JP3787379B2

JP3787379B2 - カメラシステム

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Publication number: JP3787379B2
Application number: JP23318795A
Authority: JP
Inventors: 辰幸徳永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH0961913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体に向けて発光するに際し、適正露光が得られるように自動的に発光量の調整を行うカメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被写体に向けて発光を行い、自動的に適正露光を得るように発光量の調節を行うように制御するカメラシステムが種々提案されている。露光、特にフィルム面に到達する光のフィルム面反射光を測光することによって適正発光量を得る所謂ＴＴＬ（Through The Lens）調光が一般に行われている。
【０００３】
図１０はＴＴＬ調光の光学系を示す模式的構成図である。
【０００４】
被写体像は撮影レンズ３２によってフィルム面９に結像され、露光が行われる。主ミラー２は、露光時に図示の位置から上方へ退避させられる。そして、露光前では図示のように斜めに位置決めされ、ピント板３上に結んだ被写体像をファインダから見た時に正規の位置関係に見えるように光路を変更する。
【０００５】
２３，２４は露光時にフィルム面反射光を測光するための結像レンズ、及び調光用センサである。露光時のフラッシュによる発光は調光用センサ２４で測光され、これに基づいて発光量が所定値に達したことをもって発光を停止する発光量制御が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したＴＴＬ調光はフィルム面の拡散反射光を利用しているため、フィルムの種類によって反射率が異なり、露出が不安定になる。更に、被写体が間接的にぼんやりと測光していることになるので、被写体の大きさ等でも露出が不安定になる。
【０００７】
例えば、特開平４−３３１９３５号公報には、フラッシュを露光前に予備発光（プリ発光）させ、本発光時のＴＴＬ調光を補正するという方式が提案されている。しかし、この方式では上記した問題を解決する手段は示されていない。
【０００８】
更に、特開平６−２５０２５５号公報には、フラッシュを露光前に予備発光させ、本発光時の発光量を制御する方式が提案されている。しかし、この方式では予備発光量が或る値、例えば発光のためのコンデンサの充電々圧が異なっていたり、予備発光量が予定していた値と実際値が異なっていたりすると、本発光時の発光量が異なってしまい、充電容量が少ない時に所定の予備発光を行うと本発光時の発光エネルギーが十分に得られない場合がある。また、被写体がどのような状態でも所定量の予備発光が行われるため、暗い場所で、カメラに近く、かつ被写体が人物である場合には、予備発光が眩しく感じられ、撮られる側の人にとって優しくないという不都合がある。
【０００９】
この問題を解決するものとして、本出願人は、先に「被写体に向けて予備発光を行い、予備発光の被写体反射光を第１の測光手段で測光し、同時に予備発光を直接に測光する第２の測光手段を有して、第１の測光手段による測光値に応じて、前記第２の測光手段で測光された予備発光量を演算し制御するストロボ制御カメラシステム」を提案している。
【００１０】
このストロボ制御カメラシステムでは、実施例の１つとして、予備発光が所定発光強度の波高値で所定時間持続するフラット発光で制御され、第１の測光手段としては積分型ではなく、定常測光型が用いられ、第２の測光手段に積分型が用いられた構成が提案されている。
【００１１】
しかし、フラット発光の制御回路においては、発光開始初期段階において閃光放電管内の放電アークが放電管内全体に広がらず、予備発光強度が不安定になり、図１１の様な波形になることが知られている。
【００１２】
