JP4374665B2 - 閃光制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光発光量を最適に制御する閃光制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、銀塩一眼レフカメラに主に採用されている閃光発光器（以下、ＳＢと呼ぶ）の自動調光を行う閃光制御装置は、いわゆるＴＴＬ調光方式と呼ばれるものである。この方式は、ＳＢから発光し、被写体から反射してきた光束を撮影レンズを通してリアルタイムに測光し、発光量が適量に達したときに、ＳＢ発光をストップさせる方式である。この方式は、撮影レンズを通った光束を測光するので、撮影される領域と測光する領域のずれ（パララックス）が無いことや、撮影者が絞り値を自由に設定可能である点が特に優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＴＴＬ調光方式では、被写体からの反射光は、撮影レンズを透過した後に、さらに、フィルム面に反射した光量を測光するために、フィルムの反射率の違いによって、露出誤差が出るという短所がある。
【０００４】
また、撮影媒体が銀塩フィルム以外のもの、例えば、電子スチルカメラにおけるＣＣＤ等である場合には、その表面は、透明なシールガラス等である。そして、ＣＣＤの受光面自体も、その反射率は、フィルム面に比べて相当に低く（ほとんど光が反射しない）、反射の拡散特性もほとんど広がりがない。このため、レンズ透過光の反射が測光系にほとんど入らなくなり、正確な測光をすることができない、という問題を生じる。
【０００５】
本出願人による特願平１０−３６３７３２号は、ＴＴＬ調光方式において、撮影直前に、本露光に先立って予備発光を行い、シャッタ幕面によるその反射光を分割測光し、その測光出力に基づいて、撮影時の閃光発光量（本発光量）を算出して、その演算結果に応じた発光量で発光を行う閃光制御装置を既に提案している。これにより、レンズからの透過光をほとんど反射しないＣＣＤ等の撮像素子を撮影媒体としたカメラであっても、ＴＴＬ調光を行うことができる。
【０００６】
上記装置においては、予備発光時に、撮影レンズの絞りが絞り込まれているほどシャッター幕面の照度が低下することから、それを補うために、絞りに応じた閃光測光部のアンプゲインを設定し、絞り込まれて照度が低下する場合は、ゲインを大きくして、測光出力の低下を補うことが行われている。
【０００７】
しかし、そのゲイン設定は、各領域での出力が一様な輝度面の測光時に等しくなるように、微少な補正がされることはあっても、基本的には、各分割測光領域に対して一律な値としている。このために、各領域に対応した被写体の反射率の分布に大きな違いがある場合に、一の測光領域では、予備発光時に十分な測光出力が得られたのに、他の測光領域では、被写体の反射率が低いために、十分な測光出力が得られなかったり、逆に、反射率が高すぎて出力が大きすぎ、飽和（オーバーフロー）してしまうこともあり得た。
【０００８】
その対策として、上記装置では、予備発光が終了すると、閃光測光部からの予備発光積分値に基づいて、第２の予備発光が必要か否かを判定する判定部を備え、閃光測光部から最初の予備発光積分値を入力し、第２の予備発光が必要か否かを判定し、その判定結果により第２の予備発光が必要であった場合には、再び、閃光測光部のゲイン設定を行い、第１の予備発光と同様な方法で第２の予備発光を行うこととしている。
第２の予備発光でのゲイン設定は、最初の第１の予備発光の測光結果で光量不足又は飽和の領域の出力が正確に測光できるようになる方向へゲインを変化させる。
【０００９】
ところが、この方法では、第１の予備発光の結果で飽和又は光量不足の領域があった場合には、必ず、第２の予備発光を行わなければならず、それだけ本発光の前に時間を要することになり、レリーズからストロボ本発光、すなわち露光までの、いわゆるカメラのレリーズタイムラグが長くなってしまう、という問題点があった。
【００１０】
また、第２の予備発光をする場合においても、閃光測光部のゲイン設定が全領域で一定であるために、第１の予備発光の測光結果において、被写体の反射率分布がある程度正確にわかったとしても、それが領域ごとに著しく異なる場合などは、設定ゲインを変更させたとしても、結局、全ての領域で正確な測光値が得られない場合が生じる、という問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、カメラのレリーズタイムラグを極力短くするとともに、全ての閃光測光領域で、予備発光時の測光出力を適正な値とすることができる閃光制御装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、被写界を複数に分割した分割測光領域によって測光可能であり、撮影直前に行われる予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光部（２６）と、前記閃光測光部の出