JP3627111B2 - ストロボ内蔵カメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はストロボ内蔵カメラに係り、特に自動露出機能を働かせるとともにストロボを発光させることにより適正な露光量で撮影することができるストロボ内蔵カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、逆光下で人物を撮影すると顔が暗くなったり、また、逆光とまではいかなくても太陽が真上に有るような場合には、顔に影ができてしまう。このような被写体の影を消すために日中でもストロボを発光させて、外光による露光にストロボ光を付加させる常時発光方式が知られている。ネガカラーフイルムを使用する場合には、露光オーバーに対してラチチュードが広いため、このような常時発光方式が好まれている。この種の常時発光方式を用いたストロボ内蔵カメラとして、例えば特開昭５６─１４９０２号公報のものが知られている。
また、外光の輝度を測定する測光部と、主要被写体までの距離（被写体距離）を測定する測距部とを備え、外光輝度及び被写体距離に応じてストロボ照射による露光量を段階的に制御する常時発光式ストロボ内蔵カメラも提案されている（特願平６─２５５５９９号明細書参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のストロボ内蔵カメラは、多くの実測結果に基づいて、一般に自然界の平均反射率は約１８％であるとして、その反射率をもった被写体が適正露出になるようにシャッタや絞りを決めている。また、一般のストロボでは被写体平均反射率が約１８％のような灰色の時に適度露光となるようにストロボ光が調光されている。通常は、これで殆どの場合に問題がないが、たまたま被写体の反射率が極端に高い場合や極端に低いような場合は、望んでもいない写真が出来上がってしまうという問題がある。
【０００４】
具体的には、写される人物が白っぽい服を着ている場合や、顔に化粧をしている場合などは反射率が高くなり、このような場合に、従来のストロボ内蔵カメラで撮影すると、像面において露光オーバーになり、人物が白く浮き上がった写真になっていまうという問題がある。
このように、被写体の反射率が平均反射率に比べて極端に高い場合や極端に低い場合は、被写体の反射率が平均反射率程度であることを前提としてストロボ光を制御したのでは、像面において適切な露出が得られず、良好な写真撮影ができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被写体の反射率を測定し、その反射率に応じてストロボ光を制御して、最適な露光量で被写体を撮影することができるストロボ内蔵カメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、撮影視野内の輝度を測定する測光部と、前記撮影視野内の主要被写体までの距離を測定する測距部と、前記主要被写体に光を照射する投光部及び該投光部から出射され前記主要被写体で反射された光を受光する受光部を含み、前記受光部の受光量を基に前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定手段と、所定のシャッター開放時間で最適な露光が得られる外光輝度を基準外光輝度とすると共にこのときの露光量を標準露光量とし、この基準外光輝度以上の輝度の外光下で撮影する場合に前記標準露光量が得られるように絞り羽根兼用シャッターを開閉する自動露光機構と、前記シャッターの開閉動作と連動してストロボを発光させると共に、その発光による露光量を前記測光部で測定した輝度、前記測距部で測定した距離及び前記反射率測定手段で測定した反射率に基づいて制御するストロボ光制御部と、を備え、前記ストロボ光制御部は、前記投光部から出射される投光ビームが全て前記主要被写体に照射される程度に近距離であるか否かの判断に用いる所定の距離が予め設定されており、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より近い場合に前記反射率測定手段から得られる反射率の測定結果を利用してストロボ光による露光量を制御する一方、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より遠い場合には前記反射率を考慮せずにストロボ光による露光量の制御を行うことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
本発明は、反射率の高い被写体は像面での露光量が多く、反射率の低い被写体は像面での露光量が少ないというように、反射率の高低によって像面におけるストロボ光の寄与の程度が異なるという点に着目し、反射率に応じてストロボ光による露光量を制御して、像面での被写体の露光量を適正に保つものである。
【０００８】
本発明によれば、測距部で測定した主要被写体までの距離と反射率測定手段で測定した該主要被写体の反射率に基づいて、ストロボ光による露光量をストロボ光制御部によって制御している。このように、主要被写体の反射率を測定してストロボ像面露光量を制御したことにより、像面での露光量を適正に保つことができる。
【０００９】
また、この制御部は、反射率測定手段で測定した反射率が高い程、ストロボ光の露光量を減少させることにより、主要被写体の反射率が極端に高い場合や、極端に低いような場合でも、像面において適正な露光量を得ることができ、良好な写真撮影が可能となる。
その制御の一例として、反射率測定手段で測定した反射率Ｒと予め定めた基準反射率Ｒ０ との比Ｒ０ ／Ｒによって、ストロボ光の照射による露光量を定めることが有効である。
【００１０】
特に、投光部と受光部を有するアクティブ方式の測距部を採用し、これら投光部と受光部とに反射率測定手段の投光部と受光部としての機能を兼備させているので、一つの測距部を反射率測定手段としても共通に利用することができ、構成の簡略化ができる。
また、測距部によって主要被写体までの距離を測定し、反射率測定手段の投光部から出射される光がその主要被写体に全て照射される程度に近距離である場合に限り、反射率測定手段で測定した反射率に基づくストロボ光の制御を行うことにより、主要被写体の反射率をより正確に測定することができ、反射率の影響が顕著に現れる近距離撮影において、より正確な露光量の制御が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下添付図面に従って本発明に係るストロボ内蔵カメラの好ましい実施例について詳説する。
図１は本発明に係るストロボ内蔵カメラの実施例の外観を示す斜視図である。同図に示すストロボ内蔵カメラは、直方体形状のカメラボディ１０の上面にシャッターボタン１１が配置され、カメラボディ１０の前面の中央部に撮影レンズ１２の組み込まれた鏡胴１３が取り付けられている。
【００１２】
カメラボディ１０前面の上部には、図の左から投光器１４、ファインダ１５、受光器１６、及びストロボ１７が配置されている。このうちの投光器１４と受光器１６とによって主要被写体（例えば、人物の顔）までの距離を測定する測距部が構成されると同時に、前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定部が構成される。即ち、前記投光器１４と受光器１６は、測距部としての役割と反射率測定部としての役割を兼備している。
【００１３】
この測距部は、例えば三角測量の原理に基づいて前記主要被写体までの距離を求めることができ、一方、反射率測定部は、投光器１４から出射される光量と受光器で受光した光量とに基づいて前記主要被写体の反射率（被写体反射率）を求めることができる。
また、カメラボディ１０前面の鏡胴１３の右脇には、撮影視野内の外光輝度を測定するための測光部１８が組み込まれている。この測光部１８は、カメラボディ１０の表面に形成された入射窓１８ａと、この入射窓１８ａの内側に配置されたレンズ１８ｂと、レンズ１８ｂの結像位置近傍に受光面が配された受光素子１８ｃとを備えている。
【００１４】
前記受光素子１８ｃの受光面は、レンズ１８ｂの結像位置とずらして配置されているので、受光素子１８ｃの受光面には完全な被写体像が結像されることはなく、主要被写体を含む撮影視野全体の平均外光光量が受光素子１８ｃで検出される。
更に、カメラボディ１０内部の撮影レンズ１２の光軸上には、フイルムに必要な露光量を与えるシャッター１９が組み込まれている。
【００１５】
前記ストロボ１７は、シャッター１９の開口タイミングに合わせて自動的にストロボ発光を行うものであり、本実施例では、このストロボ１７の発光タイミングをシャッター１９の開口タイミングに対して微妙にずらすことにより主要被写体面での露光量の調整を行っている。
この調整方法を図２のタイムチャートを参照して説明する。図２に示すタイムチャートは、シャッター１９が始動してからどのタイミングでストロボ１７を発光すると、どの程度の露光量が得られるかを示したものである。同図（ａ）より、シャッター１９が始動してから時間ｔ１ 経過したタイミングでストロボ光を照射した場合（図２（ｂ））は、まだシャッター１９の開口面積が小さく、フイルムを露光する光束も小さい。このため露光量は少ない（図２（ｃ））。
