JP3349164B2 - マルチストロボ発光測光システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチストロボ発光測
光システムに関し、特にストロボプリ発光による測スト
ロボ発光回路の内蔵主コンデンサ容量を有効活用するマ
ルチストロボ発光測光システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ストロボ発光により撮影する場合、実際
に撮影する本番撮影用のシャッターレリーズする前に被
写体条件（露出条件等）を測定するために、事前にスト
ロボ発光するプリ発光（予備発光）による測光が行わ
れ、こうして撮影条件を決定してから本番撮影のストロ
ボを発光する、いわゆるマルチストロボ測光方式が知ら
れている。特公平１ー３７０７２号には、ストロボ撮影
に当たって、予め撮像信号の利得をプリセットし、実際
の撮影にはこの利得を補正して、広いダイナミックレン
ジを得る撮像装置が開示されている。プリ発光による測
光を行うためには、通常、カメラ本体のレンズ面側に測
光用の外部測光用受光部を設けておき、プリ発光による
被写体からの反射光をこの受光部で受光して露出レベル
や焦点距離等の上記撮影条件を定めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ストロボ発
光のための電力としてはストロボ発光回路に内蔵させた
主コンデンサの充電電力が用いられているが、主コンデ
ンサの容量には限界があるため、プリ発光による測光動
作の際に大電力を消費すると、充電が間に合わず、本番
撮影時のストロボ発光に必要な電力を供給できなくなっ
てしまう。このようなときには、実際の撮影時の折角の
シャッターチャンスを逃がしてしまうという重大な問題
がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ストロボ発光用
の主コンデンサを用いたプリ発光時の放電量を節約し、
本番撮影時における確実なストロボ動作を可能とし、シ
ャッターチャンスを逃がすことのないマルチストロボ発
光測光システムを提供することにある。本発明の他の目
的は、ストロボ発光用の主コンデンサの小型化及び低コ
スト化を可能とするマルチストロボ発光測光システムを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるマルチストロボ発光測光システムは、
閃光発光手段による投射光を用いた当該画像記録に適合
する測光情報をこの画像記録に先立つ予備発光による投
射光に係る当該測光撮像手段の出力に基づいて得るよう
にしたカメラであって、上記予備発光に先立って、本発
光の発光時間よりも短い発光時間となるように予備発光
の発光時間を設定する予備発光時間設定手段と、上記予
備発光時間設定手段の設定に関連して上記測光情報の基
礎とされる測光撮像手段の出力に係るゲインを増大する
ゲイン増大手段と、上記予備発光により得られた測光情
報に基づいて本発光の発光時間を設定する本発光時間設
定手段と、を備えて構成される。

【０００６】

【作用】本発明では、プリ発光時の発光光量を少なめに
設定するとともに、それに伴う映像信号の低下を補うた
め測光系のゲイン制御増幅器のゲインを増大することに
より、発光用主コンデンサの測光時のプリ発光に起因す
る放電を最小限に抑えつつ、必要な測光情報を得て、本
番撮影時の主コンデンサの充電電圧の低下による発光光
量不足を避け、シャッターチャンスを逃がすことをなく
している。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明によるマルチストロボ発光測光
システムの一実施例を示す構成ブロック図で、イメージ
ャー測光方式を採用した電子スチルカメラについての例
を示す。光学レンズ系と絞り１を介して被写体像は、撮
像素子（ＣＣＤ）２上に結像される。ＣＣＤ２から得ら
れた電気信号は、ＣＤＳ（相関二重サンプル）部３にて
不要ノイズ成分が除去された画像信号としてＡＧＣ（自
動ゲイン制御）部４に送出される。ＡＧＣ部４は、画像
信号レベルを適正レベルにするもので、ゲイン可変の増
幅器で構成されている。ＡＧＣ部４からの出力画像信号
は、撮像プロセス部５にてγ補正や輝度信号、色信号の
抽出等の所定の処理が施される。得られた輝度信号と色
信号は、ＦＭ変調器６でＦＭ変調され、ＲＥＣ増幅器
（ＲＥＣ ＡＭＰ）７で増幅された後、ヘッド８を介し
て磁気ディスク、記録テープ（ビデオテープ）、或いは
ＩＣカード等の記録媒体９に記録される。

