JP3591009B2

JP3591009B2 - Ｔｔｌ自動調光制御装置

Info

Publication number: JP3591009B2
Application number: JP26867294A
Authority: JP
Inventors: 誠一安川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JPH08129206A; US5652929A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、フィルムへの露光前に予備発光を行ない、被写界の反射光分布情報を検出した結果に基づき、露光時の本発光の発光量を制御するＴＴＬ自動調光制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラの閃光撮影において、いわゆるＴＴＬ自動調光撮影は、次のようにその制御が行われる。
シャッターを開いた直後にフラッシュの発光を開始させ、被写体からの反射光が撮影レンズを介してフィルムの表面に達し、このフィルムの表面で反射した光をミラーボックス内の光電変換手段で捉えて、フィルム感度によって定まる所定の増幅率で電気信号に変換する。その信号をコンデンサで積分したものを所定の値と比較して、両者が等しくなった時点でフラッシュの発光を停止させる。
【０００３】
また、近年さらに進化したＴＴＬ自動調光制御方式である「ＴＴＬマルチ調光」の技術が、特開平３−６８９２８号公報に開示されている。この場合のＴＴＬ自動調光撮影は次のようにその制御が行われる。
被写界を複数の領域に分割して測光可能な複数の光電変換手段をフィルム面をにらむ位置に配置し、フォーカルプレーンシャッターを開く直前にフラッシュを予備発光させて、その光による被写体像がシャッター幕表面で反射した光を複数の光電変換手段でとらえ、その出力を個別に積分したものを予備発光による各領域の被写界反射光分布情報として検出する。
【０００４】
そして、この検出した各領域の被写界反射光分布情報を所定のアルゴリズムによって演算処理することによって、主要被写体にとって最適な露出となるような各分割領域に対する重み付けの度合を決定する。引き続いてシャッターを開いた直後にフラッシュを本発光させて、フィルム面で反射した光を前記と同じ複数の光電変換手段でとらえ、その出力に対して予め決定された重み付けを行なった上で加算して積分し、それを所定値と比較することで決定されるタイミングでフラッシュの発光を停止させ、本発光の調光を終了する。
【０００５】
前述の予備発光は、それによって被写界の反射光分布情報を事前に検出するためのものであり、各分割領域が本発光の際に重視すべき領域なのかどうかをそれによって判断するためのものである。そのために、制御装置は予備発光として光らせた閃光の発光量（予備発光量）を把握している必要があり、そのための具体的な方策として次のような予備発光の方式（繰り返し発光方式）が提案されている。
【０００６】
この繰り返し発光方式では、予備発光指示信号を入力した時、フラッシュは、発光量があらかじめ分かっている１発の小光量予備発光を行う。カメラの制御装置は、予備発光指示信号を繰り返し出力し、各分割領域の積分出力が適当なレベルに達した時点で予備発光の指示を停止する。カメラの制御装置は、予備発光を指示した回数をカウントしておき、その数とあらかじめ分かっている１発あたりの予備発光量とから予備発光の総発光量を求める。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、繰り返し発光方式とすると、小光量予備発光を繰り返し行うための制御回路がかなり複雑になり、そのためのスペースやコストがカメラセットのコンパクト化や低コスト化を阻害する要因となる。
特に、フラッシュを内蔵するカメラボディを設計する場合には、この問題は致命的である。このため、フラッシュ内蔵タイプのカメラでは、ＴＴＬマルチ調光機能を搭載することができないという問題があった。
【０００８】
また、繰り返し発光方式による予備発光は、被写界の状況によっては回数が多くなってしまうということと、各回の時間間隔はフラッシュの回路都合などによりある所定時間よりも短くできないということから、かなりの長時間、例えば３ｍｓ程度になってしまう。このため、ミラーアップ完了からシャッターの先幕を解放するまでの時間、ひいてはカメラのレリーズ動作を高速化できないという問題点も含んでいた。