【００１６】
これに対して、シャッター１９が始動してから時間ｔ２ 経過したタイミングでストロボ光を照射した場合（図２（ｄ））には、シャッター１９の開口面積が最大になっているのでフイルムを露光する光束は大きい。この為、時間ｔ１ での露光量に比べてほぼ２倍の露光量となる（図２（ｅ））。このようにストロボ１７の発光タイミングを調整することにより、ストロボ１７自体の発光量を変えることなくストロボ１７による露光量を自由に調整することができる。
【００１７】
本実施例では、投光器１４及び受光器１６で測定される主要被写体までの距離、主要被写体の反射率、及び測光部１８で測定される輝度とに基づいて、撮影に最適な露光を得るためのストロボ光の発光タイミング制御を行っている。
図３は発光タイミング制御を行うための具体的な構成を示すブロック図である。同図に示すように、発光タイミング制御はＲＯＭ２１に書き込まれた制御プログラム２１ａに基づいてＣＰＵ２０が中心になって行っている。
【００１８】
ＣＰＵ２０には、シャッターボタン１１から半押し信号又は全押し信号が与えられる。シャッターボタン１１から半押し信号を受けたＣＰＵ２０は、主要被写体までの距離及び被写体反射率を測定するための信号を投光器１４に対して与えると共に、撮影視野内の輝度を測定するための信号を測光部１８に対して与える。
【００１９】
同図に示した投光器１４及び受光器１６は、いわゆるアクティブ方式の測距手段であって、カメラ側から主要被写体に向けて光を発して該主要被写体で反射して戻ってきた光を位置検出素子（ＰＳＤ）で受け、投光器１４と受光器１６とのなす角度から三角測距によって主要被写体までの距離を知ることができるとともに、受光器１６で受光する光量から該主要被写体の反射率を測定することができるようになっている。
【００２０】
前記位置検出素子に入射される主要被写体の反射光の光束φは、次式
φ＝Ｋ・Ｒ・１／Ｄ２
但し、Ｋは定数、Ｒは主要被写体反射率、Ｄは主要被写体の距離
で表され、受光電流Ｉは
Ｉ＝Ｋ′・Ｒ・１／Ｄ２
但し、Ｋ′は定数
で表される。
【００２１】
従って、前記所定の定数Ｋ′及び距離Ｄから前記主要被写体の反射率Ｒが測定される。
前記投光器１４及び受光器１６で反射率を測定するためには、投光器１４から出射された光が漏れなく前記主要被写体に照射される必要があるために、投光ビームが全て主要被写体（例えば、人物の顔）に照射される程度に被写体距離が近いことが条件となる。その境界となる距離Ｄｓを予め設定しておき、前記測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも近い場合に、反射率の測定を行うようにする。一方、測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠い場合は、反射率を測定してもその測定精度が保たれていない可能性を考慮して、該測定結果を利用しないことにしてもよいし、また、前記測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠いことが検知された場合には、反射率の測定を行わないことにしてもよい。尚、本実施例では、後者の場合を説明する。
【００２２】
このように、ＣＰＵ２０からの信号を受けて、投光器１４及び受光器１６は測距及び反射率測定を行い、測光部１８は測光を行う。そして、それぞれの測定結果をＣＰＵ２０に与える。
また、シャッターボタン１１から全押し信号を受けたＣＰＵ２０は、ストロボ１７に対してストロボ発光を行うための信号を与え、シャッター１９に対してシャッター開閉を行う為の信号を与える。
【００２３】
次に、制御プログラム２１ａに基づいてＣＰＵ２０が行う発光タイミング制御の処理の流れを図４のフローチャートを用いて説明する。
先ず、電源スイッチが投入されると、ＣＰＵ２０に内蔵されたメモリのクリアやＩ／Ｏポートの設定など初期処理が行われる（ステップ１００）。そして、何れかのスイッチが起動されるまで処理を待機する（ステップ１０１）。前記スイッチには、シャッターボタン１１以外に図示しないセルフタイマースイッチ、ズームスイッチなどがある。
【００２４】
次に、何れかのスイッチが起動された場合に（ステップ１０２）、どのスイッチが起動されたかを検出し（ステップ１０３）、シャッタボタン以外のスイッチの場合は、そのスイッチ毎の処理を行う（ステップ１４０）。
さて、ステップ１０３でシャッターボタン１１が半押しされたことを検出すると、電源電池の残量のチェックが行われる（ステップ１０５）。続いて、ＣＰＵ２０からの信号が測光部１８に与えられ、測光部１８では撮影視野内の輝度の測定を行う（ステップ１０６）。更に、ＣＰＵ２０からの信号が投光器１４に与えられ、投光器１４と受光器１６とで主要被写体までの距離の測定を行う（ステップ１０７）。そして、ステップ１０７で測定した距離と前記所定の距離Ｄｓとを比較して（ステップ１０８）、ステップ１０７で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも近い場合は、該主要被写体の反射率を測定する（ステップ１０９）。
【００２５】
他方、ステップ１０７で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠い場合は、主要被写体の反射率は測定せずにステップ１１０へ進む。
続いて、ステップ１０６で求めた外光輝度のアペックス値（ＢＶ）とフイルム感度のアペックス値（ＳＶ）を次式▲１▼に代入して、シャッター１９の制御値である露光値ＥＶを算出する（ステップ１１０）。これをＡＥ演算と呼ぶ。
【００２６】
ＥＶ＝ＳＶ＋ＢＶ…▲１▼
このＥＶ値の算出によって、撮影に必要や露光量を得るためのシャッター速度と絞り値の組み合わせが決定する。
次に、ストロボ１７を発光させるタイミングを決めるためのＡＶ値を算出する（ステップ１１１）。これをＦＭ（フラッシュマチック）演算と呼ぶ。ＡＶ値はストロボ１７を発光させた際のシャッター１９の開口面積に対応する値である。つまり、ＡＶ値が求められればシャッター１９が始動して徐々に増加する開口面積が、どの面積になったときにストロボ１７を発光させればよいか判るので、ＡＶ値からストロボ１７の発光タイミングを求めることができる。
【００２７】
ＡＶ値の算出には、先ず、ステップ１０７で求めた主要被写体までの距離（Ｄ）を次式▲２▼に、ガイドナンバー（ＧＮｏ ．）を次式▲３▼に、それぞれ代入して、ＤＶ値、ＧＶ値を求める。
ＤＶ＝−２ｌｏｇ２ Ｄ …▲２▼
ＧＶ＝２ｌｏｇ２ ＧＮｏ ． …▲３▼
次に、ＲＯＭ３１に書き込まれた基準補正テーブル２１ｂを基に、主要被写体反射率Ｒを考慮して補正値であるＯＦＳ値を求める。この基準補正テーブル２１ｂは、主要被写体の反射率が基準反射率Ｒ０ （例えば１８％）であるときの撮影視野内の輝度と被写体距離とをパラメータとした補正テーブルであり、その一例を図５に示す。
【００２８】
図５に示す基準補正テーブル２１ｂは、撮影視野内の輝度を（〜Ｂ１ 、Ｂ１ 〜Ｂ２ 、Ｂ２ 〜Ｂ３ 、Ｂ３ 〜）の４段階に分けると共に、被写体距離を（〜Ｄ１ 、Ｄ１ 〜Ｄ２ 、Ｄ２ 〜Ｄ３ 、Ｄ３ 〜）の４段階に分けている（但し、Ｂ１ ＜Ｂ２ ＜Ｂ３ 、Ｄ１ ＜Ｄ２ ＜Ｄ３ ）。そして、ストロボ１７による露光量の補正値であるＯＦＳ値を各段階ごとに細かく割り付けている（図５参照）。基本的には、外光輝度が低いＢ１ 以下の場合は、外光輝度だけでは露光量が不足するのでストロボ１７による露光量が減少しない補正値ＯＦＳ＝１が割り付けられている。そして、外光輝度がＢ１ 以上の場合は、ストロボ１７による露光量を減少させる補正値ＯＦＳ＝１／２〜１／８が割り付けられている。この時の減少量は被写体距離が短い場合に大きくなるように調整されている。尚、前記各距離Ｄ１ 、Ｄ２ 、及びＤ３ は、例えばＤ１ ＝１．３ｍ 、Ｄ２ ＝２ｍ、Ｄ３ ＝９ｍという値として、これらの距離を境にストロボの露光量を切り替えている（以下、この距離を基準切替距離と呼ぶ。）。
【００２９】
そして、ステップ１０６で測定した撮影視野内の輝度、ステップ１０７で測定した被写体距離、及びステップ１０９で測定した被写体反射率Ｒとに基づいて、基準補正テーブル２１ｂを利用してＯＦＳ値を求めることができる。
即ち、測距部で測定した距離が前記所定の距離Ｄｓより遠い場合は、該基準補正テーブル２１ｂがそのまま適用される。例えば、被写体距離が基準切替距離Ｄ１ ＝１．３ｍとＤ２ ＝２ｍの間で、輝度がＢ２ とＢ３ の間の場合は、基準補正テーブル２１ｂにしたがってＯＦＳ＝１／４となる。また、被写体距離がＤ３ ＝９ｍ以上で輝度がＢ１ とＢ２ の間の場合は、ＯＦＳ＝１となる。
【００３０】
一方、測距部で測定した距離が前記所定の距離Ｄｓ以下の場合は、反射率測定部によって被写体反射率Ｒを測定し（ステップ１０９）、その測定した被写体反射率Ｒに基づいて、以下のように処理する。即ち、前記基準反射率Ｒ０ について定めた基準補正テーブル２１ｂの補正値ＯＦＳ（Ｒ０ ）に対して、被写体反射率Ｒの場合の補正値ＯＦＳ（Ｒ）を次式