【０００８】システムコントローラ１３は、上記絞り１
を制御するための絞り制御信号、ＣＣＤ２の信号電荷蓄
積時間を制御する、即ち、いわゆる素子シャッター駆動
する駆動部（ＤＲＶ）１０を制御するためのシャッター
速度制御信号、ＡＧＣ部４のゲインを設定するためのゲ
イン制御信号等のカメラ動作に必要な信号を各部に送出
する。また、必要に応じて、システムコントローラ１３
からの発光指令信号によってＡＦ補助光源部１７が動作
する。ＡＦ補助光の発光により得られる被写体からの反
射光はＡＦデータ（距離情報）としてＡＦセンサ１６に
より受光され、システムコントローラ１３に送出され
る。システムコントローラ１３からは、またストロボ１
５を発光させるための発光指令信号が発光回路１４に供
給される。この発光指令信号を受け、発光回路１４に内
蔵された主コンデンサＣが放電してストロボ１５を発光
させる。この発光としては、測光用のプリ発光と本番撮
影時の発光との２種類の発光が行われる。さて、ＣＤＳ
部３からの映像信号は、システムコントローラ１３から
のゲイン制御信号によりゲインが制御されるゲイン制御
（ＧＣ）部１１でレベルが調整された後、レベル検出部
１２に送出される。レベル検出部１２では、入力映像信
号に対して各分割エリア毎の積分とピーク検出処理等の
周知の処理を行って、イメージャー出力の測光情報Ｙと
してシステムコントローラ１３に供給する。

【０００９】システムコントローラ１３は、こうして受
信した測光情報Ｙに基づいて、以下に詳述するような処
理を経て、上記測光情報としての映像信号レベルが予め
定めた露出判定範囲内に入るまでストロボ発光光量を調
整しながらプリ発光、測光動作処理を行う。このときの
プリ発光の発光時間は本番撮影時の発光時間よりも短く
設定されている。この映像信号レベルが露出判定範囲内
に入ると、撮影映像信号が適正映像レベル許容範囲に入
るようにストロボ発光光量を定めて撮影、記録を行う。
ＧＣ部１１は、上記プリ発光の短時間発光に起因する小
光量を補うため、ゲインを上げて測光情報としての映像
信号レベルを調整する。このとき、ＧＣ部からの測光情
報信号のＳ／Ｎは劣化するが、後段で積分処理されるの
で大きな問題は生じない。

【００１０】システムコントローラ１３は、発光回路１
４に内蔵の主コンデンサＣの充電電圧をモニターし、必
要な発光光量を得るため、充電電圧に対応して発光時間
を調整する。すなわち、本実施例では、マルチストロボ
発光のプリ発光によって測光動作を行い、測光結果と発
光回路１４内蔵の主コンデンサの充電電圧とに基づいて
ストロボ発光時間を、予め両者をテーブル化したテーブ
ル（メモリ）を参照して、または設定された関数を用い
て計算により求める。この関数を用いた計算によれば、
上記テーブル用のメモリが不要となり、メモリ容量の節
約が可能となる。その後、撮影のためにシャッター動作
させる。

【００１１】上記測光のためのプリ発光を多数回行え
ば、適正露出レベルに収束するが、主コンデンサ容量は
制限を受けているので、測光用発光はできるだけ少なく
しないと、本番撮影時のストロボ発光に必要な電力が得
られず、折角のシャッターチャンスを逃がしてしまうこ
とになる。そこで、初回発光時に、距離情報と主コンデ
ンサ充電電圧により上記テーブル参照または計算により
発光時間を求めて測光を行う。また、２回目発光時に
は、初回発光光量と映像信号レベルから同様にテーブル
参照または計算により発光光量を求め、発光時間を求め
て測光を行う。３回目以降は、過去の発光光量と映像信
号レベルから同様にして発光光量を決め、主コンデンサ
充電電圧に基づいて発光時間を求めて測光を行う。各発
光に際して、充電電圧を参照することによって所要の発
光光量が得られるか否かを判断し、不足する場合には主
コンデンサを充電し、所要の電圧以上に充電後、再度、
発光時間を求めて撮影することもできる。

【００１２】図２には、上記実施例の動作における各部
信号のタイミングチャート及び波形図が示されている。
発光回路１４内蔵の主コンデンサＣは、ストロボ発光毎
に放電するため充電電圧ＶＣは低下する。つまり、図２
に示す如く垂直同期信号ＶＨに同期してストロボ（ＳＴ
Ｂ）は、ＳＴＢのタイミングで発光するが、この発光毎
に充電電圧ＶＣは実線のように低下する。図２のＶＣに
おいて、点線部は連続的に放電するときの電圧変化を示
すカーブである。このとき得られるイメージャー出力で
ある撮像映像信号が同図信号ＶＳで示されている。この
信号ＶＳがゲインコントロールＧＣでレベル変更され、
その結果のレベルＳＬがレベル検出部１２で検出され
る。同図において、１回目の発光によるＧＣ出力のレベ
ルＳＬ１は、露出判定範囲内に入っていないが、２回目
の発光によって得られるイメージャー出力レベルＳＬ２
は露出判定範囲内に入っている。この露出判定範囲から
次のストロボ発光による本番撮影時のイメージャー出力
レベルが適正露出範囲に入るように発光時間が設定され
る。主コンデンサの放電を可能な限り少なくするために
は、１回目のプリ発光によって得られる映像信号レベル
と充電電圧とに基づいて早急に露出判定範囲内に入るよ
うに露出パラメータを設定するのが望ましい。

