JP5196985B2 - カメラシステム及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、閃光装置を用いた撮影が可能な撮像装置及び閃光装置と撮像装置を有するカメラシステムに関する。

この種のカメラシステムとして、撮影に際し、露光前にプリ発光を行い、そのプリ発光量を測光センサ等で測光し、撮影時のメイン発光量を制御するものが知られている。また、カメラシステムでは、撮影前に撮像素子で受けた画像を、リアルタイムに表示装置に表示するライブビュー状態から撮影を行うことが行われる。

ライブビュー状態から閃光装置を用いた撮影（ストロボ撮影）を行う場合、撮像素子でプリ発光を測定する方式が存在する。また、主ミラーを撮影状態から観察状態に戻し、レンズを通過してきた光を測光するダイナミックレンジの広い測光センサを用いて、プリ発光量を測光する方式も存在する。以下に、それぞれの動作を説明する。ここで、撮影状態とは、撮像素子に被写体像を受光させるために、主ミラーが撮影レンズと撮像素子の間に位置する光路から退避した状態のことを示す。また、観察状態とは、撮像素子とは別に設けられた測光センサに被写体像を受光させるために、主ミラーが光路に進入した状態のことを示す。撮影状態では光学ファインダで被写体像を確認することはできないが、カメラの背面モニタ等の画像表示部に被写体像をリアルタイムで表示させる設定が可能となる。反対に、観察状態では画像表示部に被写体像をリアルタイムで表示させることはできないが、光学ファインダで被写体像を確認することができる。

図６は撮像素子でプリ発光を測定する方式を用いた場合における、従来のライブビュー中のストロボ撮影動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、閃光装置によるプリ発光波形６０Ａ、撮像素子の蓄積と読み出しの制御信号６０Ｂ、および撮像素子の特定領域あるいは平均の出力６０Ｃが表されている。ここで、制御信号６０Ｂは模式的に表されており、そのＨレベルは蓄積を表し、Ｌレベルは読み出しを表す。また、撮像素子の飽和時の値６０Ｃ＿ＭＡＸが示されている。

このカメラシステムでは、ライブビュー中、撮像素子の読み出しは周期的に行われる。従って、制御信号６０Ｂは、ＨレベルとＬレベルを繰り返す（図６のＴ１〜Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ３〜Ｔ４〜Ｔ５）。そして、プリ発光が実行される（図６のＴ５〜Ｔ６）。このとき、被写体との距離が短かったり、反射率が高かったりした場合、撮像素子の出力が飽和してしまう場合がある（図６のＴ６〜Ｔ７）。このような場合、プリ発光の発光量を小さくして再度、プリ発光が行われる（図６のＴ８〜Ｔ９）。

そして、プリ発光時の撮像素子の出力６０Ｃ（プリ発光の測光値）が飽和しないレベルである場合、プリ発光量における測光値とする。このプリ発光の測光値を元に、撮影時（画像記録時）のメイン発光量が演算され、撮像素子の蓄積中に閃光装置の本発光が行われる（図６のＴ１１〜Ｔ１２）。

図７は主ミラーを撮影状態から観察状態に戻し、レンズを通過してきた光を測光するダイナミックレンジの広い測光センサを用いて、プリ発光量を測光する方式を用いた場合における、従来のライブビュー中のストロボ撮影動作を表すタイミングチャートである。

このタイミングチャートには、閃光装置のプリ発光波形７０Ａ、撮像素子の蓄積と読み出しの制御信号７０Ｂ、および撮像素子の特定領域あるいは平均の出力７０Ｃが表されている。ここで、制御信号７０Ｂは模式的に表されており、そのＨレベルは蓄積を表し、Ｌレベルは読み出しを表す。また、撮像素子の飽和時の値７０Ｃ＿ＭＡＸが示されている。

また、タイミングチャートには、主ミラーの観察状態において、レンズを通過した光を測光する測光センサの蓄積制御信号７０Ｅ、および測光センサの出力７０Ｆが表されている。ここで、蓄積制御信号７０ＥのＨレベルは蓄積を表し、Ｌレベルは読み出しを表す。また、測光センサの飽和レベル７０Ｆ＿ＭＡＸが示されている。なお、測光装置は、ダイナミックレンジを広くとるために、ログ（ＬＯＧ）で圧縮された値を出力することが、一般的である。

このカメラシステムでは、ライブビュー中、撮像素子の読み出しが周期的に行われる（図７のＴ１〜Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ３〜Ｔ４〜Ｔ５）。閃光装置を用いた撮影（ストロボ撮影）を行う場合、主ミラーは撮影状態から観察状態に変更される（図７のＴ５〜Ｔ６）。閃光装置による発光前の周囲の明るさを測光するために、測光センサが蓄積する（図７のＴ６〜Ｔ７）。そして、測光センサの出力が読み込まれる（図７のＴ７〜Ｔ８）。

閃光装置のプリ発光で照射された明るさを測光するために、測光センサの蓄積中、閃光装置によるプリ発光が行われる（図７のＴ９〜Ｔ１０）。そして、測光装置の出力が読み込まれる（図７のＴ１０〜Ｔ１１）。

