JP3879314B2 - 調光装置、カメラ装置及び調光方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光手段を発光させ、被写体からの反射光に基づいてこの発光手段の発光を制御する調光装置、カメラ装置及び調光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ装置を用いた撮影では、鮮明に撮影するためにストロボ撮影をする場合がある。このようなストロボ撮影には、ストロボ装置等の発光装置が用いられる。そして、発光装置の発光を制御して、調光することによりストロボ撮影が最適になるようにしている。
【０００３】
図９には、調光しながらストロボ撮影する従来の調光システムの構成例を示している。このような構成からなる従来の調光システムによるストロボ撮影は、次のように行われていた。
【０００４】
カメラ装置のマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１０１からの発光要求により発光装置１０２が発光開始する。そして、受光素子１０３により被写体２００からの反射光を受光し、受光素子１０３からの出力が電荷としてコンデンサ１０４，１０５に蓄電される。このコンデンサ１０４，１０５の蓄電による電圧値Ｖ1と基準値Ｖsとを比較して、電圧値Ｖ1が基準値Ｖsに達することにより比較部１０６から出力される発光停止要求により、発光装置１０２の発光を停止させて、調光が行われていた。ここで、抵抗１０７によりコンデンサ１０４，１０５への充電電流が決定されている。また、コンデンサ１０５については、マイクロプロセッサユニット１０１により制御されるスイッチ１０８により接続が切り替えられている。このスイッチ１０８によりコンデンサ１０５の接続を切り替えることにより、蓄電用コンデンサの容量を切り換え、基準値Ｖsまで達する過渡特性を変化させることも可能とされていた。
【０００５】
図１０には、時間の経過に伴う電圧値Ｖ1（積分値）の変化を示し、図１１には、基準値Ｖsの前後の電圧値Ｖ1の経時変化を示している。図１１に示すように、この調光システムでは、電圧値Ｖ1が基準値Ｖsに達したときに出力される比較部１０６からの発光停止要求により、発光装置１０２の発光が停止され、これにより、電圧値Ｖ1の値は変化しなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の調光システムでは、受光量を検出する部分を構成するコンデンサ１０４，１０５、及び比較部１０６によりアナログ処理をしていたため、コンデンサの特性、放電現象やコンパレータの性能により、調光精度のばらつきが大きくなるといった問題があった。
【０００７】
また、コンデンサ１０４，１０５、比較部１０６が装置の構成部分となるため、セット製造時の調整を可変抵抗や電子ボリュームなどの付加回路により行う必要があり、作業が面倒であったり、コストアップになる問題があった。
【０００８】
さらに、発光装置等の制御の自由度を上げることは、例えば調光精度の向上につながる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、調光精度が良く、コストダウン、発光装置の制御の自由度を向上させることができる調光装置、カメラ装置及び調光方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る調光装置は、上述の課題を解決するために、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、上記受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
また、本発明に係る調光方法は、上述の課題を解決するために、受光量に応じた受光信号を出力する受光工程と、上記受光量に応じて上記受光工程で得られた出力ゲインを制御するゲイン調整工程と、上記受光工程で得られた出力をデジタル変換するデジタル変換工程と、上記受光工程で得られ上記デジタル変換工程によりデジタル変換された出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御工程とを備え、上記ゲイン調整工程では、上記デジタル変換工程によりデジタル変換された上記受光工程で得られた出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
【００１１】
このような構成を有する調光装置は、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光を制御する。
【００１２】
すなわち、調光装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光を制御している。
【００１３】
また、本発明に係るカメラ装置は、上述の課題を解決するために、被写体を撮像する撮像部と、発光停止要求により発光を停止する発光手段と、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、上記受光手段の出力値をデジタル変換するデジタル変換手段と、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を上記発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
【００１４】
このような構成を有するカメラ装置は、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する。
【００１５】
すなわち、カメラ装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、本発明に係る調光装置を、ストロボ装置等の発光装置を制御して調光する調光システムに適用したものである。
【００１７】
この調光システムは、図１に示すように、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段である受光素子２と、受光素子２の出力をデジタル変換するデジタル変換手段であるＡＤ変換部６と、ＡＤ変換部６によりデジタル変換された受光素子２の出力値を積算して積算演算値を得る積算演算部７と、積算演算値と所定の閾値である基準値とを比較する比較部８と、比較部８の比較結果に基づいて、積算演算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光装置１１に出力して、当該発光装置１１の発光の停止を制御する制御部９とを備えている。
【００１８】
この調光システムは、ＡＤ変換部６によりデジタル変換された受光素子２の出力値を積算して得た積算演算値に基準値に達したときに、発光停止要求を発光装置１１に出力して、当該発光装置１１の発光を停止させる。
【００１９】
受光素子２は、被写体２００からの反射光を受光し、受光レベルに応じた受光信号を出力する。そして、受光素子２からの出力は、ＡＤ変換部６に入力される。
【００２０】
ここで、受光素子２の出力レベルは、抵抗３，４により決定される。すなわち、抵抗３，４は、受光素子２の出力ゲインを決定するためのものであって、抵抗４については、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１０によりオン／オフ制御されるスイッチ５により接続の切り換えが行われる。このように抵抗４の接続を切り換え可能とすることにより、受光素子２の出力ゲインの制御が可能になる。例えば、ゲインを小さくすることにより、後述するように、受光素子２からの出力値の飽和が防止される。
【００２１】
なお、この抵抗３，４については、マイクロプロセッサユニット１０により制御がなされる可変抵抗とし、受光素子２の出力ゲインの制御を行うようにしても良い。
【００２２】
ＡＤ変換部６には、上述したように抵抗３，４によりゲインが制御（調整）された受光素子２からの受光信号が入力され、ここで、受光素子２の出力電圧値Ｖ2がデジタル変換によりデジタルデータ化される。例えば、ＡＤ変換部６のサンプリング周波数及び量子化の分解能を選択することにより、簡単にそれぞれのシステムの要求精度に対応できる。このＡＤ変換部６によりデジタルデータとされた電圧値は、積算演算部７に入力される。