力に基づいて、撮影時の閃光発光量を算出する発光量演算部（３０）と、前記発光量演算部の出力に応じた発光量によって発光を行う閃光発光部（２７）と、前記予備発光時に用いられる前記閃光測光部のゲインを演算するゲイン演算部（２９）と、前記閃光測光部の各分割測光領域に対して、前記ゲイン演算部で演算した２以上のゲインを設定し、前記閃光発光部に予備発光を行わせる発光制御部（２５）と、を備えた閃光制御装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の閃光制御装置において、前記発光制御部は、前記閃光測光部の分割測光領域ごとに、ゲインの変更を行うことを特徴とする閃光制御装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１に記載の閃光制御装置において、前記ゲイン演算部は、前記被写界の定常光を前記閃光測光部の分割測光領域に対応した複数の領域に分割して測光した測光出力に応じて、前記閃光測光部の分割測光領域ごとにゲインを演算することを特徴とする閃光制御装置である。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１に記載の閃光制御装置において、前記ゲイン演算部は、１回目の予備発光の前記閃光測光部の測光出力に応じて、前記閃光測光部の分割測光領域ごとにゲインを演算し、前記発光制御部は、前記閃光測光部をその演算結果のゲインに設定して、前記閃光発光部に２回目の予備発光を行わせることを特徴とする閃光制御装置である。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項２に記載の閃光制御装置において、前記閃光測光部の分割測光領域の少なくとも一部に対応した複数の焦点検出領域を有する焦点検出部（２０）をさらに備え、前記発光制御部は、前記焦点検出部の焦点状態信号に基づいて、前記閃光測光部の分割測光領域のゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置である。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５に記載の閃光制御装置において、前記発光制御部は、前記閃光測光部によって測光する前記定常光測光出力のうち、最高輝度及び／又は最低輝度の領域が前記焦点検出部の焦点状態信号により焦点の合っている領域でない場合には、その領域の定常光測光出力をゲイン設定に使用しないことを特徴とする閃光制御装置である。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１に記載の閃光制御装置において、前記発光制御部は、前記閃光発光部に第１予備発光及び第２予備発光を行わせ、前記閃光測光部は、前記第１予備発光時に測光すると共に、前記第２予備発光時に前記第１予備発光の出力に基づいて、前記発光制御部で設定されたゲインを用いて測光することを特徴とする閃光制御装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係わるカメラの閃光制御装置の第１実施形態の光学系を示した図である。撮影レンズ１を通過した光束は、クイックリターンミラー２によって折り曲げられ、拡散スクリーン３上にいったん結像する。その後に、コンデンサレンズ４、ペンタプリズム５、接眼レンズ６を通って撮影者の目に到達する。一方、拡散スクリーン３によって拡散された光束の一部は、コンデンサレンズ４、ペンタプリズム５、測光用プリズム７、測光用レンズ８を通して定常光用の測光素子９上へ再結像される。
【００２０】
測光素子９は、例えばＳＰＤ（シリコン・フォト・ダイオード）等の受光素子が用いられており、図３に示すように、被写界をＢ１〜Ｂ１０の１０領域に分割して測光し、それぞれの測光値を出力可能な構造になっている。小さな領域Ｂ６〜Ｂ１０は、ＡＦ（オートフォーカス）の焦点検出をする領域に対応しており、多点のＡＦ領域に対応した領域の明るさを測光する。
【００２１】
撮影時には、まず、絞り１０が所定値まで絞られると同時に、クイックリターンミラー２が跳ね上げられる。その後に、ＳＢ１５による予備発光時には、シャッター１１上に略結像され反射された一部の光束を、調光用レンズ１２を通して調光素子１３へ再結像させる。ＳＢ１５による本発光時は、シャッター１１を開き、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等によって構成される撮像素子１４の受光面上に光束を結像させる。
【００２２】
調光素子１３は、ＳＰＤと、ＳＰＤからの光電流を蓄積するコンデンサと、増幅アンプ等とによって構成され、図４に示すように、定常光用の測光素子９の大きな分割領域Ｂ１〜Ｂ５と略同一の分割形状をしており、領域Ｓ１〜Ｓ５は、それぞれ図３のＢ１〜Ｂ５と対応している。また、クイックリターンミラー２は、一部の光を透過するハーフミラーになっており、透過した光束の一部は、サブミラー１６によって下へ折り曲げられ、焦点検出部１７へ導かれる。
