JPH0488762A - 電子的撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子的撮像装置、詳しくは、撮像素子を用い
た撮像装置における閃光発光の制御に関する。

［従来の技術］ 近年、ビデオカメラあるいは電子スチルカメラにおける
測光は、撮像素子であるイメージヤの出力による測光が
主流になってきている。これは光学系の簡略化と測光精
度の高精度化とを両立させたいという要求によるもので
ある。

しかしながら、電子スチルカメラにおいては、閃光光源
による撮影は、当然必須のものであるけれども現在の撮
像素子では光電荷蓄積中に蓄積電荷量をモニタできない
ため、閃光光源のイメージヤ測光は通常、不可能であっ
た。

この問題に対して、特開昭５９−１１９３３７号公報に
開示の電子カメラ又は閃光発光装置は、撮像素子を備え
た電子カメラに於て、撮影前の予備発光（プリ発光）を
撮像素子で検出し、その出力に基づいて調光動作を制御
する電子カメラ、又は電子カメラと共に使用され、前記
検出出力に調光制御される閃光発光装置であって、これ
によって閃光光源による撮像を可能としたものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の予備発光であるプリ発光を行うと、撮影時の本発
光と発光動作を２度行うことになるためエネルギの損失
が大きくなる。そこで、プリ発光の発光量を本発光に比
較し極力減らす必要がある。

ところが、前述の特開昭５９−１１９３３７号公報に開
示のものは、プリ発光に基づく露光による測光光量が少
ないときには測光精度の劣化あるいは測光可能距離範囲
が狭くなってしまうなどの不具合があった。

更に、別の問題点として、閃光発光以外の光、例えば、
外光等の背景光の影響がある場合、上記特開昭５９−１
１９３３７号公報に開示のものでは、プリ発光に基づく
露光光量対応値の測光値に当然ながら誤差が生じ、本露
光時に適正な本発光量の指定ができないという不具合も
あった。

本発明の目的は、閃光発光による撮影において、前述の
プリ発光量が少ないことに起因する不具合を解決するた
め、プリ発光によって得られた露光に対応する撮像素子
の信号読み取りのゲインを、本露光時のゲインよりも高
くして、省エネルギー上小発光量となるプリ発光に基づ
く露光対応値を、より正しく測光可能とし、適正なスト
ロボ撮影が可能となる電子的撮像装置を提供するにある
。

更に、本発明の他の目的は、上述の閃光発光以外の外光
、例えば背景光の影響がある場合の閃光発光による撮影
における不具合を解決するため、プリ発光に基づく露光
光量対応値と上記外光に基づく露光光量対応値の双方を
撮像素子で測光するようにして、上記のような条件下に
おける撮影においても本露光時には適切な発光光量に基
づいた撮影を可能とする電子的撮像装置を提供するにあ
る。

［課題を解決するための手段および作用コ本発明の電子
的撮像装置は、撮像素子の露出期間に対応して閃光光源
のプリ発光を少なくとも１回以上行うプリ発光手段と、
プリ発光によって得られた露光に対応する撮像素子の出
力信号を読み８す信号読み出し手段とを備えた撮像装置
であって、上記信号読み出し手段は、本露光時のゲイン
（Ｇ　　）よりも高いゲイン（ＧＰ）設定のもとで、前
記プリ発光によって得られた露光に対応する撮像素子の
出力信号を読み出すことを特徴とし、上記プリ発光に基
づく露光光量の測光を、より高い精度に行うものである
。

また、本発明の他の電子的撮像装置は、閃光光源の発光
によらない露光に基づいて得られた撮像素子の一出力信
号力Ｃら求めた光量対応値（ＩＢ）と、閃光光源のプリ
発光によって得られた露光に基づいて得られた撮像素子
の出力信号ら求めた光量対応値（ＩＰ）との双方の値に
基づいて本露光時の発光光量を制御することを特徴とす
る。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例によって本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示すビデオカメラある
いは電子スチルカメラ等の電子的撮像装置の主要ブロッ
ク構成図である。上記撮像装置において、被写体光は撮
影レンズ１と絞り機構２とを介して撮像素子であるイメ
ージヤ３の結像面上に結像する。そして、イメージヤ３
からの電気撮像信号はＳ／Ｈ回路５でサンプルホールド
処理され、ゲインコントロールアンプ６に入力される。

