JP2568606B2 - 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、閃光装置で証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（G
N）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時における距離環等から得られる測
距情報に依存すると、位相差方式等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大きな測距誤差を
生じ、必ずしも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
離側になるほどこの誤差が大きいために、高精度な測距
装置を必要とし、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
撮像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等の撮像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高精度化を図る
場合、バ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調光方式での調光に調光誤差を生
じさせるような撮影条件では、撮影レンズの焦点距離を
一旦長焦点側に切換えて被写体距離を再度測距しなおす
ことにより測距精度を高め、高精度な調光を可能にする
と共に、DV調光領域を広げることができ、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、
パッシヴ方式の測距手段を有すると共に、焦点距離変換
可能な撮影レンズを有するカメラにおける、該測距手段
で検出した被写体距離と閃光装置の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を制御する
閃光装置の制御システムであって、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、手動操作のスイッチ
をオンすると該測距手段からの被写体距離を記憶する記
憶手段と、該撮影レンズの撮影初期に設定された焦点距
離と該初期設定焦点距離での該測距手段からの被写体距
離を第１の入力情報とすると共に、該初期設定焦点距離
よりも長焦点の遠焦点距離と該遠焦点距離での被写体距
離を第２の入力情報とし、該調光領域設定手段で設定さ
れた調光領域に該第１の入力情報が存在するか否かを判
定し、存在すると該第１の入力情報で得られた被写体距
離に基づいて該フラシュマチック調光制御手段を駆動さ
せ、存在しないと該第２の入力情報で得られた被写体距
離に基づいて該フラシュマチック調光制御手段を駆動さ
せる制御手段とを備え、該第２の入力情報の被写体距離
は該記憶手段に記憶されて該制御手段に出力されること
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は焦点距離を変更可能とした撮影レンズ、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AF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調光可能なDV調
光領域がメモリーされたプログラムメモリー、19は絞
り、20はDV調光不能時にファインダー内において警告表
示又はブザー等により警告する警告手段、21は外部スイ
ッチ22をオンするとDV調光パラメータ（絞り値，ガイド
ナンバー）を記憶するバッファ等からなる記憶手段で、
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。

以上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。

閃光装置において、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、この情報によりDV調光パラメータ（絞り値，ガイド
ナンバー）を決め、その後閃光装置の発光部14を発光さ
せ、上記調光方式に従って撮影を行なう。

つまり、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。

次に、DV調光における調光精度について説明する。

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をx
₀′，深度ま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を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
る要求される距離精度は、 倍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調光可能なDV
調光領域で、境界をなすDV調光切換曲線は上記の（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、DV調光領域外の領域（以下FEL領域と称す）に
おいてDV調光による撮影を行なう場合は、精度を満たす
調光は不可能であり、第２図に示す如く、短焦点側にな
るにつれてその領域が大きくなる。

すなわち、上記した第２図に示すDV調光領域はあくま
でもパッシヴ方式の測距系において、焦点距離が短くな
るほど被写体距離の測距誤差が大きいので、撮像素子４
の要求される調光精度が高くなるほどそれを満たす範囲
が狭くなるのである。

したがって測距精度が高ければ、選択した焦点距離に
おいて被写体距離がFEL領域に存在していてもDV調光に
よる撮影が可能となるといえる。

つまり、例えば焦点距離f:11で、AFセンサー16からの
測距値が4mであるとすると、この場合は第２図中点Ａで
示すようにDV調光領域から外れFEL領域にあるのでDV調
光が一見不可能と思えるが、点Ａ′においては同じ被写
体距離でもDV調光領域に存在するので、一旦、焦点距離
をf:33にして測距を行なえばDV調光可能な誤差範囲内で
の測距値を得ることができ、その測距値とガイドナンバ
ーとからDV調光パラメータ（絞り値）を決め、再び焦点
距離をf:11に戻せば、撮影初期時にDV調光が不能と判定
されてもDV調光による撮影が可能になり、要は正確な被
写体距離が得られればDV調光領域の制限がなくなる。

本実施例では、このような焦点距離の切換えによる測
距値の精度向上を行なって高精度の調光を行なうための
制御を制御回路７により行なっており、その動作を第３
図に示すフローチャートにしたがって説明する。

