JP3647085B2

JP3647085B2 - カメラシステム

Info

Publication number: JP3647085B2
Application number: JP19490895A
Authority: JP
Inventors: 隆夫高野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0943671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロボを使用した状態で自動的に適正露光が得られるように、ストロボの発光量の調節を行うカメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなカメラシステムは従来種々提案されており、このようなカメラシステムにおいては、露光時にフィルム面に到達する光のフィルム面反射光を測定することにより適正発光量を得るいわゆるＴＴＬ調光が一般的に用いられている。このＴＴＬ調光では、図９に示すように、撮影レンズ３２およびハーフミラーからなる主ミラー２を通してフィルム面９に結像した被写体像の反射光を、結像レンズ２３を通して調光用センサ２４により測光する。そして、測光値の積分量が所定量に達したときにストロボ発光を停止させ、発光量の制御を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＴＬ調光では、フィルム面の拡散反射光を利用して、被写体を間接的にぼんやりと画面内の特定の場所でのみ測光するため、被写体の大きさや構図の違いにより露出が安定せず、同じ露出で連続撮影（連写）することが難しいという問題がある。
【０００４】
さらに、特開平４−３３１９３５号公報には、ストロボのメイン発光の前にプリ発光させて測光し、メイン発光時のＴＴＬ調光を補正する手法が提案されているが、被写体深度の確認等のために撮影レンズの絞りが絞り込まれた状態のままプリ発光を行うと、正確な測光が行えず、その結果正しい補正をすることができなくなったり複雑な演算が必要になったりするという問題がある。
【０００５】
また、プリ発光の後に、露出オーバー等を心配してストロボ発光部の向きを被写体からずらしたような場合に、プリ発光時の測光値をそのまま使用したのでは、正しい補正をすることができない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、プリ発光時に正確な測光を行わせ、被写体の状況や構図の違いおよびフィルムの種類に左右されることなく安定して適正露光が得られるカメラシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、ストロボのメイン発光の前にストロボをプリ発光させて測光を行うカメラシステムであって、撮影画面内の複数の領域のうち少なくとも１つの領域において複数回の測光動作を行う測光手段と、複数回行われる測光動作のうち、プリ発光の直前に行われる第１の測光動作に要する時間をプリ発光時に行われる第２の測光動作に要する時間と同じになるように、かつ第１及び第２の測光動作以外の他の測光動作に要する時間よりも短く設定するとともに、第１及び第２の測光動作により得られた測光結果を用いてメイン発光の発光量を決定する制御手段とを有する。
なお、プリ発光は、撮影レンズの絞りを開放した状態で行うように構成することが望ましい。このように構成することで、プリ発光前にレンズ絞りを絞り込んだ場合でも、一旦絞りを開放状態に戻した上でプリ発光および測光を行うようにして、正確な測光を行うようにすることができる。
【００１０】
また、撮影条件が変更されたことを検出する検出手段を設け、プリ発光の後メイン発光の前に検出手段による検出が行われた場合は、改めてプリ発光を行うように構成することが望ましい。すなわち、例えば、最初のプリ発光による測光値が固定された後に、ストロボの向きや撮影モード等の撮影条件が変更されたような場合は、改めてプリ発光を行った上でメイン発光することにより、変更後の撮影条件に対応した正確な測光および適正なメイン発光の制御を行うことができる。
【００１１】
なお、プリ発光は、発光強度をほぼ一定に維持するフラット発光により行うのが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明を１眼レフレックスカメラに適用して実施したストロボ制御カメラシステムの主に光学的な構成を説明した横断面図である。