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コンパクト且つ低コストでマルチ調光機能を実現することができ、またカメラのレリーズ動作を高速化することの可能なＴＴＬ自動調光制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）は、露光前に単発の発光による予備発光を行ない、被写界の反射光分布情報を検出した結果に基づき、露光時の本発光の発光量を制御するＴＴＬ自動調光制御装置において、図１（ａ）に示すように、電源の電圧を昇圧する昇圧手段１と、この昇圧手段１によって昇圧された電圧によって充電され電荷を蓄える電荷蓄積手段２と、この電荷蓄積手段２に蓄積された電荷を放電することにより閃光を発する発光手段３と、予備発光の前に電荷蓄積手段２の充電々圧を測定する電圧測定手段７と、発光手段３に予備発光開始の信号を与える予備発光開始制御手段４と、発光手段３に予備発光停止の信号を与える予備発光停止制御手段５と、予備発光開始信号と予備発光停止信号との時間差を測定する時間差測定手段８と、電圧測定手段７の測定した充電々圧と時間差測定手段８の測定した時間差とに基づき発光手段３の予備発光量を算定する予備発光量決定手段９とを設けたものである。
【００１１】
第２発明（請求項２に係る発明）は、露光前に単発の発光による予備発光を行ない、被写界の反射光分布情報を検出した結果に基づき、露光時の本発光の発光量を制御するＴＴＬ自動調光制御装置において、図１（ｂ）に示すように、電源の電圧を昇圧する昇圧手段１と、この昇圧手段１によって昇圧された電圧によって充電され電荷を蓄える電荷蓄積手段２と、この電荷蓄積手段２に蓄積された電荷を放電することにより閃光を発する発光手段３と、予備発光の前に電荷蓄積手段２の充電々圧を測定する第１の電圧測定手段７と、発光手段３に予備発光開始の信号を与える予備発光開始制御手段４と、発光手段３に予備発光停止の信号を与える予備発光停止制御手段５と、予備発光の後に電荷蓄積手段２の充電々圧を測定する第２の電圧測定手段１０と、第１の電圧測定手段７の測定した充電々圧と第２の電圧測定手段１０の測定した充電々圧との差に基づき発光手段３の予備発光量を算定する予備発光量決定手段９とを設けたものである。
【００１２】
第３発明（請求項３に係る発明）は、第１発明または第２発明において、予備発光停止制御手段５を、被写界の反射光を測定し、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に予備発光停止信号を出力するものとして構成したものである。
第４発明（請求項４に係る発明）は、第１発明又は第２発明において、予備発光停止制御手段５を、被写界の反射光を測定し、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に第１の信号を発する手段と、予備発光開始信号が発せられてから所定の時間を計時した時に第２の信号を発する手段と、第１の信号および第２の信号の何れか一方が発せられた時点で予備発光停止信号を出力する手段とから構成したものである。
【００１３】
【作用】
したがってこの発明によれば、第１発明では、予備発光の前の充電々圧と予備発光開始から停止までの時間とに基づき、予備発光量が算定される。
第２発明では、予備発光の前の充電々圧と予備発光の後の充電々圧との差に基づき、予備発光量が算定される。
第３発明では、第１発明又は第２発明において、被写界の反射光が測定され、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に、予備発光停止信号が出力される。
第４発明では、第１発明又は第２発明において、被写界の反射光が測定され、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に第１の信号が発せられ、予備発光開始信号が発せられてから所定の時間を計時した時に第２の信号が発せられ、第１の信号および第２の信号の何れか一方が発せられた時点で予備発光停止信号が出力される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。図２は本発明に係るＴＴＬ自動調光制御装置を搭載してなるカメラの要部を示す構成図である。
同図において、８１はカメラ本体、８２は撮影レンズ、８３は可動ミラー、８４ａ，８４ｂは内レール、８５は圧板、８６はフィルム、８７はフォーカルプレーンシャッターの先幕、８８は裏蓋、８９はカメラ本体８１に備えられた内蔵フラッシュ、９１は光電変換手段、９２は集光レンズである。
【００１５】
可動ミラー８３が退避した図２の状態で、撮影レンズ８２を通過してきた光束Ｌが結像する位置に、フィルム８６が内レール８４ａ、８４ｂと圧板８５とで固定されている。先幕８７は、撮影時以外フィルム８６の露光を許さないために、フィルム８６の直前にあって、光を遮っている。露光中、すなわち先幕８７が退避状態にある時は、被写体からの光束Ｌは撮影レンズ８２で屈折してフィルム８６の表面に結像し、そのうちの一部は反射して集光レンズ９２、光電変換手段９１に達する。露光中でない時、すなわち先幕８７が図２の位置にある時は、被写体からの光束Ｌは撮影レンズ８２で屈折して先幕８７の表面にほゞ結像し、そのうちの一部は反射してやはり集光レンズ９２、光電変換手段９１に達する。
