JP5217613B2 - Camera system, camera body and flash device - Google Patents
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Description
本発明はカメラシステム、カメラ本体および閃光装置に関する。 The present invention relates to a camera system, a camera body, and a flash device.
閃光装置による閃光撮影時に、外光の色温度と閃光の色温度とが大きく相違していると、2種類の異なる色温度の光が照射されて違和感のある画像になるため、閃光の色温度を外光の色温度に調節するようにしたカメラが知られている(例えば、特許文献1参照)。 If the color temperature of the external light and the color temperature of the flash light are significantly different during flash photography with the flash device, light with two different color temperatures is irradiated and an uncomfortable image is formed. There is known a camera in which the color temperature is adjusted to the color temperature of outside light (see, for example, Patent Document 1).
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
しかしながら、撮影時の本発光に先立つ予備発光時に外光の色温度に合わせて予備発光を行うと、閃光の発光効率が色温度により異なるため、発光効率が悪い場合、予備発光時の光量が少なくなって遠くの被写体まで十分に照明できなくなり、予備発光時の被写体からの反射光量に基づく本発光量の演算精度が低下するという問題がある。
また、予備発光量が低下した分だけ予備発光量を増やすと、本発光のための電力が不足したり、バッテリーの電力消費が増大するという問題がある。
However, if preliminary light emission is performed according to the color temperature of external light during preliminary light emission prior to the main light emission during shooting, the light emission efficiency of the flash differs depending on the color temperature. Accordingly, there is a problem in that it is impossible to sufficiently illuminate a distant subject, and the calculation accuracy of the main light emission amount based on the reflected light amount from the subject at the time of preliminary light emission is lowered.
Further, if the preliminary light emission amount is increased by the amount that the preliminary light emission amount is reduced, there is a problem that the power for the main light emission is insufficient or the power consumption of the battery is increased.
請求項1の発明によるカメラシステムは、発光体の色温度が可変であり、撮影を行う際に予備発光と本発光とを行う閃光手段と、所定の情報に基づいて前記本発光の色温度を制御するとともに、前記予備発光の色温度を前記本発光の発光効率以上の色温度に制御する発光制御手段とを備え、前記発光制御手段は、前記予備発光の色温度の発光効率と前記本発光の色温度の発光効率との差を考慮して前記本発光の発光量を制御することを特徴とする。 In the camera system according to the first aspect of the present invention, the color temperature of the light emitter is variable, and the flash unit that performs preliminary light emission and main light emission when photographing is performed, and the color temperature of the main light emission is determined based on predetermined information. And a light emission control means for controlling the color temperature of the preliminary light emission to a color temperature equal to or higher than the light emission efficiency of the main light emission , wherein the light emission control means includes the light emission efficiency of the color temperature of the preliminary light emission and the main light emission. The light emission amount of the main light emission is controlled in consideration of the difference between the color temperature and the light emission efficiency.
本発明によれば、本発光より発光効率の良い色温度で予備発光を行うので、電力消費を抑えつつ遠くの被写体までモニターすることができ、適正な本発光量を求めることができる。 According to the present invention, since preliminary light emission is performed at a color temperature that is more efficient than main light emission, it is possible to monitor a distant subject while suppressing power consumption, and an appropriate main light emission amount can be obtained.
本発明を一眼レフレックスデジタルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は一実施の形態のカメラに限定されず、他の種類のカメラ、例えばフラッシュユニット(閃光装置)内蔵のコンパクトカメラ、あるいは銀塩フィルムカメラなどにも適用することができる。 An embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex digital camera will be described. The present invention is not limited to the camera of the embodiment, but can be applied to other types of cameras, for example, a compact camera with a built-in flash unit (flash device) or a silver salt film camera.