【００１３】
１はカメラ本体であり、この中に写真撮影に必要な光学部品、メカ部品、電気回路およびフィルムなどが収納されている。２は主ミラーであり、この主ミラー２は観察状態と撮影状態に応じて撮影光路内に斜設されたり撮影光路内から退去されたりする。また、主ミラー２はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときも、後述する焦点検出光学系に被写体からの光線の約半分を透過させている。
【００１４】
３は撮影レンズ１２〜１４の予定結像面に配置されたピント板であり、４はファインダー光路変更用のペンタダハプリズムである。また、５はファインダーであり、撮影者はこのファインダー５を通してピント板３を観察することで、撮影画面を観察することができる。６，７はそれぞれ、観察画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズと多分割測光センサであり、結像レンズ６は、ペンタダハプリズム４内の反射光路を介してピント板３と多分割測光センサ７を共役に関係付けている。
【００１５】
ここで、多分割測光センサ７の機能を詳細に説明する。図２には、撮影画面上の測光エリアの分割図を示している。４０は撮影画面全体を表している。４１は多分割測光センサ７の撮影画面上の測光するエリア分割を表していて、Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５のように撮影画面を６個のエリアに分割している。このように撮影画面と共役に関係付けられた多分割測光センサ７は、撮影画面を分割してそれぞれの輝度値を測光し出力することができる。
【００１６】
図１における８はシャッターである。９は感光部材であり、銀塩フィルム等より形成されている。２５はサブミラーであり、このサブミラー２５は、被写体からの光線を下方に折り曲げて、焦点検出ユニット２６の方に導いている。
【００１７】
焦点検出ユニット２６内には、２次結像ミラー２７、２次結像レンズ２８、焦点検出ラインセンサ２９等が配設されている。２次結像ミラー２７および２次結像レンズ２８は、焦点検出光学系を形成しており、この焦点検出光学系は、撮影光学系の２次結像面を焦点検出ラインセンサ２９上に結んでいる。焦点検出ユニット２６は、後述の電気回路の処理により、既知の位相差検出法により撮影画面内の被写体の焦点状態を検出して撮影レンズの焦点調節機構を制御することにより自動焦点検出装置を実現している。この自動焦点検出装置は、画面内の所定の３点の焦点状態を検出するものである。図２にその３点の位置を示している。測距点のＰ０，Ｐ１，Ｐ２がその位置である。
【００１８】
１０は公知のカメラとレンズとのインターフェイスとなるマウント接点であり、１１はカメラ本体に据え付けられるレンズ鏡筒である。１２〜１４は撮影レンズであり、１２は１群レンズであり、この１群レンズ１２は光軸上を左右に可動することで、撮影画面のピント位置を調整する。１３は２群レンズであり、この２群レンズ１３は、光軸上を左右に可動することで、撮影画面を変倍させ、撮影レンズの焦点距離を変更させる。１４は３群固定レンズである。１５は撮影レンズ絞りである。
【００１９】
１６は１群レンズ駆動モータであり、自動焦点調節動作に従ってこのモータ１６の作動を制御し、１群レンズ１２を左又は右に移動させることにより自動的にピント位置を調整することができる。１７はレンズ絞り駆動モータであり、このモータ１７の作動を制御することにより撮影レンズ絞りを開放にしたり、絞ったりすることができる。
【００２０】
１８は外付けストロボであり、このストロボ１８は、カメラ本体１に取り付けられ、カメラからの信号に従って発光制御を行う。また、このストロボ１８は、発光部の向きを撮影レンズの光軸に無関係に変えることができる機能（バウンス機能）を有する。
【００２１】
１９はキセノン管であり、このキセノン管１９は、電流エネルギーを発光エネルギーに変換する。２０，２１はそれぞれ反射板とフレネルレンズであり、これらは発光エネルギーを効率良く被写体に向けて集光する役目を有する。２２はカメラ本体１と外付けストロボ１８とのインターフェースとなる公知のアクシュー接点である。
【００２２】