【００１６】
図３は光電変換手段９１と集光レンズ９２の構造を示す図である。光電変換手段９１は、円形の受光領域ＰＤ１１とその両側に矩形を円弧で切り欠いた形状の受光領域ＰＤ２１，ＰＤ３１，ＰＤ４１，ＰＤ５１とを備えてなり、受光領域ＰＤ１１〜ＰＤ５１は同一平面上に配置されている。集光レンズ９２は、３つのレンズ部分９２ａ，９２ｂ，９２ｃを有する光学部材であり、レンズ部分９２ａ，９２ｂ，９２ｃは光電変換手段９１の受光領域の３つのブロックＰＤａ，ＰＤｂ，ＰＤｃに対応する上方の位置に配置されている。
【００１７】
図４はフィルム面の開口領域９３と光電変換手段９１，集光レンズ９２の光学的な位置関係を図２のＡ方向から見た図である。開口領域９３を中央の円形部９３ａと周辺を４分割した矩形部９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅの５領域に分割するとすると、図３に示した光電変換手段９１の中央，左，右の３つのブロックＰＤａ，ＰＤｂ，ＰＤｃは、それぞれ細かい破線，１点鎖線，粗い破線に示されるように、集光レンズ９２の３つのレンズ部分９２ａ，９２ｂ，９２ｃを経由して開口領域９３のそれぞれ中央，左半分，右半分をにらんでいる。さらに、図３の光電変換手段９１の５つの受光領域ＰＤ１１，ＰＤ２１，ＰＤ３１，ＰＤ４１，ＰＤ５１は、それぞれ図４の開口領域９３の領域９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅと形状を一致させてあるので、５つの領域の明るさを分割して測光する光電変換手段となっている。
【００１８】
図５はこのカメラに搭載された回路の要部を示すブロック図である。同図において、１１は測光・調光回路、１２はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）、５０は内蔵フラッシュ回路部である。
測光・調光回路１１の内部回路を図６に示す。本実施例では、図３に示した光電変換手段ＰＤ１１，ＰＤ２１，ＰＤ３１，ＰＤ４１，ＰＤ５１として、フォトダイオードを使用している。フォトダイオードＰＤ１１〜ＰＤ５１はそれぞれ照度に比例した光電流を出力する。フォトダイオードＰＤ１１の出力する光電流は、基準電源Ｅ１を基準として、ダイオードＤ１１の帰還をかけたＯＰアンプＡ１１によって対数圧縮された電圧出力に変換される。トランジスタＱ１１とＱ１２は、この電圧をエミッタの電位とし、ゲイン設定入力端子ＶＧ１からの入力電圧をベースの電位として、この電位差によって決まるゲインで対数伸長されたコレクタ電流を出力する。
【００１９】
トランジスタＱ１２のコレクタ電流は、トランジスタＱ１３，Ｑ１４のカレントミラー回路で反転されて、コンデンサＣ１１を充電する。コンデンサＣ１１に充電された電圧は、フォロワーアンプＡ１２を介して、積分電圧出力端子ＶＯ１に出力される。ＦＥＴ・Ｑ１５は、積分制御信号入力端子ＩＴＧからの信号を受けて、コンデンサＣ１１に蓄えられた電荷をすべて放電する。これらの動作は、ＶＯ２〜ＶＯ５を積分電圧出力端子とする他の４つの測光回路（チャンネル）に関しても同様である。
【００２０】
一方、トランジスタＱ１１〜Ｑ５１のコレクタ電流は加算されて、コンデンサＣ１を充電する。このコンデンサＣ１に充電された電圧は、コンパレータＣＰ１によって基準電圧Ｅ２と比較され、その関係が反転した時にコンパレータＣＰ１の出力は「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに反転し、出力端子ＳＴＯＰは「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに転ずる。ＦＥＴ・Ｑ１は、積分制御信号入力端子ＩＴＧからの信号を受けて、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷をすべて放電する。
【００２１】
マイコン１２は、８ビットの出力ポートＰＯ（８）からデータバス４１を介してＤ／Ａ変換器２１〜２５にデータを出力しつつ、出力ポートＰＯ７，ＰＯ８，ＰＯ９，ＰＯＡ，ＰＯＢの５端子から出力する選択信号によって各Ｄ／Ａ変換器２１〜２５に独立の電圧を設定する。Ｄ／Ａ変換器２１〜２５の出力電圧は、それぞれ測光・調光回路１１のゲイン設定入力端子ＶＧ１〜ＶＧ５に入力される。測光・調光回路１１の５つの積分電圧出力端子ＶＯ１〜ＶＯ５はそれぞれ、マイコン１２のＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ１〜ＡＤ５に接続されている。マイコン１２の出力ポートＰＯ１は積分制御信号入力端子ＩＴＧに接続されている。測光・調光回路１１の出力端子ＳＴＯＰは、マイコン１２の時間計測用入力ポートＴＩ１と、内蔵フラッシュ回路部５０のＩＧＢＴ・Ｑａのゲート端子に並列に接続されている。また、時間計測用入力ポートＴＩ１は、出力ポートＰＯ３にも接続されている。