図1は一実施の形態のカメラの構成を示す横断面図である。一実施の形態のカメラは、カメラ本体1にレンズユニット2とフラッシュユニット(閃光装置)17が着脱自在に装着されている。レンズユニット2には撮影レンズ3や焦点調節を行うモーター4などが内蔵され、フラッシュユニット17には照明制御回路18や発光体19などが内蔵されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a camera according to an embodiment. In a camera according to an embodiment, a lens unit 2 and a flash unit (flash device) 17 are detachably attached to a camera body 1. The lens unit 2 includes a photographic lens 3 and a motor 4 for adjusting the focus, and the
カメラ本体1は、メインミラー5、サブミラー6、焦点検出ユニット7、フォーカルプレーンシャッター8、第1撮像センサー9、制御装置10、拡散スクリーン11、コンデンサーレンズ12、ペンタプリズム13、接眼レンズ14、再結像レンズ15、第2撮像センサー16などを備えている。
The camera body 1 includes a
第1撮像センサー9は、被写体像を光電変換して高画質な画像信号を生成、出力する。また、第2撮像センサー16は、被写体像を光電変換して画像信号を生成、出力する。第2撮像センサー16から出力される画像信号は、撮影シーンを解析して第1撮像センサー9の撮影条件や画像処理条件を演算したり、フラッシュユニット17の発光条件(発光量、色温度)などを演算するために用いられる。
The
メインミラー5、サブミラー6、フォーカルプレーンシャッター8および第1撮像センサー9は、撮影レンズ3の光軸に沿って配置されている。また、ファインダー光学系はメインミラー5の上部領域に配置され、焦点検出ユニット7はサブミラー6の下部領域に配置されている。
The
非撮影時には、メインミラー5が撮影レンズ3から第1撮像センサー9までの撮影光路と交差し、撮影レンズ3を通過した被写体からの光束を上方に反射させてファインダー光学系へ導くようになっている。一方、撮影時には、メインミラー5およびサブミラー6が上方へ跳ね上げられ、撮影レンズ3を通過した被写体光束がフォーカルプレーンシャッター8を通過して第1撮像センサー9へ導かれ、第1撮像センサー9の受光面に被写体像が結像される。第1撮像センサー9は被写体像を光電変換して画像信号を生成する。
During non-photographing, the
メインミラー5の中央部は光を透過するハーフミラーになっており、非撮影時にメインミラー5を透過した被写体光束の一部がサブミラー6により下方へ反射され、焦点検出ユニット7へ導かれる。焦点検出ユニット7は、受光した被写体光束に基づいて撮影レンズ3の焦点調節状態(デフォーカス量)を検出する。
The central portion of the
ファインダー光学系は、拡散スクリーン11、コンデンサーレンズ12、ペンタプリズム13、接眼レンズ14および再結像レンズ15を備えている。拡散スクリーン11はメインミラー5の上方に配置され、非撮影時にメインミラー5が反射した光束により被写体像が結像される。拡散スクリーン11上に結像された被写体像は、コンデンサーレンズ12、ペンタプリズム13および接眼レンズ14を介して撮影者の目へ導かれ、撮影者により視認される。
The viewfinder optical system includes a
また、拡散スクリーン11上に結像された被写体像は、コンデンサーレンズ12、ペンタプリズム13および再結像レンズ15を介して第2撮像センサー16へ導かれ、第2撮像センサー16上に被写体像が再結像される。第2撮像センサー16は被写体像を光電変換し、画像信号を生成する。再結像レンズ15および第2撮像センサー16がカメラの測光装置を構成し、この測光装置により被写体輝度と被写体の色温度を検出する。なお、被写体の色温度の検出方法は一実施の形態の方法に限定されず、測光装置以外の検出器により他の方法で被写界の色温度を認識するようにしてもよい。
The subject image formed on the diffusing
制御装置10はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、カメラの各種演算制御を行う。
The
フラッシュユニット17の発光体19は、赤色LED19a、緑色LED19bおよび青色LED19cを備えている。照明制御回路18は、制御装置10からの発光制御信号にしたがって3色のLED19a〜19cへ通電し、発光させる。3色のLED19a〜19cの各発光量は通電電流に応じた量となり、3色のLED19a〜19cへ通電する電流比を調節することによって、閃光の色温度を変えることができる。
The
図2は一実施の形態のカメラの撮影動作を示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。カメラの電源が投入され、レリーズボタンが半押しされると制御装置10は図2に示す撮影動作を開始する。
FIG. 2 is a flowchart showing the photographing operation of the camera according to the embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart. When the camera is turned on and the release button is pressed halfway, the
ステップ101において、第2撮像センサー16を駆動制御して被写体の画像信号を取得する。続くステップ102で、第2撮像センサー16から受信した画像信号に基づいて被写界の輝度を検出するとともに、撮影時の第1撮像センサー9の露光量を演算し、外光(被写体像のうち、主要被写体の背景や主要被写体の周囲の環境)の色温度を検出する。この色温度をK1とする。
In step 101, the
ステップ103でレリーズボタン(不図示)が操作されたか否かを判別し、レリーズ操作があるまでステップ101〜102の処理を続ける。レリーズ操作があるとステップ104へ進み、撮影時にフラッシュユニット17の発光が必要か否かを判別する。例えば、上記ステップ102で検出した被写体輝度が所定値より低い場合は発光が必要であるとする。
In step 103, it is determined whether or not a release button (not shown) has been operated, and the processing in steps 101 to 102 is continued until a release operation is performed. If there is a release operation, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the
被写体輝度が所定値以上あって撮影時の発光が不要な場合はステップ105へ進み、ステップ102で算出した露光量により第1撮像センサー9を露光する。露光後、ステップ109へ進み、第1撮像センサー9の画像信号をホワイトバランス係数にて画像処理し、画像をメモリ(不図示)に記憶する。ホワイトバランス係数は、ステップ102で検出した外光の色温度の環境光の下で白い紙を白く再現できるように設定される。つまり、第1撮像センサー9のRGB出力の比率が1:1:1となるように各色に掛けるゲインを設定する。
If the subject brightness is equal to or higher than the predetermined value and light emission at the time of photographing is unnecessary, the process proceeds to step 105, and the
一方、被写体輝度が所定値未満で撮影時の発光が必要な場合はステップ106へ進み、図3に示す本発光パラメーター演算サブルーチンを実行し、予備発光を行って本発光の発光量を演算する。このサブルーチンの詳細については後述する。 On the other hand, if the subject brightness is less than the predetermined value and the light emission at the time of photographing is necessary, the process proceeds to step 106, and the main light emission parameter calculation subroutine shown in FIG. 3 is executed to perform the preliminary light emission and calculate the light emission amount of the main light emission. Details of this subroutine will be described later.