【００２３】
積算演算部７では、入力された電圧値が積算処理されて電圧値の積算演算値が算出される。すなわち、積算演算部７により、受光量の総量がデジタルデータとされた値（積算演算値）として算出される。この積算演算部７は、制御部９からの出力される発光装置１１への発光開始要求を検出してＡＤ変換部６から出力される電圧値の積算を開始する。また、この積算演算部７は、積算を開始する前に自己が保持する直前の積算演算値がクリアされるようになされており、例えば、制御部９からの発光を開始する旨を受けることにより、自己が保持している積算演算値をクリアする。
【００２４】
この積算演算部７により算出された積算演算値は、比較部８及びマイクロプロセッサユニット１０に入力される。
【００２５】
比較部８は、制御部９からデジタルデータの基準値と積算演算部７により算出された積算演算値とを比較し、この比較結果を制御部９に出力する。ここで、基準値は、当該撮像をしているときの各種情報に基づいて決定される値であって、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー、受光素子２の出力ゲイン等の情報を参照することにより決定される。例えば、受光素子２の出力ゲインを上げることは、受光素子２の出力をサンプリングに最適な出力レベルにすることであり、すなわち、このように出力ゲインが変化された場合には、受光素子２における受光レベルが実際に異なっているものの、ＡＤ変換部６への入力値が略一致する場合がある。このような場合に選択されたゲインに基づいて基準値を決定することにより、受光素子２の実際の受光レベルを考慮に入れて、発光装置１１の制御が可能になる。
【００２６】
例えば、この比較部８における比較において、積算演算値が基準値に達したということは、所望の発光が行われたことを意味する。
【００２７】
制御部９は、比較部８の比較結果に基づいて受光装置１１の発光を停止させるための発光停止要求を出力し、すなわち、比較部８における比較結果が基準値よりも積算演算値の方が大きくなった、すなわち、基準値に積算演算値が達したことを検出したときに発光停止要求を出力する。
【００２８】
また、制御部９は、発光装置１１の発光を開始させる際には、発光開始要求を出力する。具体的には、マイクロプロセッサユニット１０からの発光要求があった場合に、制御部９は、発光装置１１に対して発光開始要求を出力する。
【００２９】
また、発光装置１１に対する各種要求は、パルスの立ち上げ及び立ち下げにより行い、例えば、制御部９は、発光パルスの立ち上げにより発光開始を要求し、立ち下がりにより発光停止を要求している。
【００３０】
マイクロプロセッサユニット１０は、各部を制御する部分であって、図示していない他の部分も制御している。
【００３１】
発光装置１１は、発光開始要求及び発光停止要求に応じて、発光を開始及び停止させる。図２には、発光装置１１の構成例を示している。発光装置１１は、駆動電流の供給により発光するキセノン管（Ｘｅ管）等の発光部２１と、スイッチ２２により発光部２１への接続が切り換えられ、発光部２１を駆動するための蓄電を行うコンデンサ２４と、スイッチ２３によりコンデンサ２３との接続が切り換えられ、コンデンサ２４に蓄電される電流供給のための電源２５とを備えている。そして、発光装置１１は、各部を制御するための図示しない制御部を備えており、この制御部からの制御信号によりスイッチ２２，２３の切り換えを行っている。
【００３２】
このような構成を有する発光装置１１は、発光を開始する場合には、発光開始要求に基づく図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２２を切り替えて、発光部２１とコンデンサ２４とを接続状態にして、コンデンサ２２により発光部２１へ電圧を印加し、一方、発光を停止させる場合には、発光停止要求に基づく図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２２を切り替えて、発光部２１とコンデンサ２４との接続を切断する。
【００３３】
コンデンサ２４は、発光部２１を発光させることにより放電した際、或いは当該発光装置１１の電源オンの際に蓄電する必要があり、蓄電は、図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２３を切り替えて、電源２５とコンデンサ２４とを接続することにより行う。なお、コンデンサ２４への蓄電状態については、図示しない制御部が監視しており、充電が完了した場合には、スイッチ２３を切り替えて、コンデンサ２４と電源２５との接続を切断する。
【００３４】
以上のような構成を有することにより、調光システムは、デジタルデータとされた受光素子２からの出力の積算演算値に基づいて発光停止要求を発光装置１１に出力して、発光装置１１の発光の停止させることができる。
【００３５】
次に、受光素子２からの出力に応じて行う発光装置１１の発光制御、及び受光素子２の出力ゲインの制御について具体的に説明する。
【００３６】
受光素子２の出力に応じて行う発光装置１１の発光制御については次のように行っている。
【００３７】
図３には、発光装置１１が発光を開始して発光を終了（停止）するまでに、この発光による反射光として受光した受光素子２の出力電圧Ｖ2の時間的変化の例を示している。
【００３８】
この図３に示すように、発光装置１１の発光開始に応じて、出力電圧Ｖ2の急激な増加がみられ、そして、時間経過により、反射光の受光量が減少することによる出力電圧Ｖ2の減少がみられる。
【００３９】
そして、このように変化する出力電圧Ｖ2の積算演算値が、基準値に達したときに、制御部９は、図４中（Ｂ）に示すような発光停止要求（発光パルスの立ち下げ）を出力する。この発光停止要求により、発光装置１１が停止される。制御部９が発光装置１１に発光停止要求を出力するまでの処理について、具体的には、受光素子２からの出力電圧Ｖ2がＡＤ変換部６でデジタルデータに変換され、積算演算部７によりこのデジタルデータとされた出力値を積算して、そして、比較部８でその積算演算値と基準値とが比較され、制御部９がこの比較部８からの比較結果に基づいて発光停止要求を出力する。図４中（Ａ）に示す受光素子２の出力電圧Ｖ2の変化は、この発光停止要求により、発光が停止された際における受光素子２の出力電圧の変化を示している。
【００４０】
このように、基準値と積算演算値とを比較して、その比較結果に基づいて発光装置１１の発光停止の制御を行っているが、デジタルデータとされた受光量の総量を用いることで、正確な制御が可能となっている。
【００４１】
受光素子２の出力ゲインの制御については、次のように行っている。
【００４２】
例えば、受光素子２は受光される光の強さによっては、出力電圧Ｖ2が飽和してしまう場合があり、例えば図５に示すように、所定のレベルまでしか出力できなくなる。例えば、このような受光素子２からの出力の飽和は、反射光が強い（マクロ撮影）場合などに発生する。このように受光素子２からの出力が飽和して、出力が所定のレベルまでとされてしまうと、積算演算部７により受光量の総量として正確な積算演算値を算出することができなくなり、これにより、発光装置１１の発光の停止制御ができなくなってしまう。
【００４３】
このようなことから、抵抗４の接続をスイッチ５によりオンにして、受光素子２の出力ゲインを下げることにより、受光素子２の出力レベルを下げて出力電圧値の飽和を防止している。
【００４４】
この出力ゲインの制御については、マイクロプロセッサユニット１０によりスイッチ５を制御することにより行われる。
【００４５】
例えば、各種情報に基づいて受光素子２の出力が飽和しないような出力ゲインとなるように抵抗４の接続が切り替えられている。ここで、各種情報とは、例えば、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー等の反射光の強弱を予め知ることができる情報である。
【００４６】
このように出力ゲインを選択可能とすることにより、受光素子２の出力が飽和されることなく、常に積算演算部７による積算演算値の算出ができるようになる。