焦点検出部１７は、図３に示す被写界の焦点検出領域領域Ｂ６〜Ｂ１０での焦点状態を検出し、そのうちの一つの領域において、合焦状態になるまで撮影レンズ１が駆動される。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係る閃光制御装置の概略構成を示すブロック図である。定常光測光部２１は、図３に示したように、被写界を１０分割して測光する回路であり、その測光出力は、露出演算部２２へ出力される。
露出演算部２２は、定常光測光部２１からの出力と、撮影レンズに設けられたマイクロプロセッサであるレンズマイコン３１内に格納された撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置などのレンズ情報と、感度設定部２８からの撮像素子１４の感度情報とに基づいて、定常光露出に関する適正露出値を算出し、それを絞り値とシャッター値とに分解してシーケンス制御部２４等へ出力する回路である。
【００２４】
シーケンス制御部２４は、レリーズスイッチ２３よりレリーズ信号を入力すると、図１に示すクイックリターンミラー２を跳ね上げ、絞り１０を絞り込んだ後に、発光制御部２５へ予備発光の指示を出し、その後にシャッター１１を所定値に制御すると同時に、再び発光制御部２５へ本発光の指示を出すなどの一連の動作の制御を行う回路である。
【００２５】
発光制御部２５は、露出演算部２２、シーケンス制御部２４、ゲイン演算部２９、感度設定部２８などからの信号に基づいて、閃光測光部２６、閃光発光部２７等を制御する回路である。
【００２６】
ゲイン演算部２９は、定常光測光部２１，閃光測光部２６の出力に基づいて、露出演算部２２（場合によっては、ＡＦ制御部２０）の情報に応じて、閃光測光各領域におけるゲインを演算する回路であり、その出力は、発光制御部２５に接続されている。
【００２７】
すなわち、発光制御部２５は、シーケンス制御部２４から予備発光の指示を入力すると、露出演算部２２からの絞り値情報、定常測光部２１からの各領域における被写体の輝度情報に基づいて、ゲイン演算部２９が算出した各領域でのゲイン値に応じて、閃光測光部２６の各領域のゲイン設定を行い、その後に、閃光発光部２７（図１のＳＢ１５）を所定ガイドナンバーによってチョップ発光させる予備発光を行う。そして、閃光測光部２６から受光量が所定値になったことを示すストップ信号が発生するか、又は、チョップ発光の回数が所定値になるまで、引き続き閃光発光部２７のチョップ発光を行う。
【００２８】
発光量演算部３０は、閃光測光部２６からの予備発光積分値、定常光測光部２１からの測光値、レンズマイコン３１からのピント距離値、露出演算部２２からの絞り値、感度設定部２８からの感度値等に基づいて、本発光量を演算し、その値を閃光発光部２７へ出力する回路である。予備発光が終了してシャッター１１が全開し、本発光の指示が発光制御部２５から閃光発光部２７へと出力されると、閃光発光部２７は、発光量演算部３０によって算出された本発光量によって、本発光を行い撮像素子１４への露光を行う。
【００２９】
図４は、閃光測光部２６の光学系と測光領域の分割形状を示した図である。閃光測光部２６の光学系は、シャッター面に入射し結像した被写体像を、３連の調光用レンズ１２により、調光素子１３上に再結像させ、Ｓ１〜Ｓ５の５領域に分割してそれぞれ光電変換された電荷を蓄積する構成になっている。ここで、Ｓ１〜Ｓ５の各領域と番号の関係は、図３における測光領域Ｂ１〜Ｂ５の各領域と番号に対応している。
【００３０】
図５（ａ）は、調光素子１３の端子とその役割をわかりやすく説明した図である。Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ領域Ｓ１〜Ｓ５の光電流を蓄積する外付けコンデンサ、ＳＣは、ストップ信号を出すために、Ｓ１〜Ｓ５の光電流を加算して蓄積する外付けコンデンサ、Ｖｒｅｆは、温度比例電圧出力端子、ｓｔｏｐは、ストップ信号出力端子、ＣＳＲ，ＣＳＧ，ＣＬＫは、アンプ・ゲインと読み出しチャンネルの設定を切り替えるための端子である。設定方法は、それぞれ図５（ｂ）、および（ｃ）の所で説明する。ＩＳは、蓄積開始／終了を行う端子、ＤＡは、各領域のアンプ・ゲインを入力する端子、ＡＤは、各領域の測光積分値の出力端子である。
【００３１】
図５（ｂ）は、調光素子１３の各領域のアンプ・ゲインの設定方法を示した図である。チャンネルは、ＣＳＧ端子をＨレベルにしたまま、ＣＳＲ端子をＬレベルに下げ、その後にＣＬＫ端子にクロック信号を入力すると、Ｌレベルへの立ち下がりに同期して切り替わる。そのチャンネルのゲインは、ＣＬＫ端子がＬレベルの間に、ＤＡ端子を設定ゲインに応じた電圧レベルにすることによって設定される。Ｃｈ１〜Ｃｈ５は、それぞれＳ１〜Ｓ５に対応している。
【００３２】
図５（ｃ）は、調光素子１３の各領域の測光積分値の読み出し方法を示した図である。チャンネルは、ＣＳＲ及びＣＳＧ端子をＬレベルに下げた後に、ＣＬＫ端子にクロック信号を入力すると、Ｌレベルへの立ち下がりに同期して切り替わり、各領域の測光積分値が測光値に応じた電圧レベルとなってＡＤ端子に出力される。