次にステップ107へ進み、ステップ102で算出した露光量にしたがって第1撮像センサー9の露光を開始し、露光途中のステップ108においてフラッシュユニット17の本発光を行う。撮影後のステップ109で第1撮像センサー9の画像信号をホワイトバランス係数にて画像処理し、画像をメモリ(不図示)に記憶する。
Next, the process proceeds to step 107, where the exposure of the
次に、図3を参照して予備発光による本発光パラメーターの演算処理を説明する。ステップ201において、図2のステップ102で検出した外光の色温度K1を予備発光の色温度Kxに設定する。 Next, the calculation process of the main light emission parameter by the preliminary light emission will be described with reference to FIG. In step 201, the color temperature K1 of the external light detected in step 102 of FIG. 2 is set to the color temperature Kx of the preliminary light emission.
ステップ202では、色温度Kxで予備発光した場合の発光効率が所定値以上か否かを判別する。フラッシュユニット17のメモリ(不図示)には、色温度を変えて発光した場合の発光効率のテーブルデータが記憶されており、フラッシュユニット17からテーブルデータを入手して色温度Kxに対応する発光効率を検索する。
In step 202, it is determined whether or not the light emission efficiency when preliminary light emission is performed at the color temperature Kx is equal to or greater than a predetermined value. The memory (not shown) of the
発光効率が所定値以下の場合はステップ203へ進み、予備発光時の色温度KxをΔKだけ変更する。ΔKの設定方法は、予め発光効率が所定値以上となるような発光効率の高い色温度のテーブルを記憶しておき、そのテーブルを参照して色温度Kxに最も近い色温度を選択し、変更後の色温度Kxがその色温度になるようにΔKを設定してもよいし、ステップ203の処理を実行するたびに外光の変更前の色温度Kxに対して変更後の色温度Kxが高温度側または低温度側へ交互に所定量ずつシフトするようにΔKを設定してもよい。 If the luminous efficiency is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step 203, and the color temperature Kx during preliminary light emission is changed by ΔK. As a setting method for ΔK, a table of color temperature with high luminous efficiency is stored in advance so that the luminous efficiency becomes a predetermined value or more, and the color temperature closest to the color temperature Kx is selected and changed with reference to the table. ΔK may be set so that the subsequent color temperature Kx becomes the color temperature, or the color temperature Kx after the change is different from the color temperature Kx before the change of the external light every time the processing of step 203 is executed. ΔK may be set so as to alternately shift a predetermined amount toward the high temperature side or the low temperature side.
発光効率が所定値より大きい場合はステップ204へ進み、第2撮像センサー16を駆動制御して露光を開始し、露光途中のステップ205でフラッシュユニット17による予備発光を行い、第2撮像センサー16の画像信号に基づいて被写界の輝度を検出する。
If the luminous efficiency is greater than the predetermined value, the process proceeds to step 204, the
ステップ206において、色温度Kxで予備発光して得られた第2撮像センサー16の画像データと、予めメモリに記憶しておいた予備発光直前の第2撮像センサー16の画像データ(図2のステップ101〜102で取得)とに基づいて、本発光時の発光量GN1を演算する。なお、予備発光結果に基づく本発光量の演算方法については公知であり、詳細な説明を省略する。
In step 206, the image data of the
ステップ207において、図2のステップ102で検出した外光の色温度K1を本発光の色温度Kyに設定する。 In step 207, the color temperature K1 of the external light detected in step 102 of FIG. 2 is set to the color temperature Ky of the main light emission.
