量を決定
し、レンズ駆動手段９により合焦点位置までレンズを繰
り出す。

一方、撮影レンズ１の焦点距離及び合焦時における距
離環の距離情報がレンズ情報検出手段８により検出さ
れ、この２つの情報と、プログラムメモリー18とから制
御回路７において、距離情報に基づくDV調光を行なう
か、あるいは外部調光センサー15に基づく外部調光を行
なうかを判断し、その後閃光装置の発光部14を発光さ
せ、制御回路７において判断された調光方式に従って撮
影を行なう。

ここで、DV調光方式により撮影を行なうと判断される
と、得られた距離情報で閃光装置の発光部14のガイドナ
ンバーを割ることにより撮影レンズ１の絞り値を決定
し、QRM2が撮影光路から退避してシャッター３全開状態
となった時点で上記条件にて発光部14を発光させ、被写
体像を撮像素子４に露光させた後、撮像信号処理回路５
を介して記録回路６により磁気ディスク等の記録媒体に
被写体像が記録されることになる。

また、外部調光方式により撮像を行なうと判断される
と、QRM2が撮影光路上から退避し、シャッター３が全開
状態になってから発光部14を発光させ、被写体からの反
射光を外部調光センサー15により積算受光して適正受光
量となった時点で発光部14の発光を停止し、その後は上
記の場合と同様にして磁気ディスク等に記録される。

次に、プログラムメモリー18にメモリーされているDV
調光領域と外部調光領域とを切換えるための切換え曲線
について説明する。

先ず、AF系からの距離情報によりDV調光する場合の必
要とされるAF精度を求める。

被写体までの距離をx₀,ピント面のデフォーカス量
x₀′，深度でカバーできる被写体までの距離をx,そのと
きのピント面のデフォーカス量ｘ′，撮影レンズの焦点
距離をｆとすると、要求されるAF精度lx′は、ニュート
ンの式から lx′＝ｘ′−x₀′ ＝f²（−1/x＋1/x₀） ……（１） となる。

一方、調光精度を±1EV内におさめようとすると、被
写体面の照度は距離の２乗分の１に比例するという逆２
乗の法則から、例えば被写体距離を1mとした場合におけ
る要求される距離程度は、 の精度が要求されることになる。

ここで、遠距離側における許容限界を ｘ＝1.414x₀ ……（２） として（１）式に代入すると、 lx′＝f²（−1/1.414x₀＋1/x₀） ＝0.293f₂/x₀ ……（３） となり、近距離側よりも要求される精度が厳しい。

ここで、仮にAF精度をデフォーカスで40μ（lx′＝0.
04mm）と設定すると、撮影レンズの焦点距離に対応する
調光精度±1EVを満足する被写体距離は、（３）式から
下記の表に示す値として算出される。

つまり、撮影に使用する撮影レンズの焦点距離に対し
て、上記する表に示す許容限界内に被写体距離があれば
調光精度を満たすDV調光が可能となる。

第２図はこの関係を示す図表で、横軸を焦点距離、縦
軸を被写体距離とし、斜線で示す領域がDV調光領域、そ
れ以外の領域が外部調光領域で、双方の領域の境界をな
す調光方式の切換曲線は上記の（３）式から求まり、本
図では上記の表の値をプロットしてあり、この図表がプ
ログラムメモリー18にメモリーされている。

なお、外部調光領域は第２図に示す如く、短焦点側に
なるにつれて使用領域が大きくなるが、一般に外部調光
の精度は被写体距離が短いほど高精度となり、通常短焦
点距離の撮影レンズを使用しての撮影は近距離撮影とす
ることが多いため、このような調光方式の切換を行なう
ことで、全体として高精度な調光が可能になる。