ＯＦＳ（Ｒ）＝ＯＦＳ（Ｒ０ ）×Ｒ０ ／Ｒ …▲４▼
で決定して、適用する。
【００３１】
具体的には、仮に、前記所定の距離ＤｓをＤ２ 〜Ｄ３ の間のある距離に設定したとすると、例えば、被写体距離が〜Ｄ１ の間で、且つ反射率測定部が測定した被写体反射率が３６％の場合には、前記式▲４▼によって次のようになる。
即ち、輝度が〜Ｂ１ の場合はＯＦＳ＝１×（１／２）＝１／２となり、輝度がＢ１ とＢ２ の間の場合はＯＦＳ＝１／２×（１／２）＝１／４となり、輝度がＢ２ とＢ３ の間の場合はＯＦＳ＝１／４×（１／２）＝１／８、となり、輝度がＢ３ 〜の場合はＯＦＳ＝１／８×（１／２）＝１／１６となる。
【００３２】
前記所定の距離Ｄｓは、Ｄ２ 〜Ｄ３ の間に設定されることに限定されず、他の距離に設定してもよい。また、基準反射率Ｒ０ は、自然界の平均反射率として知られる１８％として説明したが、他の値でもよい。尚、化粧をした顔でせいぜい前記平均反射率の２倍、純白のウエディングドレスでは前記平均反射率の３〜４倍の反射率となることが知られており、このような被写体の近距離撮影の際に有効である。
【００３３】
さて、こうして求めたＯＦＳ値を次式▲５▼、
ＦＬ＝ｌｏｇ２ ＯＦＳ …▲５▼
に代入することによりＦＬ値が得られる。
前記式▲１▼、▲２▼、▲３▼、及び式▲５▼により得られたＤＶ値、ＧＶ値、ＦＬ値、及びフイルム感度（ＳＶ）を次式▲６▼
ＡＶ＝ＧＶ＋ＳＶ＋ＤＶ＋ＦＬ−５ …▲６▼
に代入することによりＡＶ値が得られる（ステップ１０９）。尚、フイルム感度とＳＶ値の対応関係は、ＩＳＯ１００、２００、４００、８００、１６００…に対して、それぞれＳＶ５、６、７、８、９…である。
【００３４】
次に、シャッターボタン１１が半押しの状態から更に押されて、全押しの状態になるまで処理を待機し（ステップ１１２、１１３）、全押しされずにシャッターボタン１１から指が離れて元に戻った場合は、ステップ１０１の処理まで処理を戻す。また、シャッターボタン１１が全押しされた場合は、シャッター１９を開閉して写真撮影を行う。シャッター１９の開閉制御はステップ１１０で算出したＥＶ値に基づいて行う。そして、シャッター１９の開口面積がステップ１１１で算出したＡＶ値となったタイミングでストロボ１７を発光する（ステップ１１４）。このストロボ１７の発光により撮影に充分な露光が得られる。
【００３５】
シャッター１９が閉じた後にフイルムを給送し（ステップ１１５）、ストロボ１７の充電を行う（ステップ１１６）。そして、シャッターボタン１１が半押し状態の間、処理を待機し（ステップ１１７）、シャッターボタン１１から指が離れてシャッターボタン１１が元に戻った後に、処理をステップ１０１に戻す。
本実施例は、反射率の高い被写体は像面での露光量が多く、反射率の低い被写体は像面での露光量が少ないというように、反射率の高低によって像面におけるストロボ光の寄与の程度が異なるという点を考慮したものであり、主要被写体の反射率が変化しても像面での露光量が適正になるように、主要被写体反射率に応じてストロボ光の露光量を制御するものである。
【００３６】
次に、基準補正テーブル２１ｂに基づいて調整されたストロボ１７による露光量と、撮影視野内の外光による露光量との関係を、図６〜図９のグラフを用いて説明する。これらのグラフはフイルム感度がＩＳＯ１００（ＳＶ＝５）の場合についてのものであり、基準補正テーブル２１ｂでの基準切替距離の各距離（〜Ｄ１ 、Ｄ１ 〜Ｄ２ 、Ｄ２ 〜Ｄ３ 、Ｄ３ 〜）に対応している。
【００３７】
図６は主要被写体までの距離がＤ１ 以下の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図実線は基準反射率Ｒ０ の場合のグラフ、同図の一点鎖線で示すグラフは被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍（Ｒ＝２Ｒ０ ）であるときに反射率Ｒ０ と同じ制御をした場合のグラフである。
【００３８】
先ず、基準反射率Ｒ０ の場合について説明する。同図実線に示すように外光輝度がＢＶ４以下の場合は、シャッター１９を開いている時間が手ブレ防止限界となり一定であるため、外光だけでは撮影に必要な１００％の露光が得られない。即ち、ＢＶ４は、いわゆるＡＥ自動制御ができる限界の輝度である。
このため外光輝度がＢＶ４になるまで外光による露光量は増加し続ける。そして、外光輝度がＢＶ４以上になるとＡＥ自動制御が働いてシャッター１９が制御され、外光による露光量が１００％を維持するように調整される。このため、外光輝度がＢＶ４以上では外光による露光量は一定となる。
【００３９】
これに対して、ストロボ１７による露光量は外光輝度がＢ１ 以下の場合には撮影に必要な１００％の露光量であり、外光輝度が増加するに従って〜Ｂ１ 、Ｂ１ 〜Ｂ２ 、Ｂ２ 〜Ｂ３ 、Ｂ３ 〜の外光輝度に対して、それぞれＯＦＳ＝１、ＯＦＳ＝１／２、ＯＦＳ＝１／４、ＯＦＳ＝１／８が基準補正テーブル２１ｂに割り付けられている。
【００４０】
フイルムを露光する総露光量は、外光による露光量とストロボによる露光量との和で示されるが、外光輝度がＢＶ４より低い領域において外光による露光寄与量が次第に大きくなってくる付近（Ｂ１ ）でストロボによる露光寄与量を減少させるように切り替えている。即ち、図６の切り替え輝度Ｂ１ ではストロボによる露光寄与量を５０％に減少する切替制御を行っている。これにより、総露光量が適正露光量から過大にオーバとなるのを防止している。尚、総露光量は常に適正露光量を満たすようにストロボによる露光量及びその切り替え輝度を決定している。
【００４１】
また、ＢＶ４以上の外光輝度の領域についても、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなっている。即ち、Ｂ１ 〜Ｂ２ （ＢＶ６）まではストロボによる露光寄与量は５０％、Ｂ２ 〜Ｂ３ ではストロボによる露光寄与量は２５％、Ｂ３ 〜はストロボによる露光寄与量は１２．５％と、それぞれ段階的に少なくなっている（図６実線）。
【００４２】
もし、外光輝度が高くなった場合でもストロボ１７による露光量が一定であるように発光させると、主要被写体に対する背景の光量比率が下がり、背景が暗く感じられる写真が撮影されてしまう。本実施例では、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなっているので、外光輝度が高い場合でも主要被写体に対する背景の光量比率が下がることはない。このため高輝度下においても背景が暗くならない写真が撮影され、写真としての雰囲気が損なわれることはない。尚、後述するように主要被写体までの距離がＤ１ 以上の場合でも、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなるよう調整されているので、主要被写体までの距離が長くなっても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、主要被写体までの距離がＤ１ 以下と短い場合は、外光輝度がＢ４ 以上でのストロボ１７による露光量は極めて少なくなっている（露光寄与量１２．５％）。これは、近距離の被写体の撮影では背景に比べて主要被写体の占める面積が大きくなるので、主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れ、主要被写体が白く浮かび上がった写真となり易いという点を考慮したもので、本実施例では、近距離で且つ外光輝度が高い場合に、ストロボ光の照射による光量が非常に少なくなるように制御されているので、主要被写体面と背景のバランズが保たれ、主要被写体が白く浮かび上がった写真となることはない。
【００４４】
これに対して、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍であるにもかかわらず、反射率Ｒ０ と同じ制御を行ったとすると、一点鎖線で示すようにオーバーになる。これを、式▲４▼のような反射率の補正値を導入することにより、実線に示す適正な露光量にしている。
一方、ストロボによる露光量の制御が段階的であることから、Ｒ０ ／Ｒの値はそれにあわせて段階的に変化する値として扱うことも可能である。また、ストロボによる露光量の制御が連続的にできるものであれば、Ｒ０ ／Ｒの値は連続的に変化する値として扱ってもよい。尚、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ よりも極端に低い場合には、ストロボによる露光量をそのストロボの最大露光量以上にはできないが、その範囲内で可能な限り露光調整をさせることが考えられる。
【００４５】
図７は主要被写体までの距離がＤ１ とＤ２ の間の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。図６と同様に実線は基準反射率Ｒ０ の場合のグラフ、同図の一点鎖線で示すグラフは被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍（Ｒ＝２Ｒ０ ）であるときに反射率Ｒ０ と同じ制御をした場合のグラフである。