プリ発光前の周囲の明るさとプリ発光照射時の測光値とから、撮影時における閃光装置のメイン発光量が演算されると共に、主ミラーは撮影状態に変更される（図７のＴ１１〜Ｔ１２）。そして、撮像装置の蓄積中に閃光装置は本発光を行う（図７のＴ１２〜Ｔ１３）。

また、ダイナミックレンジの広い測光センサを用いて、プリ発光量を測光する方式のカメラシステムとして、特許文献１に記載の撮像装置が知られている。この撮像装置は、電子的観察状態からのフラッシュ撮像を行う際、フラッシュ撮像の前にシャッタを閉じ動作させ、シャッタでの反射光を受けた受光素子からの出力に基づいてフラッシュユニットの発光量を設定する。
特開２００７−０２０１２５号公報

しかしながら、上記従来のカメラシステムでは、以下に掲げる問題があった。前述した撮像素子でプリ発光を測光する方式では、通常、撮像素子はログ圧縮を行わない形式で出力するため、そのダイナミックレンジが狭い。プリ発光の受光量が撮像素子のダイナミックレンジから外れてしまうと、プリ発光量を変更して再度測光を行う。このため、複数回のプリ発光が必要となることが多く、レリーズボタンが押されてから撮像動作が開始されるまでのタイムラグ（レリーズタイムラグ）が安定しなかったり、あるいは安定させるためにタイムラグを大きな値にしなければならなかった。

また、主ミラーを撮影状態から観察状態に戻し、レンズを通過してきた光を測光するダイナミックレンジの広い測光センサを用いて、プリ発光量を測光する方式では、次のような問題があった。すなわち、主ミラーを撮影状態から観察状態に移動させる時間（図７のＴ５〜Ｔ６）、および主ミラーを観察状態から撮影状態に戻す時間（図７のＴ１１〜Ｔ１２）が必要となってしまい、タイムラグが大きくなってしまっていた。

そこで、本発明は、ライブビュー中、閃光装置を用いた撮影時、レリーズボタンが押されてから撮像動作が開始されるまでのタイムラグが安定し、かつ短いタイムラグで撮影が可能であるカメラシステム及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るカメラシステムは、閃光装置と撮像装置を有するカメラシステムであって、前記閃光装置の本発光の前に行われる第１のプリ発光時に測光を行う第１の測光手段と、前記第１の測光手段により測光を行う際には測光を行わず、前記第１のプリ発光と前記本発光との間に行われる第２のプリ発光時に測光を行う第２の測光手段と、前記第１の測光手段による前記第１のプリ発光時の測光値に基づいて、前記第２の測光手段の出力が所定の範囲内となるように前記第２のプリ発光時における前記カメラシステムの撮影条件を設定する設定手段と、前記第２の測光手段による前記第２のプリ発光時の測光値に基づいて、前記閃光装置の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、閃光装置を用いた撮影が可能な撮像装置であって、前記閃光装置の本発光の前に行われる第１のプリ発光時に測光を行う第１の測光手段と、前記第１の測光手段により測光を行う際には測光を行わず、前記第１のプリ発光と前記本発光との間に行われる第２のプリ発光時に測光を行う第２の測光手段と、前記第１の測光手段による前記第１のプリ発光時の測光値に基づいて、前記第２の測光手段の出力が所定の範囲内となるように、前記第２のプリ発光時における前記撮像装置および前記閃光装置の少なくとも一方の撮影条件を設定する設定手段と、前記第２の測光手段による前記第２のプリ発光時の測光値に基づいて、前記閃光装置の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ライブビュー中、閃光装置を用いた撮影時、レリーズボタンが押されてから撮像動作が開始されるまでのタイムラグが安定し、かつ短いタイムラグで撮影が可能である。

本発明のカメラシステム及び撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のカメラシステムは、閃光装置（ストロボ）を搭載したデジタル一眼レフレックスカメラからなるカメラシステムに適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態におけるカメラシステム及びその制御方法の構成を示す図である。このカメラシステムは、カメラ１００、レンズ部２００および閃光装置３００から構成される。

（カメラ１００の構成）
カメラ１００内のマイクロコンピュータ（カメラマイコン）１０１は、デジタルカメラ１００の各部を制御し、演算を行う。撮像素子１０２は、赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳ等であり、後述する撮影レンズ２０２により結像された被写体像を撮像する。また、ライブビュー撮影時、撮像素子１０２は測光装置（請求項に記載の第２の測光手段に相当）としても動作する。

ＡＤ変換部１０３は、撮像素子１０２の信号に対してアナログデジタル（ＡＤ）変換を行う。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０４は、撮像素子１０２およびＡＤ変換部１０３の駆動タイミングを発生する。デジタル信号処理回路１０５は、ＡＤ変換部１０３でデジタル信号に変換された画像データに対し、画像処理パラメータに従った画像処理を行う。画像表示部１０６は、撮像素子１０２で撮像された画像や設定等を表示する。画像記録部１０７は、撮影された画像を記録する。

一眼レフレックスカメラの光学的な構成を示す。主ミラー１５０は、カメラマイコン１０１からの制御信号により制御されるモータ等で駆動され、ファインダ１６０での観察状態１５０Ａのときに撮影光路に斜設され、撮影状態１５０Ｂのときに撮影光路から退避する。