【００４７】
また、上述したように受光素子２の出力が飽和されるような場合であっても、調光は可能であるが、このようにゲインを下げて飽和しないような出力レベルとすることにより、より精度の高い調光を行うことが可能になる。
【００４８】
また、ゲインを予め選択しておくことに限定されるものではなく、例えば、受光素子２の出力電圧に基づいて適宜ゲインを選択することもできる。例えば、マイクロプロセッサユニット１０が積算演算部７から出力される積算演算値の増加傾向等から判断して、受光素子２の出力が飽和すると予想される場合に、スイッチ５を制御して、適切なゲインを選択する。
【００４９】
なお、出力ゲインの選択に使用する抵抗３，４を、連続に抵抗値を変化させることができる可変抵抗を使用することにより、出力ゲインを連続的に変化させることもできる。
【００５０】
また、制御部９による発光装置１１の所定時間経過した場合に発光停止要求を発光し、発光装置１１の発光を強制的に停止させることもできる。これにより、受光量の総量が所定量に達しない場合、すなわち、積算演算値が基準値に達しない場合であっても、図６に示すように、所定時間経過後に発光停止要求を発光することにより、発光装置１１の発光を強制的に終了させることが可能になる。
【００５１】
例えば、このような処理は、受光素子２の出力ゲインを下げたままで、反射光が弱い（被写体からの距離が離れた場合など）場合などに、受光素子２からの出力レベルが低くなりすぎて、適切な調光が行えない場合に有用である。
【００５２】
なお、発光停止要求を出力する所定時間は、発光装置１１の性能等に基づいて決定する。例えば、上述したような、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー、受光素子２の出力ゲイン等の情報を参照することにより、所定時間を決定する。
【００５３】
このように積算演算値が基準値に達しない場合に、発光装置１１の発光を所定時間経過後に強制的に終了させることにより、上述したように予め出力ゲインを選択している場合において、受光素子２からの出力レベルが全体的に低くなってしまったときであっても、発光装置１１による発光を強制的に終了させることができる。
【００５４】
以上のように、受光素子２からの出力に応じて発光装置１１を発光制御し、さらに、受光素子２からの出力レベルが適切になるように出力ゲインの選択を行っている。次に、図７を用いて、これらの処理手順を具体例に説明する。
【００５５】
先ず、ステップＳ１において、受光素子２の出力ゲインを選択する。すなわち、最適な受光素子２からの出力レベルが最適になるように、スイッチ５により、抵抗４を接続又は切断する。
【００５６】
この出力ゲインの選択については、続くステップＳ２において、発光要求があることが判断されるまで行われる。これにより、発光要求がなされた直前の情報、例えば、上述した被写体までの距離等の情報に基づいて出力ゲインが決定される。
【００５７】
発光要求が確認され、選択されていた出力ゲインが確定された後、ステップＳ３において、積算演算部７の値をクリアし、そして、続くステップＳ４において、発光がなされる。
【００５８】
この発光開始要求により発光装置１１が発光開始され、ステップＳ５においてデジタルデータ化された受光素子２からの出力電圧を、ステップＳ６において積算演算部７が演算開始する。
【００５９】
続くステップＳ７において、積算演算部７で算出される積算演算値が基準値に達しているか否かの判別がされる。ここで、積算演算値が基準値に達している場合には、ステップＳ９に進み、積算演算値が基準値に達していない場合には、ステップＳ８に進む。
【００６０】
ステップＳ８では、発光装置１１の発光から所定時間が経過したか否かが判別される。ここで、発光から所定時間が経過している場合には、ステップＳ９に進み、発光から所定時間が経過していない場合には、ステップＳ５の処理からのデジタルデータ化の処理を続行する。
【００６１】
ステップＳ９では、発光装置１１に対して制御部９から発光停止要求がなされる。
【００６２】
すなわち、ステップＳ７及びステップＳ８の判別処理により、積算演算値が基準値に達し、或いは積算演算値が基準値に達していなくても発光から所定時間が経過した場合には、発光装置１１への発光停止要求がなされ、また、積算演算値が基準値に達していなく、かつ、発光から所定時間経過していない場合には、積算演算部７によるＡＤ変換部６から出力されるデジタルデータとされた受光素子２から出力値の積算が続行される。
【００６３】
ステップＳ９の発光停止要求に続いて、ステップＳ１０において、積算演算部７の演算により算出された積算演算値がホールドされる。一方、ステップＳ９の発光停止要求により発光装置１１が発光を停止する（ステップＳ１１）。
【００６４】
ステップＳ１２において、上述したホールドされた積算演算値が情報（以下、受光量情報という。）とされる。例えば、基準値と積算演算値を比較して得た比較結果が受光量情報とされる。
【００６５】
以上のような手順により、受光素子２の出力ゲインを選択し、デジタルデータ化した受光素子２からの出力電圧の積算演算値に基づいて発光装置１１の発光制御を行っている。
【００６６】
ここで、ステップＳ１２において取得した受光量情報に基づいて可能となる処理について説明する。上述したように、この受光量情報は、受光素子２における受光量からなる情報であり、次のようなことが可能になる。
【００６７】
レンズキャップを付けたまま発光装置１１による発光、例えばストロボ撮影を行った場合に、レンズキャップ（受光素子２も覆われるようなもの）が付いたままであることを検出することが可能になる。例えば、受光素子２からの出力のみを読み出すことにより、レンズキャップが付いていることを検出することも可能であると考えられるが、受光素子２の出力のみを参照することだけでは、反射光が少ない暗い場所における撮影の場合とレンズキャップが付いていることととの違いを判別することは困難であるといえ、このようなことから、予め得ている基準値と積算演算値とを比較することにより得られる受光量情報を参照することにより、レンズキャップが付いていることを的確に判断することができる。
【００６８】
また、受光量情報に基づいて撮像した画像の補正を行うことができる。すなわち、積算演算値が基準値に達していない旨からなる発光量情報は、発光装置１１の発光量が不足していた情報といえるので、このような情報からなる発光量情報に基づいて、被写体からの反射光が弱いと推測して、当該撮像画像について補正をかける処理を行う。また、この受光量情報に基づいて警告を発するようにすることもできる。これにより、使用者は、警告がされた際の撮像画像に対する発光が少なかったことなどを知ることができる。さらに、このような受光量情報に基づく補正、警告を、積算演算値が基準値に達していないその割合に応じて行うこともできる。
【００６９】
また、撮像した撮像データに対して付加情報として受光量情報を付加することもできる。これにより、撮像データに付加されている受光量情報に基づいて上述したような補正をすることに限らず、他の処理を行うこともできるようになる。
【００７０】
また、この受光量情報は、発光装置１１に発光停止要求したときにのみ取得可能とされることに限定されるものではない。例えば発光開始要求をしていない任意時間に積算演算部７からデジタルデータとされる積算演算値を読み出すこともできる。さらに、図８に示すように、任意時間において、受光素子２の出力をデジタル変換して（ステップＳ２１）、ＡＤ変換部６におけるデジタルデータを読み出すこともできる（ステップＳ２２）。
【００７１】
これにより、受光素子２の出力をＡＤ変換部６でデジタル化したデータを常にマイクロプロセッサユニット１０に読み出し、受光素子２に入ってくる光の強さを情報の一つとして利用することができるようになる。
【００７２】
例えば、カメラ装置には、液量表示部を備え、撮像した画像をビデオ画像として液晶表示部に再生することが可能ないわゆる記録及び／又は再生機能付きのビデオカメラ装置があるが、常に取得することが可能とされている受光量情報に基づいて、例えば、プレイバック中に液晶表示部のバックライトを調整することができる。