【００４６】
同図のグラフより、外光による露光量は図６のグラフと同じである。これに対して、ストロボ１７による露光量は外光輝度がＢ２ 以下の場合には図６のグラフと同じであるが、外光輝度がＢ３ 以上と高くなってもストロボ１７による露光量を更に１／２に減少するといった細かい処理を行っていない点で図６のグラフと異なる。
【００４７】
これは、主要被写体までの距離がＤ１ とＤ２ の間においては、外光輝度がＢ３ 以上に高くなると上述したような主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れるといった問題が生じないことが実験によって確認されたことに基づいている。このため、外光輝度がＢ４ のときにストロボ１７による露光量を１／２に減少するといった細かい処理は行っていないのである。
【００４８】
図６の場合と同様に、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍であるにもかかわらず、反射率Ｒ０ と同じ制御を行ったとすると、一点鎖線で示すようにオーバーになる。これを、式▲４▼のような反射率の補正値を導入することにより、実線に示す適正な露光量にしている。
尚、被写体距離が前記所定の距離Ｄｓより近い場合は、このような反射率による補正を行うが、被写体距離が前記所定の距離Ｄｓより遠い場合は反射率による補正を省略する。
【００４９】
図８は主要被写体までの距離がＤ２ とＤ３ の間の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図のグラフが図７のグラフと異なるのは、外光輝度がＢ１ になってもストロボ１７による露光量が減少していないで、外光輝度がＢ２ になるまでストロボ１７による露光量を１００％の露光量としている点と、外光輝度がＢ３ になってもストロボ１７による露光量を更に１／２に減少するといった細かい処理を行っていない点である。
【００５０】
これは、主要被写体までの距離がＤ２ 以上と、図７のグラフに比べてさらに長くなったところでは、外光輝度がＢＶ４以下においてストロボ１７による露光量を減少させてもそのことによる効果が図６、図７に示すような近距離領域に比べて顕著でなく、また、外光輝度の全域について総露光量が適正露光量より過大であっても、上述したような主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れるといった問題が生じることが少ないことが実験によって確認されたことに基づいている。尚、前記所定の距離Ｄｓよりも遠距離の領域となるので、被写体反射率Ｒの測定は行われない。
【００５１】
図９は主要被写体までの距離がＤ３ 以上の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図のグラフでは、外光輝度がＢ２ になるまでストロボ１７による露光量を１００％の露光量とする点は図８と同じであるが、Ｂ２ 以上の外光輝度になるとストロボ１７の発光を止める（ＯＦＦする）ように制御している点で図８と異なる。このように、Ｂ２ 以上の外光輝度でストロボ発光を止めるのは、主要被写体までの距離がＤ３ 以上と長い場合場合はストロボ光が届き難く、外光輝度がＢ２ 以上と高い場合は、ストロボ１７の発光を止めても写真撮影には殆ど影響しないためである。
【００５２】
本実施例では、図５に示す基準補正テーブル２１ｂについて説明したが、補正テーブルの態様はこれに限らず、外光輝度の区分や主要被写体までの距離の区分について更に細かく段階を設けてもよいし、逆に、図５に示す基準補正テーブル２１ｂよりも少ない段階のものでもよい。
以上、フイルム感度ＩＳＯ１００の場合について述べたが、他の感度についてもＢＶ値をスライドさせることにより同様の効果が得られる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施例では図２で示したように、ストロボ１７の発光タイミングをシャッタータイミングと微妙にずらすことによって露光量を調整しているが、ストロボ１７の発光タイミングを一定にして発光量自体を変えることにより露光量を調整してもよい。
【００５４】
上記実施例では反射率Ｒに応じて基準補正テーブル２１ｂの補正値にＲ／Ｒ０ 倍の補正を与えて補正値ＯＦＳ（Ｒ）を求める場合について説明したが、図５に示すような基準補正テーブル２１ｂをもたず、補正値ＯＦＳ（Ｒ）をＲ／Ｒ０ として、つまりＯＦＳ（Ｒ）＝Ｒ／Ｒ０ として直接用いてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るストロボ内蔵カメラによれば、測距部で測定した主要被写体までの距離と反射率測定手段で測定した該主要被写体の反射率に基づいて、ストロボ光による露光量を制御するようにしたので、像面での露光量を適正に保つことができる。
【００５６】
また、反射率測定手段で測定した主要被写体の反射率が高いほど、ストロボ光の露光量を減少させたことにより、従来のストロボ内蔵カメラで問題となっていた主要被写体の反射率が著しく高い場合又は著しく低い場合などの像面の露光量の過不足を是正することができ、常に良好な写真撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るストロボ内蔵カメラの実施例の外観を示す斜視図
【図２】シャッターの開口タイミングとストロボ発光タイミングとの関係を示すタイムチャート
【図３】発光タイミング制御を行うための具体的な構成を示すブロック図
【図４】発光タイミング制御の処理の流れを示すフローチャート
【図５】基準補正テーブルの一例を示す図
【図６】主要主要被写体までの距離がＤ１ 以下でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図７】主要被写体までの距離がＤ１ 〜Ｄ２ でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図８】主要被写体までの距離がＤ２ 〜Ｄ３ でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図９】主要被写体までの距離がＤ３ 以上でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【符号の説明】
１０…カメラボディ
１２…撮影レンズ
１３…鏡胴
１４…投光器（反射率測定手段、測距部）
１６…受光器（反射率測定手段、測距部）
１７…ストロボ
１８…測光部
１９…シャッター
２０…ＣＰＵ（ストロボ光制御部）
２１ａ…制御プログラム（ストロボ光制御部）
２１ｂ…基準補正テーブル（ストロボ光制御部）
【産業上の利用分野】
本発明はストロボ内蔵カメラに係り、特に自動露出機能を働かせるとともにストロボを発光させることにより適正な露光量で撮影することができるストロボ内蔵カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、逆光下で人物を撮影すると顔が暗くなったり、また、逆光とまではいかなくても太陽が真上に有るような場合には、顔に影ができてしまう。このような被写体の影を消すために日中でもストロボを発光させて、外光による露光にストロボ光を付加させる常時発光方式が知られている。ネガカラーフイルムを使用する場合には、露光オーバーに対してラチチュードが広いため、このような常時発光方式が好まれている。この種の常時発光方式を用いたストロボ内蔵カメラとして、例えば特開昭５６─１４９０２号公報のものが知られている。
また、外光の輝度を測定する測光部と、主要被写体までの距離（被写体距離）を測定する測距部とを備え、外光輝度及び被写体距離に応じてストロボ照射による露光量を段階的に制御する常時発光式ストロボ内蔵カメラも提案されている（特願平６─２５５５９９号明細書参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のストロボ内蔵カメラは、多くの実測結果に基づいて、一般に自然界の平均反射率は約１８％であるとして、その反射率をもった被写体が適正露出になるようにシャッタや絞りを決めている。また、一般のストロボでは被写体平均反射率が約１８％のような灰色の時に適度露光となるようにストロボ光が調光されている。通常は、これで殆どの場合に問題がないが、たまたま被写体の反射率が極端に高い場合や極端に低いような場合は、望んでもいない写真が出来上がってしまうという問題がある。
【０００４】
具体的には、写される人物が白っぽい服を着ている場合や、顔に化粧をしている場合などは反射率が高くなり、このような場合に、従来のストロボ内蔵カメラで撮影すると、像面において露光オーバーになり、人物が白く浮き上がった写真になっていまうという問題がある。