ステップ208では、予備発光時の色温度Kxの発光効率と、本発光時の色温度Kyの発光効率との差に基づいて、本発光量GN1の補正を行う。補正後の本発光量GN2を次式により算出する。
GN2=GN1+Log2(E(Kx)/E(Ky)) ・・・(1)
(1)式において、色温度Kx、Kyで発光した場合の規格化された発光効率をそれぞれE(Kx)、E(Ky)とする。例えば、予備発光時の発光効率E(Kx)=80%、本発光時の発光効率E(Ky)=40%の場合には、
GN2=GN1+1 ・・・(2)
となる。
In step 208, the main light emission amount GN1 is corrected based on the difference between the light emission efficiency of the color temperature Kx during preliminary light emission and the light emission efficiency of the color temperature Ky during main light emission. The corrected main light emission amount GN2 is calculated by the following equation.
GN2 = GN1 + Log 2 (E (Kx) / E (Ky)) (1)
In the equation (1), the normalized luminous efficiencies when light is emitted at the color temperatures Kx and Ky are E (Kx) and E (Ky), respectively. For example, when the light emission efficiency E (Kx) = 80% during preliminary light emission and the light emission efficiency E (Ky) = 40% during main light emission,
GN2 = GN1 + 1 (2)
It becomes.
図3のステップ207において本発光量の色温度を設定する際に、上記予備発光時と非発光時の画像データを基に本発光時の色温度とホワイトバランス係数を演算するようにしてもよい。まず、予備発光時と非発光時の画像データの差分をとる。差の大きい領域は閃光を反射する被写体のある領域であり、ここでは前景と呼ぶ。一方、差の小さい領域は閃光を反射する被写体のない領域であり、ここでは背景と呼ぶ。例えば、背景の領域に対応する輝度データのRGBそれぞれの平均値の比率を基に、環境光の色温度を演算する。比率と色温度が対応したテーブルを予め制御装置10に記憶しておいてもよい。そして、本発光時の閃光の色温度を環境光の色温度とほぼ同等にする。また、ホワイトバランス係数はこの環境光下の白い紙が白く再現できるように設定する。つまり、RGB比率が1:1:1になるように、各色に掛けるゲインを設定する。
When setting the color temperature of the main light emission amount in step 207 of FIG. 3, the color temperature and the white balance coefficient during the main light emission may be calculated based on the image data at the time of preliminary light emission and non-light emission. . First, the difference between image data at the time of preliminary light emission and at the time of non-light emission is taken. A region with a large difference is a region with a subject that reflects a flash, and is called a foreground here. On the other hand, an area with a small difference is an area where there is no subject that reflects the flash, and is referred to as a background here. For example, the color temperature of the ambient light is calculated based on the ratio of the average values of RGB of the luminance data corresponding to the background area. A table corresponding to the ratio and the color temperature may be stored in the
上述した一実施の形態ではフラッシュユニット17に設けた3色のLED19a〜19cの電流比を制御することによって、フラッシュユニット17の閃光の色温度を調節する例を示したが、フラッシュユニット17の色温度の調節方法は上述した方法に限定されず、例えば図4に示すような調節方法を採用することができる。図4において、20は反射板であり、その他の機器は図1の機器と同一の符号を付して説明する。
In the above-described embodiment, the example in which the color temperature of the flash light of the
例えば図4(a)に示すように、発光体にキセノン管19’を用いる場合には、キセノン管19’の前に色フィルター21と色フィルターを切り換え駆動する駆動機構22を設ける。色フィルター21は、図4(b)に示すように、複数の色フィルター21a〜21cがロール状に巻き付けられており、駆動機構22の巻き上げスプールと巻き戻しスプールを回転駆動して任意の色フィルターを選択することができる。照明制御回路18は、制御装置10の発光制御信号にしたがって駆動機構22を制御し、色温度指令に応じた色フィルター21を選択する。
For example, as shown in FIG. 4A, when a xenon tube 19 'is used as the light emitter, a
なお、色フィルター21および駆動機構22の代わりに、図4(c)に示すように、キセノン管19’の前にカラー液晶パネル25を設け、照明制御回路18により色温度指令に応じた色になるようにカラー液晶パネル25を駆動制御してもよい。また、上記一実施の形態では第2撮像センサーによって外光の色温度を測定して本発光の色温度を求めたが、撮影者が本発光の色温度を手動設定してもよい。ステップ102において、撮影者がカメラ本体1またはフラッシュユニット17の不図示の色温度手動設定手段によって設定した色温度をK1として以降の演算を行えばよい。この場合、第2撮像センサーは必ずしも色情報を取得する必要はないので、輝度センサー(白黒センサー)でも構わない。
Instead of the
このように一実施の形態によれば、本発光より発光効率の良い色温度で予備発光を行うので、電力消費を抑えつつ遠くの被写体までモニターすることができ、適正な本発光量を求めることができる。 As described above, according to the embodiment, since preliminary light emission is performed at a color temperature that is more efficient than main light emission, it is possible to monitor a distant subject while suppressing power consumption, and to obtain an appropriate main light emission amount. Can do.
