JP4882159B2

JP4882159B2 - 閃光制御装置及びカメラシステム

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Publication number: JP4882159B2
Application number: JP2001119962A
Authority: JP
Inventors: 宏之岩崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2021-04-18
Also published as: US20020154910A1; US6560412B2; JP2002311479A

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】
従来、この種の閃光制御装置は、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、いわゆるＴＴＬ調光方式と呼ばれる方式により制御を行うものがある。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で測光し、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】
また、主にコンパクトカメラ等に採用されている閃光制御装置には、フラッシュマチック方式によって制御を行うものがある。この方式は、被写体距離Ｘ、絞り値Ｆ、及び、ＳＢ光のガイドナンバーＧＮとが、以下の数式１の関係が成り立つことを利用して、撮影時の被写体距離Ｘとカメラに備わったＳＢのガイドナンバーＧＮとから撮影時の絞り値Ｆを算出するものである。
【０００４】
ＧＮ＝Ｘ・Ｆ …（１）
【０００５】
ところが、前者のＴＴＬ調光方式では、被写体からの反射ＳＢ光を適量に制御するため、被写体の反射率にかかわらず一定濃度に撮影されてしまうという問題点があった。
しかし、後者のフラッシュマチック方式では、撮影者は、絞り値を自由に選択することができないために、一眼レフカメラ等の高機能カメラには採用することができなかった。
【０００６】
そこで、特開平４−１８２６３１号公報の装置では、以下のようなＴＴＬ調光の技術を開示している（図２２参照）。
（１）撮影の本発光に先立って閃光手段１００１によって予備発光を行い、シャッター面からの反射光を分割調光センサを備えた調光手段１００５で受光する。
（２）予備発光時の測光結果から本発光時の調光領域と調光補正量を領域設定手段１００３及び判別手段１００４によって算出する。
（３）算出された調光領域と調光補正量に応じて調光手段１００５によって本発光の調光を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の予備発光を行う閃光制御装置では、特に予備発光と本発光とを同一のＳＢで行う場合や、予備発光と本発光の時間間隔が短い場合には、予備発光によって本発光に使うエネルギーを消費してしまい、本発光時の最大発光量が小さくなってしまうという問題がある。この問題に対し、上記公報の装置では、あらかじめ予備発光での最大発光量を定め、それを越える発光を行わないことによって本発光時のエネルギーを確保している。具体的には、装着ＳＢに応じた所定光量の小発光（プレ発光）によって行う予備発光に対し、あらかじめ最大のプレ発光回数を定めている。ところが、交換可能な装着され得る全てのＳＢについて最大発光回数を同一に定めているため、最大本発光量の小さいＳＢ（以下、単に小さいＳＢと呼ぶ）が装着された場合には、予備発光時の負担が大きすぎ、本発光時に発光不可能になったり、光量不足となるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、最大本発光量の小さい閃光発光器であっても、予備発光を行いつつ本発光時に必要な発光量を確保することができる閃光制御装置を提供することである。
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、本発光の前に予備発光を行う閃光発光部を制御する閃光制御装置であって、前記閃光発光部が本発光可能な最大値に対応する最大本発光量情報と、予備発光の１回当たりの発光量に対応する予備発光情報とに基づいて、前記最大本発光量より発光量が少ない予備発光時の最大予備発光量を設定する最大予備発光量設定部と、前記最大予備発光量を上限として前記閃光発光部に予備発光を行わせる制御部とを含むこと、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１０】