【００３３】
図６は、予備発光時の動作をわかりやすく説明した図である。レリーズ信号が入力されて絞り込みが完了すると、発光制御部２５は、予備発光のためのゲイン設定（ゲイン設定１：設定の仕方については、後述する）を行い、閃光発光部２７及び閃光測光部２６のウォーム・アップのために、チョップ発光の２発カラ打ちを行った後に、ＩＳ端子を立ち下げて積分を開始すると同時に予備発光を行う。
【００３４】
測光積分値が適当なレベルに達したか、チョップ発光の回数が所定値になったところで予備発光を終了し、積分値（積分１）の読み出し（読み出し１）を行なった後にＩＳ端子を立ち上げ、積分値のリセットを行う。
予備発光時の積分値には、ＳＢ光の反射光の他に定常光成分も含まれているために、予備発光終了後に定常光のみの積分を行い、後の演算処理において、定常光成分を予備発光積分値から差し引く演算を行う。
【００３５】
ゲイン設定２において、定常光積分のためのゲイン設定を行い、その後、予備発光のときと同様にＩＳ端子を立ち下げ、定常光積分（積分２）を行う。定常光積分のゲイン設定と積分時間は、予備発光時と同じとする。
【００３６】
定常光積分が終了したら積分値を読み出した（読み出し２）後に、ＩＳ端子を立ち上げて積分値をリセットする。その後に、後述するアルゴリズムによって本発光量を算出して、その値を閃光発光部２７へ設定し、撮影と同時に本発光制御を行い撮影が完了する。
【００３７】
図７は、カメラのシーケンスを示したフローチャート図である。カメラのレリーズスイッチ２３が半押しされることによってカメラの電源が入り、本プログラムが実行される。まず、ステップＳ１０１において、撮影レンズ内に設けられたレンズマイコン３１と通信を行い、撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置等の情報を読み込む。次に、ステップＳ１０２において、感度設定部２８より手動又は自動によって設定された感度値を読み込む。さらに、ステップＳ１０３で測光素子９により定常光測光を行い、ステップＳ１０１で読み込んだレンズ情報による補正を行って、Ｂ１〜Ｂ５の輝度情報を求め、その値を基に公知の手法によって、定常光露出演算を行い適正露出値ＢＶans を求める。ステップＳ１０４では、ＢＶans とフィルム感度値とから撮影時の絞り値とシャッター値とを算出する。
【００３８】
ステップＳ１０５では、焦点検出部１７によって焦点検出を行い、ステップＳ１０６において算出されたデフォーカス量が０になるまで撮影レンズ１を駆動する。ステップＳ１０７では、合焦位置での撮影レンズ１のピント距離を被写体距離と見なし、その値をレンズマイコン３１から読み出す。そして、ステップＳ１０８において、レリーズスイッチ２３が全押しされたか否かを判別し、全押しの場合には、ステップＳ１０９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１２１へジャンプする。ステップＳ１０９では、クイックリターンミラー２を跳ね上げ、絞り１０をステップＳ１０４で求められた値まで絞り込む。
【００３９】
ステップＳ１１０では、予備発光を行い、Ｓ１〜Ｓ５の測光積分値ＩＧ１（１）〜ＩＧ１（５）を算出する。この予備発光の方法は、後に説明する。
【００４０】
予備発光が終了すると、ステップＳ１１３において、定常光積分を行い、積分値Ｉpst(1)〜Ｉpst(5)を読み出す。定常光積分は、ゲイン設定及び積分時間は、予備発光と等しく設定する。つまり、図６において、ｔpre2＝ｔpre1である。
【００４１】
ステップＳ１１４では、予備発光などで求められた積分値から、各調光領域Ｓ１〜Ｓ５におけるＧＮrtn （ｎ）を算出する。ＧＮrtn とは、各領域が標準反射率の被写体であった場合に、感度がＩＳＯ１００換算で標準露光量を与えるＳＢのガイドナンバーである。ステップＳ１１５では、本発光量を算出する上で有害となる異常反射率領域を検出するいわゆるＨｉ／Ｌｏカットの演算を行う。ステップＳ１１６では、ＧＮｒｔｎ、Ｈｉ／Ｌｏカット判定の結果などを基に、撮影時の本発光量を算出し、ステップＳ１１７において、その値を閃光発光部２７へ通信等により伝達させる。
【００４２】
そして、ステップＳ１１８において、シャッターを開き、ステップＳ１１９において、本発光のＳＢ制御を行う。本発光終了後は、ステップＳ１２０において、シャッター、絞り、ミラーを初期位置に復帰させる。ステップＳ１２１では、半押しタイマー起動後に所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間内であればステップＳ１０１へ戻って処理を繰り返し、タイマー切れであれば処理を終了する。
【００４３】