したがって、予備発光を第２の測光手段により直接に測光して積分を行っているが、測光出力が安定しない。また、積分回路はノイズまでも積分してしまうため、積分結果の精度が悪く、この結果、本発光の光量制御が悪くなるという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、本発光の発光量制御の精度を向上させることのできるカメラシステムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明は、一定の発光量による発光を所定時間持続させるフラット発光手段と、フラット発光手段により予備発光を行う発光制御手段と、発光制御手段による予備発光時に前記フラット発光手段の発光輝度を測光した測光センサの出力に応じた値を積分する積分手段と、積分手段による積分結果に基づいて本発光の発光量を演算する演算手段とを備えたカメラシステムにおいて、積分手段は予備発光が開始されて所定時間が経過してから積分を開始し、演算手段は予備発光時の積分手段の出力と予備発光の継続時間を用いて本発光の発光量を演算するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２８】
〔第１の実施例〕
図１は本発明のカメラシステムにおける電気系の構成を示すブロック図（一部については、回路図で示す）であり、図２は本発明によるカメラシステムの光学系の概略構成を示す側面断面図である。
【００２９】
まず、図２について説明する。図２において、１はカメラ本体であり、光学部品、機構部品、電気回路等が内蔵されるほか、フィルムを収納することができる。２は主ミラーであり、視認状態及び撮影状態に応じて撮影光路へ斜設位置或いは退避位置に駆動される。更に、主ミラー２はハーフミラーになっており、背面には小さなサブミラー２５が取り付けられており、斜設位置にある時も後記する焦点検出光学系に被写体からの光量の約５０％をミラー２５へ導くように透過させている。３は撮影レンズ１２〜１４の予定結像面に配置されたピント板（焦点板）３であり、４はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。５はファインダであり、撮影者はファインダ５の窓を通してピント板３を視認することにより撮影画面を見ることができる。６は撮影画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズであり、７は結像レンズ６を通過してきた光を受光する多分割測光センサである。更に、８はフォーカルプレン式のシャッタであり、９は感光部材としてのフィルムである。
【００３０】
カメラ本体１と撮影レンズとの電気的結合は、インターフェースとして機能するマウント接点１０を介して行われる。そして撮影レンズは、レンズ鏡筒１１、第１群レンズ１２、第２群レンズ１３、第３群固定レンズ１４、第２群レンズ１３と第３群固定レンズ１４の間に配設される絞り１５の各々を備えて構成される。第１群レンズ１２は光軸上を前後に移動する合焦用のレンズであり、これにより撮影画面のピント位置を調整することができる。同様に第２群レンズ１３も光軸上を前後に移動でき、この移動に応じて撮影画面の変倍（ズーミング）が行われる。また、第１群レンズ１２の駆動はモータ１６によって行われ、絞り１５の絞り駆動はモータ１７によって行われる。
【００３１】
ペンタプリズム４の収納部の上面には、アクセサリーシュー２２が設けられており、このアクセサリーシュー２２には外付フラッシュ１８を装着することができる。外付フラッシュ１８は、キセノン管１９、このキセノン管１９の背面に設置される反射板２０、キセノン管１９の前方に設置されるフレネルレンズ２１の各々を備えて構成されている。更に、反射板２０の一部には、グラスファイバー３０の一端が挿入され、その他端にはキセノン管１９で発光した光をモニタするためのセンサ３１（ＰＤ１）が接続されている。また、反射板２０には同様に光をモニタするためのセンサ３２（ＰＤ２）が接続されている。センサ３２はキセノン管１９の発光電流を制限してフラット発光を行うために用いられる。
【００３２】
サブミラー２５の出射光路上のカメラ本体１の底部近傍には、焦点検出ユニット２６が設置されている。この焦点検出ユニット２６は、２次結像ミラー２７、２次結像レンズ２８、焦点検出ラインセンサ２９等を備えて構成されている。この焦点検出ラインセンサ２９の検出面に２次結像面がくるように光学系が調整される。焦点検出ユニット２６は、後記する電気回路の処理により、既知の位相差検出法によって撮影画面内の被写体の焦点状態を検出し、撮影レンズの焦点調節機構を制御するために用いられる。
【００３３】
ここで、多分割測光センサ７の機能について説明する。
【００３４】