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、前記最大予備発光量設定部は、前記最大本発光量情報と前記予備発光情報との比率にしたがって前記最大予備発光量を設定すること、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の閃光制御装置において、前記制御部は、予備発光時に前記閃光発光部に所定発光量の小発光を繰り返して行わせるように制御し、前記最大予備発光量設定部は、前記小発光を繰り返す回数の上限を設定することにより前記最大予備発光量を設定すること、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の閃光制御装置において、前記閃光発光部は、カメラ本体に着脱可能な閃光装置に備えられ、前記最大予備発光量設定部は、前記カメラ本体に備えられており、前記最大発光量情報及び前記予備発光情報は、前記閃光装置側から前記最大予備発光量設定部へ伝えられること、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の閃光制御装置において、前記閃光発光部及び前記最大予備発光量設定部は、カメラ本体に着脱可能な閃光装置に備えられていること、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１４】
請求項６の発明は、カメラ本体に着脱可能な閃光装置であって、前記カメラ本体からの指示を受信可能な受信部と、本発光の前に予備発光を行う閃光発光部と、前記閃光発光部が本発光可能な最大値に対応する最大本発光量情報と、予備発光の１回当たりの発光量に対応する予備発光情報とに基づいて、前記最大本発光量より発光量が少ない予備発光時の最大予備発光量を設定する最大予備発光量設定部と、前記最大予備発光量を上限として前記閃光発光部に予備発光を行わせる制御部とを含み、前記制御部は、前記受信部を介して前記カメラ本体から前記最大予備発光量を超える予備発光量の指示があったとき、前記最大予備発光量を超える予備発光を行わないように規制すること、を特徴とする閃光制御装置である。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項６に記載の閃光制御装置において、前記最大予備発光量設定部は、前記最大本発光量情報と前記予備発光情報との比率にしたがって前記最大予備発光量を設定すること、を特徴とする閃光制御装置である。
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の閃光制御装置において、前記制御部は、予備発光時に前記閃光発光部に所定発光量の小発光を繰り返して行わせるように制御し、前記最大予備発光量設定部は、前記小発光を繰り返す回数の上限を設定することにより前記最大予備発光量を設定すること、を特徴とする閃光制御装置である。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の閃光制御装置を含むことを特徴とするカメラシステムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
図１は、本発明によるカメラの閃光制御装置の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、メインミラー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定常光測光部２１上へ再結像される。
【００１７】
定常光測光部２１は、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の受光素子が用いられており、図３（ａ）に示すように、被写界を２２×１５の３３０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。
また、それぞれの領域は、図３（ｂ）に示すように、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の測光セルを持ち、それぞれの色に分解して測光可能になっている。
【００１８】
撮影時には、まず、絞り１０が所定値まで絞られると同時に、メインミラー２が跳ね上げられる。その後に、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１４を通して閃光測光部２２へ再結像させ、本発光時は、シャッター１１を開き、例えばＣＣＤ等によって構成される撮像素子１２の受光面上に光束を結像させる。
【００１９】
閃光測光部２２は、ＳＰＤとＳＰＤからの光電流を蓄積するコンデンサ、増幅アンプ等によって構成され、図５に示すように、領域Ｓ１〜Ｓ５に５分割されており、それぞれ図３のＢ１〜Ｂ５に対応している。
【００２０】
また、メインミラー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１３によって下へ折り曲げられ、例えばＣＣＤ等によって構成される焦点検出部２３へ導かれる。
【００２１】
焦点検出部２３は、図４に示す被写界の焦点検出領域Ｆ１〜Ｆ５についての焦点状態を検出し、その何れかの領域の焦点が合焦状態になるまで撮影レンズ１を駆動する。どの焦点検出領域を合焦させるかは、撮影者による手動選択、至近選択等がある。
【００２２】