このように、被写体の反射率が平均反射率に比べて極端に高い場合や極端に低い場合は、被写体の反射率が平均反射率程度であることを前提としてストロボ光を制御したのでは、像面において適切な露出が得られず、良好な写真撮影ができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被写体の反射率を測定し、その反射率に応じてストロボ光を制御して、最適な露光量で被写体を撮影することができるストロボ内蔵カメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、撮影視野内の輝度を測定する測光部と、前記撮影視野内の主要被写体までの距離を測定する測距部と、前記主要被写体に光を照射する投光部及び該投光部から出射され前記主要被写体で反射された光を受光する受光部を含み、前記受光部の受光量を基に前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定手段と、所定のシャッター開放時間で最適な露光が得られる外光輝度を基準外光輝度とすると共にこのときの露光量を標準露光量とし、この基準外光輝度以上の輝度の外光下で撮影する場合に前記標準露光量が得られるように絞り羽根兼用シャッターを開閉する自動露光機構と、前記シャッターの開閉動作と連動してストロボを発光させると共に、その発光による露光量を前記測光部で測定した輝度、前記測距部で測定した距離及び前記反射率測定手段で測定した反射率に基づいて制御するストロボ光制御部と、を備え、前記ストロボ光制御部は、前記投光部から出射される投光ビームが全て前記主要被写体に照射される程度に近距離であるか否かの判断に用いる所定の距離が予め設定されており、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より近い場合に前記反射率測定手段から得られる反射率の測定結果を利用してストロボ光による露光量を制御する一方、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より遠い場合には前記反射率を考慮せずにストロボ光による露光量の制御を行うことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
本発明は、反射率の高い被写体は像面での露光量が多く、反射率の低い被写体は像面での露光量が少ないというように、反射率の高低によって像面におけるストロボ光の寄与の程度が異なるという点に着目し、反射率に応じてストロボ光による露光量を制御して、像面での被写体の露光量を適正に保つものである。
【０００８】
本発明によれば、測距部で測定した主要被写体までの距離と反射率測定手段で測定した該主要被写体の反射率に基づいて、ストロボ光による露光量をストロボ光制御部によって制御している。このように、主要被写体の反射率を測定してストロボ像面露光量を制御したことにより、像面での露光量を適正に保つことができる。
【０００９】
また、この制御部は、反射率測定手段で測定した反射率が高い程、ストロボ光の露光量を減少させることにより、主要被写体の反射率が極端に高い場合や、極端に低いような場合でも、像面において適正な露光量を得ることができ、良好な写真撮影が可能となる。
その制御の一例として、反射率測定手段で測定した反射率Ｒと予め定めた基準反射率Ｒ０ との比Ｒ０ ／Ｒによって、ストロボ光の照射による露光量を定めることが有効である。
【００１０】
特に、投光部と受光部を有するアクティブ方式の測距部を採用し、これら投光部と受光部とに反射率測定手段の投光部と受光部としての機能を兼備させているので、一つの測距部を反射率測定手段としても共通に利用することができ、構成の簡略化ができる。
また、測距部によって主要被写体までの距離を測定し、反射率測定手段の投光部から出射される光がその主要被写体に全て照射される程度に近距離である場合に限り、反射率測定手段で測定した反射率に基づくストロボ光の制御を行うことにより、主要被写体の反射率をより正確に測定することができ、反射率の影響が顕著に現れる近距離撮影において、より正確な露光量の制御が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下添付図面に従って本発明に係るストロボ内蔵カメラの好ましい実施例について詳説する。
図１は本発明に係るストロボ内蔵カメラの実施例の外観を示す斜視図である。同図に示すストロボ内蔵カメラは、直方体形状のカメラボディ１０の上面にシャッターボタン１１が配置され、カメラボディ１０の前面の中央部に撮影レンズ１２の組み込まれた鏡胴１３が取り付けられている。
【００１２】
カメラボディ１０前面の上部には、図の左から投光器１４、ファインダ１５、受光器１６、及びストロボ１７が配置されている。このうちの投光器１４と受光器１６とによって主要被写体（例えば、人物の顔）までの距離を測定する測距部が構成されると同時に、前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定部が構成される。即ち、前記投光器１４と受光器１６は、測距部としての役割と反射率測定部としての役割を兼備している。
【００１３】
この測距部は、例えば三角測量の原理に基づいて前記主要被写体までの距離を求めることができ、一方、反射率測定部は、投光器１４から出射される光量と受光器で受光した光量とに基づいて前記主要被写体の反射率（被写体反射率）を求めることができる。
また、カメラボディ１０前面の鏡胴１３の右脇には、撮影視野内の外光輝度を測定するための測光部１８が組み込まれている。この測光部１８は、カメラボディ１０の表面に形成された入射窓１８ａと、この入射窓１８ａの内側に配置されたレンズ１８ｂと、レンズ１８ｂの結像位置近傍に受光面が配された受光素子１８ｃとを備えている。
【００１４】
前記受光素子１８ｃの受光面は、レンズ１８ｂの結像位置とずらして配置されているので、受光素子１８ｃの受光面には完全な被写体像が結像されることはなく、主要被写体を含む撮影視野全体の平均外光光量が受光素子１８ｃで検出される。
更に、カメラボディ１０内部の撮影レンズ１２の光軸上には、フイルムに必要な露光量を与えるシャッター１９が組み込まれている。
【００１５】
前記ストロボ１７は、シャッター１９の開口タイミングに合わせて自動的にストロボ発光を行うものであり、本実施例では、このストロボ１７の発光タイミングをシャッター１９の開口タイミングに対して微妙にずらすことにより主要被写体面での露光量の調整を行っている。
この調整方法を図２のタイムチャートを参照して説明する。図２に示すタイムチャートは、シャッター１９が始動してからどのタイミングでストロボ１７を発光すると、どの程度の露光量が得られるかを示したものである。同図（ａ）より、シャッター１９が始動してから時間ｔ１ 経過したタイミングでストロボ光を照射した場合（図２（ｂ））は、まだシャッター１９の開口面積が小さく、フイルムを露光する光束も小さい。このため露光量は少ない（図２（ｃ））。
【００１６】
これに対して、シャッター１９が始動してから時間ｔ２ 経過したタイミングでストロボ光を照射した場合（図２（ｄ））には、シャッター１９の開口面積が最大になっているのでフイルムを露光する光束は大きい。この為、時間ｔ１ での露光量に比べてほぼ２倍の露光量となる（図２（ｅ））。このようにストロボ１７の発光タイミングを調整することにより、ストロボ１７自体の発光量を変えることなくストロボ１７による露光量を自由に調整することができる。
【００１７】
本実施例では、投光器１４及び受光器１６で測定される主要被写体までの距離、主要被写体の反射率、及び測光部１８で測定される輝度とに基づいて、撮影に最適な露光を得るためのストロボ光の発光タイミング制御を行っている。
図３は発光タイミング制御を行うための具体的な構成を示すブロック図である。同図に示すように、発光タイミング制御はＲＯＭ２１に書き込まれた制御プログラム２１ａに基づいてＣＰＵ２０が中心になって行っている。
【００１８】
ＣＰＵ２０には、シャッターボタン１１から半押し信号又は全押し信号が与えられる。シャッターボタン１１から半押し信号を受けたＣＰＵ２０は、主要被写体までの距離及び被写体反射率を測定するための信号を投光器１４に対して与えると共に、撮影視野内の輝度を測定するための信号を測光部１８に対して与える。
【００１９】
同図に示した投光器１４及び受光器１６は、いわゆるアクティブ方式の測距手段であって、カメラ側から主要被写体に向けて光を発して該主要被写体で反射して戻ってきた光を位置検出素子（ＰＳＤ）で受け、投光器１４と受光器１６とのなす角度から三角測距によって主要被写体までの距離を知ることができるとともに、受光器１６で受光する光量から該主要被写体の反射率を測定することができるようになっている。
【００２０】
前記位置検出素子に入射される主要被写体の反射光の光束φは、次式
φ＝Ｋ・Ｒ・１／Ｄ２
但し、Ｋは定数、Ｒは主要被写体反射率、Ｄは主要被写体の距離
で表され、受光電流Ｉは
Ｉ＝Ｋ′・Ｒ・１／Ｄ２
但し、Ｋ′は定数
で表される。
【００２１】
従って、前記所定の定数Ｋ′及び距離Ｄから前記主要被写体の反射率Ｒが測定される。