このゲインコントロールアンプ６では、システムコント
ローラ４によってそのゲインが調節され、その出力はプ
ロセス回路等によって構成されるビデオ処理回路（図示
せず）、および、プリ発光による露光に対応するイメー
ジヤ３の出力信号の読み出し手段であるエリアゲート回
路７以下の回路に入力される。なお、上記システムコン
トローラ４によって調節されるゲインの一つは、ストロ
ボ発光装置１２のプリ発光による露光光量対応値検出時
のゲインＧｐであり、他の一つはストロボ撮影の本発光
を行う本露光時におけるゲインＧＮである。そして、上
記ゲインＧ、、ＧＮはＧ、〉ＧＮの関係を有するものと
する。

エリアゲート回路７において、イメージヤの結像面の所
定の領域に対応した撮像信号の抽出処理を行う。そして
、その出力は積分回路８において積分処理がなされる。

この積分値は、イメージヤ３に入射した光の平均測光に
対応する露光光量対応値を示すことになる。その値は、
Ａ／Ｄ変換回路９においてＡ／Ｄ変換された後、システ
ムコントローラ４に入力される。

システムコントローラ４によってコントロールされるＳ
ＳＧ回路（シンクロナスシグナルゼネレータ）１０は、
イメージヤ３に同期信号を発するものであるが、同時に
図示されないイメージヤ駆動回路と共に、イメージヤ３
の露光時間のコントロール動作、所謂、素子シャッタ動
作を行う。なお、本実施例では上記のように素子シャッ
タによってイメージヤ３の露光をコントロールしている
が、メカニカルシャッタ、あるいは、物性シャッタ等を
用いて、上記露光量の調節を行ってもよい。

また、同様にシステムコントローラ４によって制御され
るストロボコントローラ１１は、閃光発光管を有するス
トロボ発光装置１２の発光光量および発光タイミングを
コントールする。そして、本実施例のものは、その光量
のコントロールはシステムコントローラの指示に従って
その発光時間によってコントロールするものである。ま
た、図示はしないが、光量のフィードバックコントロー
ルを行うストロボコントローラも用いることも可能であ
って、別に積分型測光素子を設け、その出力を該ストロ
ボコントローラに取り込み発光量の検出を行いながら発
光制御を行うこともできる。

以上のように構成された本実施例の撮像装置におけるス
トロボ撮影は、まず、ストロボ発光装置１２によりプリ
発光を行って、それによる露光量に基づいて、本露光時
の本発光光量Ｍを演算し、ストロボ発光装置１２により
上記発光光量Ｍの発光を行って撮影する。

上記プリ発光は前述のように発光エネルギの節約のため
、または、プリ発光が多すぎると被写体であるヒト、動
物等が眩しさを感じてしまう等から、その発光量は少な
く設定される。従って、上記プリ発光量による露光光量
の測光時のゲインコントロールアンプ６のゲインを、本
実施例ではストロボ撮影の本露光時の値ＧＮより大であ
る値Ｇ、として、その測光精度の低下、あるいは、測定
の可能範囲の狭域化を避けるものとする。なお、上記プ
リ発光は一回の発光でも複数回の発光でもよい。また、
本実施例においてはストロボ発光装置は内蔵式のものを
用いたが、外付ストロボ装置を用いてもよい。

本実施例の撮像装置におけるストロボ撮影でのストロボ
露光処理を第２図のフローチャートによって説明する。

ストロボ撮影が指示されると第２図のス斗ロボ露１ｃｍ
　（１）の処理がコールされ、ステップ５１０１におい
てゲインコントロールアンプ６のゲインがプリ発光の測
光用の比較的高いゲインＧＰに設定される。そして、ス
テップＳ　１０２においてイメージヤ３のシャッタが開
状態となり、ストロボのプリ発光が行われる（ステップ
３１０３）。

その時の光量をＰとする。そして、ステップ５１０４に
おいて上記シャッタを閉とし、ステップ５１０５におい
て、上記プリ発光による露光光量対応値が積分回路８．
Ａ／Ｄ変換回路９等によって、積分値Ｉ、として求めら
れ、システムコントローラ４に読み出される。この処理
期間は、上記シャッタ開閉の次フィールドの期間となる
。

次いで、ゲインコントローラ６のゲインを、本露光時の
ゲインＧ、に設定する（ステップＳ　ｔｏｅ）。

そして、上記積分値Ｉ、と、ストロボ撮影時に目標とす
る光量に対応するイメージヤ露光光量対応値であって前
記積分値に対応するＩＡと、上記プリ発光光量Ｐおよび
ゲインＧ、、ＧＮから本露光用の本発光光量Ｍを次式に
より演算する（ステップ５１０７）。