【００７３】
また、このような受光量情報に基づいて各部が正常に起動しているか否か、例えば受光素子２が故障しているか否かを確認することもできる。
【００７４】
また、上述したように、受光素子２の出力ゲインが低いために、積算演算値が基準値に達しないような場合に、所定時間経過後に発光停止要求を強制的に出力しているが、このような場合には、所要時間経過して発光が停止された旨を受光量情報とすることもできる。
【００７５】
以上のようなことから次のようなことがいえる。
【００７６】
従来と比較して、ＡＤ変換後はデジタル処理となるため、精度が大幅に向上する。
【００７７】
また、受光量の基準値や、発光停止要求をする時間（タイマー）の設定値などをソフト的に容易に変更でき、状況に応じた制御の設定が可能になる。すなわち、制御の自由度が上がる。
【００７８】
ほとんどの処理部における処理がデジタル処理なので、セットの処理ＬＳＩに組み込んで設計でき最低コストで実現でき、アナログ処理によりコンデンサからの出力値と基準値とを比較する比較器といったアナログ部品の削減によりコストダウンすることができる。
【００７９】
受光素子２の出力が飽和するような強い光を受けても、出力ゲインを切り替えることでその飽和を防ぎ、また、その選択された出力ゲインに応じた制御をすることで適切な調光ができる。
【００８０】
発光装置１１から発光させるさせないに関わらず、デジタルデータ化された受光素子２の出力を常に読み出すことで、外部からどの程度強い光を受けているかを判断することができ、また、このような情報をカメラ装置を制御するための制御情報の一つして利用することができる。
【００８１】
また、カメラ装置とは別な装置として構成として調光システムを構成することにより、いわゆる銀塩フィルムを使用するスチルカメラに使用する発光装置の制御も可能になる。
【００８２】
また、実施の形態では、調光システムとして説明したが、カメラ装置をこのような調光システムを有して構成することもできる。例えば、被写体を備える撮像部を有するカメラ装置を、受光素子２、抵抗３，４、スイッチ５、ＡＤ変換部６、積算演算部７、比較部８、制御部９、及びＭＰＵ１０を備えて構成することもできる。
【００８３】
なお、受光素子２は、受光レベルに応じて電流を出力するが、ＡＤ変換部６で、この電流値をデジタルデータ化して、積算演算部７では、このデジタルデータとされた受光素子２の出力電流の積算演算値を出力するようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
本発明に係る調光装置は、受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備えることにより、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８５】
すなわち、調光装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８６】
このようにデジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することにより、調光に必要とされる処理の精度を高くすることができる。
【００８７】
また、本発明に係るカメラ装置は、受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備えることにより、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８８】
すなわち、カメラ装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８９】
このようにデジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することにより、調光に必要とされる処理の精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である発光装置により調光するする調光システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上述した調光システムにより発光の制御がなされる発光装置の構成例を示す図である。
【図３】反射光に基づく受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図４】発光停止要求により発光装置が発光を停止するまでの受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図５】飽和した場合の受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図６】受光素子の出力レベルが小さいときなどに所定時間経過後に発光停止要求する場合を説明するために使用した図である。
【図７】出力ゲインの選択してから、積算演算値が基準値に達したとき、又は所定時間経過後に発光停止要求を出力して、発光装置の発光を停止する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】常にＡＤ変換部からのデジタルデータを取得する場合の処理手順を示しフローチャートである。
【図９】発光装置により調光する従来の調光システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の調光システムにおいて、受光素子の出力の経時変化を示す図である。
【図１１】従来の調光システムにおいて、受光量が基準値に達する前後の出力の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
２ 受光素子、６ ＡＤ変換部、７ 積算演算部、８ 比較部、９ 制御部、１０ マイクロプロセッサユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光手段を発光させ、被写体からの反射光に基づいてこの発光手段の発光を制御する調光装置、カメラ装置及び調光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ装置を用いた撮影では、鮮明に撮影するためにストロボ撮影をする場合がある。このようなストロボ撮影には、ストロボ装置等の発光装置が用いられる。そして、発光装置の発光を制御して、調光することによりストロボ撮影が最適になるようにしている。
【０００３】
図９には、調光しながらストロボ撮影する従来の調光システムの構成例を示している。このような構成からなる従来の調光システムによるストロボ撮影は、次のように行われていた。
【０００４】
カメラ装置のマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１０１からの発光要求により発光装置１０２が発光開始する。そして、受光素子１０３により被写体２００からの反射光を受光し、受光素子１０３からの出力が電荷としてコンデンサ１０４，１０５に蓄電される。このコンデンサ１０４，１０５の蓄電による電圧値Ｖ1と基準値Ｖsとを比較して、電圧値Ｖ1が基準値Ｖsに達することにより比較部１０６から出力される発光停止要求により、発光装置１０２の発光を停止させて、調光が行われていた。ここで、抵抗１０７によりコンデンサ１０４，１０５への充電電流が決定されている。また、コンデンサ１０５については、マイクロプロセッサユニット１０１により制御されるスイッチ１０８により接続が切り替えられている。このスイッチ１０８によりコンデンサ１０５の接続を切り替えることにより、蓄電用コンデンサの容量を切り換え、基準値Ｖsまで達する過渡特性を変化させることも可能とされていた。
【０００５】
図１０には、時間の経過に伴う電圧値Ｖ1（積分値）の変化を示し、図１１には、基準値Ｖsの前後の電圧値Ｖ1の経時変化を示している。図１１に示すように、この調光システムでは、電圧値Ｖ1が基準値Ｖsに達したときに出力される比較部１０６からの発光停止要求により、発光装置１０２の発光が停止され、これにより、電圧値Ｖ1の値は変化しなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の調光システムでは、受光量を検出する部分を構成するコンデンサ１０４，１０５、及び比較部１０６によりアナログ処理をしていたため、コンデンサの特性、放電現象やコンパレータの性能により、調光精度のばらつきが大きくなるといった問題があった。