【００１３】図３には上記実施例における動作処理手順
のフローチャートが示されている。また、図４は、充電
電圧と発光光量の関係で定まる発光時間Ｔ（μｓｅｃ）
が調光テーブルとして示されている。充電電圧は、図５
に示す如く、境界電圧値の範囲に応じて境界コードＡ〜
Ｉで規定され、Ａ〜Ｂ，Ｂ〜Ｃ，Ｃ〜Ｄ，Ｄ〜Ｅ，Ｅ〜
Ｆ，Ｆ〜Ｇ，Ｇ〜Ｉの範囲に設定されている。図６に
は、測光情報Ｙと発光光量を補正する光量補正係数Ｌ′
／Ｌとの関係が調光補正テーブルとして示されている。
ここで、Ｌ′は適正光量を示す。

【００１４】図３を参照すると、先ず、ストロボが“Ｏ
Ｎ”であるか否かが判断され（ステップＳ１）、即ち、
外部のストロボスイッチの参照叉はオートモード時、イ
メージャ出力が絞り開放、ＡＧＣゲインアップしても適
正映像信号レベルを下まわる等の条件から“ＯＮ”であ
るか否かが判断され、“ＯＮ”でなければ、通常撮影を
行い（ステップＳ１１）、“ＯＮ”であれば測光用のＧ
Ｃ部１１のゲインを、例えば増大するように選択、設定
する（ステップＳ２）。次に、発光回路１４の主コンデ
ンサＣの充電電圧ＶＣをモニターするため入力する（ス
テップＳ３）。発光光量Ｌを最小（図４の調光テーブル
でＬ＝１）に設定した後（ステップＳ４）、充電電圧Ｖ
Ｃと発光光量Ｌとに基づいて図５及び図４を参照して発
光時間Ｔを求める（ステップＳ５）。すなわち、充電電
圧ＶＣから、図５のテーブルを参照して境界コードを定
め、得られた境界コードと所望の発光光量Ｌとから図４
の調光テーブルを参照して必要な発光時間Ｔを定める。
ここで、発光する度に充電電位は低下するから順次発光
時間は増大することになる。次に、こうして定められた
条件でストロボのプリ発光によるイメージャ測光情報Ｙ
（図２の信号ＳＬに対応する）がレベル検出部１２から
得られ（ステップＳ６）、測光情報Ｙのレベルが露出判
定範囲内にあるか否かが判定される（ステップＳ７）。
ここで、否であれば、発光光量の補正量を求めるべく、
図６の調光補正テーブルを参照して、発光光量Ｌを適正
光量Ｌ′にするため、測光情報Ｙより光量補正係数を求
め（Ｙ→Ｌ′／Ｌ）、既に発光した光量Ｌに光量補正処
理を施し、Ｌ＝Ｌ′とする（ステップＳ８）。例えば、
測光情報Ｙが４５とすると、図６からＬ′／Ｌは２．０
０となり、２倍の発光光量が必要であることがわかる。
このときの充電電圧をＶＣ＝ＶＣ′とし（ステップＳ
９）、この充電電圧（境界コード）と、補正された発光
光量Ｌとに基づいて図４の調光テーブルを参照して発光
時間Ｔを求め（ステップＳ１０）、ステップＳ６の処理
に戻る。

【００１５】一方、ステップＳ７において、測光情報Ｙ
が露出判定範囲内にあると判断されたときには、ステッ
プＳ８と同様な処理を通して、発光光量補正量を求め
（ステップＳ１２）、撮像系のＡＧＣ部４のゲインを標
準（ノーマル）に戻す（ステップＳ１３）。その後、測
光系のＧＣ部１１のゲインを調整して（例えば、ノーマ
ルゲインＧN に戻す）、飽和を回避し（ステップＳ１
４）、主コンデンサＣの充電電圧ＶＣ＝ＶＣ′として入
力し（ステップＳ１５）、発光光量を標準ゲインに合わ
せる（ステップＳ１６）。これは、Ｌ＝Ｌ′・Ｇup／Ｇ
N とすることに相当し、Ｌ′＝２、Ｇｕｐ／ＧN が１０
であれば、Ｌ＝２０とする。そして、図４の調光テーブ
ルを参照して、充電電圧ＶＣと発光光量Ｌから発光時間
Ｔを求めて（ステップＳ１７）、撮影、記録を行う（ス
テップＳ１８）。