そして、本露光のためのシャツタ開（ステップ５１０８
）とし、ストロボ発光装置１２で光量Ｍの本発光を実行
し撮影を行う（ステップ５１０９）。

そして、シャツタ閉として（ステップＳ　１１０）、本
処理ルーチンを終了しメインルーチンに戻る。

以上述べたように、本実施例の撮像装置におけるストロ
ボ撮像処理においては、省エネルギあるいは被写体に眩
しさを与えないプリ発光によってその露光量の精度のよ
いイメージヤ測光を実施せしめ、適切な本発光によるス
トロボ撮影を可能とするものである。

次に、本発明の第２実施例を示す電子的撮像装置のスト
ロボ撮影処理を第３図のストロボ露光（ｎ）のフローチ
ャートによって説明する。本実施例の撮像装置は、外光
（背景光）がある場合のストロボ撮影を行うものであっ
て、閃光光源の発光によらない露光、即ち、外光に基づ
いて得られたイメージ十３の出力信号を積分した積分値
である露光光量対応値ＩＢと、閃光光源のプリ発光によ
る露光に基づいて得られるイメージ十３の出力信号を積
分した積分値である露光光量対応値Ｉ。

とから本露光時の本発光の光量を演算し、ストロボ発光
量を設定するものである。なお、本実施例の撮像装置の
構成は前記第１実施例の撮像装置のものと同一であると
する。

そして、ストロボ撮影が指示されると、第３図のストロ
ボ露光処理（ＩＩ）のサブルーチンがコールされ、ステ
ップ５１２１においてゲインコントロールアンプ６のゲ
インがプリ発光の測光用のゲインＧＰに設定される。な
お、このゲインＧＰは、第１実施例と同様ゲインＧＮよ
り大とし、小光量をより正確に測光できるようにする。

そして、ステップ５１２２においてイメージ十３のシャ
ッタが開状態となり、外光による露光が行われる。そし
て、ステップ８１２３において上記シャッタを閉としス
テップ５１２４において、上記外光による露光に対して
積分回路８．Ａ／Ｄ変換回路９によって得られた値を、
積分値ＩＢとしてシステムコントローラ４に読み出され
る。この期間は、上記シャッタ開閉の次フィールドの期
間に該当する。

続いて、ステップ５１２５においてシャツタ開状態とし
、ストロボのプリ発光が行われる。その時の光量をＰと
する。そして、ステップ５１２７において上記シャッタ
を閉とし、ステップ８１２８において、上記プリ発光に
よる露光に対応して、積分回路８．Ａ／Ｄ変換回路９に
よって得られた値を、積分値ＩＰとして、システムコン
トローラ４にて読み出される。この期間は、同様に上記
シャッタ開閉の次フィールドの期間に該当する。

次いで、ゲインコントローラ６のゲインを、撮影時のゲ
インＧＮに設定する（ステップ５１２９）。

そして、上記積分値ＩＢ、ＩＰと、ストロボ撮影時に目
標とする光量に対応するイメージヤ露光光量対応値を示
す■いと、上記プリ発光光量ＰおよびゲインＧ、、ＯＮ
から本発光光量Ｍを次式により演算する（ステップ８１
３０）。

（１−Ｇ　　）・ＧＮ Ｂ そして、本露光のためのシャツタ開（ステップ８１３１
）とし、ストロボ発光装置１２で光量Ｍの本発光を実行
し撮影を行う（ステップ５１３２）。

そして、シャツタ閉として（ステップ５１３３）、本処
理ルーチンを終了しメインルーチンに戻る。

なお、上記処理中、ステップ８１２２〜１２３、ステッ
プ８１２５〜１２７のシャツタ開閉時間、およびステッ
プ８１３１〜１３３間の本露光のシャッタ開閉の時間は
演算式の簡素化のため、それぞれ同一のシャツタ開閉時
間を有するものとする。

しかし、これらの時間は必ずしも一定である必要はなく
、それぞれ変化を与えてもよい。但し、その場合、本発
光のときのシャツタ開閉時間は、各シャツタ開閉時間に
基づいた修正演算によって求める必要がある。

以上述べたように本実施例の撮像装置におけるストロボ
撮影処理においては、外光（背景光）の影響があると考
えられる場合でも上記プリ発光による露光光量対応値を
、より正確に測定することを可能とし、本露光時の本発
光光量の適正な設定ができ、そのような外光状態におい
ても適正なストロボ撮影が可能となるものである。