【０００７】
また、コンデンサ１０４，１０５、比較部１０６が装置の構成部分となるため、セット製造時の調整を可変抵抗や電子ボリュームなどの付加回路により行う必要があり、作業が面倒であったり、コストアップになる問題があった。
【０００８】
さらに、発光装置等の制御の自由度を上げることは、例えば調光精度の向上につながる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、調光精度が良く、コストダウン、発光装置の制御の自由度を向上させることができる調光装置、カメラ装置及び調光方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る調光装置は、上述の課題を解決するために、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、上記受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
また、本発明に係る調光方法は、上述の課題を解決するために、受光量に応じた受光信号を出力する受光工程と、上記受光量に応じて上記受光工程で得られた出力ゲインを制御するゲイン調整工程と、上記受光工程で得られた出力をデジタル変換するデジタル変換工程と、上記受光工程で得られ上記デジタル変換工程によりデジタル変換された出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御工程とを備え、上記ゲイン調整工程では、上記デジタル変換工程によりデジタル変換された上記受光工程で得られた出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
【００１１】
このような構成を有する調光装置は、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光を制御する。
【００１２】
すなわち、調光装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光を制御している。
【００１３】
また、本発明に係るカメラ装置は、上述の課題を解決するために、被写体を撮像する撮像部と、発光停止要求により発光を停止する発光手段と、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、上記受光手段の出力値をデジタル変換するデジタル変換手段と、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を上記発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択する。
【００１４】
このような構成を有するカメラ装置は、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する。
【００１５】
すなわち、カメラ装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、本発明に係る調光装置を、ストロボ装置等の発光装置を制御して調光する調光システムに適用したものである。
【００１７】
この調光システムは、図１に示すように、受光量に応じた受光信号を出力する受光手段である受光素子２と、受光素子２の出力をデジタル変換するデジタル変換手段であるＡＤ変換部６と、ＡＤ変換部６によりデジタル変換された受光素子２の出力値を積算して積算演算値を得る積算演算部７と、積算演算値と所定の閾値である基準値とを比較する比較部８と、比較部８の比較結果に基づいて、積算演算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光装置１１に出力して、当該発光装置１１の発光の停止を制御する制御部９とを備えている。
【００１８】
この調光システムは、ＡＤ変換部６によりデジタル変換された受光素子２の出力値を積算して得た積算演算値に基準値に達したときに、発光停止要求を発光装置１１に出力して、当該発光装置１１の発光を停止させる。
【００１９】
受光素子２は、被写体２００からの反射光を受光し、受光レベルに応じた受光信号を出力する。そして、受光素子２からの出力は、ＡＤ変換部６に入力される。
【００２０】
ここで、受光素子２の出力レベルは、抵抗３，４により決定される。すなわち、抵抗３，４は、受光素子２の出力ゲインを決定するためのものであって、抵抗４については、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１０によりオン／オフ制御されるスイッチ５により接続の切り換えが行われる。このように抵抗４の接続を切り換え可能とすることにより、受光素子２の出力ゲインの制御が可能になる。例えば、ゲインを小さくすることにより、後述するように、受光素子２からの出力値の飽和が防止される。
【００２１】
なお、この抵抗３，４については、マイクロプロセッサユニット１０により制御がなされる可変抵抗とし、受光素子２の出力ゲインの制御を行うようにしても良い。
【００２２】
ＡＤ変換部６には、上述したように抵抗３，４によりゲインが制御（調整）された受光素子２からの受光信号が入力され、ここで、受光素子２の出力電圧値Ｖ2がデジタル変換によりデジタルデータ化される。例えば、ＡＤ変換部６のサンプリング周波数及び量子化の分解能を選択することにより、簡単にそれぞれのシステムの要求精度に対応できる。このＡＤ変換部６によりデジタルデータとされた電圧値は、積算演算部７に入力される。
【００２３】
積算演算部７では、入力された電圧値が積算処理されて電圧値の積算演算値が算出される。すなわち、積算演算部７により、受光量の総量がデジタルデータとされた値（積算演算値）として算出される。この積算演算部７は、制御部９からの出力される発光装置１１への発光開始要求を検出してＡＤ変換部６から出力される電圧値の積算を開始する。また、この積算演算部７は、積算を開始する前に自己が保持する直前の積算演算値がクリアされるようになされており、例えば、制御部９からの発光を開始する旨を受けることにより、自己が保持している積算演算値をクリアする。
【００２４】
この積算演算部７により算出された積算演算値は、比較部８及びマイクロプロセッサユニット１０に入力される。
【００２５】
比較部８は、制御部９からデジタルデータの基準値と積算演算部７により算出された積算演算値とを比較し、この比較結果を制御部９に出力する。ここで、基準値は、当該撮像をしているときの各種情報に基づいて決定される値であって、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー、受光素子２の出力ゲイン等の情報を参照することにより決定される。例えば、受光素子２の出力ゲインを上げることは、受光素子２の出力をサンプリングに最適な出力レベルにすることであり、すなわち、このように出力ゲインが変化された場合には、受光素子２における受光レベルが実際に異なっているものの、ＡＤ変換部６への入力値が略一致する場合がある。このような場合に選択されたゲインに基づいて基準値を決定することにより、受光素子２の実際の受光レベルを考慮に入れて、発光装置１１の制御が可能になる。
【００２６】
例えば、この比較部８における比較において、積算演算値が基準値に達したということは、所望の発光が行われたことを意味する。
【００２７】
制御部９は、比較部８の比較結果に基づいて受光装置１１の発光を停止させるための発光停止要求を出力し、すなわち、比較部８における比較結果が基準値よりも積算演算値の方が大きくなった、すなわち、基準値に積算演算値が達したことを検出したときに発光停止要求を出力する。
【００２８】
また、制御部９は、発光装置１１の発光を開始させる際には、発光開始要求を出力する。具体的には、マイクロプロセッサユニット１０からの発光要求があった場合に、制御部９は、発光装置１１に対して発光開始要求を出力する。