図３は撮影画面上の測光エリア分割図を示している。図中、４０は撮影画面全体を表し、４１は多分割測光センサ７の撮影画面上の測光するエリア分割を表している。図３においては、撮影画面をＥ０（左側）、Ｅ１（中央）、Ｅ２（右側）Ｅ３（Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２の外側の左半分）、Ｅ４（Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２の外側の右半分）、Ｅ５（Ｅ３及びＥ４の外側）の６つのエリアに分割している。Ｅ０、Ｅ１、Ｅ２の３つのエリアの各々の中心には、測距点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２の各々が設定されている。撮影画面４０の下部にはファインダ内ＬＣＤ２４が設けられ、シャッタ速度及び絞り値をデジタルで表示する。
【００３５】
次に、図１の構成について説明する。なお、図１においては、図２に示した部材と同一であるものには同一引用数字を用いており、したがって重複する説明は省略する。
【００３６】
ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）１００は発振器１０１で作られるクロック信号に同期して動作が進められる。ＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭ１０２は、フィルムカウンタその他の撮影情報を記憶するための半導体メモリである。また、Ａ／Ｄ変換器１０３は、焦点検出回路１０５及び多分割測光センサ７からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、これをＭＰＵ１００で処理することにより各種の状態が設定される。
【００３７】
ＭＰＵ１００には、焦点検出回路１０５、測光回路１０６、シャッタ制御回路１０７、モータ制御回路１０８、フィルム走行検知回路１０９、動作状態を検出するためのスイッチセンス回路１１０、ＬＣＤ２４を駆動するＬＣＤ駆動回路１１１の各々が接続されている。
【００３８】
焦点検出回路１０５はＭＰＵ１００の信号に従って焦点検出ラインセンサ２９の蓄積制御及び読出制御を行い、夫々の画素情報をＭＰＵ１００へ出力する。測光回路１０６は画面内の各エリアの輝度信号として、多分割測光センサ７からの出力をＭＰＵ１００へ出力する。ＭＰＵ１００は輝度信号をＡ／Ｄ変換し、撮影の露出調整を実行する。
【００３９】
シャッタ制御回路１０７は、ＭＰＵ１００からの信号に従って先幕のシャッタマグネット（ＭＧ−１）及び後幕のシャッタマグネット（ＭＧ−２）を先行させる露出動作を担っている。モータ制御回路１０８は、ＭＰＵ１００からの信号に従ってモータ１０４を制御することにより、主ミラー２のアップ・ダウン、シャッタ８のチャージ、及びフィルム９の給送制御を実行する。フィルム走行検知回路１０９は、フィルム給送時にフィルム９の１駒分が巻き上げられたか否かを検知し、その結果をＭＰＵ１００に信号を送出する。
【００４０】
更に、焦点検出回路１０５には焦点検出ラインセンサ２９が接続され、測光回路１０６には焦点検出ラインセンサ２９が接続され、シャッタ制御回路１０７にはシャッタマグネットＭＧ−１，ＭＧ−２が接続され、モータ制御回路１０８にはフィルム巻き上げ等の駆動源となるモータ１０４が接続されている。また、スイッチセンス回路１１０には、ＳＷ１、ＳＷ２の各スイッチが接続されている。ＳＷ１はレリーズボタン（不図示）の第１ストロークでオンして測光及びＡＦ（オートフォーカス）を開始させるスイッチであり、ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストロークでオンして露光動作を開始させるスイッチである。そして、ＳＷ１及びＳＷ２のオン動作はスイッチセンス回路１１０で検知され、更にＭＰＵ１００へ送出される。
【００４１】
また、ラインセンサ２９は、上記したようにファインダ上の３つの測距点に対応した３組のラインセンサＬｉｎｅ−Ｌ（左），Ｌｉｎｅ−Ｃ（中央），Ｌｉｎｅ−Ｒ（右）から構成される公知のＣＣＤラインセンサである。更に、ＬＣＤ駆動回路１１１には、ファインダ内ＬＣＤ２４及びモニタ用ＬＣＤ４２が接続されている。
【００４２】
以上の構成によるカメラ本体には、レンズ鏡筒１１がマウント接点１０４を介して接続されている。レンズ鏡筒１１は、レンズ制御回路１１２を内蔵しており、このレンズ制御回路１１２とＭＰＵ１００の間で信号の授受が行われる。レンズ制御回路１１２には、モータ１６，１７及び光検出器３５が接続されている。
【００４３】
この光検出器３５は、円板状で一定間隔にスリットが設けられたパルス板３６との組み合わせで用いられ、第１群レンズ１２の移動に応じてパルス板３６が回転し、スリットをカウントすることにより第１群レンズ１２の位置情報が得られ、レンズの焦点調節に用いられる。
【００４４】
更に、カメラ本体１には、アクセサリーシュー２２を介して外付フラッシュ１８が接続されている。外付フラッシュ１８は発光制御回路２００を備え、外付フラッシュ１８内の各回路を制御する。発光制御回路２００は、ＭＰＵ１００からの信号に基づいて被写体に向けて閃光を発光させる回路である。