図２は、本発明による閃光制御装置の実施形態の概略の構成を示すブロック図である。カメラ本体５１内の制御は、全てマイクロプロセッサであるカメラマイコン３０によって制御されている。
【００２３】
（測光・露出関連）
定常光測光部２１は、図３に示したように、被写界を２２×１５の３３０分割して測光する回路であり、その測光出力は、カメラマイコン３０へ出力されている。
カメラマイコン３０は、定常光測光部２１からの出力と、撮影レンズ５２に設けられたレンズマイコン３３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、感度設定部２５からの撮像素子１２の感度情報等に基づいて、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、絞り制御部２７やシャッター１１へ出力する。
絞り制御部２７は、レリーズスイッチ２６からのレリーズ信号に応じて、絞り１０の絞り込み／復帰の制御を行う。
【００２４】
（オートフォーカス関連）
焦点検出部２３は、図４に示したように、被写界の５領域についての焦点状態を検出する。その情報は、カメラマイコン３０で処理され、レンズ駆動量となってレンズ駆動部２４へ出力され、更に、レンズ本体５２内のレンズ光学系３１を合焦状態まで駆動する。このとき、レンズ光学系３１の移動量は、距離エンコーダ３２によって検出され、レンズマイコン３１を介して、カメラマイコン３０に伝達される。
【００２５】
（ＳＢ関連）
カメラマイコン３０は、測光値、絞り値、感度値、距離値、閃光発光部３６のバウンス状態などに基づいて、閃光測光部２２の設定ゲインを算出し、閃光測光部２２のゲイン設定を行う。その後に、カメラマイコン３０は、ＳＢ本体５３内のＳＢマイコン３５を通じて、閃光発光部３６を予備発光させ（カメラマイコン３０及びＳＢマイコン３５が予備発光実行部として動作）、閃光測光部２２は、被写体反射光量に応じた光電流を積分する。そして、カメラマイコン３０は、その積分値に基づいて、本発光量指示値を算出し、再び、ＳＢマイコン３５へ本発光量指示値を出力する。
【００２６】
ＳＢマイコン３５は、その本発光量指示値と、発光モニター部３７によって自ら測光した予備発光値とから本発光量を算出し、撮影時の発光トリガ信号（Ｘ信号）によって発光し、発光量を制御する。
【００２７】
図３（ａ）は、定常光測光部２１の分割状態を被写界に照らし合わせて示した図である。定常光測光部２１は、被写界のほぼ全面を３３０分割して測光し、それぞれの測光値を出力できるようになっている。また、測光領域を閃光測光部２２の分割形状に合わせて平均化した領域Ｂ１〜Ｂ５の測光値を出力可能になっている。
図３（ｂ）は、それぞれの測光領域がＲＧＢの３色の測光領域に分割されている所を示した図である。
【００２８】
図４（ａ）は、焦点検出部２３の検出領域を被写界に照らし合わせて示した図である。Ｆ１〜Ｆ５の５領域についての焦点状態をそれぞれ検出可能になっている。
図４（ｂ）は、焦点検出部２３の光学系を詳しく示した図である。焦点検出部２３の光学系は、撮影レンズ１、視野マスク１６、フィールドレンズ１９、セパレータレンズ２０、ＡＦ用センサ３４から構成されている。
【００２９】
図５は、閃光測光部２２の光学系と測光領域の分割形状を示した図である。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１４により閃光測光部２２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（ａ）における測光領域Ｂ１〜Ｂ５の各領域の番号と対応している。
【００３０】
図６は、閃光測光部２２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７及び図８のところで説明する。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７は、閃光測光部２２の各領域のアンプ・ゲインの設定方法を示した図である。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チャンネルが切り替わる。
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、そのチャンネルのゲインが設定される。Ｃｈ１〜Ｃｈ５は、それぞれＳ１〜Ｓ５に対応している。
【００３２】
図８は、閃光測光部２２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。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チャンネルが切り替わり、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９は、レリーズ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、閃光測光部２２のゲイン設定（ゲイン設定１）が行われる。ゲインの算出方法は、後で詳しく説明する。その後に、閃光発光部３６及び閃光測光部２２のウォーム・アップのために、プレ発光のカラ打ちが２発行われた後に、ＩＳ端子が立ち下げられて、積分（予備発光積分）が開始されると同時に、予備発光が行われる。