次に、本発明の第３実施例を示す電子的撮像装置につい
て第４．５．６図によって説明する。

第４図は、本実施例の撮像装置の主要ブロック構成図を
示すものである。本実施例は、平均、スポットの測光エ
リア毎の測光を行いその測光結果に基づいて、撮影時の
シャツタ開閉時間およびストロボ本発光量を調節して撮
影を行うものであって、所謂、日中シンクロ撮影を可能
とするものである。第４図のブロック構成図において、
ゲインコントロールアンプの測光のための出力は撮影画
枠の測光エリアＡｖに対応するＡｖエリアゲート回路２
１と測光エリアＳ　に対応するＳｐエリアゲート回路２
３にそれぞれ分岐して入力される。

この測光エリアＡ　ｖ　、Ｓ　ｐは、第５図に示される
ように被写体光の光量を測光する場合の画枠２０内の該
被写体の測光エリアである。そして、測光エリアＡｖは
、画枠の上方等を除いた比較的広い範囲の被写体の測光
を行うための平均測光エリアを示し、測光エリアＳＰは
比較的狭い範囲の被写体の測光を行うためのスポット測
光エリアを示すものとする。

そして、それぞれのゲート回路２１．２３によって上記
所定の領域に対応する撮像信号が取り出される。更に、
それぞれ積分回路２２．２４によって積分され、イメー
ジヤの露光光量に対応する平均測光のＡｖ積分値または
スポット測光のＳｐ積分値が得られる。これらの積分値
は、切換スイッチ２５を介してＡ／Ｄ変換回路９に入力
された後、ディジタルデータとしてシステムコントロー
ラ４に読み込まれる。なお、上記切換スイッチ２５の切
換はシステムコントローラ４の指示に基づいて行われる
。上記ＳＰ積分値には、プリ発光によらない外光による
露光に対応するものと、プリ発光による露光に対応する
測定値があって、前者を積分値１ＢＳＰとし、後者を積
分値■、８．とする。更に、ＡＶ積分値は、プリ発光に
よらない外光等による露光に対しての測定値であって、
それを積分値ＩＢＡＹとする。なお、上記以外の本撮像
装置の構成は、前記第１実施例の撮像装置の構成と同一
である。

次に、本実施例の撮像装置におけるストロボ撮影につい
て、第６図のストロボ露光（Ｉ［Ｉ）のフローチャート
によって説明する。

まず、ステップ５１４１においてゲインコントロールア
ンプ６のゲインがプリ発光の測光用のゲインＧ　に設定
される。そして、このゲインＧＰも前実施例と同様、よ
り高いゲインとする。そして、ステップ５１４２におい
て、イメージヤ３のシャッタが開状態となり、外光によ
る露光が行われる。そして、ステップ５１４３において
上記シャッタを閉とする。なお、このシャツタ開閉期間
、即ち、シャッタ時間は１１とする。

続いて、イメージヤ３の次のフィールド期間において、
上記外光の露光による前記Ａｖ積分値Ｉ　　およびＳＰ
積分値ＩＢＳＰをシステムコントＡＹ ローラ４への読み比しか行われる（ステップ５１４４．
１４５）。この場合、Ａ　エリ乙　Ｓｐ■ エリアの各ゲート回路２１．２３の動作に同期して切換
スイッチ２５は切換えられ、それぞれの値がＡ／Ｄ変換
される。

そして、ステップ５１４６においてイメージヤ３をシャ
ツタ開としストロボのプリ発光を実行する（ステップ５
１４７）。この発光光量をＰとする。そして、ステップ
５１４８において、シャツタ閉とする。なお、このシャ
ッタ開閉の期間、即ち、シャッタ時間はステップ５１４
２，１４３のシャッタ開閉と同様、１１とする。また、
上記処理中、ステップ８１４２〜１４３、ステップ８１
４６〜１４８のシャツタ開閉時間は演算式の簡素化のた
め、それぞれ同一のシャツタ開閉時間を有するものとす
る。しかし、これらの時間は必ずしも一定である必要は
なく、それぞれ変化を与えてもよい。イメージヤ３の次
のフィールド期間で上記プリ発光の露光によるＳＰ積分
値’　ｐｓｐがシステムコントローラ４へ読み出される
（ステップ５１４９）。この場合、Ｓｐエリアゲート回
路２３側のみが作動する。

続いて、ステップ５１５０において、ゲインコントロー
ルアンプ６のゲインを本露光のためのゲインＧ、に設定
する。そして、ステップ５１５１において、本露光撮影
時の背景を含めた全体の露光に対するシャッタ時間Ｔを
、前記シャッタ時間ｔ１とストロボ撮影時に目標とする
光量に対応するイメージヤ露光光量対応値を示すＩｈと
前記ステップ５１４４で求められた外光による平均測光
値のＡ　積分値Ｉ　　、および、ゲインＧ、。