【００４５】
２０１は電池２１５の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータであり、発光制御回路２００からの指示により電池電圧を昇圧し、メインコンデンサ２０８（Ｃ１）に約３００Ｖの電圧を蓄えることができる。抵抗２１１，２１２（Ｒ１，Ｒ２）はメインコンデンサ２０８の電圧を発光制御回路２００によってモニタするために設けられた分圧抵抗である。
【００４６】
発光制御回路２００は分圧抵抗で分圧された電圧をＡ／Ｄ変換器２０２でＡ／Ｄ変換することにより、メインコンデンサ２０８の電圧をモニタでき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１を止めて昇圧を停止したり、現在の充電々圧をモニタして、その結果をカメラ本体１側のＭＰＵ１００に伝達することができる。２０３はトリガ回路であり、露光時にはＭＰＵ１００の指示により発光制御回路２００を介してトリガを出力し、発光管としてのキセノン管１９に高電圧を発生させ、メインコンデンサ２０８に蓄えられた電荷エネルギーがキセノン管１９を介して放電することにより発光を開始させる。
【００４７】
２０４は発光停止回路であり、トリガ出力時にはオン動作状態にあり、発光が開始される。そして、コンパレータ２０５又は２０６の出力、及び発光制御回路２００からの信号によってオフ動作になり、キセノン管１９の発光を停止させる。また、オフ時にはキセノン管１９、ダイオード２１３（Ｄ１）、コイル２１４（Ｌ１）により還流ループを形成し、すぐには発光量が低下しないようにしている。このために発光停止回路２０４はキセノン管１９に直列接続され、発光停止回路２０４を短い周期で連続的にオン／オフを行うことにより、フラット発光が可能になる。
【００４８】
２０７は発光制御回路２００とコンパレータ２０５，２０６の間に接続されるＤ／Ａ変換器である。２０９はセンサ３２（ＰＤ２）に接続される第２のモニタであり、２１０はセンサ３１（ＰＤ１）に接続される第１のモニタである。また、２２１は積分回路であり、モニタ２１０の出力電圧を積分し、その値をコンパレータ２０５へ印加する。
【００４９】
次に、外付フラッシュ１８の各種の動作について個別に説明する。
【００５０】
〔フラット発光〕
発光制御回路２００は、Ｄ／Ａ変換器２０７に所定の値を設定する。この時、キセノン管１９はまだ発光を始めていないので、センサ３２（ＰＤ２）の光電流は少なく、コンパレータ２０６の反転入力端子に入力されるモニタ２０９の出力は低い。したがって、コンパレータ２０６は“Ｈ”レベルの出力を発光停止回路２０４へ出力している。トリガ回路２０３からトリガが出力されると、キセノン管１９は発光を開始し、直に発光の波高値は上昇し、センサ３２の光電流が多くなり、モニタ２０９の出力が上昇し、コンパレータ２０６の出力が“Ｌ”レベルになる。
【００５１】
コンパレータ２０６の出力が“Ｌ”レベルになると、発光停止回路２０４が動作し、キセノン管１９の放電ループが断たれるが、ダイオード２１３（Ｄ１）及びコイル２１４（Ｌ１）により還流ループが形成され、波高値は瞬時には落ちず、徐々に低下する。波高値が落ちてくると、センサ３２の光電流が少なくなり、再びコンパレータ２０６の出力は“Ｈ”レベルに転じ、キセノン管１９の放電ループが形成され、波高値は上昇方向になる。
【００５２】
このように、コンパレータ２０６の出力により、短い周期で波高値の増加と減少を繰り返し、結果的にはほぼ一定の波高値で発光を継続させるフラット発光制御が可能になる。フラット発光を終了させるには、発光制御回路２００が直接に発光停止回路２０４に信号を出力することにより行われる。また、フラット発光の波高値は、Ｄ／Ａ変換器２０７に与えるデジタル値によってコンパレータ２０６の非反転入力端子に入力される電圧を異ならせることにより、センサ３２の光電流の動作ポイントを変化させ、所望の値に制御することができる。
【００５３】
〔予備発光及び積分処理〕
予備発光は、所定の波高値で所定時間にわたりフラット発光を行うことにより達成される。このとき、センサ３１（ＰＤ１）はキセノン管１９の発光輝度を測光しており、発光制御回路２００は積分回路２２１に積分開始を指示する。積分回路２２１はモニタ２１０からの出力により、予備発光のための積分を開始するもので、測光量を圧縮した値を積分するように構成されている。なお、発光停止回路２０４には、コンパレータ２０５の出力が入力されているが、これは発光制御回路２００からの信号によって無視されるように設定されており、フラット発光の制御が阻害されないようにしている。なお、予備発光の積分のタイミングの詳細については後で説明する。