【００３４】
測光積分値が適当なレベルに達したか、プレ発光の回数が最大数（算出方法は、後述）になったところで予備発光が終了し、積分値の読み出し（読み出し１）が行なわれた後に、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、その後に、予備発光のときと同様に、ＩＳ端子を立ち下げ、積分（定常光積分）を行う。定常光積分のゲイン設定と積分時間については後述する。定常光積分が終了したら積分値を読み出し（読み出し２）た後に、ＩＳ端子を立ち上げて積分値をリセットする。その後、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ＳＢマイコン３５を通じて、閃光発光部３６へ通信し、撮影と同時に本発光制御を行い撮影が終了する。
【００３６】
図１０は、予備発光のやり直しがおこなれた場合の図である。図９に比べて、第１の予備発行後に、ゲイン設定を変えて行う第２の予備発光が行われる部分が異なっている。予備発光のやり直し及び第２の予備発光時のゲイン設定方法についても後述する。
【００３７】
図１１〜１５は、閃光測光部２２のゲイン設定パラメータとゲインについてわかりやすく示した図である。ゲインは、図５の領域Ｓ１〜Ｓ５について、それぞれ、以下の数式２に基づいて、別々に設定される。
【００３８】
GaV[i]=SvV+GnV+XmV+AvV+BvV[i]+BoV+ReV-Sa[i], i=1〜5 …（２）
【００３９】
ここで、GaV[i]の単位は、ＥＶであり、ｉの数値は、それぞれ領域Ｓの番号に対応している。また、GaV[i]の値が大きくなるほど、高いゲインが設定される。数式２の右辺のそれぞれの項について、以下に説明する。
【００４０】
SvV は、撮像素子１２の設定感度による変化量である。図１１に示すように、感度（ＳＶ）が上がるに連れてSvV も大きくなり、ゲインが上がる。これは、感度が高くなると、適正露光を与え得る距離が遠方側に伸びるため、予備発光測光も遠方まで対応させるためである。しかし、感度が高くても近距離での撮影が行われる場合もあるので、あまり感度を上げすぎないように、感度１ＥＶの変化に対して、SvV の値は、１以下になるよう調整されている。
【００４１】
GnV は、プレ発光１回当たりの発光量(GNp1)による変化量である。装着されるＳＢやＳＢ配光角によって、GNp1は、変化するので、その変化分を吸収させ、ＳＢがどの状態にあっても、一定した測光値が得られるようにするためである。そのため、図１２に示すように、GNp1が１ＥＶ大きくなると、GnV は、１ＥＶ小さくなるようになっている。
【００４２】
XmV は、距離による変化量である。どの距離にあっても、一定した測光値が得られるようにするためである。そのため、図１３に示すように、距離が１ＥＶ遠くなる（√２倍の距離）と、XmV も１ＥＶ大きくなるようになっている。
【００４３】
AvV は、絞り値による変化量である。どの絞り値であっても、一定した測光値が得られるようにするためである。そのため、図１４に示すように絞り値が１ＥＶ大きくなる（暗くなる）と、AvV も１ＥＶ大きくなるようになっている。
【００４４】
BvV[i]は、輝度値による変化量である。周囲光の輝度が高くなると、予備発光中にも、閃光測光部２２に周囲光が入ってしまい、ＳＢ反射光の積分値が十分蓄積される前に、ストップ信号が発生し、積分が終わってしまうことがある。そのため、周囲光の輝度が高い場合には、その輝度に応じて、その領域のゲインを下げておく。図１５に示すように、輝度がBvofset を越えたら、その後に、輝度が１ＥＶ増す毎に、ゲインを１ＥＶ下げていき、下げ幅がBvVmaxに達したら、BvV をそこでクリップする。
【００４５】
BoV は、ＳＢがバウンス状態にあるかないかで変わる値である。バウンスでない状態（通常の状態）では０であり、バウンス時は＋２ＥＶとする。これは、バウンス時は、天井などを介して被写体が照明されるので、反射光量が少なくなるためである。
【００４６】
ReV は、予備発光がやり直しされたか否かで変わる値である。１回目の予備発光では０であるが、１回目の予備発光で測光値が飽和してしまった場合には、この値を−３ＥＶとして、ゲインを下げて、２回目の予備発光を行う。
【００４７】
Sa[i] は、撮影レンズの種類と設定絞り値に応じて、算出される補正値である。この補正値は、各エリア毎に求める。実験などによって、あらかじめ算出式を定めておくようにすればよい。
【００４８】
図１６は、本実施形態による閃光制御装置のカメラマイコン３０のプログラムを示したフローチャートである。カメラのレリーズスイッチ２６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。以下ステップ毎に説明する。