図８は、予備発光時の制御方法を示したサブルーチン・フローチャートである。図７のステップＳ１１０が実行されることにより、本サブルーチンが呼び出されて実行される。まず、ステップＳ２０１において、１発光あたりのガイドナンバーＧＮp1を閃光発光部２７から読み込む。このガイドナンバーは、感度がＩＳＯ１００であった場合の値とする。次に、ステップＳ２０２により、予備発光時のアンプゲインＧpre(n)を設定する。ゲイン設定のサブルーチンについては、後述する。
【００４４】
次に、ステップＳ２０３では、ＳＢの発光管のウォームアップのために２回のカラ打ち発光をした後に、ステップＳ２０４によって、予備発光回数を示す変数Ｑpre を０にセットし、予備発光時間ｔpre1の計時を開始すると共に、調光素子１３のＩＳ端子をＬにして積分を開始する。
【００４５】
ステップＳ２０５において、Ｑpre に１を加える。ステップＳ２０６では、ガイドナンバーＧＮp1において、予備発光を行い、ステップＳ２０７において、ストップ信号が出たか否かを判定し、ストップ信号が出た場合には、次のステップをとばしてステップＳ２０９へ進み、そうでない場合は、ステップＳ２０８へ進み、予備発光回数Ｑpre が最高回数の８回に達したか否かを判定する。８回に達したときには、予備発光を終了してステップＳ２０９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ２０５へ戻り予備発光を繰り返す。予備発光量の総和の上限を設けているので、本発光時の発光光量を確実に確保できる。
【００４６】
予備発光が終わると、ステップＳ２０９において、予備発光数を示す変数Ｑpre1にＱpre を代入し、ステップＳ２１０において、予備発光時間ｔpre1の計時を終了する。そして、ステップＳ２１１において、調光領域Ｓ１〜Ｓ５に対応した積分値ＩＧ１(1) 〜ＩＧ１(5) を読み出して処理を終了する。
【００４７】
図９は、Ｓ２０２におけるゲイン設定１のサブルーチンを示すフローチャートである。
Ｓ２０２における予備発光時のアンプゲインの設定（ゲイン設定１）は、各領域が標準反射率に近い被写体であって、各領域における反射率にあまり差のない状態では、各領域のアンプゲインは一律でよく、例えば、特願平１０−３６３７３２号で示したように、以下の式により決定する。
【００４８】
Ｇpre1(n) ＝Ｌev−γ｛ＡＶ＋３＋Log2(1/5) −Ｓα(n) ｝ …（１）
【００４９】
ここで、Ｇpre1(n) はｎ＝１．．５であり、それぞれの番号は、図４に示した領域に対応している。また、ＡＶは、設定された絞り値のアペックス値（単位：ＥＶ）、Ｓα(n) は、各領域毎の出力をそろえるための補正値、Ｌev，γは、ストップ信号が適正な受光量で出るための係数である。また、Log2(1/5) の項は、５領域の積分値の総和が適切な受光量になるための補正項である。
アンプのゲインＧpre は、値が小さくなるほど高ゲインになるように構成されているので、ＡＶ値が大きい程、つまり絞りが絞り込まれているほど、大きなゲインを設定するようになっている。これは、絞り込まれているほど、シャッター面の照度が低下するので、それを補うためである。
【００５０】
ここで、各領域の被写体の反射率が領域ごとに標準反射率からかなり違っていると予想される場合には、測光出力が飽和又は十分でないことがないように、この標準値から各領域に対応するゲインを、あらかじめ領域ごとに変化させることとする。被写体の反射率分布は、予備発光すればその測光結果からかなり正確に知ることができるが、予備発光前であっても、定常光測光部の出力からその概略を予想することが可能である。
多くの場合、被写体は、一様な定常光を受けていると考えられるので、反射率の高い被写体ほど、定常光測光の出力は高くなり、逆に、反射率の低い被写体ほど、その出力は低くなると推測されるので、定常光測光出力の分布から、おおよその被写体の反射率に応じたゲイン設定ができる。
【００５１】
まず、Ｓ３０１において、定常測光出力ＢＶ(n) を読み込む。そして、Ｓ３０２において、Ｇoffset(n) を計算する。
定常光の測光出力から予備発光時のアンプゲインを領域ごとに設定するには、例えば、以下のようにする。
各領域の定常測光出力ＢＶ(n) （ｎ＝１…１０）すると、図３のＢ１と、Ｂ６〜Ｂ１０とを、合わせた中央の部分Ｃ（センター）を、ＢＶ(c) とすると、次式で表すことができる。
【００５２】
【数１】

【００５３】
ただし、Ｎ：Ｂ１とＢ６〜Ｂ１０各々との面積比
例えば、Ｂ１＝Ｎ・Ｂ６，Ｂ６＝Ｂ７＝・・・＝Ｂ１０
【００５４】
そして、各領域の定常測光出力ＢＶ(n) の最大値をＢＶmax 、最小値をＢＶmin としたとき（高輝度限界、低輝度限界をあらかじめ決めておき、それを超えた場合は、それぞれの限界値をＢＶmax 、ＢＶmin とする、いわゆる高輝度カット、低輝度カットを行えば、高輝度又は低輝度被写体の影響を少なくできる）、各領域の設定ゲインの補正量Ｇoffset(n) は、次式から求めることができる。
【００５５】
Ｇoffset(n) ＝（ＢＶ(n) −ＢＶave ）・Ｈ／（ＢＶmax −ＢＶmin ）…（３）
【００５６】
ここで、