第３図は制御回路７の調光制御に係る回路構成の一実
施例を示すブロック図である。

図中、7aは調光方式判断部で、レンズ情報検出手段８
からの測距情報及び焦点距離情報からプログラムメモリ
ー18に基づいて、DV調光方式を選択するか、外部調光方
式を選択するかを判断し、判断結果をカメラのファイン
ダー内又はカメラ本体に設けた、例えばLCD等の外部表
示部材20に表示させる。7bはDV調光制御部で、調光方式
判断部7aでDV調光方式が選択されると、閃光装置からガ
イドナンバー（GNO.）とレンズ情報検出手段８からの距
離情報とから絞り値（AV）を決定し、絞り19を駆動制御
するとともに、閃光装置の発光部14に発光を指示する。
7cは外部調光制御部で、調光方式判断部7aで外部調光方
式が選択されると、外部調光動作が行なわれる。

次に、第３図に示す制御回路７の動作を第５図に示す
フローチャートに基づき説明する。

ステップ（以下Ｓと略す）１において第１レリーズス
イッチSW1をオンすると、Ｓ−２においてAF動作が開始
され、Ｓ−３において合焦するまでAF動作が行なわれ、
Ｓ−４に進む。Ｓ−４では撮影レンズの焦点距離ｆと合
焦した時点での被写体距離ｘとの読み出しを行ない、Ｓ
−５に進む。

Ｓ−５ではプログラムメモリー18に格納されている調
光方式の判定基準に基づき、読み出した焦点距離ｆと被
写体距離ｘとからDV調光方式を選択するか、外部調光方
式を選択するかを判定し、DV調光方式が選択されるとＳ
−６において表示部材20にDV調光方式が選択されたこと
の表示を行なってＳ−７に進み、又、外部調光方式が選
択されるとＳ−９において表示部材20に外部調光方式が
選択されたことの表示を行なってＳ−10に進む。

Ｓ−７では閃光装置のガイドナンバーを被写体距離情
報にて割り算し、絞り値（AV）を決めるDVパラメータの
設定が行なわれ、Ｓ−８に進む。

Ｓ−８において、DV調光方式が選択された状態で第２
レリーズスイッチSW2がオンされると、レリーズが行な
わる（Ｓ−11）、Ｓ−12でDV調光制御での撮影が行なわ
れる。

また、外部調光方式が選択された場合、Ｓ−10で絞り
値を設定し、Ｓ−８で第２レリーズスイッチSW2がオン
されてから絞りを該絞り値にし、外部調光制御での撮影
が行なわれる。

ところで、DV調光方式は、カメラの測距装置の測距精
度そのものに調光精度を依存してしまうため、精度に被
写体依存性がある測距装置を使用した場合、特定の被写
体に対し調光が大きく狂う可能性があるので、DV調光方
式の撮影時に外部調光方式を補助調光手段として併用す
ることにより、調光精度の信頼性を向上させることがで
きる。

第４図はこのような調光方式の一実施例を示すブロッ
ク図、第６図はその処理の流れを示すフローチャートで
ある。

本実施例による制御回路７′は、外部調光センサー15
で被写体からの反射光を積算受光した値と、予め設定さ
れた受光量の許容上限値（L_MAX），許容下限値（L_MIN）
とを比較する比較部7dと、DV調光の発光停止前に積算受
光量が該許容上限値に達した時点でDV調光制御部7bに発
光の停止を指示すると共に、積算受光量が該許容下限値
より小であった場合にDV調光制御部7bに発光の続行を指
示し、積算受光量が該許容下限値より大きくなった時点
でDV調光制御部7bに発光の停止を指示する補正算出部7e
とから構成されている。

本実施例の動作は、Ｓ−20においてDV調光による発光
が行なわれると、Ｓ−21で受光量の積算を行ないＳ−22
に進む。Ｓ−22では積算受光量ＬがDV調光の発光停止前
に許容上限値L_MAXより大になるとＳ−23で発光を停止さ
せ、そうでなければＳ−24においてDV調光の発光が停止
されるまで発光を行なう（Ｓ−25）。そして、Ｓ−24で
発光の停止命令が出た時点で、積算受光量Ｌと許容下限
値L_MINとを比較し（Ｓ−26）、積算受光量が許容下限値
より小であると発光を続行させ（Ｓ−27）、積算受光量
が許容下限値より大きくなった時点で発光を停止して調
光を終了する。