【００４９】
Ｓ１０１では、カメラの諸設定（感度、測光モード、露出モードなど）を読み出す。
Ｓ１０２では、レンズ通信により、撮影レンズの焦点距離、開放Ｆ値、射出瞳距離、距離データなどを読み出す。
Ｓ１０３では、ＳＢ通信により、予備発光１発光当たりの発光量(GNp1)、最大本発光量(GNh ) 、ＳＢの状態（バウンス状態か否か）等を読み出す。
Ｓ１０４では、定常光測光を行い、Ｂ１〜Ｂ５の測光値等を算出する。
Ｓ１０５では、測光値を基に公知の手法により適正露出値Bvans を算出し、露出モードに応じて絞り値、シャッター値を算出する。
【００５０】
Ｓ１０６では、焦点検出を行う。
Ｓ１０７では、焦点検出の状態に応じてデフォーカス量が０になるまでレンズを駆動し、ピントを合わせる。
Ｓ１０８では、合焦位置での撮影レンズのピント距離を被写体距離とみなし、その値をレンズマイコン３３から読み出す。
Ｓ１０９では、レリーズが全押しされたか否かを判定し、肯定の場合には、Ｓ１１０に進み、否定の場合には、Ｓ１２６へジャンプする。
Ｓ１１０では、ミラーアップ、絞り込みを行う。
【００５１】
Ｓ１１１では、予備発光やり直しを示すFLG ＿PRE を０にセットする。
Ｓ１１２では、閃光測光部２２のＩＣゲインを数式２に基づいて算出する。
Ｓ１１３では、予備発光を行う。詳細は後述する。
Ｓ１１４では、閃光測光部２２の測光値から予備発光やり直し判定のための演算を行う。やり直し判定は、予備発光のプレ発光数が１回（カラ打ち除く）でストップし、かつ、Ｓ１〜Ｓ５の各積分値IGpre[i]が一つでも、あらかじめ記憶された飽和レベルに達していたら、やり直しとする。
Ｓ１１５では、やり直しか否かの判定を行い、肯定の場合には、Ｓ１１６へ進み、否定の場合には、Ｓ１１８へ進む。
【００５２】
Ｓ１１６では、予備発光やり直しを示すFLG ＿PRE を１にセットする。
Ｓ１１７では、やり直しゲイン値ReV を−３にセットする。
Ｓ１１８では、定常光積分を行い積分値IGtei[1]〜IGtei[5]を読み出す。定常光積分は、ゲイン設定及び積分時間を予備発光の場合と等しく設定する。つまり、図９において、tpre＝tteiとする。
Ｓ１１９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GV[1] 〜GV[5] を算出する。GV[i]（i= 1〜5 ）とは、各領域における被写体反射率に関係する変数であり、単位ＥＶで表したものである。GV[i] は、以下の数式３によって求める。
【００５３】
GV[i]=log2(GNp1)+log2(Qpre)+GaV[i]+log2(IGstop/IG[i])+Gofset …（３）
【００５４】
ここで、log2（）は（）内の２を底とした対数を表す。IGstopは、ストップ信号が出るときのIG[i] の理論値である。IG[i]=IGpre[i]-IGtei[i](IG[i]>0)である。
Ｓ１２０では、GV[i] の結果などを基に、後に説明する手法により、各領域の重みwt[i] とレベル補正値deltaYを算出する。
Ｓ１２１では、以下の数式４により、撮影時の本発光量指示値kgnを算出する。
【００５５】
kgn=deltaY-log2(GNp1)-log2(Qpre)-log2( Σ(wt[i]/2＾GV[i]))+C …（４）
【００５６】
ここで、log2（）は（）内の２を底とした対数、Ｃは、オフセット値である。また、本発光量指示値Kgnは、ＳＢ側で本発光量を算出するためのもとになる変数であり、総予備発光回数から無効予備発光回数stnを引いた予備発光の総光量に、この本発光量指示値Kgnを真数変換した値を掛け合わせることによって算出する。
【００５７】
Ｓ１２２では、本発光量指示値kgnと無効プリ発光回数stn を、ＳＢマイコン３５へ通信により伝達する。
無効プリ発光回数stn は、予備発光やり直しがなかった場合には、カラ打ち回数（２回）、やり直した場合には、カラ打ち回数と１回目の予備発光回数（１回）の和となる。
Ｓ１２３では、シャッターを開く。
Ｓ１２４では、閃光発光部３６により、本発光の発光量制御、撮像素子１２への露出を行う。
【００５８】
Ｓ１２５では、シャッター、絞り、ミラーを初期位置に復帰させる。
Ｓ１２６では、半押しタイマー起動後、所定時間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。
【００５９】
図１７は、本実施形態による閃光制御装置の予備発光の方法を示したフローチャートである。
Ｓ２０１では、以下の数式５によって、実際に閃光測光部２２に設定するゲインDApre[i]を算出する。
【００６０】
DApre[i]＝（pre ＿level[i]−GaV[i]*pre＿gamma ）*T/Tref （i= 1〜5 ）…（５）
【００６１】