【００５４】
予備発光が所定時間行われると、積分回路２２１の出力がＡ／Ｄ変換器２０２によって変換され、そのデジタル信号が発光制御回路２００によって読み出される。
【００５５】
〔本発光制御〕
ＭＰＵ１００は、予備発光の積分値、及び予備発光時の被写体反射光輝度値（多分割測光センサ７の出力）に基づいて本発光量の適正積分値を求め、発光制御回路２００を介してＤ／Ａ変換器２０７にその適正積分値を設定する。その後、積分回路２２１は初期状態にされ、トリガ回路２０３により発光を開始させる。この発光時の輝度はセンサ３１によって測光され、これが積分回路２２１により積分され、その値が設定された適正積分値に到達すると、コンパレータ２０５の出力は“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに切り替わり、発光停止回路２０４によって発光の停止処理が行われる。このとき、コンパレータ２０６の出力は、発光制御回路２００からの信号により無視されるように設定される。以上の様にして、予備発光に続く本発光においては、その発光量が演算で求めた適正な発光量に制御される。
【００５６】
次に、図４はＭＰＵ１００における処理を中心にしたフローチャートである。なお、図中のＳはステップを意味している。
【００５７】
ＭＰＵ１００はレリーズボタン（不図示）の第１ストロークで動作するスイッチＳＷ１のオンを検出する（Ｓ４０１）。ＳＷ１のオンが検出されると、スイッチセンス回路１１０によって他の不図示の操作スイッチの状態を読み込み、シャッタ速度の決め方や絞りの決め方等の様々な撮影モードの設定が行われる（Ｓ４０２）。ついで、位相差検出法による焦点検出動作及びこれに伴うレンズ駆動が実行される（Ｓ４０３）。
【００５８】
図３で説明したように、焦点検出のポイントは画面上に３ポイントがあり、その内のいずれの被写体にピントを合わせるか否かは、撮影者が任意に設定できる方式でも良いし、近点優先を基本にした考え方による周知の自動選択アルゴリズム方式であっても良い。
【００５９】
ついで、測光回路１０６によって測光が行われ（Ｓ４０４）、画面上の６つのエリアの被写体輝度値が得られる。更に、ＭＰＵ１００は６つのエリアの被写体輝度値に基づいて、周知のアルゴリズムから露出量を決定し、設定された撮影モードに従ってシャッタ速度の値と絞りの値を決定する（Ｓ４０５）。更に、レリーズボタンの第２ストロークで動作するスイッチＳＷ２のオンの有無を判別する（Ｓ４０６）。ＳＷ２がオフであればＳ４０１に戻り、以降の処理を繰り返し実行する。また、ＳＷ２がオンであれば、ＭＰＵ１００は発光制御回路２００からの情報伝達により現在のフラッシュのコンデンサ２０８の充電々圧情報を取得する。また、レンズ制御回路１１２からの情報伝達により被写体のカメラからの絶対距離情報を得、更に、測光回路１０６からの被写体輝度情報を得る（Ｓ４０７）。
【００６０】
ついで、ＭＰＵ１００は得られた充電々圧情報、絶対距離情報及び被写体輝度情報を基に予備発光の発光量を決定する（Ｓ４０８）。この決定値になるように、ＭＰＵ１００は発光制御回路２００に指令を出し、予備発光を制御する（Ｓ４０９）。更に、ＭＰＵ１００は予備発光と同時に多分割測光センサ７に測光を行わせる（Ｓ４１０）。この時、予備発光を行う直前に多分割測光センサ７により被写体の輝度が測光される。これは、予備発光の測光値を基に予備発光直前の測光値の差分を取り、予備発光の発光分のみの被写体からの反射光を得るためである。また、予備発光を行っている時、発光制御回路２００はキセノン管１９の直接光をセンサ３１で測光し、積分回路２２１で積分し、予備発光終了時に積分値をＡ／Ｄ変換し、この読み込みを行う。この予備発光の積分のタイミングについては、後記する。
【００６１】
更に、ＭＰＵ１００は、予備発光の積分値、予備発光の被写体反射測光値、露出値等から本発光の適正積分値が演算される（Ｓ４１１）。ついで、露光動作に先行して主ミラー２をアップさせ、サブミラー２５と一体に撮影光路から退去させ、被写体像が支障なくフィルム９に到達できるようにする（Ｓ４１２）。この後、ＭＰＵ１００は決められた露光量に基づく絞り値になるようにレンズ制御回路１１２に指令を出し、決められたシャッタ速度値になるようにシャッタ制御回路１０７を駆動させる（Ｓ４１３）。
【００６２】
ついで、シャッタ８の駆動に合わせ、露光中に本発光が行われように発光制御回路２００が動作する。この本発光はＳ４１１の演算によって求められた発光量に制御される（４１４）。このようにして露光動作が終了すると、撮影光路より退去していた主ミラー２及びサブミラー２５が復帰し、更に、ＭＰＵ１００はモータ制御回路１０８及びフィルム走行検知回路１０９を動作させ、フィルム９を１駒だけ巻き上げると、発光制御は終了する（Ｓ４１５）。