【００２９】
また、発光装置１１に対する各種要求は、パルスの立ち上げ及び立ち下げにより行い、例えば、制御部９は、発光パルスの立ち上げにより発光開始を要求し、立ち下がりにより発光停止を要求している。
【００３０】
マイクロプロセッサユニット１０は、各部を制御する部分であって、図示していない他の部分も制御している。
【００３１】
発光装置１１は、発光開始要求及び発光停止要求に応じて、発光を開始及び停止させる。図２には、発光装置１１の構成例を示している。発光装置１１は、駆動電流の供給により発光するキセノン管（Ｘｅ管）等の発光部２１と、スイッチ２２により発光部２１への接続が切り換えられ、発光部２１を駆動するための蓄電を行うコンデンサ２４と、スイッチ２３によりコンデンサ２３との接続が切り換えられ、コンデンサ２４に蓄電される電流供給のための電源２５とを備えている。そして、発光装置１１は、各部を制御するための図示しない制御部を備えており、この制御部からの制御信号によりスイッチ２２，２３の切り換えを行っている。
【００３２】
このような構成を有する発光装置１１は、発光を開始する場合には、発光開始要求に基づく図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２２を切り替えて、発光部２１とコンデンサ２４とを接続状態にして、コンデンサ２２により発光部２１へ電圧を印加し、一方、発光を停止させる場合には、発光停止要求に基づく図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２２を切り替えて、発光部２１とコンデンサ２４との接続を切断する。
【００３３】
コンデンサ２４は、発光部２１を発光させることにより放電した際、或いは当該発光装置１１の電源オンの際に蓄電する必要があり、蓄電は、図示しない制御部からの制御信号によりスイッチ２３を切り替えて、電源２５とコンデンサ２４とを接続することにより行う。なお、コンデンサ２４への蓄電状態については、図示しない制御部が監視しており、充電が完了した場合には、スイッチ２３を切り替えて、コンデンサ２４と電源２５との接続を切断する。
【００３４】
以上のような構成を有することにより、調光システムは、デジタルデータとされた受光素子２からの出力の積算演算値に基づいて発光停止要求を発光装置１１に出力して、発光装置１１の発光の停止させることができる。
【００３５】
次に、受光素子２からの出力に応じて行う発光装置１１の発光制御、及び受光素子２の出力ゲインの制御について具体的に説明する。
【００３６】
受光素子２の出力に応じて行う発光装置１１の発光制御については次のように行っている。
【００３７】
図３には、発光装置１１が発光を開始して発光を終了（停止）するまでに、この発光による反射光として受光した受光素子２の出力電圧Ｖ2の時間的変化の例を示している。
【００３８】
この図３に示すように、発光装置１１の発光開始に応じて、出力電圧Ｖ2の急激な増加がみられ、そして、時間経過により、反射光の受光量が減少することによる出力電圧Ｖ2の減少がみられる。
【００３９】
そして、このように変化する出力電圧Ｖ2の積算演算値が、基準値に達したときに、制御部９は、図４中（Ｂ）に示すような発光停止要求（発光パルスの立ち下げ）を出力する。この発光停止要求により、発光装置１１が停止される。制御部９が発光装置１１に発光停止要求を出力するまでの処理について、具体的には、受光素子２からの出力電圧Ｖ2がＡＤ変換部６でデジタルデータに変換され、積算演算部７によりこのデジタルデータとされた出力値を積算して、そして、比較部８でその積算演算値と基準値とが比較され、制御部９がこの比較部８からの比較結果に基づいて発光停止要求を出力する。図４中（Ａ）に示す受光素子２の出力電圧Ｖ2の変化は、この発光停止要求により、発光が停止された際における受光素子２の出力電圧の変化を示している。
【００４０】
このように、基準値と積算演算値とを比較して、その比較結果に基づいて発光装置１１の発光停止の制御を行っているが、デジタルデータとされた受光量の総量を用いることで、正確な制御が可能となっている。
【００４１】
受光素子２の出力ゲインの制御については、次のように行っている。
【００４２】
例えば、受光素子２は受光される光の強さによっては、出力電圧Ｖ2が飽和してしまう場合があり、例えば図５に示すように、所定のレベルまでしか出力できなくなる。例えば、このような受光素子２からの出力の飽和は、反射光が強い（マクロ撮影）場合などに発生する。このように受光素子２からの出力が飽和して、出力が所定のレベルまでとされてしまうと、積算演算部７により受光量の総量として正確な積算演算値を算出することができなくなり、これにより、発光装置１１の発光の停止制御ができなくなってしまう。
【００４３】
このようなことから、抵抗４の接続をスイッチ５によりオンにして、受光素子２の出力ゲインを下げることにより、受光素子２の出力レベルを下げて出力電圧値の飽和を防止している。
【００４４】
この出力ゲインの制御については、マイクロプロセッサユニット１０によりスイッチ５を制御することにより行われる。
【００４５】
例えば、各種情報に基づいて受光素子２の出力が飽和しないような出力ゲインとなるように抵抗４の接続が切り替えられている。ここで、各種情報とは、例えば、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー等の反射光の強弱を予め知ることができる情報である。
【００４６】
このように出力ゲインを選択可能とすることにより、受光素子２の出力が飽和されることなく、常に積算演算部７による積算演算値の算出ができるようになる。
【００４７】
また、上述したように受光素子２の出力が飽和されるような場合であっても、調光は可能であるが、このようにゲインを下げて飽和しないような出力レベルとすることにより、より精度の高い調光を行うことが可能になる。
【００４８】
また、ゲインを予め選択しておくことに限定されるものではなく、例えば、受光素子２の出力電圧に基づいて適宜ゲインを選択することもできる。例えば、マイクロプロセッサユニット１０が積算演算部７から出力される積算演算値の増加傾向等から判断して、受光素子２の出力が飽和すると予想される場合に、スイッチ５を制御して、適切なゲインを選択する。
【００４９】
なお、出力ゲインの選択に使用する抵抗３，４を、連続に抵抗値を変化させることができる可変抵抗を使用することにより、出力ゲインを連続的に変化させることもできる。
【００５０】
また、制御部９による発光装置１１の所定時間経過した場合に発光停止要求を発光し、発光装置１１の発光を強制的に停止させることもできる。これにより、受光量の総量が所定量に達しない場合、すなわち、積算演算値が基準値に達しない場合であっても、図６に示すように、所定時間経過後に発光停止要求を発光することにより、発光装置１１の発光を強制的に終了させることが可能になる。
【００５１】
例えば、このような処理は、受光素子２の出力ゲインを下げたままで、反射光が弱い（被写体からの距離が離れた場合など）場合などに、受光素子２からの出力レベルが低くなりすぎて、適切な調光が行えない場合に有用である。
【００５２】
なお、発光停止要求を出力する所定時間は、発光装置１１の性能等に基づいて決定する。例えば、上述したような、被写体までの距離、絞り値、露光感度、発光装置１１のガイドナンバー、受光素子２の出力ゲイン等の情報を参照することにより、所定時間を決定する。
【００５３】
このように積算演算値が基準値に達しない場合に、発光装置１１の発光を所定時間経過後に強制的に終了させることにより、上述したように予め出力ゲインを選択している場合において、受光素子２からの出力レベルが全体的に低くなってしまったときであっても、発光装置１１による発光を強制的に終了させることができる。
【００５４】
以上のように、受光素子２からの出力に応じて発光装置１１を発光制御し、さらに、受光素子２からの出力レベルが適切になるように出力ゲインの選択を行っている。次に、図７を用いて、これらの処理手順を具体例に説明する。
【００５５】