３０はグラスファイバーであり、このグラスファイバー３０はキセノン管１９が発光した光をモニタ用のセンサ（ＰＤ１）３１に導いている。センサ（ＰＤ１）３１は、ストロボのプリ発光及びメイン発光の光量を直接測光しているものであり、メイン発光量の制御のために用いられる。３２はキセノン管１９が発光した光をモニタするセンサ（ＰＤ２）である。センサ（ＰＤ２）３２の出力により、キセノン管１９の発光電流を制限してストロボをフラット発光させることができる。３３は、バウンス機能による外部ストロボ１８の発光部の向きを検出するためのセンサである。
【００２３】
なお、図１では、本発明を実現するために必要な部材の内、光学メカ部材のみ記しており、その他に電気回路部材が必要となるが、ここでは省略してある。
【００２４】
図３に、本実施形態のカメラシステムの電気回路ブロック図を示しており、この図では、図１に示した部材には同符号を付している。
【００２５】
ＭＰＵ１００は、発振器１０１で作られるクロックをもとに所要の演算処理動作を行う。
【００２６】
ＥＥＰＲＯＭ１００ｂは、フィルムカウンタその他の撮影情報を記憶する。Ａ／Ｄ変換器１００ｃは、焦点検出回路１０５および測光回路１０６からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する。ＭＰＵ１００は、Ａ／Ｄ変換器１００ｃからのＡ／Ｄ値を信号処理することにより各種状態を設定する。
【００２７】
ＭＰＵ１００には、焦点検出回路１０５、測光回路１０６、シャッター制御回路１０７、モーター制御回路１０８、フィルム走行検知回路１０９、スイッチセンス回路１１０および液晶表示回路１１１が接続されている。また、ＭＰＵ１００は撮影レンズ内に配置されたレンズ制御回路１１２との間でマウント接点１０を介して信号の伝達を行い、外付けストロボ１８内に配置されたストロボ制御回路１０２との間で、アクシュー接点２２を介して信号の伝達を行う。
【００２８】
ラインセンサ２９は、前述したファインダー上の３つの測距点に対応した３組のラインセンサＬｉｎｅ−Ｌ、Ｌｉｎｅ−Ｃ、Ｌｉｎｅ−Ｒから構成される公知のＣＣＤラインセンサである。焦点検出回路１０５は、ＭＰＵ１００からの信号に従い、これらラインセンサ２９の蓄積制御と読み出し制御を行って、それぞれの画素情報をＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、この画素情報をＡ／Ｄ変換し、周知の位相差検出法による焦点検出を行う。また、ＭＰＵ１００は焦点検出情報により、レンズ制御回路１１２と信号のやりとりを行うことによりレンズの焦点調節を行う。
【００２９】
測光回路１０６は、画面内の各エリアの輝度信号として、前述したように画面内を６個のエリアに分割した多分割測光センサ７からの出力をＭＰＵ１００に出力する。測光回路１０６は、被写体に向けてストロボ光をプリ発光していない定常状態とプリ発光しているプリ発光状態との双方の状態で輝度信号を出力する。ＭＰＵ１００はこの輝度信号をＡ／Ｄ変換し、撮影の露出の調節のための絞り値の演算とシャッタースピードの演算および露光時のストロボメイン発光量の演算を行う。
【００３０】
シャッター制御回路１０７は、ＭＰＵ１００からの信号に従って、シャッター先幕（ＭＧ−１）、シャッター後幕（ＭＧ−２）を走行させ、露出動作を制御する。
【００３１】
モータ制御回路１０８は、ＭＰＵ１００からの信号に従ってモータＭを制御することにより、主ミラー２の斜設・退去（アップ・ダウン）、シャッターのチャージおよびフィルムの給送を行わせる。
【００３２】
フィルム走行検知回路１０９は、フィルム給送時にフィルムが１駒分巻き上げられたか否かを検知し、ＭＰＵ１００に信号を送る。
【００３３】
ＳＷ１は、不図示のレリーズボタンの第１ストロークでＯＮし、測光およびＡＦを開始させる。ＳＷ２は、レリーズボタンの第２ストロークでＯＮし、露光動作を開始させる。ＳＷ１，ＳＷ２及びその他不図示のカメラの操作部材からの信号は、スイッチセンス回路１１０が検知し、ＭＰＵ１００に送っている。
【００３４】
液晶表示回路１１１は、図２に具体的に示すファインダー内ＬＣＤ２４と具体的には図示しないモニタ用ＬＣＤ４２の表示をＭＰＵ１００からの信号に従って制御している。
【００３５】