【００６３】
図５は発光量を決定するための演算処理を示すフローチャートである。ここでは、適正本発光量の演算と予備発光量の演算について説明する。
【００６４】
まず、図４のＳ４０４において自然光の下で被写体輝度を測光し、６つのエリアの重み付け平均ＥＶｂをとる（Ｓ５０１）。この算出には、数１に示す式（１）が用いられる。ここで、Ｗ（ｉ）は重み付け係数であり、本発光制御の測光モードや自動焦点検出の測距ポイントによって変化する。このＷ（ｉ）の設定の一例を示したのが図６である。ここでは、本発光制御の測光モードが重み付け平均測光の時には、自動焦点検出の測距ポイントに重み付け平均をとっている。また、測光モードが部分測光の時、測距ポイントを含むエリアのみに重み付け係数をかけ、他のエリアを全て０にした重み付け平均の演算をしている。したがって、１つのエリアのＥＶｂ（ｉ）がそのままＥＶｂとなる。
【００６５】
また、重み付け平均をするに際しては、各エリアの輝度値の対数圧縮された値ＥＶｂ（ｉ）を２のべき乗をとって伸長したもので重み付け平均をとり、最後に２の底で対数圧縮している。以上の演算により求められた値ＥＶｂは、後記する本発光適正比演算（Ｓ５０９）で使用される。
【００６６】
ついで、図４のＳ４０２に相当する処理がＳ５０２で行われ、シャッタ速度優先モードや絞り優先モード等の各撮影モードや制御値の入力が撮影者の意思等によって行われる。更に、入力された撮影モードや被写体輝度のＥＶｂ（ｉ）からシャッタ速度（ＴＶ）と絞り値（ＡＶ）による露出値（ＥＶｓ＝ＴＶ＋ＡＶ）の決定を行う（Ｓ５０３）。この露出値を決めるに際しては、上記したＥＶｂを用いても良いが、周知の分割測光の演算アルゴリズムを用いてもよい。更に、予備発光直前の被写体輝度を測光し、数２に示す式（２）を用いて重み付け平均ＥＶａを算出する（Ｓ５０４）。
【００６７】
ここで、Ｓ５０４がＳ５０１と同様の測光及び演算を行う理由について説明すると、スイッチＳＷ１がオンした時の状態、或いはまさに露光動作を始めようとするスイッチＳＷ２がオンしたときの状態のもとで、撮影者がフレーミングを変更する等して被写体の状態が変化している可能性がある。また、後に続く予備発光は、エネルギーの浪費を防ぐ目的と、撮影される側の眩しさを和らげるため、短時間に行う必要があるため、測光も同様に短時間に行う必要がある。
【００６８】
したがって、図７の（ａ）に示すように、蛍光灯の光源で撮影される場合を考え、フリッカの影響をできるだけ少なくするためにＳ５０１の測光は、比較的長い時間をかけて繰り返し測光し、その測光値の平均をとっている。これに対し、Ｓ５０４の測光は、後に続く予備発光時の測光と同じ短い時間で、かつ予備発光時の測光との時間間隔もできるだけ短くする必要がある。なお、Ｓ５０４で演算されたＥＶａは、予備発光のみの被写体反射光を演算するために後記するＳ５０９の本発光適正比演算で使用する。
【００６９】
次に、予備発光の制御が行われる（Ｓ５０７）。この時の発光量は、Ｓ５０５及びＳ５０６において決定される。Ｓ５０５の処理は図４のＳ４０６に相当し、コンデンサ２０８の充電電圧Ｖｃ、被写体輝度ＥＶａ及び被写体距離情報Ｄｉｓｔを入力し、Ｓ５０６で予備発光量Ｑを次式により算出する（但し、ｋは予備発光量Ｑが適切になるような或る定数、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は関数である）。
【００７０】
Ｑ＝ｋ×Ｆ１（Ｖｃ）×Ｆ２（ＥＶｂ）×Ｆ３（Ｄ_ist）・・・（３）
図８は関数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の説明図である。図８の（Ａ）図は関数Ｆ１の特性であり、コンデンサ２０８の充電電圧Ｖｃが高いほど予備発光の発光量Ｑを増やすことを示している。これは予備発光量Ｑが大きいほど被写体反射光の測光のダイナミックレンジが大きくとれて有利であるが、コンデンサ２０８の充電電圧Ｖｃが低い時は予備発光により末発光のエネルギーが奪われないようにすることができる。
【００７１】
図８の（Ｂ）図は関数Ｆ２の特性であり、自然光下の被写体輝度ＥＶａが高いと、予備発光による被写体反射光が自然光下で埋もれてしまう恐れがあるので、予備発光量Ｑを大きくする必要がある。逆に、自然光下での被写体輝度ＥＶａが低いと、撮影される側にとって発光が突然行われることになる。このため、眩しさを抑えるために予備発光量Ｑを低くする必要がある。また、輝度が或る程度以上に高い時と、低い時は夫々ハード的に予備発光量Ｑの増減が難しくなるので、一定にしている。