ピント板１５１は撮影レンズ２０２の予定結像面に配置される。ペンタダハプリズム１５２は、撮影レンズ２０２からの光路をファインダ１６０側に変更する。ファインダ１６０は、撮影者がピント板１５１を観察するための窓である。撮影者はファインダ１６０を通して撮影画面を観察する。

結像レンズ１５３および測光センサ１５４は観察画面内の被写体輝度を測定するために設けられる。測光センサ１５４は請求項に記載の第１の測光手段に相当する。結像レンズ１５３は、ペンタダハプリズム１５２内の反射光路を介して、ピント板１５１と測光センサ１５４とを共役に関係付けている。

測光センサ１５４は、カメラマイコン１０１のＡＤ端子に接続され、測光値を読み取る。測光センサ１５４によって読み取られる測光値に対し、通常、ＬＯＧ圧縮が行われるので、測光センサ１５４は、撮像素子１０２に比べ、ダイナミックレンジの広いものとして使用される。

シャッタ１５５は、撮像素子１０２を遮光し、先幕と後幕の走行間隔で露光を行う。シャッタ１５５の動作は、カメラマイコン１０１によって制御される。なお、撮像素子１０２は、シャッタ１５５を必要としない電子シャッタの構成を有してもよい。

カメラ１００と閃光装置３００とのインターフェース（接続端子）１３０は、Ｘ端子、ＧＮＤ、ＳＣＬＫ＿Ｓ端子およびＭＯＳＩ＿Ｓ端子で構成され、カメラマイコン１０１および閃光装置マイコン３１３間の通信を可能にする。Ｘ端子は発光開始信号を伝達する。ＳＣＬＫ＿Ｓ端子は、閃光装置マイコン３１３との通信クロックを伝達する。ＭＯＳＩ＿Ｓ端子は、ＳＣＬＫ＿Ｓ端子の通信クロックに同期してカメラマイコン１０１から閃光装置マイコン３１３にデータを送信する。また、ＭＩＳＯ＿Ｓ端子は、ＳＣＬＫ＿Ｓ端子の通信クロックに同期して閃光装置マイコン３１３からカメラマイコン１０１にデータを送信する。

カメラ１００とレンズ部２００とのインターフェース（接続端子）１２０は、ＧＮＤ、ＳＣＬＫ＿Ｌ端子、ＭＯＳＩ＿Ｌ端子およびＭＩＳＯ＿Ｌ端子で構成され、カメラマイコン１０１とレンズマイコン２０１間の通信を可能にする。ＳＣＬＫ＿Ｌ端子は、レンズマイコン２０１との通信クロックを伝達する。ＭＯＳＩ＿Ｌ端子は、ＳＣＬＫ＿Ｌ端子の通信クロックに同期してカメラマイコン１０１からレンズマイコン２０１にデータを送信する。ＭＩＳＯ＿Ｌ端子は、ＳＣＬＫ＿Ｌ端子の通信クロックに同期してレンズマイコン２０１からカメラマイコン１０１にデータを送信する。

（レンズ部２００の構成）
レンズ部２００内のレンズマイコン２０１は、レンズ部内の各部の動作を制御する。撮影レンズ２０２は複数枚で構成される。レンズ駆動部２０３は、撮影レンズ２０２内の焦点位置合わせ用の光学系レンズを移動させる。レンズの駆動量は、カメラ１００内の自動焦点検出部（図示せず）の出力から、カメラマイコン１０１によって演算される。この駆動量は、カメラマイコン１０１からレンズマイコン２０１に送信される。レンズマイコン２０１は、レンズ駆動部２０３を制御し、送信された駆動量分だけ光学系レンズを移動させる。

エンコーダ２０４は、撮影レンズ２０２の焦点位置を検出する。絞り２０５は、絞り制御部２０６により制御される。なお、撮影レンズ２０２の焦点距離は、単焦点のものであってもよいし、可変であっても構わない。

（閃光装置３００の構成）
閃光装置３００内の閃光装置マイコン３１３は、閃光装置内の各部の動作を制御する。電池３０１は電源である。昇圧回路３０２は、電池３０１の電圧を数百ｖに昇圧する。コンデンサ３０３は、昇圧回路３０２の出力を充電する。抵抗３０４、３０５は、コンデンサ３０３に充電された電圧を分圧し、その分圧点は、閃光装置マイコン３１３のＡ／Ｄ変換端子ＭＣＶ＿ＡＤに接続される。

放電管３０７は、コンデンサ３０３に充電されたエネルギーを光に変換し、被写体に照射する。トリガ部３０６は、放電管３０７の発光開始時に数ｋｖの電圧を印加させる。発光制御回路３０８は、放電管３０７の発光の開始および停止を制御する。発光時、コンデンサ３０３の高圧側から、放電管３０７、発光制御回路３０８、コンデンサ３０３の低圧側（ＧＮＤ）へと放電ループが形成される。