また一実施の形態によれば、予備発光時の色温度を、外光の色温度の近傍で、かつフラッシュユニット17の発光効率が所定値以上となる色温度となるように制御するので、上記効果に加え、予備発光結果に基づいて本発光時の発光量をより正確に算出することができる。
Further, according to one embodiment, the color temperature at the time of preliminary light emission is controlled to be a color temperature in the vicinity of the color temperature of the external light and the light emission efficiency of the
さらに一実施の形態によれば、予備発光時の色温度の発光効率と本発光時の色温度の発光効率との差を考慮して本発光時の発光量を制御するようにしたので、上記効果に加え、本発光時の発光量をより正確に求めることができる。 Furthermore, according to one embodiment, the light emission amount at the main light emission is controlled in consideration of the difference between the light emission efficiency at the color temperature at the preliminary light emission and the light emission efficiency at the color temperature at the main light emission. In addition to the effect, the amount of light emitted during the main light emission can be obtained more accurately.
10;制御装置、16;第2撮像センサー、17;フラッシュユニット、18;照明制御回路、19、19’;発光体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
所定の情報に基づいて前記本発光の色温度を制御するとともに、前記予備発光の色温度を前記本発光の発光効率以上の色温度に制御する発光制御手段とを備え、
前記発光制御手段は、前記予備発光の色温度の発光効率と前記本発光の色温度の発光効率との差を考慮して前記本発光の発光量を制御することを特徴とするカメラシステム。 A flash means for performing preliminary light emission and main light emission when photographing, wherein the color temperature of the light emitter is variable;
A light emission control means for controlling the color temperature of the main light emission based on predetermined information and controlling the color temperature of the preliminary light emission to a color temperature equal to or higher than the light emission efficiency of the main light emission ;
The light emission control means controls the light emission amount of the main light emission in consideration of a difference between the light emission efficiency of the preliminary light emission color temperature and the light emission efficiency of the main light emission color temperature .
前記所定の情報は、色温度に関する情報であることを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 1,
The camera system according to claim 1, wherein the predetermined information is information relating to a color temperature.
前記所定の情報は被写体の少なくとも一部の色温度であり、
前記被写体の少なくとも一部の色温度を認識する色温度認識手段を備えることを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 1 or 2,
The predetermined information is a color temperature of at least a part of the subject,
A camera system comprising color temperature recognition means for recognizing a color temperature of at least a part of the subject.
前記色温度認識手段は、外光の色温度を認識することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 3.
The camera system according to claim 1, wherein the color temperature recognizing means recognizes the color temperature of external light.
前記発光制御手段は、前記予備発光の色温度を、前記外光の色温度の近傍の色温度に制御することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 4,
The light emission control means controls the color temperature of the preliminary light emission to a color temperature in the vicinity of the color temperature of the external light.
前記発光制御手段は、前記予備発光の色温度を、前記予備発光の発光効率が所定値以上となるような色温度に制御することを特徴とするカメラシステム。 In the camera system according to any one of claims 1 to 5,
The light emission control means controls the color temperature of the preliminary light emission to a color temperature at which the light emission efficiency of the preliminary light emission is a predetermined value or more.
前記発光体の色温度と発光効率との関係を記憶する記憶手段を有し、
前記発光制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記発光体の色温度と発光効率との関係を用いて、前記予備発光の色温度を、前記予備発光の発光効率が所定値以上となるような色温度に制御することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 6 ,
Have a storage means for storing a relationship between the color temperature and luminous efficiency of the light emitter,
The light emission control means uses the relationship between the color temperature of the light emitter and the light emission efficiency stored in the storage means so that the color temperature of the preliminary light emission is equal to or greater than a predetermined value. The camera system is characterized by controlling the color temperature .
Flash device characterized in that it comprises a flash unit for use in a camera system according to any one of claims 1-8.
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