【００７２】
図８の（Ｃ）図は関数Ｆ３の特性であり、カメラに対し被写体の絶対距離が近いと、撮影される側は眩しく感じるので、これを避けるために予備発光量Ｑを少なくする必要がある。逆に、遠い場合には予備発光が被写体まで届かずに被写体からの反射光測光が行えなくなるので、予備発光量Ｑを多くする必要がある。絶対距離が或る程度以上に遠い時と近い時には、関数Ｆ２と同様に予備発光量Ｑを一定にしている。予備発光量Ｑの増減は、フラット発光の波高値の高低をＤ／Ａ変換器２０７に設定（発光制御回路２００による）することにより制御することにより達成される。
【００７３】
Ｓ５０７の処理の後、予備発光時の被写体からの反射光輝度を測光し、重み付け平均ＥＶｆが数３に示す式（４）を用いて算出される（Ｓ５０８）。そのタイミングは、図７の（ａ）に示すＳ５０８の位置である。ついで、予備発光に対して適正となる本発光の発光量の演算が行われる（Ｓ５０９）。この処理は図４のＳ４１１の処理に相当するもので、次式（比ｒ）で算出される。
【００７４】
ｒ＝ＬＮ₂（２^EVs−２^EVb）−ＬＮ ₂ （２ ^EVf −２ ^EVa ） …（５）
式（５）の第１項は、露出値（ＥＶｓ）から被写体輝度測定値（ＥＶｂ）を夫々２のべき乗をとって伸長したもので差分をとり、最後に２の底で対数圧縮している。この演算で、自然光下での被写体輝度に対して露出量の不足する量を演算する。つまり、被写体の総合露出が自然光下の輝度にフラッシュ光下の輝度を足して適正露出を得るという考え方で行っている。
【００７５】
また、式（５）の第２項は、予備発光時の被写体反射光輝度（ＥＶｆ）から予備発光直前の被写体輝度（ＥＶａ）を同じように伸長して差分をとり、圧縮を行っている。この演算では、自然光下での被写体輝度を差し引いた予備発光のみの被写体反射光を求めている。そして、圧縮系の演算であるので、式（５）の第１項から第２項を差し引くことにより、総合露出として適正になるためには、本発光を予備発光に対してどれだけ増やせば良いか（或いは減らせば良いか）の比ｒを求めることができる。
【００７６】
一方、Ｓ５１０においては、予備発光時のキセノン管１９の発光を直接測光した積分値を「pre int」としている。なお、Ｓ５０８とＳ５１０におけるタイミング関係は図７の（ｂ）の如くである。フラット発光の発光開始時は波高値が安定せず、或る時間が経過してから安定する。そこで、Ｓ５０８による被写体反射光の測定とＳ５１０によるキセノン管直接測光の積分は、遅延時間（例えば、１０μＳ〜２０μＳ）を設けて行っている。このように、不安定な波高値の時には測光せず、安定してから測光及び積分を行うことにより、不要なノイズを積分せずに済み、測光出力の精度を大幅に向上させることができる。
【００７７】
Ｓ５０９又はＳ５１０の処理が終了すると、本発光の適正積分値を演算する処理が行われる（Ｓ５１１）。この処理は、図４のＳ４１１に相当する処理で、以下の式（６）を用いて行われる（なお、式中の変数は全て圧縮系の変数であり、pre intは積分値、ｒは比、ＴＶはシャッタ速度、t preは予備発光継続時間、ｃは調光補正量等の補正係数である）。
【００７８】
main int＝pre int＋ｒ＋ＴＶ−t pre＋ｃ・・・（６）
予備発光の波高値に対し、Ｓ５０９で求めた比ｒを足した値の波高値でシャッタ８が開いている間のみフラット発光を行えばよいが、これを積分値に換算するので、シャッタ速度（ＴＶ）−予備発光継続時間（t pre）の時間のファクターを足せばよい。この時の予備発光継続時間（t pre）は、正確には図７の（ｂ）に示すように積分時間である。また、撮影者によって設定された調光補正量として補正係数ｃを加えている。
【００７９】
Ｓ５１１の処理が終了すると、式（６）で得られた結果を基に本発光の発光量が制御される（Ｓ５１２）。この処理は図４におけるＳ４１４に相当する処理である。
【００８０】
以上のように、本発明では予備発光をフラット発光で行い、測光及び積分をして得た値により本発光の発光量を演算制御しているが、予備発光が開始されて所定時間経過した後に測光積分が行われるため、常に安定した適正露光を得ることができる。
【００８１】
〔第２の実施例〕
図９は本発明によるカメラシステムの他の実施例を示す回路図である。この実施例における発光系は、図１の構成からコンパレータ２０５、モニタ２１０及び積分回路２２１を除去した構成になっている。これは、本発光もフラット発光にできることによるものである。また、測光回路１０６とＭＰＵ１００の間には積分回路１２０が接続されている。その他（検出系、駆動系、表示系、レンズ系等）については、図１と同じであるので、ここでは図示を省略している。