ＢＶave ：全領域の輝度値の平均値（高輝度カット、低輝度カット込み）
Ｈ：ゲインを変化させることのできる最大幅
また、ＢＶmax −ＢＶmin のときには、Ｇoffset(n) ＝０とする。
【００５７】
次に、（３）式で算出したＧoffset(n) を、（１）式の標準ゲインに加えれることにより、各領域でのゲインＧprenＮ(n) を設定することができる。つまり補正後のゲインは、次式のようにすればよい。
【００５８】
Ｇpre Ｎ(n) ＝Ｌev−γ｛ＡＶ＋３＋Log2(1/5) −Ｓα(n) −Ｇoffset(n) ｝…（４）
【００５９】
最後に、Ｓ３０４において、ゲイン設定を行う。これにより、平均輝度値ＢＶave に近い領域は、Ｇoffset(n) がほぼ０なので標準ゲインが設定され、ＢＶmax の領域ではＧoffset(n) が最大となるのでＧpre Ｎ(n) が最大（ゲインが最小）に、ＢＶmin の領域ではＧoffset(n) が最小となりＧpre Ｎ(n) が最小（ゲインが最大）となる。従って、領域の輝度に応じた、つまりは、概ね被写体の反射率に応じたゲイン設定が可能となる。
【００６０】
以上説明したように、第１実施形態によれば、従来では、領域ごとに予備発光の出力が大きかったり小さかったりして、一つの領域では、測光精度が得られても、他の領域では、測光精度が得られないといったような場合にも、全ての領域で測光精度が得られる。
また、予備発光を１回のみで領域ごとに適正なゲインが設定できるので、レリーズタイムラグを長くすることなく、閃光測光出力の精度が確保される。
【００６１】
（第２実施形態）
図１０は、本発明による閃光制御装置の第２実施形態を示す説明図である。図１１は、第２実施形態に係る閃光制御装置の動作を説明するフローチャート、図１２は、ゲイン設定２のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００６２】
図１１のフローチャートは、第１実施形態の図７のフローチャートにＳ１１１，Ｓ１１２を付加したものである。
すなわち、ステップＳ１１１では、ＩＧ１（１）〜ＩＧ１（５）に基づいて、第２の予備発光が必要か否かを判定する。判定基準としては何通りか考えられるが、ここでは、以下に示す（５）式が成立するか否かで判定する。
【００６３】
ＩＧ１（ｎ）＜ＩＧth、ｎ＝１．．５ …（５）
【００６４】
ここで、ＩＧthは、積分値ＩＧ１（ｎ）が後の演算に使用し得る精度を有する最小の値であり、その値は、実験によればＡＤ端子出力を８ビットの分解能でＡ／Ｄ変換した場合に（０〜２５５）、ＩＧth＝２０程度である。また、同じく実験によれば、ＩＧthの値は、閃光測光部２６の設定ゲインや積分時間、また、調光素子１３の受光面照度によらずほぼ一定の値であった。ＩＧ１（ｎ）の全てがＩＧth以上であった場合には、第２の予備発光は、必要ないとしてステップＳ１１３をスキップし、そうでない場合には、ステップＳ１１２へ進み、第２の予備発光を行い、積分値ＩＧ２（１）〜ＩＧ２（５）を読み出す。
【００６５】
図１２は、第２の予備発光時の制御方法を示したサブルーチン・フローチャートである。図１１のステップＳ１１２が実行されることにより、本サブルーチンが呼び出されて実行される。ステップＳ４０１により、予備発光時のアンプゲインＧpre2(n) を、以下に示す（６）式によって設定する。
【００６６】
Ｇpre2(n) ＝Ｌev−γ｛ＡＶ＋３＋Log2(1/5) −Ｓα(n) ＋Ｇoffset2 ｝…（６）
【００６７】
ここで、Ｇoffset以外の変数は、第１の予備発光で用いたものと同一である。Ｇoffsetは、第２の予備発光の設定ゲインを第１の予備発光時に比べてどのくらい変化させるかを指定する変数である。ここでは、Ｇoffset＝３（ＥＶ）とし、２回目のゲインを１回目に比べて、一律＋３ＥＶ（感度８倍）とするが、他にここを変数として、第１の予備発光の結果に応じて変更可能にしてもよい。
【００６８】
ステップＳ４０２では、予備発光回数を示す変数Ｑpre を０にセットし、予備発光時間ｔpre2の計時を開始すると共に、調光素子１３のＩＳ端子をＬにして積分を開始する。次に、ステップＳ４０３において、Ｑpre に１を加え、ステップＳ４０４において、ガイドナンバーＧＮp1において予備発光を行い、ステップＳ４０５において、予備発光回数Ｑpre が第１の予備発光数であるＱpre1に達したか否かを判定する。Ｑpre1に達したときには、予備発光を終了してステップＳ４０６へ進み、そうでない場合には、ステップＳ４０３へ戻り予備発光を繰り返す。
【００６９】
予備発光が終わると、ステップＳ４０６において、予備発光時間ｔpre2の計時を終了する。そして、ステップＳ４０７において、積分値ＩＧ２(1) 〜ＩＧ２(5) を読み出して処理を終了する。
【００７０】