前記投光器１４及び受光器１６で反射率を測定するためには、投光器１４から出射された光が漏れなく前記主要被写体に照射される必要があるために、投光ビームが全て主要被写体（例えば、人物の顔）に照射される程度に被写体距離が近いことが条件となる。その境界となる距離Ｄｓを予め設定しておき、前記測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも近い場合に、反射率の測定を行うようにする。一方、測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠い場合は、反射率を測定してもその測定精度が保たれていない可能性を考慮して、該測定結果を利用しないことにしてもよいし、また、前記測距部で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠いことが検知された場合には、反射率の測定を行わないことにしてもよい。尚、本実施例では、後者の場合を説明する。
【００２２】
このように、ＣＰＵ２０からの信号を受けて、投光器１４及び受光器１６は測距及び反射率測定を行い、測光部１８は測光を行う。そして、それぞれの測定結果をＣＰＵ２０に与える。
また、シャッターボタン１１から全押し信号を受けたＣＰＵ２０は、ストロボ１７に対してストロボ発光を行うための信号を与え、シャッター１９に対してシャッター開閉を行う為の信号を与える。
【００２３】
次に、制御プログラム２１ａに基づいてＣＰＵ２０が行う発光タイミング制御の処理の流れを図４のフローチャートを用いて説明する。
先ず、電源スイッチが投入されると、ＣＰＵ２０に内蔵されたメモリのクリアやＩ／Ｏポートの設定など初期処理が行われる（ステップ１００）。そして、何れかのスイッチが起動されるまで処理を待機する（ステップ１０１）。前記スイッチには、シャッターボタン１１以外に図示しないセルフタイマースイッチ、ズームスイッチなどがある。
【００２４】
次に、何れかのスイッチが起動された場合に（ステップ１０２）、どのスイッチが起動されたかを検出し（ステップ１０３）、シャッタボタン以外のスイッチの場合は、そのスイッチ毎の処理を行う（ステップ１４０）。
さて、ステップ１０３でシャッターボタン１１が半押しされたことを検出すると、電源電池の残量のチェックが行われる（ステップ１０５）。続いて、ＣＰＵ２０からの信号が測光部１８に与えられ、測光部１８では撮影視野内の輝度の測定を行う（ステップ１０６）。更に、ＣＰＵ２０からの信号が投光器１４に与えられ、投光器１４と受光器１６とで主要被写体までの距離の測定を行う（ステップ１０７）。そして、ステップ１０７で測定した距離と前記所定の距離Ｄｓとを比較して（ステップ１０８）、ステップ１０７で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも近い場合は、該主要被写体の反射率を測定する（ステップ１０９）。
【００２５】
他方、ステップ１０７で測定した距離Ｄが前記所定の距離Ｄｓよりも遠い場合は、主要被写体の反射率は測定せずにステップ１１０へ進む。
続いて、ステップ１０６で求めた外光輝度のアペックス値（ＢＶ）とフイルム感度のアペックス値（ＳＶ）を次式▲１▼に代入して、シャッター１９の制御値である露光値ＥＶを算出する（ステップ１１０）。これをＡＥ演算と呼ぶ。
【００２６】
ＥＶ＝ＳＶ＋ＢＶ…▲１▼
このＥＶ値の算出によって、撮影に必要や露光量を得るためのシャッター速度と絞り値の組み合わせが決定する。
次に、ストロボ１７を発光させるタイミングを決めるためのＡＶ値を算出する（ステップ１１１）。これをＦＭ（フラッシュマチック）演算と呼ぶ。ＡＶ値はストロボ１７を発光させた際のシャッター１９の開口面積に対応する値である。つまり、ＡＶ値が求められればシャッター１９が始動して徐々に増加する開口面積が、どの面積になったときにストロボ１７を発光させればよいか判るので、ＡＶ値からストロボ１７の発光タイミングを求めることができる。
【００２７】
ＡＶ値の算出には、先ず、ステップ１０７で求めた主要被写体までの距離（Ｄ）を次式▲２▼に、ガイドナンバー（ＧＮｏ ．）を次式▲３▼に、それぞれ代入して、ＤＶ値、ＧＶ値を求める。
ＤＶ＝−２ｌｏｇ２ Ｄ …▲２▼
ＧＶ＝２ｌｏｇ２ ＧＮｏ ． …▲３▼
次に、ＲＯＭ３１に書き込まれた基準補正テーブル２１ｂを基に、主要被写体反射率Ｒを考慮して補正値であるＯＦＳ値を求める。この基準補正テーブル２１ｂは、主要被写体の反射率が基準反射率Ｒ０ （例えば１８％）であるときの撮影視野内の輝度と被写体距離とをパラメータとした補正テーブルであり、その一例を図５に示す。
【００２８】
図５に示す基準補正テーブル２１ｂは、撮影視野内の輝度を（〜Ｂ１ 、Ｂ１ 〜Ｂ２ 、Ｂ２ 〜Ｂ３ 、Ｂ３ 〜）の４段階に分けると共に、被写体距離を（〜Ｄ１ 、Ｄ１ 〜Ｄ２ 、Ｄ２ 〜Ｄ３ 、Ｄ３ 〜）の４段階に分けている（但し、Ｂ１ ＜Ｂ２ ＜Ｂ３ 、Ｄ１ ＜Ｄ２ ＜Ｄ３ ）。そして、ストロボ１７による露光量の補正値であるＯＦＳ値を各段階ごとに細かく割り付けている（図５参照）。基本的には、外光輝度が低いＢ１ 以下の場合は、外光輝度だけでは露光量が不足するのでストロボ１７による露光量が減少しない補正値ＯＦＳ＝１が割り付けられている。そして、外光輝度がＢ１ 以上の場合は、ストロボ１７による露光量を減少させる補正値ＯＦＳ＝１／２〜１／８が割り付けられている。この時の減少量は被写体距離が短い場合に大きくなるように調整されている。尚、前記各距離Ｄ１ 、Ｄ２ 、及びＤ３ は、例えばＤ１ ＝１．３ｍ 、Ｄ２ ＝２ｍ、Ｄ３ ＝９ｍという値として、これらの距離を境にストロボの露光量を切り替えている（以下、この距離を基準切替距離と呼ぶ。）。
【００２９】
そして、ステップ１０６で測定した撮影視野内の輝度、ステップ１０７で測定した被写体距離、及びステップ１０９で測定した被写体反射率Ｒとに基づいて、基準補正テーブル２１ｂを利用してＯＦＳ値を求めることができる。
即ち、測距部で測定した距離が前記所定の距離Ｄｓより遠い場合は、該基準補正テーブル２１ｂがそのまま適用される。例えば、被写体距離が基準切替距離Ｄ１ ＝１．３ｍとＤ２ ＝２ｍの間で、輝度がＢ２ とＢ３ の間の場合は、基準補正テーブル２１ｂにしたがってＯＦＳ＝１／４となる。また、被写体距離がＤ３ ＝９ｍ以上で輝度がＢ１ とＢ２ の間の場合は、ＯＦＳ＝１となる。
【００３０】
一方、測距部で測定した距離が前記所定の距離Ｄｓ以下の場合は、反射率測定部によって被写体反射率Ｒを測定し（ステップ１０９）、その測定した被写体反射率Ｒに基づいて、以下のように処理する。即ち、前記基準反射率Ｒ０ について定めた基準補正テーブル２１ｂの補正値ＯＦＳ（Ｒ０ ）に対して、被写体反射率Ｒの場合の補正値ＯＦＳ（Ｒ）を次式
ＯＦＳ（Ｒ）＝ＯＦＳ（Ｒ０ ）×Ｒ０ ／Ｒ …▲４▼
で決定して、適用する。
【００３１】
具体的には、仮に、前記所定の距離ＤｓをＤ２ 〜Ｄ３ の間のある距離に設定したとすると、例えば、被写体距離が〜Ｄ１ の間で、且つ反射率測定部が測定した被写体反射率が３６％の場合には、前記式▲４▼によって次のようになる。
即ち、輝度が〜Ｂ１ の場合はＯＦＳ＝１×（１／２）＝１／２となり、輝度がＢ１ とＢ２ の間の場合はＯＦＳ＝１／２×（１／２）＝１／４となり、輝度がＢ２ とＢ３ の間の場合はＯＦＳ＝１／４×（１／２）＝１／８、となり、輝度がＢ３ 〜の場合はＯＦＳ＝１／８×（１／２）＝１／１６となる。
【００３２】
前記所定の距離Ｄｓは、Ｄ２ 〜Ｄ３ の間に設定されることに限定されず、他の距離に設定してもよい。また、基準反射率Ｒ０ は、自然界の平均反射率として知られる１８％として説明したが、他の値でもよい。尚、化粧をした顔でせいぜい前記平均反射率の２倍、純白のウエディングドレスでは前記平均反射率の３〜４倍の反射率となることが知られており、このような被写体の近距離撮影の際に有効である。
【００３３】
さて、こうして求めたＯＦＳ値を次式▲５▼、
ＦＬ＝ｌｏｇ２ ＯＦＳ …▲５▼
に代入することによりＦＬ値が得られる。
前記式▲１▼、▲２▼、▲３▼、及び式▲５▼により得られたＤＶ値、ＧＶ値、ＦＬ値、及びフイルム感度（ＳＶ）を次式▲６▼
ＡＶ＝ＧＶ＋ＳＶ＋ＤＶ＋ＦＬ−５ …▲６▼
に代入することによりＡＶ値が得られる（ステップ１０９）。尚、フイルム感度とＳＶ値の対応関係は、ＩＳＯ１００、２００、４００、８００、１６００…に対して、それぞれＳＶ５、６、７、８、９…である。
【００３４】
次に、シャッターボタン１１が半押しの状態から更に押されて、全押しの状態になるまで処理を待機し（ステップ１１２、１１３）、全押しされずにシャッターボタン１１から指が離れて元に戻った場合は、ステップ１０１の処理まで処理を戻す。また、シャッターボタン１１が全押しされた場合は、シャッター１９を開閉して写真撮影を行う。シャッター１９の開閉制御はステップ１１０で算出したＥＶ値に基づいて行う。そして、シャッター１９の開口面積がステップ１１１で算出したＡＶ値となったタイミングでストロボ１７を発光する（ステップ１１４）。このストロボ１７の発光により撮影に充分な露光が得られる。
【００３５】
シャッター１９が閉じた後にフイルムを給送し（ステップ１１５）、ストロボ１７の充電を行う（ステップ１１６）。そして、シャッターボタン１１が半押し状態の間、処理を待機し（ステップ１１７）、シャッターボタン１１から指が離れてシャッターボタン１１が元に戻った後に、処理をステップ１０１に戻す。