センサ３１０は、放電管３０７の発光を受光するフォトダイオード等からなる。積分回路３０９は、センサ３１０の受光量を積分する。積分回路３０９の出力は、コンパレータ３１２の反転入力と、閃光装置マイコン３１３のＡ／Ｄコンバータ端子ＩＮＴ＿ＡＤ端子に接続されている。コンパレータ３１２の非反転入力は、閃光装置マイコン３１３に内蔵されたＤ／Ａコンバータの出力であるＩＮＴ＿ＤＡＣ端子に接続される。コンパレータ３１２の出力は、ＡＮＤゲート３１１の入力に接続される。ＡＮＤゲート３１１のもう一方の入力は、閃光装置マイコン３１３のＦＬ＿ＳＴＡＲＴ端子に接続される。ＡＮＤゲート３１１の出力は、発光制御回路３０８に接続される。

（閃光装置の発光動作）
閃光装置マイコン３１３は、ＣＨＧ＿ＯＮ端子をＨレベルにして、昇圧回路３０２を動作させ、コンデンサ３０３を充電する。閃光装置マイコン３１３は、ＭＣＶ＿ＡＤ端子から検出された充電電圧（ＭＣＶ）をＡ／Ｄ変換し、充電電圧が所定電圧以上となるまで、充電を続ける。

カメラマイコン１０１により設定された発光量が、カメラマイコン１０１との通信により閃光装置マイコン３１３に設定されると、閃光装置マイコン３１３は、設定された発光量に応じた電圧をＩＮＴ＿ＤＡＣ端子から出力する。カメラマイコン１０１からＸ端子を介して発光開始信号が閃光装置マイコン３１３に入力されると、閃光装置マイコン３１３は、ＦＬ＿ＳＴＡＲＴ端子にＨレベルを出力し、ＴＲＩＧ端子に所定時間Ｈレベルを出力する。これにより、放電管３０７は発光を開始する。同時に、閃光装置マイコン３１３は、ＩＮＴ＿ＳＴ端子をＨレベルにし、積分回路３０９の動作を開始させる。

積分回路３０９は、センサ３１０で受光した光を積分し、その積分出力がＩＮＴ＿ＤＡ端子で設定した値より高くなると、コンパレータ３１２の出力はＨレベルからＬレベルとなる。発光制御回路３０８は、この信号をＡＮＤゲート３１１介して受けると、放電ループを遮断し、放電を停止させる。

発光停止後、閃光装置マイコン３１３は、ＩＮＴ＿ＡＤ端子で積分回路３０９の出力をＡ／Ｄ変換し、放電管３０７の発光量（ＩＮＴ）を検出する。

（カメラのライブビュー動作とプリ発光）
上記構成を有するカメラシステムのストロボ撮影動作を示す。ここで、カメラ１００に設けられたライブビューの開始操作部材（図示せず）が操作されると、ライブビュー動作が行われる。

図２はライブビュー動作およびプリ発光時の信号の変化を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、閃光装置３００の発光波形１２Ａ、撮像素子１０２の蓄積／読み出し制御信号１２Ｂ、撮像素子１０２の出力１２Ｃ、測光センサ１５４の蓄積制御信号１２Ｅおよび測光センサ１５４の出力１２Ｆが示されている。

蓄積／読み出し制御信号１２Ｂは、模式的な信号であり、そのＨレベルで蓄積を表し、Ｌレベルで読み出しを表す。撮像素子１０２の出力１２Ｃは、特定領域の出力あるいは平均の出力を表し、その飽和時の出力値を飽和レベル１２Ｃ＿ＭＡＸで表す。測光センサ１５４の蓄積制御信号１２Ｅは、主ミラー１５０が観察状態１５０Ａに位置するとき、レンズを通過した光を測光する際の制御信号であり、そのＨレベルで蓄積を表し、Ｌレベルで読み出しを表す。測光センサ１５４の出力１２Ｆの飽和時の出力値は、飽和レベル１２Ｆ＿ＭＡＸで表される。

図３はライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。この処理はカメラマイコン１０１によって実行される。即ち、カメラマイコン１０１は、ライブビューの開始操作部材（図示せず）が操作されたことにより、本処理を実行し、ライブビュー（ＬＶ）の動作への移行を開始する。

まず、カメラマイコン１０１は、測光センサ１５４により、撮影レンズ２０２を通過し観察状態１５０Ａの位置にある主ミラー１５０で反射された周辺光の測光値ＥＶＡを読み込む（ステップＳ１、図２のＴ１〜Ｔ２〜Ｔ３）。

カメラマイコン１０１は、閃光装置３００にプリ発光を行わせるために、閃光装置３００とのインターフェース１３０の端子を使用し、プリ発光量ＦＰ＿ＳＴＤを閃光装置マイコン３１３に送信する（ステップＳ２）。

カメラマイコン１０１は、Ｘ端子をオンにし、閃光装置マイコン３１３にプリ発光を実行させる。さらに、カメラマイコン１０１は、測光センサ１５４で受光したプリ発光時の被写体からの反射光＋周辺光の測光値ＥＶＦＡを測光する（ステップＳ３、図２のＴ４〜Ｔ５〜Ｔ６）。

カメラマイコン１０１は、Ｓ３の測光値ＥＶＦＡおよびＳ２の測光値ＥＶＡから、次のような数値を演算やテーブルにより算出する（ステップＳ４）。算出される数値としては、プリ発光成分のみの被写体からの反射光量ＥＶＤＦ、適正となる露光量ＥＶＴ、カメラの設定に応じた撮影時の絞り値ＡＶ＿Ｍ、シャッタ速度（蓄積時間）ＴＶ＿Ｍおよび撮像素子１０２のゲイン（感度）ＳＶ＿Ｍである。