先ず、ステップＳ１において、受光素子２の出力ゲインを選択する。すなわち、最適な受光素子２からの出力レベルが最適になるように、スイッチ５により、抵抗４を接続又は切断する。
【００５６】
この出力ゲインの選択については、続くステップＳ２において、発光要求があることが判断されるまで行われる。これにより、発光要求がなされた直前の情報、例えば、上述した被写体までの距離等の情報に基づいて出力ゲインが決定される。
【００５７】
発光要求が確認され、選択されていた出力ゲインが確定された後、ステップＳ３において、積算演算部７の値をクリアし、そして、続くステップＳ４において、発光がなされる。
【００５８】
この発光開始要求により発光装置１１が発光開始され、ステップＳ５においてデジタルデータ化された受光素子２からの出力電圧を、ステップＳ６において積算演算部７が演算開始する。
【００５９】
続くステップＳ７において、積算演算部７で算出される積算演算値が基準値に達しているか否かの判別がされる。ここで、積算演算値が基準値に達している場合には、ステップＳ９に進み、積算演算値が基準値に達していない場合には、ステップＳ８に進む。
【００６０】
ステップＳ８では、発光装置１１の発光から所定時間が経過したか否かが判別される。ここで、発光から所定時間が経過している場合には、ステップＳ９に進み、発光から所定時間が経過していない場合には、ステップＳ５の処理からのデジタルデータ化の処理を続行する。
【００６１】
ステップＳ９では、発光装置１１に対して制御部９から発光停止要求がなされる。
【００６２】
すなわち、ステップＳ７及びステップＳ８の判別処理により、積算演算値が基準値に達し、或いは積算演算値が基準値に達していなくても発光から所定時間が経過した場合には、発光装置１１への発光停止要求がなされ、また、積算演算値が基準値に達していなく、かつ、発光から所定時間経過していない場合には、積算演算部７によるＡＤ変換部６から出力されるデジタルデータとされた受光素子２から出力値の積算が続行される。
【００６３】
ステップＳ９の発光停止要求に続いて、ステップＳ１０において、積算演算部７の演算により算出された積算演算値がホールドされる。一方、ステップＳ９の発光停止要求により発光装置１１が発光を停止する（ステップＳ１１）。
【００６４】
ステップＳ１２において、上述したホールドされた積算演算値が情報（以下、受光量情報という。）とされる。例えば、基準値と積算演算値を比較して得た比較結果が受光量情報とされる。
【００６５】
以上のような手順により、受光素子２の出力ゲインを選択し、デジタルデータ化した受光素子２からの出力電圧の積算演算値に基づいて発光装置１１の発光制御を行っている。
【００６６】
ここで、ステップＳ１２において取得した受光量情報に基づいて可能となる処理について説明する。上述したように、この受光量情報は、受光素子２における受光量からなる情報であり、次のようなことが可能になる。
【００６７】
レンズキャップを付けたまま発光装置１１による発光、例えばストロボ撮影を行った場合に、レンズキャップ（受光素子２も覆われるようなもの）が付いたままであることを検出することが可能になる。例えば、受光素子２からの出力のみを読み出すことにより、レンズキャップが付いていることを検出することも可能であると考えられるが、受光素子２の出力のみを参照することだけでは、反射光が少ない暗い場所における撮影の場合とレンズキャップが付いていることととの違いを判別することは困難であるといえ、このようなことから、予め得ている基準値と積算演算値とを比較することにより得られる受光量情報を参照することにより、レンズキャップが付いていることを的確に判断することができる。
【００６８】
また、受光量情報に基づいて撮像した画像の補正を行うことができる。すなわち、積算演算値が基準値に達していない旨からなる発光量情報は、発光装置１１の発光量が不足していた情報といえるので、このような情報からなる発光量情報に基づいて、被写体からの反射光が弱いと推測して、当該撮像画像について補正をかける処理を行う。また、この受光量情報に基づいて警告を発するようにすることもできる。これにより、使用者は、警告がされた際の撮像画像に対する発光が少なかったことなどを知ることができる。さらに、このような受光量情報に基づく補正、警告を、積算演算値が基準値に達していないその割合に応じて行うこともできる。
【００６９】
また、撮像した撮像データに対して付加情報として受光量情報を付加することもできる。これにより、撮像データに付加されている受光量情報に基づいて上述したような補正をすることに限らず、他の処理を行うこともできるようになる。
【００７０】
また、この受光量情報は、発光装置１１に発光停止要求したときにのみ取得可能とされることに限定されるものではない。例えば発光開始要求をしていない任意時間に積算演算部７からデジタルデータとされる積算演算値を読み出すこともできる。さらに、図８に示すように、任意時間において、受光素子２の出力をデジタル変換して（ステップＳ２１）、ＡＤ変換部６におけるデジタルデータを読み出すこともできる（ステップＳ２２）。
【００７１】
これにより、受光素子２の出力をＡＤ変換部６でデジタル化したデータを常にマイクロプロセッサユニット１０に読み出し、受光素子２に入ってくる光の強さを情報の一つとして利用することができるようになる。
【００７２】
例えば、カメラ装置には、液量表示部を備え、撮像した画像をビデオ画像として液晶表示部に再生することが可能ないわゆる記録及び／又は再生機能付きのビデオカメラ装置があるが、常に取得することが可能とされている受光量情報に基づいて、例えば、プレイバック中に液晶表示部のバックライトを調整することができる。
【００７３】
また、このような受光量情報に基づいて各部が正常に起動しているか否か、例えば受光素子２が故障しているか否かを確認することもできる。
【００７４】
また、上述したように、受光素子２の出力ゲインが低いために、積算演算値が基準値に達しないような場合に、所定時間経過後に発光停止要求を強制的に出力しているが、このような場合には、所要時間経過して発光が停止された旨を受光量情報とすることもできる。
【００７５】
以上のようなことから次のようなことがいえる。
【００７６】
従来と比較して、ＡＤ変換後はデジタル処理となるため、精度が大幅に向上する。
【００７７】
また、受光量の基準値や、発光停止要求をする時間（タイマー）の設定値などをソフト的に容易に変更でき、状況に応じた制御の設定が可能になる。すなわち、制御の自由度が上がる。
【００７８】
ほとんどの処理部における処理がデジタル処理なので、セットの処理ＬＳＩに組み込んで設計でき最低コストで実現でき、アナログ処理によりコンデンサからの出力値と基準値とを比較する比較器といったアナログ部品の削減によりコストダウンすることができる。
【００７９】
受光素子２の出力が飽和するような強い光を受けても、出力ゲインを切り替えることでその飽和を防ぎ、また、その選択された出力ゲインに応じた制御をすることで適切な調光ができる。
【００８０】
発光装置１１から発光させるさせないに関わらず、デジタルデータ化された受光素子２の出力を常に読み出すことで、外部からどの程度強い光を受けているかを判断することができ、また、このような情報をカメラ装置を制御するための制御情報の一つして利用することができる。
【００８１】
また、カメラ装置とは別な装置として構成として調光システムを構成することにより、いわゆる銀塩フィルムを使用するスチルカメラに使用する発光装置の制御も可能になる。
【００８２】
また、実施の形態では、調光システムとして説明したが、カメラ装置をこのような調光システムを有して構成することもできる。例えば、被写体を備える撮像部を有するカメラ装置を、受光素子２、抵抗３，４、スイッチ５、ＡＤ変換部６、積算演算部７、比較部８、制御部９、及びＭＰＵ１０を備えて構成することもできる。
【００８３】
なお、受光素子２は、受光レベルに応じて電流を出力するが、ＡＤ変換部６で、この電流値をデジタルデータ化して、積算演算部７では、このデジタルデータとされた受光素子２の出力電流の積算演算値を出力するようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