【００２２】
３５，３６はカメラの駆動シーケンス上で動く機械的スイッチであり、３５はミラーアップ完了時点でオンになるミラーアップスイッチ、３６はシャッター全開時点でオンになるシンクロスイッチである。３７は撮影者がシャッターレリーズボタンを押した時にオンするレリーズ起動スイッチである。以上３つのスイッチの信号は、それぞれマイコン１２のプルアップ抵抗付き入力ポートＰＩ１〜ＰＩ３に接続されている。３１，３２はそれぞれ先幕，後幕の係止を保持するためのマグネットであり、それぞれマイコン１２の出力ポートＰＯ５，ＰＯ６からの信号をインターフェース３３，３４を介して駆動が制御される。
【００２３】
内蔵フラッシュ回路部５０は、電池ＢＡＴと、閃光放電管５１と、昇圧回路５２と、抵抗Ｒ３，Ｒ４，コンデンサＣａ，Ｃｂ，サイリスタＳＣＲ，トランスＬ１から成る発光起動回路５３と、メインコンデンサＣｍと、ＩＧＢＴ・Ｑａと、抵抗入りトランジスタＱｂと、抵抗Ｒ１，Ｒ２とから構成されている。
【００２４】
昇圧回路５２は、電池ＢＡＴの電圧を端子ＩＮに入力し、端子ＯＵＴから昇圧された電圧を出力する。この昇圧された電圧によりメインコンデンサＣｍが充電され電荷が蓄積される。メインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃは抵抗Ｒ１とＲ２とによって分圧され、その分圧電圧はマイコン１２のＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ６へ与えられる。また、メインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃから、発光起動回路５３が給電を受ける。マイコン１２の出力ポートＰＯ２は、トランジスタＱｂのベースに接続され、トランジスタＱｂのコレクタがサイリスタＳＣＲのゲートに接続されている。トランスＬ１の２次側端子Ｔ２は、閃光放電管５１のトリガ端子に接続されている。閃光放電管５１とＩＧＢＴ・Ｑａとは、直列に接続されている。そして、この閃光放電管５１とＩＧＢＴ・Ｑａとの直列接続回路が、コンデンサＣｍに並列に接続されている。
【００２５】
〔実施例１〕
次に、この回路の動作を、図７のタイミングチャートと図８のフローチャートを参照しながら説明する。
マイコン１２は、レリーズ起動スイッチ３７がオンになると（図７（ａ）に示すｔ_１点：図８に示す＃１）、レリーズ動作を開始し、＃２で先幕・後幕の両マグネット３１，３２に通電すると同時に（図７（ｄ），（ｅ）に示すｔ_２点）、＃３で不図示の駆動手段を駆動してミラーアップを開始させる（図７（ｂ）に示すｔ_２点）。そして、＃４でミラーアップスイッチ３５がオンするのを待ち受けて、これがオンすると（図７（ｃ）に示すｔ_３点）、＃５で端子ＡＤ６に入力される電圧すなわちメインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃに比例する電圧をＡ／Ｄ変換し、これを変数Ｙとしてメモリに格納する。
【００２６】
次に、＃６で測光・調光回路１１の５つのゲイン設定電圧入力端子ＶＧ１〜ＶＧ５のすべてに同じ所定の電圧を印加するべく、Ｄ／Ａ変換を実行する（図７（ｈ）〜（ｌ）に示すｔ_４点）。その上で、＃７で測光・調光回路１１に対して端子ＩＴＧを「Ｌ」レベルにするべく、出力ポートＰＯ１を「Ｌ」レベルに立下げて積分開始を指示すると同時に（図７（ｍ）に示すｔ_５点）、出力ポートＰＯ２を「Ｌ」レベルに立下げる（図７（ｎ）に示すｔ_５点）。
【００２７】
これによって、内蔵フラッシュ回路部５０では、出力ポートＰＯ２からの「Ｌ」レベルに立下がる信号を予備発光開始信号として、サイリスタＳＣＲが導通に転じ、メインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃで充電されたトリガコンデンサＣｂの両端の電位が、一気に充電々圧Ｖｍｃの幅で変化する。すると、トランスＬ１の働きにより、閃光放電管５１のトリガ電極には数千ボルトのトリガ電圧が印加され、閃光放電管５１にはあらかじめオン状態に維持してあるＩＧＢＴ・Ｑａを通して放電々流が流れ、図７（ｏ）に示すｔ_５点の直後の発光波形の様に閃光を開始する。
【００２８】
この後の測光・調光回路１１の回路動作を説明する。