なお、撮影時の絞り値ＡＶ＿Ｍ、シャッタ速度ＴＶ＿Ｍおよび撮像素子のゲインＳＶ＿Ｍは、それぞれ数式（１）、（２）、（３）で定義される段数表示となる。

ＡＶ ＝ ２ｌｏｇ２（Ｎ） ……（１）
ＴＶ ＝ −ｌｏｇ２（ｔ） ……（２）
ＳＶ ＝ ｌｏｇ２（ＩＳＯ／１００） ……（３）
また、メイン発光量（本発光量）ＦＭ＿ＳＴＤは、プリ発光を測光してメイン発光量を決定する際の既知の制御演算を用いて算出される。例えば、メイン発光量ＦＭ＿ＳＴＤは、数式（４）に従って、プリ発光量ＦＰ＿ＳＴＤの何段違いの発光量であるか演算される。

（ＥＶＴ−ＥＶＡ）／ＥＶＤＦ ……（４）
また、ライブビュー中の適正露出はＥＶＴと同じである。ライブビュー動作に伴う、絞り値ＡＶ＿ＬＶ、蓄積時間ＴＶ＿ＬＶおよび撮像素子１０２のゲインＳＶ＿ＬＶは、既知の演算を用いて演算かつ設定される。

さらに、ライブビュー中の閃光装置３００のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶの演算、およびライブビュー中のプリ発光時のゲインＳＶ＿ＬＶＰの演算について説明する。プリ発光量ＦＰ＿ＬＶの演算は、発光が閃光発光である場合、通常、蓄積時間ＴＶ＿ＬＶ ＞ プリ発光閃光時間となるので、蓄積時間ＴＶ＿ＬＶによって影響されない。

周辺光で適正露光中に閃光装置のプリ発光を印加すると、適正よりオーバー側に露光されるので、周辺光による撮像素子の感度が−１Ｆとなるように調整する。ゲインＳＶ＿ＬＶＰ ＝ ＳＶ＿ＬＶ−１となるように制御すると、プリ発光量ＦＰ＿ＬＶは、数式（５）に従って演算される。

ＦＰ＿ＬＶ ＝ ＦＭ＿ＳＴＤ ＋ （ＡＶ＿ＬＶ − ＡＶ＿Ｍ） − （（ＳＶ＿ＬＶ−１） − ＳＶ＿Ｍ） ……（５）
これにより、ライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶは、撮像素子１０２が飽和しないレベルに設定される（図２のＴ６〜Ｔ７）。

そして、カメラマイコン１０１は、ＴＧ１０４を駆動してＬＶ撮影を開始する（ステップＳ５、図２のＴ７）。ＬＶ撮影の開始に際し、カメラマイコン１０１は、主ミラー１５０をアップし、撮影状態１５０Ｂの位置に移動させる。カメラマイコン１０１は、レンズ部２００内のレンズマイコン２０１と接続端子１２０を介して通信を行い、Ｓ４で演算したライブビュー中の絞り値ＡＶ＿ＬＶをレンズマイコン２０１に設定する。さらに、カメラマイコン１０１は、シャッタ１５５を開け、撮影レンズ２０２を通過した光を撮像素子１０２に結像させるとともに、ＴＧ１０４にライブビュー中の蓄積時間ＬＶ＿ＴＶおよびゲインＬＶ＿ＳＶを設定する。

カメラマイコン１０１は、ＴＧ１０４の駆動信号に従って、撮像素子１０２の蓄積（図２の制御信号１２ＢのＴ７〜Ｔ８、Ｔ９〜Ｔ１０）および読み込み（図２の制御信号１２ＢのＴ８〜Ｔ９、Ｔ１０〜Ｔ１１）を繰り返す動作を行わせる。そして、カメラマイコン１０１は、連続撮像を行って読み込んだ画像をリアルタイムの動画として画像表示部１０６に随時表示させるライブビュー動作を行う（ステップＳ６）。

ライブビュー動作中、カメラマイコン１０１は、レリーズボタンＳＷ２（図示せず）が押されたか否かを検出する（ステップＳ７）。押されていない場合、カメラマイコン１０１は、ライブビュー撮影が一定周期で行われるように、時間調整を行う（ステップＳ８）。

カメラマイコン１０１は、ライブビューの終了操作部材（図示せず）が操作され、ライブビュー撮影を終了するか否かを判別する（ステップＳ９）。ライブビュー撮影を終了する場合、カメラマイコン１０１は、シャッタ１５５を閉じ、主ミラー１５０を観察状態１５０Ａの観測位置に移動させ、ライブビュー撮影を終了し、本処理を終える。一方、ライブビュー撮影を終了しない場合、カメラマイコン１０１は、ステップＳ６の処理に戻る。

また、Ｓ７でレリーズボタンＳＷ２が押された場合、カメラマイコン１０１は、撮影を開始するために、接続端子１３０の通信ラインを介して、Ｓ４で演算されたプリ発光量ＦＰ＿ＬＶを閃光装置３００内の閃光装置マイコン３１３に送信する（ステップＳ１０）。カメラマイコン１０１は、Ｓ４で演算されたライブビュー（ＬＶ）中におけるプリ発光時の撮像素子のゲインＳＶ＿ＬＶＰをＴＧ１０４を介して撮像素子１０２に設定する。