本発明に係る調光装置は、受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備えることにより、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８５】
すなわち、調光装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８６】
このようにデジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することにより、調光に必要とされる処理の精度を高くすることができる。
【００８７】
また、本発明に係るカメラ装置は、受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備えることにより、デジタル変換手段によりデジタル変換された受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８８】
すなわち、カメラ装置は、デジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することができる。
【００８９】
このようにデジタルデータとされた受光手段の出力値に基づいて発光手段の発光の停止を制御することにより、調光に必要とされる処理の精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である発光装置により調光するする調光システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上述した調光システムにより発光の制御がなされる発光装置の構成例を示す図である。
【図３】反射光に基づく受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図４】発光停止要求により発光装置が発光を停止するまでの受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図５】飽和した場合の受光素子の出力の経時変化を示す特性図である。
【図６】受光素子の出力レベルが小さいときなどに所定時間経過後に発光停止要求する場合を説明するために使用した図である。
【図７】出力ゲインの選択してから、積算演算値が基準値に達したとき、又は所定時間経過後に発光停止要求を出力して、発光装置の発光を停止する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】常にＡＤ変換部からのデジタルデータを取得する場合の処理手順を示しフローチャートである。
【図９】発光装置により調光する従来の調光システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の調光システムにおいて、受光素子の出力の経時変化を示す図である。
【図１１】従来の調光システムにおいて、受光量が基準値に達する前後の出力の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
２ 受光素子、６ ＡＤ変換部、７ 積算演算部、８ 比較部、９ 制御部、１０ マイクロプロセッサユニット
Claims (13)
- 受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、
上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、
上記受光手段の出力をデジタル変換するデジタル変換手段と、
上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、
上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択すること
を特徴とする調光装置。 - 上記制御手段は、
上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して上記積算値を得る積算演算部と、
上記積算値と所定の閾値とを比較する比較部と、
上記比較部の比較結果に基づいて、上記積算値が所定の閾値に達したときに、上記発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の調光装置。 - 上記制御手段は、所定時間経過後に、上記発光停止要求を出力すること
を特徴とする請求項１記載の調光装置。 - 上記デジタル変換手段がデジタル変換した上記受光手段の出力値を外部機器に出力すること
を特徴とする請求項１記載の調光装置。 - 上記所定の閾値は、上記出力ゲインに基づいて決定されること
を特徴とする請求項１記載の調光装置。 - 被写体を撮像する撮像部と、
発光停止要求により発光を停止する発光手段と、
受光量に応じた受光信号を出力する受光手段と、
上記受光量に応じて上記受光手段の出力ゲインを制御するゲイン調整手段と、
上記受光手段の出力値をデジタル変換するデジタル変換手段と、
上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を上記発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御手段とを備え、
上記ゲイン調整手段は、上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択すること
を特徴とするカメラ装置。 - 上記制御手段は、
上記デジタル変換手段によりデジタル変換された上記受光手段の出力値を積算して上記積算値を得る積算演算部と、
上記積算値と所定の閾値とを比較する比較部と、
上記比較部の比較結果に基づいて、上記積算値が所定の閾値に達したときに、上記発光停止要求を上記発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御部と
を備えることを特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 上記制御手段は、所定時間経過後に、上記発光停止要求を出力すること
を特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 上記積算値が上記所定の閾値に達しているか否かの判別情報、及び／又は所定時間経過後に上記発光停止要求が出力されているか否かの判別情報に基づいて、撮像データを補正すること
を特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 上記積算値が上記所定の閾値に達しているか否かの判別情報、及び／又は所定時間経過後に上記発光停止要求が出力されているか否かの判別情報に基づいて、その旨を警告すること
を特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 上記積算値が上記所定の閾値に達しているか否かの判別情報、及び／又は所定時間経過後に上記発光停止要求が出力されているか否かの判別情報に基づいて、その旨を撮像データに付加すること
を特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 上記デジタル変換手段がデジタル変換した上記受光手段の出力値を外部機器に出力すること
を特徴とする請求項６記載のカメラ装置。 - 受光量に応じた受光信号を出力する受光工程と、
上記受光量に応じて上記受光工程で得られた出力ゲインを制御するゲイン調整工程と、
上記受光工程で得られた出力をデジタル変換するデジタル変換工程と、
上記受光工程で得られ上記デジタル変換工程によりデジタル変換された出力値を積算して得た積算値が所定の閾値に達したときに、発光停止要求を発光手段に出力して、当該発光手段の発光の停止を制御する制御工程とを備え、
上記ゲイン調整工程では、上記デジタル変換工程によりデジタル変換された上記受光工程で得られた出力値を積算して得た積算値の増加傾向から判断して上記出力ゲインを選択すること
を特徴とする調光方法。
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