以上の処理を行なうことにより、DV調光は測距誤差等
により大きな調光誤差を生じたとしても、外部調光によ
るリミッター制御を受けるため、所定の誤差範囲に抑え
られる。

また、外部調光方式では、背景や被写体の反射率の違
いにより2EV以上の調光誤差が生じることがあり、この
ような大きな誤差を防止するために、上記した実施例と
逆に、DV調光値を補助調光手段として用いることで信頼
性を向上させることができ、この場合における制御回路
の構成は第４図に示す制御回路と基本的に同じとするこ
とができ、その処理の流れを第７図に示す。

第７図において、撮影レンズからの被写体距離ｘ及び
外部調光により設定されたAV値から、DV調光量L_DVを算
出し（Ｓ−30）、レリーズ信号により閃光発光し（Ｓ−
31）、外部調光センサーにより積算受光する（Ｓ−3
2）。そして、受光量Ｌが適正受光量L₀となる前に、DV
調光量による許容上限値L_MAXより大となれば（Ｓ−3
3）、発光を停止し（Ｓ−34）、調光を終了する。ま
た、積算受光量Ｌと適正受光量L₀とを比較し（Ｓ−3
5）、積算受光量Ｌが適正受光量L₀となった後、適正受
光量L₀とDV調光量による許容下限値L_MINとを比較し（Ｓ
−36）、適正受光量L₀がDV調光量による許容下限値L_MIN
より小であれば発光を続行し（Ｓ−37）、許容下限値L
_MINより大きくなった時点で調光を終了する。

以上の処理を行なうことにより、外部調光において被
写体条件等によりおおきな調光誤差が生じても、DV調光
によるリミッター制御を受けるため、所定の誤差範囲抑
えられる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、撮影に使
用する撮影レンズの焦点距離、測距した被写体距離に応
じ、測距誤差内でカメラの感光手段の要求される調光精
度が満たされる場合に、フラシュマチック調光を選択
し、それ以外では外部調光を選択することで、撮影感度
を低下させたり、装置の大型化を招くことなく高精度な
調光を実現できるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による閃光装置の制御システムの一実施
例のブロック図、第２図は調光領域切換え曲線を示す
図、第３図は制御回路の一実施例を示すブロック図、第
４図は制御回路の他の実施例を示すブロック図、第５
図、第６図、第７図は夫々フローチャートを示してい
る。 １……撮影レンズ ２……クイックリターンミラー ３……シャッター、４……撮像素子 ５……撮像信号処理回路、６……記録回路 ７、７′……制御回路 ８……レンズ情報検出手段 ９……レンズ駆動手段、10……ハーフミラー 11……ペンタダハプリズム、12……接眼レンズ 13……測光センサー、14……発光部 15……外部調光センサー、16……AFセンサー 17……赤外線照射部材 18……プログラムメモリー、19……絞り 20……表示部材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閃光発光部の発光による被写体からの反射
   光を受光手段に直接導いて積算受光し、適正受光量とな
   った時に該閃光発光部の発光を停止させる外部調光制御
   手段と、測距手段からの被写体距離と該閃光発光部のガ
   イドナンバーとからカメラの絞り値を決定して該閃光発
   光部を発光させるフラシュマチック調光制御手段と、撮
   影レンズの焦点距離と被写体距離に応じて求まる測距誤
   差内で該カメラの感光手段における調光誤差を納めるこ
   とができる調光領域を設定した調光領域設定手段と、カ
   メラに装着された撮影レンズの焦点距離と該測距手段か
   らの被写体距離を入力情報とし、該調光領域設定手段で
   設定された調光領域に該入力情報が存在するか否かを判
   定し、存在すると該フラシュマチック調光制御手段を選
   択し、存在しないと該外部調光制御手段を選択する調光
   切換え制御手段とから構成したことを特徴とする閃光装
   置の制御システム。