本実施例は、反射率の高い被写体は像面での露光量が多く、反射率の低い被写体は像面での露光量が少ないというように、反射率の高低によって像面におけるストロボ光の寄与の程度が異なるという点を考慮したものであり、主要被写体の反射率が変化しても像面での露光量が適正になるように、主要被写体反射率に応じてストロボ光の露光量を制御するものである。
【００３６】
次に、基準補正テーブル２１ｂに基づいて調整されたストロボ１７による露光量と、撮影視野内の外光による露光量との関係を、図６〜図９のグラフを用いて説明する。これらのグラフはフイルム感度がＩＳＯ１００（ＳＶ＝５）の場合についてのものであり、基準補正テーブル２１ｂでの基準切替距離の各距離（〜Ｄ１ 、Ｄ１ 〜Ｄ２ 、Ｄ２ 〜Ｄ３ 、Ｄ３ 〜）に対応している。
【００３７】
図６は主要被写体までの距離がＤ１ 以下の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図実線は基準反射率Ｒ０ の場合のグラフ、同図の一点鎖線で示すグラフは被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍（Ｒ＝２Ｒ０ ）であるときに反射率Ｒ０ と同じ制御をした場合のグラフである。
【００３８】
先ず、基準反射率Ｒ０ の場合について説明する。同図実線に示すように外光輝度がＢＶ４以下の場合は、シャッター１９を開いている時間が手ブレ防止限界となり一定であるため、外光だけでは撮影に必要な１００％の露光が得られない。即ち、ＢＶ４は、いわゆるＡＥ自動制御ができる限界の輝度である。
このため外光輝度がＢＶ４になるまで外光による露光量は増加し続ける。そして、外光輝度がＢＶ４以上になるとＡＥ自動制御が働いてシャッター１９が制御され、外光による露光量が１００％を維持するように調整される。このため、外光輝度がＢＶ４以上では外光による露光量は一定となる。
【００３９】
これに対して、ストロボ１７による露光量は外光輝度がＢ１ 以下の場合には撮影に必要な１００％の露光量であり、外光輝度が増加するに従って〜Ｂ１ 、Ｂ１ 〜Ｂ２ 、Ｂ２ 〜Ｂ３ 、Ｂ３ 〜の外光輝度に対して、それぞれＯＦＳ＝１、ＯＦＳ＝１／２、ＯＦＳ＝１／４、ＯＦＳ＝１／８が基準補正テーブル２１ｂに割り付けられている。
【００４０】
フイルムを露光する総露光量は、外光による露光量とストロボによる露光量との和で示されるが、外光輝度がＢＶ４より低い領域において外光による露光寄与量が次第に大きくなってくる付近（Ｂ１ ）でストロボによる露光寄与量を減少させるように切り替えている。即ち、図６の切り替え輝度Ｂ１ ではストロボによる露光寄与量を５０％に減少する切替制御を行っている。これにより、総露光量が適正露光量から過大にオーバとなるのを防止している。尚、総露光量は常に適正露光量を満たすようにストロボによる露光量及びその切り替え輝度を決定している。
【００４１】
また、ＢＶ４以上の外光輝度の領域についても、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなっている。即ち、Ｂ１ 〜Ｂ２ （ＢＶ６）まではストロボによる露光寄与量は５０％、Ｂ２ 〜Ｂ３ ではストロボによる露光寄与量は２５％、Ｂ３ 〜はストロボによる露光寄与量は１２．５％と、それぞれ段階的に少なくなっている（図６実線）。
【００４２】
もし、外光輝度が高くなった場合でもストロボ１７による露光量が一定であるように発光させると、主要被写体に対する背景の光量比率が下がり、背景が暗く感じられる写真が撮影されてしまう。本実施例では、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなっているので、外光輝度が高い場合でも主要被写体に対する背景の光量比率が下がることはない。このため高輝度下においても背景が暗くならない写真が撮影され、写真としての雰囲気が損なわれることはない。尚、後述するように主要被写体までの距離がＤ１ 以上の場合でも、外光輝度が高くなるに従ってストロボ１７による露光量が段階的に少なくなるよう調整されているので、主要被写体までの距離が長くなっても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、主要被写体までの距離がＤ１ 以下と短い場合は、外光輝度がＢ４ 以上でのストロボ１７による露光量は極めて少なくなっている（露光寄与量１２．５％）。これは、近距離の被写体の撮影では背景に比べて主要被写体の占める面積が大きくなるので、主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れ、主要被写体が白く浮かび上がった写真となり易いという点を考慮したもので、本実施例では、近距離で且つ外光輝度が高い場合に、ストロボ光の照射による光量が非常に少なくなるように制御されているので、主要被写体面と背景のバランズが保たれ、主要被写体が白く浮かび上がった写真となることはない。
【００４４】
これに対して、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍であるにもかかわらず、反射率Ｒ０ と同じ制御を行ったとすると、一点鎖線で示すようにオーバーになる。これを、式▲４▼のような反射率の補正値を導入することにより、実線に示す適正な露光量にしている。
一方、ストロボによる露光量の制御が段階的であることから、Ｒ０ ／Ｒの値はそれにあわせて段階的に変化する値として扱うことも可能である。また、ストロボによる露光量の制御が連続的にできるものであれば、Ｒ０ ／Ｒの値は連続的に変化する値として扱ってもよい。尚、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ よりも極端に低い場合には、ストロボによる露光量をそのストロボの最大露光量以上にはできないが、その範囲内で可能な限り露光調整をさせることが考えられる。
【００４５】
図７は主要被写体までの距離がＤ１ とＤ２ の間の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。図６と同様に実線は基準反射率Ｒ０ の場合のグラフ、同図の一点鎖線で示すグラフは被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍（Ｒ＝２Ｒ０ ）であるときに反射率Ｒ０ と同じ制御をした場合のグラフである。
【００４６】
同図のグラフより、外光による露光量は図６のグラフと同じである。これに対して、ストロボ１７による露光量は外光輝度がＢ２ 以下の場合には図６のグラフと同じであるが、外光輝度がＢ３ 以上と高くなってもストロボ１７による露光量を更に１／２に減少するといった細かい処理を行っていない点で図６のグラフと異なる。
【００４７】
これは、主要被写体までの距離がＤ１ とＤ２ の間においては、外光輝度がＢ３ 以上に高くなると上述したような主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れるといった問題が生じないことが実験によって確認されたことに基づいている。このため、外光輝度がＢ４ のときにストロボ１７による露光量を１／２に減少するといった細かい処理は行っていないのである。
【００４８】
図６の場合と同様に、被写体反射率Ｒが基準反射率Ｒ０ の２倍であるにもかかわらず、反射率Ｒ０ と同じ制御を行ったとすると、一点鎖線で示すようにオーバーになる。これを、式▲４▼のような反射率の補正値を導入することにより、実線に示す適正な露光量にしている。
尚、被写体距離が前記所定の距離Ｄｓより近い場合は、このような反射率による補正を行うが、被写体距離が前記所定の距離Ｄｓより遠い場合は反射率による補正を省略する。
【００４９】
図８は主要被写体までの距離がＤ２ とＤ３ の間の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図のグラフが図７のグラフと異なるのは、外光輝度がＢ１ になってもストロボ１７による露光量が減少していないで、外光輝度がＢ２ になるまでストロボ１７による露光量を１００％の露光量としている点と、外光輝度がＢ３ になってもストロボ１７による露光量を更に１／２に減少するといった細かい処理を行っていない点である。
【００５０】
これは、主要被写体までの距離がＤ２ 以上と、図７のグラフに比べてさらに長くなったところでは、外光輝度がＢＶ４以下においてストロボ１７による露光量を減少させてもそのことによる効果が図６、図７に示すような近距離領域に比べて顕著でなく、また、外光輝度の全域について総露光量が適正露光量より過大であっても、上述したような主要被写体面と背景の光量のバランスが崩れるといった問題が生じることが少ないことが実験によって確認されたことに基づいている。尚、前記所定の距離Ｄｓよりも遠距離の領域となるので、被写体反射率Ｒの測定は行われない。
【００５１】