【００１６】上述実施例の他、異なる小光量の発光を２
回行い、その時に得られる映像信号のレベル差から適正
露出になる発光光量を計算によって推定し、３回目の発
光で実際の撮影を行っても良い。本実施例では、最初の
実施例に対して、主コンデンサＣの充電電荷を測光時に
セーブして発光し、撮影発光時の発光光量余力を大きく
とることで、途中の充電動作を行う可能性を低くし、シ
ャッターチャンスを逃さない記録動作を可能とする。以
上の実施例は、電子スチルカメラについての適用例を示
したが、本発明は、電子スチルカメラに限らず、カメラ
一体型ＶＴＲ等の電子的撮像装置や通常の銀塩フィルム
を用いたカメラにも適用できることは勿論である。

【００１７】ところで、従来の測光システムでは、外部
測光センサを用いて行っているため、該測光センサと光
学レンズ系との光学的位置関係のずれに起因して、オペ
レータが意図する被写体中心についての適正な測光デー
タを得ることができなくなる。その結果、被写体中心近
辺の輝度差が大きいときには適正露出が大きく狂ってし
まう。更には特別な外部測光センサを設置しなければな
らないため、大型化及びコスト上昇の一因にもなってい
た。これに対して、本発明によれば、被写体からのズレ
がなく当該被写体についての適正なデータに基づく測光
を得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるマル
チストロボ発光測光システムは、プリ発光時の発光時間
（光量）を短め（小さめ）に設定するとともに、それに
伴う測光信号の低下を補うべく、測光系のゲイン制御増
幅器のゲインを増大することにより、発光用主コンデン
サの測光時のプリ発光に起因する放電を最小限に抑えつ
つ、必要な測光情報が得られる。その結果、本番撮影時
の主コンデンサの充電電圧の低下による発光光量不足を
避けることができ、折角のシャッターチャンスを逃がす
ことがなくなる。また、イメージャー測光方式を本発明
に採用すれば実際の本番撮影時と同一の被写体について
の測光データが得られるので、最適露出条件を得ること
ができるだけでなく、構成が簡略化され、コスト低減に
も効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマルチストロボ発光測光システム
の一実施例を示す構成ブロック図である。

【図２】図１の実施例における各部信号のタイミングチ
ャートと波形を示す図である。

【図３】図１の実施例における動作処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４】図１の実施例において発光光量と主コンデンサ
の充電電圧をパラメータとする発光時間Ｔの関係を示す
図である。

【図５】図１の実施例において主コンデンサ充電電圧値
と境界コードとの関係を示す図である。

【図６】図１の実施例において測光情報と光量補正係数
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 絞り ２ ＣＣＤ ３ ＣＤＳ部 ４ ＡＧＣ
部 ５ 撮像プロセス部 ６ ＦＭ変
調部 ７ ＲＥＣ増幅部 ８ ヘッド ９ 記録媒体 １０ ＣＣＤ
駆動部 １１ ＧＣ部 １２ レベル
検出部 １３ システムコントローラ １４ 発光部 １５ ストロボ １６ ＡＦセ
ンサ １７ ＡＦ補助光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/222 G03B 15/05

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閃光発光手段による投射光を用いた当該画
   像記録に適合する測光情報をこの画像記録に先立つ予備
   発光による投射光に係る当該測光撮像手段の出力に基づ
   いて得るようにしたカメラであって、 上記予備発光に先立って、本発光の発光時間よりも短い
   発光時間となるように予備発光の発光時間を設定する予
   備発光時間設定手段と、 上記予備発光時間設定手段の設定に関連して上記測光情
   報の基礎とされる測光撮像手段の出力に係るゲインを増
   大するゲイン増大手段と、 上記予備発光により得られた測光情報に基づいて本発光
   の発光時間を設定する本発光時間設定手段と、 を備えて成ることを特徴とするマルチストロボ発光測光
   システム。
2. 【請求項２】イメージャー測光方式により前記測光情報
   が得られることを特徴とする請求項１に記載のマルチス
   トロボ発光測光システム。
3. 【請求項３】前記予備発光は１回に限定されていること
   を特徴とする請求項１に記載のマルチストロボ発光測光
   システム。