測光・調光回路１１の各フォトダイオードＰＤ１１〜ＰＤ５１は被写界反射光を捉えて、その大きさに比例した光電流を出力する。この後の回路動作をフォトダイオードＰＤ１１に関連する第１のチャンネルについて説明すると、フォトダイオードＰＤ１１で発生した光電流はＯＰアンプＡ１１と帰還ダイオードＤ１１によって対数圧縮された電圧出力に変換され、この電位をエミッタとし、ゲイン設定用入力端子ＶＧ１の電位をベースとするトランジスタＱ１１，Ｑ１２によって再び対数伸長された電流出力に変換され、結局トランジスタＱ１１，Ｑ１２のコレクタ電流は光電流と比例関係を保ったままＶＧ１の電位によって決まるゲインで増幅され、図７（ｏ）の発光波形と相似形の出力電流波形を示す。
【００２９】
トランジスタＱ１２のコレクタ電流はトランジスタＱ１３、Ｑ１４から成るカレントミラー回路によって同じ値のソース電流に変換され、この電流が端子ＩＴＧの「Ｌ」レベルへの立下りによって短絡状態から開放されたコンデンサＣ１１を充電する。コンデンサＣ１１の充電々圧はバッファアンプＡ１２によって低インピーダンスの電圧出力に変換されて積分電圧出力端子Ｖ０１から出力される。この出力電圧は図７（ｔ）に示すｔ_５点直後の波形の様に立上り、これは光電流を所定のゲインで増幅したものを積分し、それをＧＮＤ基準の電圧の形で表わしたものである。第２以降のチャンネルに関しても被写界反射光量が独立に変化するだけで、回路動作そのものは同様である。
【００３０】
トランジスタＱ１１〜Ｑ５１には、ゲイン設定入力端子ＶＧ１〜ＶＧ５にあらかじめ同じ電圧を与えてゲインが一定にしてあるので、同じゲインで光電流を増幅した電流が流れ、これによりコンデンサＣ１は各チャンネルの光電流の総和を増幅した電流で充電される。このコンデンサＣ１の端子電圧は図７（ｐ）のＣ１積分電圧の波形の様に変化し、この電圧が基準電圧Ｅ２を下回った時にコンパレータＣＰ１は出力を反転させて、ＳＴＯＰ端子は「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに転じる（図７（ｑ）に示すｔ_６点）。
【００３１】
一方、マイコン１２は、＃７の直後から、＃８で入力ポートＴＩ１に入力されるべき立下りエッジまでの時間を測定すべく、これを測定するためのタイマーをリセットする。そして、＃９で同じタイムソースを用いて５０μｓが経過するのを待つ。これが経過すると＃１０で出力ポートＰＯ３を「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに転ずる（図７（ｒ）に示すｔ_７点）。ワイヤード接続された入力ポートＴＩ１の信号は、測光・調光回路１１の端子ＳＴＯＰが「Ｌ」レベルを出力するタイミングとマイコン１２の出力ポートＰＯ３が「Ｌ」レベルを出力するタイミングの早い方のタイミングで「Ｌ」レベルに立ち下がる。
【００３２】
これは、予備発光の閃光を、調光積分動作によって最適な検出レベルに調節しようとしつつ、反射光が少ない場合でも最大の発光量が所定の量を越えないように制限することを意味する。これにより、予備発光による被写界の反射光分布を電気信号として捉える際のダイナミックレンジをより有効に使いつつ、本発光のための放電エネルギーを確実に残すことができるようになる。
【００３３】
図７（ｓ）に示すｔ_６点で入力ポートＴＩ１が「Ｌ」レベルに立ち下がると、これを予備発光停止信号として、同じラインにゲート端子が接続されているＩＧＢＴ・Ｑａがターンオフし、閃光放電管５１は発光を停止する。マイコン１２は、発光を開始させてから入力ポートＴＩ１が立ち下がるまでの時間（図７に示すｔ_ＳＳ）を計測して所定のレジスタに記憶し、そのレジスタの内容を変数Ｘとしてメモリに格納する（＃１１）。そして、＃１２で、変数Ｘを引数としてＲＯＭに記憶されているテーブルを参照することにより、関数ｆ１（Ｘ）を求め、これをＡとする。また、＃１３で、先に求めたメインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｃｍに関する変数Ｙを引数として、テーブル参照により関数ｆ２（Ｙ）を求め、これをＢとする。そして、＃１４で、Ａ＊Ｂの乗算により、予備発光量を算定する。
【００３４】
ここで、以上のような方法で予備発光量が求められる原理を、図９，図１０により説明する。図９は横軸を時間ｔ、縦軸を発光強度Ｌ（ｔ）とし、図中の曲線は、メインコンデンサにフルに充電したフラッシュをフル発光させた時にその発光強度が、時間と共にどのような推移をするかを示している。この形は閃光放電管の種類により異なるものであるが、カメラに内蔵した場合には閃光放電管の種類は固定であるので、その発光強度の波形も決まっている。閃光放電管を発光中に発光停止させた時に得られる発光量つまり発光エネルギーは、次のように決まる。例えば、時刻ｔ_０３で発光停止させた場合は、図９でのハッチングを施した部分の面積Ｓ（ｔ_０３）、つまりその時刻から垂直に立てた直線と横軸と発光強度の曲線によって囲まれた図形の面積がその発光による発光量に比例する。