第２実施形態では、図１０に示すように、予備発光を２回行い、１回目の予備発光は、各領域一律のゲイン設定で行い（ゲイン設定１）、その測光結果ＩＧ１(n) により、被写体の反射率分布がより正確にわかるので、ＢＶ(n) の替わりにＩＧ１(n) を用いて、（３）式と同様な手法により、２回目の予備発光時（Ｓ１１２）の各領域のゲイン設定の補正値Ｇoffset２を求め、ゲインを設定する（ゲイン設定２）。
また、このときの定常光積分のためのゲイン（ゲイン設定３）は、２回目の予備発光時のゲインと同等とする。
【００７１】
以上説明したように、第２実施形態によれば、１回目の予備発光の測光出力をもとにして、領域ごとのゲイン設定を行うので、２回目の予備発光のゲイン設定は、さらに正確に行えるという効果がある。
【００７２】
（第３実施形態）
図１３は、本発明による閃光制御装置の第３実施形態を示すフローチャートである。第３実施形態は、定常光測光出力に加え、焦点検出情報をゲイン設定に利用するようにしたものである。
図３に示したように、画面内の複数の領域（Ｂ６〜Ｂ１０）で焦点検出を行っている場合には、どの領域にある被写体にピントが合っているかがわかるので、第１実施形態のように、定常光測光出力からゲインを設定するときに、その情報を加味することによって、撮影者が撮影しようとしている被写体を重視したゲイン設定をすることが可能となる。
【００７３】
Ｓ５０１において、ＡＦ自動選択か否かを判断して、肯定の場合には、Ｓ５０２に進み、ＢＶ（ｃ），ＢＶ（２）〜ＢＶ（５）のＭａｘ，Ｍｉｎを、ＢＶmax ，ＢＶmin としてリターンし、否定の場合には、Ｓ５０３に進む。
【００７４】
Ｓ５０３において、ＡＦエリアがＢ６か否かを判断して、肯定の場合には、Ｓ５０２に進み、Ｇoffset（ｎ）＝０としてリターンし、否定の場合には、Ｓ５０５に進む。
【００７５】
Ｓ５０５において、ＡＦエリアがＢ７か否かを判断して、肯定の場合には、Ｓ５０６に進み、ＢＶ（ｃ），ＢＶ（３），ＢＶ（５）のＭａｘ，Ｍｉｎを、ＢＶmax ，ＢＶmin としてリターンし、否定の場合には、Ｓ５０７に進む。
【００７６】
Ｓ５０７において、ＡＦエリアがＢ８か否かを判断して、肯定の場合には、Ｓ５０８に進み、ＢＶ（ｃ），ＢＶ（２），ＢＶ（４）のＭａｘ，Ｍｉｎを、ＢＶmax ，ＢＶmin としてリターンし、否定の場合には、Ｓ５０９に進む。
【００７７】
Ｓ５０９において、ＡＦエリアがＢ９か否かを判断して、肯定の場合には、Ｓ５１０に進み、ＢＶ（ｃ），ＢＶ（２），ＢＶ（３）のＭａｘ，Ｍｉｎを、ＢＶmax ，ＢＶmin としてリターンし、否定の場合には、Ｓ５１１に進む。
Ｓ５１１では、ＢＶ（ｃ），ＢＶ（４），ＢＶ（５）のＭａｘ，Ｍｉｎを、ＢＶmax ，ＢＶmin としてリターンする。
【００７８】
例えば、第１実施形態のゲイン設定（図９）において、設定ゲインの補正値を算出する（３）式におけるＢＶmax ，ＢＶmin は、ピントの合っている主要被写体のある領域及びその周辺の領域に基づいて、図１４で設定したような領域の輝度とする。
こうすることで、ゲイン設定において、主要被写体のある領域について、適正なゲインが設定されることとなる。
【００７９】
以上説明したように、第３実施形態によれば、焦点の合っている領域及びその周辺の定常光測光出力を、ゲイン設定に用いるので、閃光制御のために余裕をもったゲイン設定が行える。
【００８０】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１） 第３実施形態において、第１実施形態のゲイン設定（図９）において、ピントの合っている主要被写体のある領域が高輝度のＢＶmax の領域ではない場合は、設定ゲインの補正値を算出する（３）式におけるＢＶmax は、２番目に高輝度の領域の輝度とするようにしてもよい。
【００８１】
こうすることで、ゲイン設定において、一番高輝度であり主要被写体がない領域については、適正なゲインが設定されないこととなるが、その分、他の領域に対して余裕をもったゲイン設定ができるので、単に、高輝度を一定値でクランプするより高輝度を有効にカットし、高輝度被写体のゲイン設定に対する影響を除去できることとなる。もちろん、高輝度被写体のある領域にピントが合っており、そこに主要被写体がある場合は、全ての領域の輝度を用いて、（３）式を適用する。低輝度領域にピントが合っていない場合の適用も、同様である。従って、焦点の合っていいない領域の定常光測光出力を、ゲイン設定に用いないので、閃光制御のために余裕をもったゲイン設定が行える。
【００８２】
（２）閃光測光部のゲインを設定する例で説明したが、予備発光を制御するときの閃光発光する発光量に対してゲイン設定するようにしてもよい。
【００８３】