図９は主要被写体までの距離がＤ３ 以上の場合のストロボ１７による露光量と外光による露光量との関係を示すグラフである。同図のグラフでは、外光輝度がＢ２ になるまでストロボ１７による露光量を１００％の露光量とする点は図８と同じであるが、Ｂ２ 以上の外光輝度になるとストロボ１７の発光を止める（ＯＦＦする）ように制御している点で図８と異なる。このように、Ｂ２ 以上の外光輝度でストロボ発光を止めるのは、主要被写体までの距離がＤ３ 以上と長い場合場合はストロボ光が届き難く、外光輝度がＢ２ 以上と高い場合は、ストロボ１７の発光を止めても写真撮影には殆ど影響しないためである。
【００５２】
本実施例では、図５に示す基準補正テーブル２１ｂについて説明したが、補正テーブルの態様はこれに限らず、外光輝度の区分や主要被写体までの距離の区分について更に細かく段階を設けてもよいし、逆に、図５に示す基準補正テーブル２１ｂよりも少ない段階のものでもよい。
以上、フイルム感度ＩＳＯ１００の場合について述べたが、他の感度についてもＢＶ値をスライドさせることにより同様の効果が得られる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施例では図２で示したように、ストロボ１７の発光タイミングをシャッタータイミングと微妙にずらすことによって露光量を調整しているが、ストロボ１７の発光タイミングを一定にして発光量自体を変えることにより露光量を調整してもよい。
【００５４】
上記実施例では反射率Ｒに応じて基準補正テーブル２１ｂの補正値にＲ／Ｒ０ 倍の補正を与えて補正値ＯＦＳ（Ｒ）を求める場合について説明したが、図５に示すような基準補正テーブル２１ｂをもたず、補正値ＯＦＳ（Ｒ）をＲ／Ｒ０ として、つまりＯＦＳ（Ｒ）＝Ｒ／Ｒ０ として直接用いてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るストロボ内蔵カメラによれば、測距部で測定した主要被写体までの距離と反射率測定手段で測定した該主要被写体の反射率に基づいて、ストロボ光による露光量を制御するようにしたので、像面での露光量を適正に保つことができる。
【００５６】
また、反射率測定手段で測定した主要被写体の反射率が高いほど、ストロボ光の露光量を減少させたことにより、従来のストロボ内蔵カメラで問題となっていた主要被写体の反射率が著しく高い場合又は著しく低い場合などの像面の露光量の過不足を是正することができ、常に良好な写真撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るストロボ内蔵カメラの実施例の外観を示す斜視図
【図２】シャッターの開口タイミングとストロボ発光タイミングとの関係を示すタイムチャート
【図３】発光タイミング制御を行うための具体的な構成を示すブロック図
【図４】発光タイミング制御の処理の流れを示すフローチャート
【図５】基準補正テーブルの一例を示す図
【図６】主要主要被写体までの距離がＤ１ 以下でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図７】主要被写体までの距離がＤ１ 〜Ｄ２ でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図８】主要被写体までの距離がＤ２ 〜Ｄ３ でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【図９】主要被写体までの距離がＤ３ 以上でのストロボによる露光量と撮影視野内の外光による露光量との関係を示す図
【符号の説明】
１０…カメラボディ
１２…撮影レンズ
１３…鏡胴
１４…投光器（反射率測定手段、測距部）
１６…受光器（反射率測定手段、測距部）
１７…ストロボ
１８…測光部
１９…シャッター
２０…ＣＰＵ（ストロボ光制御部）
２１ａ…制御プログラム（ストロボ光制御部）
２１ｂ…基準補正テーブル（ストロボ光制御部）
Claims (7)
- 撮影視野内の輝度を測定する測光部と、
前記撮影視野内の主要被写体までの距離を測定する測距部と、
前記主要被写体に光を照射する投光部及び該投光部から出射され前記主要被写体で反射された光を受光する受光部を含み、前記受光部の受光量を基に前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定手段と、
所定のシャッター開放時間で最適な露光が得られる外光輝度を基準外光輝度とすると共にこのときの露光量を標準露光量とし、この基準外光輝度以上の輝度の外光下で撮影する場合に前記標準露光量が得られるように絞り羽根兼用シャッターを開閉する自動露光機構と、
前記シャッターの開閉動作と連動してストロボを発光させると共に、その発光による露光量を前記測光部で測定した輝度、前記測距部で測定した距離及び前記反射率測定手段で測定した反射率に基づいて制御するストロボ光制御部と、を備え、
前記ストロボ光制御部は、前記投光部から出射される投光ビームが全て前記主要被写体に照射される程度に近距離であるか否かの判断に用いる所定の距離が予め設定されており、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より近い場合に前記反射率測定手段から得られる反射率の測定結果を利用してストロボ光による露光量を制御する一方、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より遠い場合には前記反射率を考慮せずにストロボ光による露光量の制御を行うことを特徴とするストロボ内蔵カメラ。 - 前記ストロボ光制御部は、前記反射率測定手段で測定した反射率が高くなるに従って、ストロボ光による露光量を減少させるようにしたことを特徴とする請求項１のストロボ内蔵カメラ。
- 前記ストロボ光制御部は、基準となる反射率を基準反射率Ｒ0 とし、前記反射率測定手段で測定した反射率をＲとすると、該基準反射率Ｒ0 において定めたストロボ光の露光量をＲ0 ／Ｒ倍にすることを特徴とする請求項１又は２のストロボ内蔵カメラ。
- 撮影視野内の輝度を測定する測光部と、
前記撮影視野内の主要被写体までの距離を測定する測距部と、
前記主要被写体に光を投光する投光部と該投光部から出射され前記主要被写体で反射される反射光を受光する受光部とを有し、前記受光部で受光した光を基に前記主要被写体の反射率を測定する反射率測定手段と、
所定のシャッター開放時間で最適な露光が得られる外光輝度を基準外光輝度とすると共にこのときの露光量を標準露光量とすると、前記測光部で測定した輝度に基づいて前記基準外光輝度以上の輝度の外光下で撮影する場合に前記標準露光量が得られるように絞り羽根兼用シャッターを開閉する自動露光機構と、
前記シャッターの開閉動作と連動してストロボを発光させると共に、その発光による露光量を前記測光部で測定した輝度、前記測距部で測定した距離、及び前記反射率測定手段で測定した反射率に基づいて制御するストロボ光制御部とを備え、
前記ストロボ光制御部は、前記投光部から出射される投光ビームが全て前記主要被写体に照射される程度に近距離であるか否かの判断に用いる所定の距離が予め設定されており、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より近い場合に前記反射率測定手段から得られる反射率の測定結果を利用してストロボ光による露光量を制御する一方、前記測距部で測定された被写体距離が前記所定の距離より遠い場合には前記反射率を考慮せずにストロボ光による露光量の制御を行うとともに、
前記基準外光輝度又はその近傍の輝度をストロボ切替え輝度とすると、前記測光手段で測定した輝度が前記ストロボ切替え輝度より低い場合は、ストロボ光のみによって前記標準露光量が得られるようにストロボによる露光量を制御し、このときのストロボ光による露光量を基準ストロボ露光量とすると、前記測光部で測定した輝度が前記ストロボ切替え輝度以上の場合は、前記測光手段で測定した輝度が高くなるに従って、ストロボ光による露光量を前記基準ストロボ露光量から段階的に減少させるように制御するとともに、前記反射率測定手段で測定した反射率が高くなるにしたがって、前記基準ストロボ露光量から段階的に減少させるストロボ光による露光量の減少量を増加させるように制御することを特徴とするストロボ内蔵カメラ。 - 前記ストロボ光制御部は、前記測距部で測定した距離が近くなるにしたがって前記ストロボ光による露光量を段階的に減少させる減少量を増やしていることを特徴とする請求項４記載のストロボ内蔵カメラ。
- 前記測距部は、主要被写体に光を投光する投光部と、該投光部から出射された光が前記主要被写体で反射される反射光を受光する受光部とを有し、該測距部の投光部及び受光部は前記反射率測定手段の投光部及び受光部と兼用され、前記受光部で受光した光を基に前記主要被写体までの距離を測定するとともに前記主要被写体の反射率を測定することができる反射率測定機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項のストロボ内蔵カメラ。
- 前記ストロボ切替え輝度は、前記基準外光輝度よりも低輝度側に設定されていることを特徴とする請求項４のストロボ内蔵カメラ。
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