【００３５】
図１０は図９と同じ座標上に、メインコンデンサの充電々圧によって、時間ｔ対発光強度Ｌ（ｔ）の曲線がどのように変化するかを示した図であり、例としてＶｍｃが３３０Ｖ、３００Ｖ、２７０Ｖの３とおりの曲線を記した。実線のＶｍｃ＝３３０Ｖの場合の曲線が、図９の曲線に一致する。原理的に閃光放電管の発光エネルギーは、メインコンデンサの充電々圧の自乗に比例するので図示するとこのようになる。従って、上記のように閃光放電管の発光中にその発光を停止させた場合に得られる発光量も、メインコンデンサの充電々圧の自乗に比例する。
【００３６】
以上のような原理に基づき、具体的に発光量を算出する方法として図８のフローの算出方法を提示した。すなわち、＃１２での関数ｆ１（Ｘ）は、図９の面積Ｓ（ｔ）に比例する値を定義するものであり、実際にこの関数値を求める手段としては、あらかじめこの特性曲線から所定の時間の分解能ごとに面積Ｓ（ｔ）に比例する値ｆ１（Ｘ）をデータテーブルとしてＲＯＭに書き込んでおき、測定した発光時間Ｘを引数としてテーブル参照することにより、まずフル充電だと仮定した場合の発光量Ａを導き出す。
【００３７】
そして、＃１３での関数ｆ２（Ｙ）は、発光前に測定したメインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃに比例する値であるＹに対して、Ｖｍｃの自乗とフル充電々圧３３０Ｖの自乗の比、つまりフル充電時に対する発光エネルギーの割合を与える関数である。マイコン１２の処理としては実際には計算で求める代わりに、Ｙの所定の分解能ごとにｆ２（Ｙ）をデータテーブルとしてＲＯＭに書き込んでおき、測定したＹを引数としてテーブル参照することによりフル充電時に対する割合Ｂを導き出す。そして、フル充電とした場合の発光量Ａに現在の充電々圧Ｖｍｃのフル充電時に対する割合を乗ずることで、予備発光量を算定する。
【００３８】
図８に戻り、フローチャートの続きの動作を説明する。＃１４で予備発光量を算定した後、＃１５で測光・調光回路１１の各分割領域９３ａ〜９３ｅに対する積分電圧であるマイコン１２の端子ＡＤ１〜ＡＤ５の電圧をＡ／Ｄ変換し、その結果をメモリに記憶する。この記憶した内容が閃光照明のみの寄与による被写界反射光分布情報になる。＃１６でその結果を所定のマルチパターン演算アルゴリズムに入力して、撮影のための本発光時の各分割領域９３ａ〜９３ｅに対する重み付けの度合いを決定する。このマルチパターン演算アルゴリズムの内容については、例えば先に引用した特願平１−２０３７３５号公報に開示したものが想定されるが、本発明の主旨には直接関わってこないので省略する。
【００３９】
マルチパターン演算が終了すると、＃１７で出力ポートＰＯ１，ＰＯ２をともに「Ｈ」レベルに戻し（図７（ｍ），（ｎ）に示すｔ_８点）、＃１８で出力ポートＰＯ３も「Ｈ」レベルに戻す（図７（ｒ）に示すｔ_８点）。＃１９では＃１６で求めた各分割領域に９３ａ〜９３ｅ対する重み付けの度合いを反映させ、かつフィルム感度に対するゲインの調節を加味した上での、各チャンネルに対するゲイン設定電圧を端子ＶＧ１〜ＶＧ５端子に印加するべく、５チャンネルのＤ／Ａ変換を実行する（図７（ｈ）〜（ｌ）に示すｔ_８点）。これにより、より重み付けの高い分割領域に関しては増幅率を高くした電流を積分するように設定される。
【００４０】
次に＃２０において、実際のシャッターレリーズ動作を開始するべく、先幕マグネット３１への通電を解除する（図７（ｄ）に示すｔ_９点）。これにより、先幕８７が走行を開始する。＃２１で、シャッターが全開した後のシンクロスイッチ３６のオンを待ち、これがオンしたら（図７（ｇ）に示すｔ_１０点）、直ちに＃２２で出力ポートＰＯ１を「Ｌ」レベルに立下げて（図７（ｍ）に示すｔ_１０点）、測光・調光回路１１の積分動作を許可するとともに、出力ポートＰＯ２も「Ｌ」レベルに立下げて（図７（ｎ）に示すｔ_１０点）、内蔵フラッシュ回路部５０に本発光の開始を指令する。これにより、内蔵フラッシュ回路部５０の閃光放電管５１は、図７（ｏ）に示す発光波形のように発光を立上げる。
【００４１】
図７のｔ_１０点からｔ_１１点にかけての各部波形のように、測光・調光回路１１による調光動作が行われる。すなわち、測光・調光回路１１において、トランジスタＱ１１〜Ｑ５１の重み付けが加味された伸長電流の総和が積分コンデンサＣ１を充電する。これが所定の基準電圧Ｅ２を下回った時にＳＴＯＰ端子が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに転じ（図７（ｑ）に示すｔ_１１点）、内蔵フラッシュ回路部５０のＩＧＢＴ・Ｑａは閃光放電管５１の発光を停止させる（図７（ｏ）に示すｔ_１１点）。