ここで、pre ＿level[i]は、予備発光調光レベルの基準値、pre ＿gammaは、ガンマ調整値、T は、現在の温度、Trefは、調整時の温度をそれぞれ示している。また、-GaV[i] とマイナスになっている理由は、図６に示した閃光測光部２２のＤＡ端子電圧を低くすると、ゲインが高くなる仕様のためである。
【００６２】
Ｓ２０２では、カラ打ちを２回行う。
Ｓ２０３では、trpeの計時を開始する。ＩＳ＝Ｌとして積分を開始する。
Ｓ２０４では、予備発光のプリ発光数を示す変数Qpreに０をセットする。
【００６３】
Ｓ２０５では、Qpreに１を加算する。
Ｓ２０６では、発光量GNp1でプレ発光する。
Ｓ２０７では、ストップ信号が出たかを判定し、肯定の場合には、Ｓ２０９にジャンプし、否定の場合には、Ｓ２０８へ進む。
Ｓ２０８では、プリ発光数がQpre＿ max回に達したかを判定し、肯定の場合には、Ｓ２０９に進み、否定の場合には、Ｓ２０５へ戻る。
Ｓ２０９では、tpreの計時を終了する。
Ｓ２１０では、積分値IGpre[i]を読み出し、IGpre[i]へ格納した後に、リターンする。
【００６４】
プレ発光回数の上限Qpre＿ maxは、カメラマイコン３０内に設けられた最大予備発光量設定部（不図示）によって算出される。以下に、Qpre＿ maxの算出の仕方について説明する。
そもそも、プレ発光１回あたりの光量GNp1及び最大本発光量（フル発光時の光量）GNh は、装着されるＳＢに応じて任意の値を持ち得るものである。一例として、仮に、GNp1が等しくGNh の異なる２つのＳＢがあった場合を考えると、予備発光時の負担は、当然GNh の小さいＳＢの方が大きい。
【００６５】
つまり、同回数のプレ発光からなる予備発光を行った場合でも、最大本発光量の小さいＳＢの方が最大本発光量の大きいＳＢ（以下、単に大きいＳＢと呼ぶ）よりも全発光量に対する予備発光量の割合が大きく、本発光時に残っているエネルギー量が小さいことになる。
【００６６】
逆に、GNh が同じだとすれば、GNp1の大きいＳＢの方が本発光時に残っているエネルギー量は小さい。これより、最低限必要な本発光時の残留エネルギーを確保するためには、プレ発光回数の上限Qpre＿ maxを装着されるＳＢの特性に応じて変化させることが望ましいことがわかる。上記のような関係より、そのＳＢに最適なQpre＿ maxの値はGNp1とGNh によって求めることができる。
【００６７】
ところで、ガイドナンバーGNp1の発光をｎ回行った場合、その総発光量は、次式により求められる。
【００６８】
GNp1＊√n
【００６９】
しかし、消費エネルギーについてはこの通りにはならない。これは、ＳＢを発光させるためのトリガに消費する分や発光量に応じた発光効率などに起因するものと思われる。従って、あるGNh 及びGNp1の定まったＳＢにおいて、ある一定エネルギーを予備発光分に割り当てようとする場合、その最適なQpre＿ maxを上記のようなエネルギー換算の式で求めることは、一般的には不可能である。従って、最適なQpre＿ maxは、実験に基づいた値に沿うような近似式を用いる方が実際的である。
【００７０】
図１８は、近似式によってGNh と最適なQpre＿ maxの関係を示した図である。以下に示す数式６，７は、その近似式の一例である。
【００７１】
Qpre＿ max＝GNh ／GNp1 …（６）
【００７２】
Qpre＿ max＝Hgn−Pgn−30 …（７）
【００７３】
ただし、Hgn ＝12＊log2(GNh )、Pgn ＝12＊log2(GNp1)、log2（）は、（）内の２を底とした対数をとる関数である。
【００７４】
数式７の場合は、カメラ〜ＳＢ間の通信によって交信するデータがHgn 、Pgn という形式をとる場合に、比較的簡単な近似式によってQpre＿ maxを求めることができる例である。
また、近似式は、数式６，７に限らず、実状にあったものを適宜使用すればよい。
【００７５】
次に、図１６のステップＳ１２０のwt[i] 、deltaY算出方法について説明する。まず、数式３で求められた各領域のGV[i] を用いて、各領域の被写体反射率RefEV[i]を、数式８を用いて算出する。
【００７６】
RefEV[i]＝２＊Ｘ＋AV−GV[i] （i= 1〜5 ） …（８）
【００７７】
ただし、Ｘは、撮影距離（単位は、ｍ）、AVは、撮影絞り値（単位は、ＡＶ）である。
ここで、RefEV[i]は、反射率が標準値であった場合は０、反射率が標準よりも１段高かった（＋１段）場合は＋１、同様に、１段低かった（−１段）場合には−１となるような変数である。
【００７８】
次に、RefEV[i]を用いて、反射率に応じた各領域に対する重み付け数RefG[i] を数式９を用いて算出する。
【００７９】
ＲｅｆＧ[ｉ]＝１／(２＾(Ａｂｓ(ＲｅｆＥＶ[ｉ]))) （ｉ＝１〜５）・・・（９）
【００８０】
ただし、Abs （）は、（）内の絶対値を求める関数である。RefG[i] は、図１９に示すように、被写体の反射率が標準値の場合には、１、また、標準値からから離れるに従って小さくなっていく変数である。
次に、数式１０により、RefG[i] を規格化し、各領域対する重みwt[i] を算出する。