カメラマイコン１０１は、Ｘ端子をオンにし、閃光装置マイコン３１３にプリ発光開始を指示し、プリ発光を開始させる（ステップＳ１１）。これと同時に、カメラマイコン１０１は、プリ発光時の撮像素子１０２を読み出し、プリ発光量を得る。

カメラマイコン１０１は、Ｓ１１で読み出して得られたプリ発光量から、既知の演算方法でメイン発光量ＦＭ＿ＳＴＤを演算し、接続端子１３０を介してその演算結果を閃光装置マイコン３１３に通信する（ステップＳ１２）。また、カメラマイコン１０１は、Ｓ４で演算された絞り値ＡＶ＿Ｍを、接続端子１２０を介してレンズマイコン２０１に送信する。さらに、カメラマイコン１０１は、Ｓ４で演算されたシャッタ速度（蓄積時間）ＴＶ＿Ｍおよび撮像素子１０２のゲインＳＶ＿Ｍを、ＴＧ１０４を介して撮像素子１０２に設定する。

カメラマイコン１０１は、Ｓ１２で設定された条件に従って撮影を行い、撮影された画像を画像記録部１０７に保存する（ステップＳ１３）。撮影終了後、カメラマイコン１０１は、本処理を終える。

このように、第１の実施形態のカメラシステムによれば、ライブビュー撮影前、ダイナミックレンジの広い測光センサでプリ発光を測光し、その測光結果を基にカメラシステムの調整を行った後、撮像素子でプリ発光を測光してメイン発光量を決定する。これにより、ライブビュー中、閃光装置を用いた撮影時、レリーズボタンが押されてから撮像動作が開始されるまでのタイムラグが安定し、かつ短いタイムラグで撮影が可能である。

また、種々の方法でプリ発光量を調整することができる。また、連続撮像で得られた画像を表示するライブビュー前、ダイナミックレンジの広い測光センサでプリ発光を測光し、ライブビュー中、撮像素子でプリ発光を測光する。これにより、ライブビュー開始後、即座に撮像素子でプリ発光を測光することができ、タイムラグを短くできる。

また、測光センサとして、ログ圧縮を行う測光センサを用いることができる。また、レンズを通り、主ミラーで反射されたプリ発光を測光するので、撮像素子と同じ条件でプリ発光を測光することができる。また、プリ発光の測光中、画像表示部に表示される画像を間引くもしくは前画像で補間するようにしてもよく、この場合、表示処理の負荷を軽減することができる。

なお、上記実施形態では、Ｓ４でライブビュー中のプリ発光時のゲインＳＶ＿ＬＶＰを変更することにより周辺光を減らしたが、絞り値ＡＶ＿ＬＶを＋１段にして周辺光を減らしても構わない。また、段数は＋１以外の値でも構わない。

また、プリ発光として、閃光発光の場合を示したが、プリ発光がフラット発光である場合、Ｓ４のライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶの演算は、シャッタ速度（ＴＶ）を加味して行われる。

さらに、撮影時のシャッタ速度（蓄積時間）の制御は、電子シャッタ方式、メカシャッタ方式などで行われてもよい。

そして、上記実施形態では、カメラ１００に着脱可能な閃光装置３００を例にあげて説明を行ったが、閃光装置がカメラに内蔵されているタイプのカメラシステムでも上記実施形態を達成することは可能である。また、上記実施形態では、カメラ１００に着脱可能なレンズ部２００を例にあげて説明を行ったが、レンズ部がカメラに固定されているタイプのカメラシステムでも上記実施形態を達成することが可能であることは言うまでもない。

［第２の実施形態］
第２の実施形態のカメラシステムにおけるデジタルカメラ、レンズ部および閃光装置の構成は、前記第１の実施の形態と同じであるので、それらの説明を省略する。図４は第２の実施形態におけるライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。この処理はカメラマイコン１０１によって実行される。即ち、カメラマイコン１０１は、ライブビューの開始操作部材（図示せず）が操作されたことにより、本処理を実行し、ライブビュー（ＬＶ）の動作への移行を開始する。なお、前記第１の実施形態と同一のステップ処理については同一のステップ番号が付されている。ここでは、主に前記第１の実施形態とは異なるステップ処理について説明する。

まず、カメラマイコン１０１は、測光センサ１５４により、撮影レンズ２０２を通過して観察状態１５０Ａの位置にある主ミラー１５０で反射された周辺光の測光値ＥＶＡを読み込む（ステップＳ１Ａ、図２のＴ１〜Ｔ２〜Ｔ３）。また、このとき、カメラマイコン１０１は、ライブビュー前の距離情報ＤＶ＿ＳＴＤを、接続端子１２０を介してレンズマイコン２０１から受信する。

この距離情報ＤＶ＿ＳＴＤは、既知の自動焦点検出部（図示せず）で演算された駆動量を元に、レンズ駆動部２０３によって駆動された撮影レンズ２０２の位置をエンコーダ２０４の位置情報として、レンズマイコン２０１によって取り込まれたものである。なお、手動で撮影レンズ２０２が動かされた位置をエンコーダ２０４の位置情報として取り込まれるようにしてもよい。この距離情報ＤＶ＿ＳＴＤを求める処理は、請求項に記載の距離検出手段に相当する。距離情報ＤＶ＿ＳＴＤは、数式（６）に従って段数表示となる。