Ｖ　　　　　　　ＢＡＶ ＧＮとから次式によって演算する。即ち、められた外光
によるＳＰ積分値ＩＢＳＰをステップ５１５１で求めら
れた本発光撮影時のシャッタ時間Ｔとステップ５１４２
．１４３のシャッタ時間ｔ１と更に、ゲインＧＮとＧ、
との比で補正したものであって、次式で与えられる。即
ち、となる。更に、ステップ５１５２において、本露光
時の本発光の光量Ｍを、プリ発光量Ｐ、上記目標露光量
対応値ｌＡ、ゲインＣＰ、ＧＮ、ステップ５１４９で求
めたプリ発光による露光に基づくＳ、積分値！、８．お
よび外光によるＳ、積分値ＩＢＳＰのシャッタ時間によ
る補正ＳＰ積分値Ｉ′　　　とから次式によって演算す
る。即ち、ＢＳＰ ”　ＰＳ””　”　ＢＳＰ　）・ＧＮ となる。但し、分子の（）中が０１または負になった場
合は、値ＭはＯとする。ここで、上記補正Ｓ　積分値１
′　　は、ステップ５１４５で求Ｐ　　　　　　ＢＳＰ なお、（５）式は次式のように表される。即ち、となる
。

続いて、ステップ５１５３において、イメージヤ３のシ
ャッタを開とし、ステップ５１５４にてストロボ発光装
置１２を上記発光光量Ｍだけ発光せしめる。そして、上
記シャッタ時間Ｔ経過後、シャッタを閉としくステップ
５１５５）、本ルーチンを終了する。

以上述べたように、本実施例は、外光による平均測光と
スポット測光を実施し、更に、プリ発光によるスポット
測光を実施することによって、主に外光の平均測光量に
基づいてシャッタ時間を定め、更に、本発光の発光量を
プリ発光による露光の光量対応値、即ち、Ｓ、積分値と
上記シャッタ時間による補正積分値とによって求め、画
枠全体に対するより適切なシャッタ時間と、スポット領
域に位置する被写体に対する適切なストロボ発光量を設
定することによって、逆光時の日中シンクロによる適正
なストロボ撮影を実施することを可能とするものである
。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の電子的撮像装置は、本露光
時のゲインよりも高いゲインに設定してプリ発光時の露
光による出力信号を読み出すようにしたので、本発明に
よれば、省エネルギ化あるいは眩しさを防止せしめた小
発光のプリ発光によっても、精度の高い測光を可能とし
、また測光可能距離範囲をより広範囲とすることができ
、より適切なストロボ撮影を可能とするなど顕著な効果
を有する電子的撮像装置を提供することができる。

また、本発明の他の電子的撮像装置は閃光発光によらな
い露光に基づく出力から求めた光量対応値ｌＢと、プリ
発光の露光に基づく光量対応値ｌ、とから、本露光時の
発光光量を制御するようにしたので、本発明によれば、
閃光光源の発光によらない露光の影響が無視できない、
例えば、外光が存在するような使用環境にあっても、よ
り正確なプリ発光による露光の対応値を求めることがで
き・従って、本露光における適切な発光光量の制御を可
能とするなど顕著な効果を有する電子的撮像装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す電子的撮像装置の
主要ブロック構成図、 第２図は、上記第１図の電子的撮像装置におけるストロ
ボ露光（１）のフローチャート、第３図は、本発明の第
２実施例を示す電子的撮像装置のストロボ露光（ＩＩ）
のフローチャート、第４図は、本発明の第３実施例を示
す電子的撮像装置の主要ブロック構成図、 第５図は、上記第４図の電子的撮像装置の画枠の領域Ａ
ｖと領域Ｓ、を示す図、 第６図は、上記第４図の電子的撮像装置におけるストロ
ボ露光（ＩＩＩ）のフローチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子の露出期間に対応して閃光光源のプリ発
   光を少なくとも１回以上行うプリ発光手段と、プリ発光
   によって得られた露光に対応する撮像素子の出力信号を
   読み出す信号読み出し手段とを備えた撮像装置であって
   、 上記信号読み出し手段は、本露光時のゲインよりも高い
   ゲイン設定のもとで、前記プリ発光によって得られた露
   光に対応する撮像素子の出力信号を読み出すことを特徴
   とする電子的撮像装置。
2. （２）閃光光源の発光によらない露光に基づいて得られ
   た撮像素子の出力信号から求めた光量対応値と、閃光光
   源のプリ発光によって得られた露光に基づいて得られた
   撮像素子の出力信号から求めた光量対応値との双方の値
   に基づいて本露光時の発光光量を制御することを特徴と
   する電子的撮像装置。