【００８１】
wt[i] ＝RefG[i] ／Σ（RefG[i] ）（i= 1〜5 ） …（１０）
【００８２】
ただし、Σ（）は、（）内の変数RefG[i] （i= 1〜5 ）の総和を求める関数である。
次に、数式８で求めたRefEV[i]を再び用いて、数式１１により被写界全体での反射率補正値RefMain を算出する。
【００８３】
RefMain ＝log2（Σ(wt[i]＊２＾RefEV[i]) ）（i= 1〜5 ） …（１１）
【００８４】
ただし、Σ（）は、数式１０と同様の関数であり、log2（）は、（）内の２の対数を表す関数である。
次いで、RefMain を用いて、本発光量補正値deltaYを、数式１２により算出する。
【００８５】
deltaY＝krm*RefMain …（１２）
【００８６】
反射率とdeltaYの関係を図２０に示す。ここで、krm は、反射率の補正度合いを調節する定数でありkrm ＝０．５程度の数値を用いるが、必要に応じて変更可能にしてもよい。
【００８７】
図２１は、本実施形態による閃光制御装置の本発光の動作を示したフローチャートである。
Ｓ３０１では、本発光量演算のためのkgn、stn が通信されたか否かを判定し、肯定の場合には、Ｓ３０２に進み、否定の場合には、Ｓ３０３へ進む。
Ｓ３０２では、本発光量を算出する。
Ｓ３０３では、通信データが来ない場合には外部調光モードにセットする。外部調光モードとは、ＳＢ本体５３に内蔵されたセンサ（不図示）によって被写体からの反射光を検出し、その反射光が一定値に達したら、発光をストップするモードである。
Ｓ３０４では、発光トリガ（Ｘ信号）が来たかを判定し、肯定の場合には、Ｓ３０５に進み、否定の場合には、Ｓ３０１へ戻る。
Ｓ３０５では、セットされたモードで本発光制御を行う。
【００８８】
（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。
例えば、本実施形態では、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた電子スチルカメラを例にして説明したが、銀塩フィルムを露光するカメラにも同様に適用することができる。
また、本実施形態において、カメラ本体５１内のカメラマイコン３０が最大予備発光量を決定して制御する例を示したが、これに限らず、例えば、ＳＢ本体５３内のＳＢマイコン３５に予備発光規制部を設け、この予備発光規制部が予め最大予備発光量を決めていて、カメラ本体５１側からの指示に対して予備発光量を規制するようにしてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、閃光発光部の最大発光量情報に基づいて、最大予備発光量を設定するようにしたので、閃光発光部の最大発光量が少ない場合であっても、予備発光を行いつつ本発光時に必要な発光量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による閃光制御装置の実施形態の光学系を示した図である。
【図２】本実施形態による閃光制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態による閃光制御装置の定常光測光部の分割形状を示す図である。
【図４】本実施形態による閃光制御装置の焦点検出部の領域と光学系を示した図である。
【図５】本実施形態による閃光制御装置の閃光測光部の光学系及び分割形状を示した図である。
【図６】本実施形態による閃光制御装置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７】本実施形態による閃光制御装置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８】本実施形態による閃光制御装置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９】本実施形態による閃光制御装置の発光動作をわかりやすく説明した図である。
【図１０】本実施形態による閃光制御装置の発光動作をわかりやすく説明した図である。
【図１１】本実施形態による閃光制御装置の各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図である。
【図１２】本実施形態による閃光制御装置の各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図である。
【図１３】本実施形態による閃光制御装置の各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔に示した図である。
【図１４】本実施形態による閃光制御装置の各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図である。
【図１５】本実施形態による閃光制御装置の各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔に示した図である。