ＤＶ＝２ｌｏｇ２（Ｄ） ……（６）
また、ステップＳ７でレリーズボタンＳＷ２が押されていない場合、カメラマイコン１０１は、ライブビュー撮影が一定周期で行われるように、時間調整を行うとともに、プリ発光量ＦＰ＿ＬＶを再演算する（ステップＳ８Ａ）。このとき、カメラマイコン１０１は、レンズマイコン２０１からの距離情報を、ライブビュー（ＬＶ）中の距離情報ＤＶ＿ＬＶとして読み込む。Ｓ４で演算されたプリ発光量ＦＰ＿ＬＶを、Ｓ１Ａの距離情報ＤＶ＿ＳＴＤとＬＶ中の距離情報ＤＶ＿ＬＶとから、数式（７）に従って再演算し、プリ発光量ＦＰ＿ＬＶ’とする。

ＦＰ＿ＬＶ’ ＝ ＦＰ＿ＬＶ ＋（ＤＶ＿ＳＴＤ − ＤＶ＿ＬＶ） ……（７）
また、ステップＳ７でレリーズボタンＳＷ２が押されている場合、カメラマイコン１０１は、撮影を開始するために、Ｓ８Ａで演算されたプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ‘を、接続端子１３０を介して閃光装置マイコン３１３に送信する（ステップＳ１０Ａ）。さらに、このとき、カメラマイコン１０１は、Ｓ１０Ａで演算されたライブビュー（ＬＶ）中におけるプリ発光時の撮像素子のゲインＳＶ＿ＬＶＰを、ＴＧ１０４を介して撮像素子１０２に設定する。

このように、第２の実施形態のカメラシステムによれば、ライブビュー前の被写体までの距離情報ＤＶ＿ＳＴＤと、プリ発光直前に検出した距離情報ＤＶ＿ＬＶとの差を加味して、ライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ‘を決定する。従って、ＬＶ中に被写体までの距離が変化しても、ライブビュー中のプリ発光を撮像素子で測光する際、撮像素子のダイナミックレンジを越えることがなくなる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態のカメラシステムにおけるデジタルカメラ、レンズ部および閃光装置の構成は、前記第１の実施の形態と同じであるので、それらの説明を省略する。図５は第３の実施形態におけるライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。この処理はカメラマイコン１０１によって実行される。即ち、カメラマイコン１０１は、ライブビューの開始操作部材（図示せず）が操作されたことにより、本処理を実行し、ライブビュー（ＬＶ）の動作への移行を開始する。なお、前記第１の実施形態と同一のステップ処理については同一のステップ番号が付されている。ここでは、主に前記第１の実施形態とは異なるステップ処理について説明する。

ステップＳ７でレリーズボタンＳＷ２が押されていない場合、カメラマイコン１０１は、ライブビュー撮影が一定周期で行われるように、時間調整を行うとともに、主被写体の画像認識を既知の演算で行う（ステップＳ８Ｂ）。カメラマイコン１０１は、この画像認識の演算によって得られた主被写体の大きさをＭＯＢＪ＿ＬＶとして記憶する。特に、ライブビュー開始から最初の演算で得られた主被写体の大きさをＭＯＢＪ＿ＬＶ１として記憶する。

カメラマイコン１０１は、Ｓ４で演算されたプリ発光量ＦＰ＿ＬＶを、数式（８）に従って、Ｓ８Ｂで得られた主被写体の大きさＭＯＢＪ＿ＬＶ１とＭＯＢＪ＿ＬＶとから演算し、ライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ’を再演算する。

ＦＰ＿ＬＶ’＝ ＦＰ＿ＬＶ ＋ ΔＭＯＪ＿ＬＶ
ΔＭＯＪ＿ＬＶ ＝ ２ｌｏｇ２（ＭＯＢＪ＿ＬＶ１／ＭＯＢＪ＿ＬＶ） ……（８）
なお、主被写体の画像の変化量に相当する主被写体の大きさの差分ΔＭＯＪ＿ＬＶが所定値より大きい場合だけ、ライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ’を再演算するようにしてもよい。

また、Ｓ７でレリーズボタンＳＷ２が押されている場合、カメラマイコン１０１は、撮影を開始するために、Ｓ８Ｂで演算されたライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ‘を、接続端子１３０を介して閃光装置マイコン３１３に送信する（ステップＳ１０Ｂ）。さらに、このとき、カメラマイコン１０１は、Ｓ１０Ｂで演算されたライブビュー（ＬＶ）中におけるプリ発光時の撮像素子のゲインＳＶ＿ＬＶＰを、ＴＧ１０４を介して撮像素子１０２に設定する。