【００４２】
この時点で閃光放電管５１を光源とする露光は終了する。マイコン１２は、＃２３で先幕マグネット３１の通電を解除（図７（ｄ）に示すｔ_９点）してからの時間を計時し、設定されたシャッター秒時が経過した時点で、＃２４で後幕マグネット３２の通電を解除する（図７（ｅ）に示すｔ_１２点）。また、即座に＃２５で出力ポートＰＯ１，ＰＯ２の両端子を「Ｈ」レベルに戻し、＃２６で出力ポートＰＯ３を「Ｈ」レベルに戻し、次の駒のレリーズ動作に備える。後は不図示のシャッターチャージ駆動手段、ミラーダウン駆動手段等を駆動すると、図７（ｇ）のｔ_１４点において各シーケンス関係のスイッチは元のオフ状態に復帰する。以上でシャッターレリーズ時の動作は終了し、再び＃１のレリーズスイッチの入力待ちに戻る。
【００４３】
〔実施例２〕
図１１は別の実施例の動作を示すフローチャートである。基本的な処理の流れは第１実施例と同じであり、各端子上に現れる波形は図７のタイミングチャートと全く同じになる。第１実施例と異なる点は、予備発光の閃光時間を測定する代わりに、予備発光の後にもメインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃを測定し、予備発光前後の電圧測定値を演算処理することにより予備発光量を算定するところにある。
【００４４】
具体的には、図８の＃８、＃１１〜＃１４の処理がなくなり、代わりに予備発光の閃光が完了した時点の＃１１で、端子ＡＤ６に入力される電圧すなわちメインコンデンサＣｍの充電々圧Ｖｍｃに比例する電圧を再度Ａ／Ｄ変換し、これを変数Ｚとしてメモリに格納する。そして＃１４で次の演算式（１）により予備発光量を算定する。
予備発光量＝ｋ・（Ｙ^２−Ｚ^２）．．．．（１）
【００４５】
ここで予備発光量が（１）式によって計算される原理を説明する。閃光放電管を発光させた時のエネルギー量は、コンデンサの容量をＣ、充電々圧をＶａ、係数をｈとした時、ｈ・Ｃ・Ｖａ^２で表される。本実施例のように、直列制御式で閃光放電管５１を調光発光させた時は、メインコンデンサＣｍに蓄えられたエネルギーから発光によって消費した分のみを差し引いた残りのエネルギー量が保全される。この残り電圧をＶｂとすると、この時の残りエネルギーはｈ・Ｃ・Ｖｂ^２で表される。従って、この発光によるエネルギー量、すなわち発光量は、発光前と発光後の蓄積エネルギーの差で表現され、次の式で表現される。
発光エネルギー量＝ｈ・Ｃ・（Ｖａ^２−Ｖｂ^２）．．．．（２）
【００４６】
（１）式のＹ，Ｚは、それぞれ（２）式のＶａ，Ｖｂに比例する電圧をＡ／Ｄ変換した結果であるから、これらの関係を定数ｉを用いて、Ｖａ＝ｉ・Ｙ、Ｖｂ＝ｉ・Ｚと置くと、さらにｋ＝ｉ・ｈ・Ｃとすることにより、予備発光による発光エネルギー量、すなわち予備発光量は（１）式によって算出されることになる。
図１１のフローチャートは、＃１５以降においては図８のフローチャートとまったく共通であり、算定した予備発光量を用いて、ＴＴＬマルチ調光制御が実行される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、第１発明では、予備発光の前の充電々圧と予備発光開始から停止までの時間とに基づき予備発光量が算定され、予備発光を本発光時と同じ形態の予備発光開始信号および予備発光停止信号を使った単発の発光とすることにより、発光を制御する電気回路になんら特別な回路を設けることなく、コンパクト且つ低コストでマルチ調光機能を実現することができるようになる。これにより、フラッシュ内蔵タイプのカメラにおいても、従来不可能であったマルチ調光機能を搭載することができるようになる。
また、予備発光を単発の発光とすることにより、予備発光に要する時間を短くすることができることから、ミラーアップが完了してから先幕を解放するまでの時間を短くすることが可能となり、カメラのレリーズ動作の高速化にも寄与する。
【００４８】
第２発明では、予備発光の前の充電々圧と予備発光の後の充電々圧との差に基づき予備発光量が算定され、予備発光を本発光時と同じ形態の予備発光開始信号および予備発光停止信号を使った単発の発光とすることにより、第１発明と同様の効果を奏する。なお、この発明では、予備発光開始から停止までの時間を測定しなくてもよいので、第１発明と比較して、ハード・ソフトの両面で簡略化を図ることが可能となる。
第３発明では、第１発明又は第２発明において、被写界の反射光が測定され、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に予備発光停止信号が出力され、被写体からの反射光量を積分した結果に基づいて単発の予備発光が調光制御されるものとなり、予備発光による被写界の反射光分布を電気信号として捉える際のダイナミックレンジをより有効に使えるようになる。