【図１６】本実施形態による閃光制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態による閃光制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】近似式によってGNh と最適なQpre＿ maxの関係を示した図である。
【図１９】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図である。
【図２０】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図である。
【図２１】本実施形態による閃光制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】従来のＴＴＬ調光を示す図である。
【符号の説明】
１撮影レンズ
２メインミラー
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
１０絞り
１１シャッター
１２撮像素子
１３サブミラー
１４調光用レンズ
１６視野マスク
１９フィールドレンズ
２０セパレータレンズ
２１定常光測光部
２２閃光測光部
２３焦点検出部
２４レンズ駆動部
２５感度設定部
２６レリーズ・スイッチ
２７絞り制御部
３０カメラマイコン
３１レンズ光学系
３２距離エンコーダ
３３レンズマイコン
３４ＡＦ用センサ
３５ＳＢマイコン
３６閃光発光部
３７発光モニター部

Claims

本発光の前に予備発光を行う閃光発光部を制御する閃光制御装置であって、
前記閃光発光部が本発光可能な最大値に対応する最大本発光量情報と、予備発光の１回当たりの発光量に対応する予備発光情報とに基づいて、前記最大本発光量より発光量が少ない予備発光時の最大予備発光量を設定する最大予備発光量設定部と、
前記最大予備発光量を上限として前記閃光発光部に予備発光を行わせる制御部とを含むこと、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項１に記載の閃光制御装置において、
前記最大予備発光量設定部は、前記最大本発光量情報と前記予備発光情報との比率にしたがって前記最大予備発光量を設定すること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項１又は請求項２に記載の閃光制御装置において、
前記制御部は、予備発光時に前記閃光発光部に所定発光量の小発光を繰り返して行わせるように制御し、
前記最大予備発光量設定部は、前記小発光を繰り返す回数の上限を設定することにより前記最大予備発光量を設定すること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の閃光制御装置において、
前記閃光発光部は、カメラ本体に着脱可能な閃光装置に備えられ、
前記最大予備発光量設定部は、前記カメラ本体に備えられており、
前記最大発光量情報及び前記予備発光情報は、前記閃光装置側から前記最大予備発光量設定部へ伝えられること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の閃光制御装置において、
前記閃光発光部及び前記最大予備発光量設定部は、カメラ本体に着脱可能な閃光装置に備えられていること、
を特徴とする閃光制御装置。
カメラ本体に着脱可能な閃光装置であって、
前記カメラ本体からの指示を受信可能な受信部と、
本発光の前に予備発光を行う閃光発光部と、
前記閃光発光部が本発光可能な最大値に対応する最大本発光量情報と、予備発光の１回当たりの発光量に対応する予備発光情報とに基づいて、前記最大本発光量より発光量が少ない予備発光時の最大予備発光量を設定する最大予備発光量設定部と、
前記最大予備発光量を上限として前記閃光発光部に予備発光を行わせる制御部とを含み、
前記制御部は、前記受信部を介して前記カメラ本体から前記最大予備発光量を超える予備発光量の指示があったとき、前記最大予備発光量を超える予備発光を行わないように規制すること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項６に記載の閃光制御装置において、
前記最大予備発光量設定部は、前記最大本発光量情報と前記予備発光情報との比率にしたがって前記最大予備発光量を設定すること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項６又は請求項７に記載の閃光制御装置において、
前記制御部は、予備発光時に前記閃光発光部に所定発光量の小発光を繰り返して行わせるように制御し、
前記最大予備発光量設定部は、前記小発光を繰り返す回数の上限を設定することにより前記最大予備発光量を設定すること、
を特徴とする閃光制御装置。
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の閃光制御装置を含むこと、
を特徴とするカメラシステム。