（３）なお、本発明では、第１実施形態と第２実施形態を同時に実施することもできる。つまり、複数回の予備発光を行う場合には、前回の予備発光の結果に基づいて、次回のゲイン設定を、前回と異なる基準で行うことができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予備発光時の閃光測光部のゲイン設定を、分割測光の各測光領域に対応させて領域ごとに相異なるゲイン設定を可能とし、レリーズ前の定常光用の測光出力、又は、第１の予備発光の測光結果に基づいて、あらかじめ被写体の反射率分布に応じて閃光測光部の領域ごとのゲインを設定するので、予備発光時の測光出力を適正な値とすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の光学系を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の定常光測光部の分割形状を示す図である。
【図４】第１実施形態の閃光測光部の光学系及び分割形状を示す図である。
【図５】第１実施形態の調光素子の端子とその動作をわかりやすく示した図である。
【図６】第１実施形態の予備発光時の動作をわかりやすく説明した図である。
【図７】第１実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態のアルゴリズム（予備発光時の制御方法）を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態のアルゴリズム（ゲイン設定１）を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の予備発光時の動作をわかりやすく説明した図である。
【図１１】第２実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態のアルゴリズム（予備発光２）を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 撮影レンズ
２ クイックリターンミラー
３ 拡散スクリーン
４ コンデンサレンズ
５ ペンタプリズム
６ 接眼レンズ
７ 測光用プリズム
８ 測光用レンズ
９ 測光素子
１０ 絞り
１１ シャッター
１２ 調光用レンズ
１３ 調光素子
１４ 撮像面
１５ 閃光発光部
１６ サブミラー
１７ 焦点検出部
２０ ＡＦ制御部
２１ 定常光測光部
２２ 露出演算部
２３ レリーズ・スイッチ
２４ シーケンス制御部
２５ 発光制御部
２６ 閃光測光部
２７ 閃光発光部
２８ 感度設定部
２９ ゲイン演算部
３０ 発光量演算部
３１ レンズマイコン

Claims (7)

1. 被写界を複数に分割した分割測光領域によって測光可能であり、撮影直前に行われる予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光部と、
   前記閃光測光部の出力に基づいて、撮影時の閃光発光量を算出する発光量演算部と、
   前記発光量演算部の出力に応じた発光量によって発光を行う閃光発光部と、
   前記予備発光時に用いられる前記閃光測光部のゲインを演算するゲイン演算部と、
   前記閃光測光部の各分割測光領域に対して、前記ゲイン演算部で演算した２以上のゲインを設定し、前記閃光発光部に予備発光を行わせる発光制御部と、
   を備えた閃光制御装置。
2. 請求項１に記載の閃光制御装置において、
   前記発光制御部は、前記閃光測光部の分割測光領域ごとに、ゲインの変更を行うこと
   を特徴とする閃光制御装置。
3. 請求項１に記載の閃光制御装置において、
   前記ゲイン演算部は、前記被写界の定常光を前記閃光測光部の分割測光領域に対応した複数の領域に分割して測光した測光出力に応じて、前記閃光測光部の分割測光領域ごとにゲインを演算する
   ことを特徴とする閃光制御装置。
4. 請求項１に記載の閃光制御装置において、
   前記ゲイン演算部は、１回目の予備発光の前記閃光測光部の測光出力に応じて、前記閃光測光部の分割測光領域ごとにゲインを演算し、
   前記発光制御部は、前記閃光測光部をその演算結果のゲインに設定して、前記閃光発光部に２回目の予備発光を行わせること
   を特徴とする閃光制御装置。
5. 請求項２に記載の閃光制御装置において、
   前記閃光測光部の分割測光領域の少なくとも一部に対応した複数の焦点検出領域を有する焦点検出部をさらに備え、
   前記発光制御部は、前記焦点検出部の焦点状態信号に基づいて、前記閃光測光部の分割測光領域のゲイン設定を行うこと
   を特徴とする閃光制御装置。
6. 請求項５に記載の閃光制御装置において、
   前記発光制御部は、前記閃光測光部によって測光する前記定常光測光出力のうち、最高輝度及び／又は最低輝度の領域が前記焦点検出部の焦点状態信号により焦点の合っている領域でない場合には、その領域の定常光測光出力をゲイン設定に使用しないこと
   を特徴とする閃光制御装置。
7. 請求項１に記載の閃光制御装置において、
   前記発光制御部は、前記閃光発光部に第１予備発光及び第２予備発光を行わせ、
   前記閃光測光部は、前記第１予備発光時に測光すると共に、前記第２予備発光時に前記第１予備発光の出力に基づいて、前記発光制御部で設定されたゲインを用いて測光すること
   を特徴とする閃光制御装置。

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