このように、第３の実施形態のカメラシステムによれば、ライブビュー開始直後の主被写体の大きさＭＯＢＪ＿ＬＶ１と、プリ発光直前に検出した主被写体の大きさＭＯＢＪ＿ＬＶとの差を加味して、ライブビュー中のプリ発光量ＦＰ＿ＬＶ‘を決定する。例えば、主被写体の大きさの差分が所定値を超えるか否かによって、ライブビュー中のプリ発光量の再演算を行うか否かが決定される。これにより、ライブビュー前の被写体までの距離が変り、主被写体の大きさが変化しても、つまり、ＬＶ中に被写体との距離が変化しても、ライブビュー中のプリ発光を撮像素子で測光する際、撮像素子のダイナミックレンジを越えることがなくなる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記第３の実施形態では、認識された被写体が大きい場合、ライブビュー中のプリ発光量を再演算することが行われた。この代わりに、被写体が大きい場合、前記第２の実施形態の手法と同様の手法で、被写体までの距離情報を検出し、その距離情報に応じてライブビュー中のプリ発光量を再演算するようにしてもよい。

第１の実施形態におけるカメラシステムの構成を示す図である。 ライブビュー動作およびプリ発光時の信号の変化を示すタイミングチャートである。 ライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるライブビュー中のストロボ撮像動作手順を示すフローチャートである。 撮像素子でプリ発光を測定する方式を用いた場合における、従来のライブビュー中のストロボ撮影動作を表すタイミングチャートである。 主ミラーを撮影状態から観察状態に戻し、レンズを通過してきた光を測光するダイナミックレンジの広い測光センサを用いて、プリ発光量を測光する方式を用いた場合における、従来のライブビュー中のストロボ撮影動作を表すタイミングチャートである。

符号の説明

１００ カメラ
１０１ カメラマイコン
１０２ 撮像素子
１０６ 画像表示部
１５０ 主ミラー
１５４ 測光センサ
２００ レンズ部
２０１ レンズマイコン
２０２ 撮影レンズ
３００ 閃光装置
３１３ 閃光装置マイコン

Claims (11)

1. 閃光装置と撮像装置を有するカメラシステムであって、
   前記閃光装置の本発光の前に行われる第１のプリ発光時に測光を行う第１の測光手段と、
   前記第１の測光手段により測光を行う際には測光を行わず、前記第１のプリ発光と前記本発光との間に行われる第２のプリ発光時に測光を行う第２の測光手段と、
   前記第１の測光手段による前記第１のプリ発光時の測光値に基づいて、前記第２の測光手段の出力が所定の範囲内となるように前記第２のプリ発光時における前記カメラシステムの撮影条件を設定する設定手段と、
   前記第２の測光手段による前記第２のプリ発光時の測光値に基づいて、前記閃光装置の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とするカメラシステム。
2. 前記所定の範囲は、前記第２の測光手段のダイナミックレンジに基づいて設定される範囲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。
3. 前記第２の測光手段は、前記第１の測光手段よりもダイナミックレンジが狭いことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラシステム。
4. 前記カメラシステムの撮影条件は、前記第２のプリ発光の発光量、絞り値および前記第２の測光手段のゲインのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカメラシステム。
5. 前記第２の測光手段は、撮像素子を用いて前記第２のプリ発光時に測光を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカメラシステム。
6. 前記撮像素子から予め設定された周期で出力される画像を逐次表示する表示手段を有し、
   前記表示手段は、前記第１のプリ発光が行われた後に前記撮像素子から予め設定された周期で出力される画像の逐次表示を開始し、前記第２のプリ発光は、前記撮像素子から出力された画像の表示中に行われることを特徴とする請求項５に記載のカメラシステム。
7. 前記設定手段は、前記表示手段による前記撮像素子から出力される画像の逐次表示が開始されてから前記第２のプリ発光が行われるまでの間の、前記表示手段に表示される主被写体の大きさの変化量に応じて、前記第２のプリ発光時の前記カメラシステムの撮影条件を再度設定することを特徴とする請求項６に記載のカメラシステム。
8. 被写体までの距離情報を検出する距離検出手段を有し、
   前記設定手段は、前記撮像素子から出力される画像の逐次表示が開始される前に検出された前記距離情報と前記第２のプリ発光が行われる直前に検出された前記距離情報との差分に応じて、前記第２のプリ発光時の前記カメラシステムの撮影条件を再度設定することを特徴とする請求項６または７に記載のカメラシステム。
9. 前記表示手段は、前記第２のプリ発光が行われた際に前記撮像素子から出力された画像は表示しないことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のカメラシステム。
10. 前記表示手段は、前記第２のプリ発光が行われた際に、前記第２のプリ発光が行われる直前に前記撮像素子から出力された画像を表示することを特徴とする請求項９に記載のカメラシステム。
11. 閃光装置を用いた撮影が可能な撮像装置であって、
    前記閃光装置の本発光の前に行われる第１のプリ発光時に測光を行う第１の測光手段と、
    前記第１の測光手段により測光を行う際には測光を行わず、前記第１のプリ発光と前記本発光との間に行われる第２のプリ発光時に測光を行う第２の測光手段と、
    前記第１の測光手段による前記第１のプリ発光時の測光値に基づいて、前記第２の測光手段の出力が所定の範囲内となるように、前記第２のプリ発光時における前記撮像装置および前記閃光装置の少なくとも一方の撮影条件を設定する設定手段と、
    前記第２の測光手段による前記第２のプリ発光時の測光値に基づいて、前記閃光装置の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。

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