【００４９】
第４発明では、第１発明又は第２発明において、被写界の反射光が測定され、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に第１の信号が発せられ、予備発光開始信号が発せられてから所定の時間を計時した時に第２の信号が発せられ、第１の信号および第２の信号の何れか一方が発せられた時点で予備発光停止信号が出力され、被写体からの反射光量を積分した結果に基づいて単発の予備発光が調光制御され、かつ、予備発光時間が所定の時間に制限されることによりその最大発光々量が制限され、予備発光による被写界の反射光分布を電気信号として捉える際のダイナミックレンジをより有効に使いつつ、フィルムへの露光の際の本発光のための放電エネルギーを確実に残すことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＴＴＬ自動調光制御装置を搭載してなるカメラの要部を示す図である。
【図３】光電変換手段と集光レンズの構造を示す図である。
【図４】フィルム面の開口領域と光電変換手段，集光レンズの光学的な位置関係を図２のＡ方向から見た図である。
【図５】図２に示したカメラに搭載された回路の要部を示すブロック図である。
【図６】図５に示した回路における測光・調光回路の内部回路を示す図である。
【図７】第１実施例の動作を説明するためのタイミング図である。
【図８】第１実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第１実施例の発光量検出の原理を説明するための図である。
【図１０】第１実施例の発光量検出の原理を説明するための図である。
【図１１】第２実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１…測光・調光回路、１２…マイクロコンピュータ（マイコン）、５０…内蔵フラッシュ回路部、ＢＡＴ…電池、５１…閃光放電管、５２…昇圧回路、５３…発光起動回路、Ｃｍ…メインコンデンサ。

Claims

露光前に単発の発光による予備発光を行ない、被写界の反射光分布情報を検出した結果に基づき、露光時の本発光の発光量を制御するＴＴＬ自動調光制御装置において、
電源の電圧を昇圧する昇圧手段と、
この昇圧手段によって昇圧された電圧によって充電され電荷を蓄える電荷蓄積手段と、
この電荷蓄積手段に蓄積された電荷を放電することにより閃光を発する発光手段と、
前記予備発光の前に前記電荷蓄積手段の充電々圧を測定する電圧測定手段と、
前記発光手段に予備発光開始の信号を与える予備発光開始制御手段と、
前記発光手段に予備発光停止の信号を与える予備発光停止制御手段と、
前記予備発光開始信号と前記予備発光停止信号との時間差を測定する時間差測定手段と、
前記電圧測定手段の測定した充電々圧と前記時間差測定手段の測定した時間差とに基づき前記発光手段の予備発光量を算定する予備発光量決定手段と
を備えたことを特徴とするＴＴＬ自動調光制御装置。
露光前に単発の発光による予備発光を行ない、被写界の反射光分布情報を検出した結果に基づき、露光時の本発光の発光量を制御するＴＴＬ自動調光制御装置において、
電源の電圧を昇圧する昇圧手段と、
この昇圧手段によって昇圧された電圧によって充電され電荷を蓄える電荷蓄積手段と、
この電荷蓄積手段に蓄積された電荷を放電することにより閃光を発する発光手段と、
前記予備発光の前に前記電荷蓄積手段の充電々圧を測定する第１の電圧測定手段と、
前記発光手段に予備発光開始の信号を与える予備発光開始制御手段と、
前記発光手段に予備発光停止の信号を与える予備発光停止制御手段と、
前記予備発光の後に前記電荷蓄積手段の充電々圧を測定する第２の電圧測定手段と、
前記第１の電圧測定手段の測定した充電々圧と前記第２の電圧測定手段の測定した充電々圧との差に基づき前記発光手段の予備発光量を算定する予備発光量決定手段と
を備えたことを特徴とするＴＴＬ自動調光制御装置。
請求項１又は請求項２において、予備発光停止制御手段は、被写界の反射光を測定し、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に予備発光停止信号を出力することを特徴とするＴＴＬ自動調光制御装置。
請求項１又は請求項２において、予備発光停止制御手段は、
被写界の反射光を測定し、これを積分した結果が所定の基準値に達した時に第１の信号を発する手段と、
予備発光開始信号が発せられてから所定の時間を計時した時に第２の信号を発する手段と、
前記第１の信号および前記第２の信号の何れか一方が発せられた時点で予備発光停止信号を出力する手段と
から成ることを特徴とするＴＴＬ自動調光制御装置。