【００８２】
積分回路１２０は測光回路１０６の出力（多分割測光センサ７の各エリアの測光積分値）を積分するもので、測光出力を圧縮しながら積分するタイプが用いられ、ダイナミックレンジが広くとれるようにしている。フラット発光は安定状態でもリップルのために波高値に多少のばらつきがある。しかし、測光を積分タイプにすることにより、定常光を複数回測光して平均をとるタイプよりも精度の良い測光を行うことができる。
【００８３】
この実施例における動作について、図５のフローチャートを参照し、その異なる部分についてのみ説明する。この実施例では、Ｓ５１０のキセノン管直接発光及び積分の処理は不要になる。そして、Ｓ５１１においては、本発光の適正波高値演算に代えて次式による演算が行われる。なお、次式において、main hightは本発光のフラット発光波高値であり、pre hightは予備発光のフラット発光値である。
【００８４】
main hight＝pre hight＋ｒ＋ｃ・・・（７）
以上のように、図９の実施例は図１の実施例と異なり、予備発光も本発光もフラット発光であるため、時間に関するファクターを演算に使用することなく、単にＳ５０９で求めた比ｒのみで演算を行うことができる。
【００８５】
更に、図９の実施例について、図７の（ｂ）を参照して説明する。被写体測光が積分回路１２０による積分タイプであるが、この場合も、図７の（ｂ）に示した様に、積分開始はフラット発光の開始よりも所定時間遅延させて行われる。
【００８６】
図９の実施例によれば、予備発光が開始されてから所定時間が経過した後、測光積分を行うことにより、常に安定した適正露光が得られる。
【００８７】
なお、上記実施例の説明においては、１眼レフカメラを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レンズシャッタカメラその他のカメラにも適用可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予備発光が開始されてから所定時間経過後に積分を開始し、予備発光時の測光センサの出力と予備発光の継続時間を用いて本発光の発光量を演算するカメラシステムを構成したため、本発光の発光量制御の精度を向上させることができ、最適露出のもとにばらつきの少ない発光制御が可能になる。
【００９５】
【数１】

【００９６】
【数２】

【００９７】
【数３】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラシステムにおける電気系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明によるカメラシステムの光学系の概略構成を示す側面断面図である。
【図３】撮影画面上の測光エリア分割図を示す説明図である。
【図４】ＭＰＵ１００における処理を中心にしたフローチャートである。
【図５】発光量を決定するための演算処理を示すフローチャートである。
【図６】重み付け平均の演算内容及び設定内容を示す図表である。
【図７】本発明における発光と測光のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図８】本発明における予備発光及び測光のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】本発明によるカメラシステムの他の実施例を示す回路図である。
【図１０】ＴＴＬ調光の光学系を示す模式的構成図である。
【図１１】フラット発光における波高値特性を示す波形図である。
【符号の説明】
１カメラ本体
７多分割測光センサ
１９キセノン管
１００ＭＰＵ
１０６測光回路
１２０，２２１積分回路
２００発光制御回路
２０２Ａ／Ｄ変換器
２０３トリガ回路
２０４発光停止回路
２０５，２０６コンパレータ
２０７Ｄ／Ａ変換器
２０９，２１０モニタ

Claims

一定の発光量による発光を所定時間持続させるフラット発光手段と、該フラット発光手段により予備発光を行う発光制御手段と、該発光制御手段による予備発光時に前記フラット発光手段の発光輝度を測光した測光センサの出力に応じた値を積分する積分手段と、該積分手段による積分結果に基づいて本発光の発光量を演算する演算手段とを備えたカメラシステムにおいて、
前記積分手段は前記予備発光が開始されて所定時間が経過してから積分を開始し、前記演算手段は予備発光時の前記積分手段の出力と予備発光の継続時間を用いて本発光の発光量を演算することを特徴とするカメラシステム。
前記所定時間は前記予備発光の波高値が安定するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。