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調光が可能か否かを判定し、DV調光
方が可能と判定されると、Ｓ−６で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てＳ−７に進み、
またDV調光が否と判定されるとＳ−８に進み警告手段20
を駆動してDV調光が否であることを撮影者に知らせる。

ここで、警告手段20が駆動して現在の被写体距離情報
ではDV調光が不可能であることを撮影者に警告し、撮影
者が被写体間の距離を変えずに撮影レンズ１の焦点距離
を手動操作により現在の焦点距離から長焦点側に移動さ
せるのに伴ってAF動作を行なわせる（Ｓ−９）。

その際、合焦した（Ｓ−10）時の新焦点距離f_newとそ
の時の新被写体距離x_NEWとの存在領域がDV調光領域内に
入ると（Ｓ−11）、警告手段20の動作を停止させ、撮影
者にDV調光が可能となったことを知らせ、その時点で焦
点距離の移動を止めると共に、外部スイッチ22をオンし
（Ｓ−12）、新被写体距離x_NEWを記憶手段21にメモリー
し（Ｓ−13）、Ｓ−６に進む。

Ｓ−６では、Ｓ−５においてDV調光が可能と判定され
た場合、閃光装置のガイドナンバーを被写体距離ｘにて
割り算し、又DV調光が否と判定された場合には閃光装置
のガイドナンバーを記憶手段21にメモリーした新被写体
距離x_NEWにて割り算して絞り値（AV）を求めるDVパラメ
ータの設定が行なわれ、Ｓ−７において、第２レリーズ
スイッチSW2がオンされると、レリーズが行なわれ（Ｓ
−14）、Ｓ−15でDV調光制御での撮影が行なわれ、Ｓ−
16で記憶手段21に格納されている記憶値がリセットされ
る。

なお、ピントが合うと撮影レンズのフォーカシング動
作を停止させるAFロック機能を有するカメラの場合、新
焦点距離においてAFロック機能を動作させると、レンズ
距離環が動かないようにフォーカシングレンズを駆動す
るモータに通電をし続けなければならないが、本実施例
では新被写体距離x_NEWを記憶手段21にメモリーするだけ
でよく、焦点距離を長焦点側に移動させて新被写体距離
を設定後、レリーズ前に焦点距離を元に戻したり、任意
の焦点距離に設定してAF動作を行なえば、ピントは保証
されるので、特にフォーカシングレンズ駆動用のモータ
に通電し続ける必要がなく、消費電力の点で有利であ
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、設定した
撮影レンズの焦点距離において得られた被写体距離値で
は、測距誤差内でカメラの感光手段の要求される調光精
度が満たされない場合でも、撮影レンズの焦点距離を長
焦点側にして測距することにより高精度の被写体測距値
が得られるので、高精度なフラシュマチック調光による
撮影が可能になると共に、フラシュマチック調光の撮影
領域を広げることが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DV調光領域を示す図、第３図
は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……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……警報手段、21……記憶手段 22……外部スイッチ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パッシヴ方式の測距手段を有すると共に、
   焦点距離変更可能な撮影レンズを有するカメラにおけ
   る、該測距手段で検出した被写体距離と閃光装置の閃光
   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
   手段を制御する閃光装置の制御システムであって、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、手動
   操作のスイッチをオンすると該測距手段からの被写体距
   離を記憶する記憶手段と、該撮影レンズの撮影初期に設
   定された焦点距離と該初期設定焦点距離での該測距手段
   からの被写体距離を第１の入力情報とすると共に、該初
   期設定焦点距離よりも長焦点の遠焦点距離と該遠焦点距
   離での被写体距離を第２の入力情報とし、該調光領域設
   定手段で設定された調光領域に該第１の入力情報が存在
   するか否かを判定し、存在すると該第１の入力情報で得
   られた被写体距離に基づいて該フラシュマチック調光制
   御手段を駆動させ、存在しないと該第２の入力情報で得
   られた被写体距離に基づいて該フラシュマチック調光制
   御手段を駆動させる制御手段とを備え、該第２の入力情
   報の被写体距離は該記憶手段に記憶されて該制御手段に
   出力されることを特徴とする閃光装置の制御システム。