レンズ制御回路１１２は、レンズマウント接点１０を介してＭＰＵ１００と通信し、１群レンズ駆動モータ１６及びレンズ絞りモータ１７を動作させ、レンズの焦点調節と絞り１５を制御している。３５，３６はそれぞれ光検出器とパルス板であり、光検出器３５を介してレンズ制御回路１１２がパルス板３６のパルス数をカウントすることにより１群レンズの位置情報を得ることができ、レンズの焦点調節を行うことができる。また、１群レンズの位置情報に基づいて、被写体の絶対距離情報をＭＰＵ１００に伝達する。
【００３６】
ストロボ制御回路２００は、ＭＰＵ１００からの信号に従って、被写体に向けてストロボ光を発光させる回路であり、発光量の制御、フラット発光の発光強度及び発光時間の制御等を行う。
【００３７】
２０１はＤＣ／ＤＣコンバータであり、このコンバータ２０１は、ストロボ制御回路２００の指示により電池電圧を昇圧し、メインコンデンサＣ１に約３００Ｖを蓄えることができる。
【００３８】
Ｒ１／Ｒ２はメインコンデンサＣ１の電圧をストロボ制御回路２００がモニタするために設けられた分圧抵抗である。ストロボ制御回路２００は、分圧された電圧をＡ／Ｄ変換器２０２によりＡ／Ｄ変換することにより、コンデンサＣ１の電圧を間接的にモニタし、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１を止めて、昇圧をやめさせたり、現在の充電電圧をモニタしてＭＰＵ１００に伝達したりすることができる。
【００３９】
２０３はトリガ回路であり、露光時において、ＭＰＵ１００の指示によりストロボ制御回路２００を介してトリガを出力する。このトリガによりメインコンデンサＣ１に蓄えられた電荷エネルギがキセノン管１９において放電され、ストロボ発光が開始される。
【００４０】
２０４は発光停止回路である。この発光停止回路２０４は、前述のトリガ出力時はＯＮして、キセノン管１９の発光を開始させ、コンパレータ２０５またはコンパレータ２０６の出力及びストロボ制御回路２００からの信号によりＯＦＦして、キセノン管１９の発光を停止させる。
【００４１】
３３は、前述のようにキセノン管１９を含む発光部の向きを検出するセンサであり、このセンサ３３の出力は、ストロボ制御回路２００を介して読み出すことができる。
【００４２】
次に、このストロボの動作を説明しながら回路を詳しく説明する。
【００４３】
＜フラット発光について＞
ストロボ制御回路２００は、Ｄ／Ａ変換器２０７に所定の値を設定する。このときキセノン管１９はまだ光り始めていないので、モニタセンサ３２（ＰＤ２）の光電流は少なく、コンパレータ２０６の反転入力端子に入力されるモニタ回路２０９の出力は低い。よってコンパレータ２０６からの発光停止回路２０４への出力はＨＩとなる。
【００４４】
そしてトリガを出力してキセノン管１９が発光を開始すると、すぐに発光強度が上昇し、モニタセンサ３２（ＰＤ２）の光電流が多くなってモニタ回路２０９の出力が上昇し、コンパレータ２０６の出力がＬＯＷになる。
【００４５】
コンパレータ２０６の出力がＬＯＷになると、発光停止回路２０４が働き、キセノン管１９の放電ループが断たれるが、ダイオードＤ１、コイルＬ１により環流ループが形成され、発光強度は瞬時に落ちないで徐々に落ちてくる。
【００４６】
発光強度が落ちてくると、モニタセンサ３２（ＰＤ２）の光電流は少なくなるので再びコンパレータ２０６の出力はＨＩに転じ、キセノン管１９の放電ループが形成され発光強度が上昇してくる。このように、コンパレータ２０６の出力により短い周期で発光強度が増加減少を繰り返し、結果的にほぼ一定の発光強度で発光を継続させるフラット発光制御が行われる。
【００４７】
フラット発光の終了は、ストロボ制御回路２００からが直接発光停止回路２０４に信号が出力されることにより行われる。
【００４８】
また、フラット発光の発光強度は、Ｄ／Ａ変換器２０７に与えられるデジタル値に応じてコンパレータ２０６の非反転入力端子に入力される電圧を異ならせることで、モニタセンサ３２（ＰＤ２）の光電流の動作ポイントを変化させ、所望の値に制御される。発光時間についても、所望の時間に制御される。
【００４９】
＜プリ発光と積分について＞
プリ発光では、前述のフラット発光が所定の発光強度で所定時間行われる。
【００５０】
このときモニタセンサ３１（ＰＤ１）はキセノン管１９の発光測光輝度を測定し、ストロボ制御回路２００は積分回路２１１に積分開始を指示し、積分回路２１１はモニタ回路２１０からの出力によりプリ発光の積分を開始する。なお、発光停止回路２０４には、反転入力端子に積分回路２１１の出力が入力されているコンパレータ２０５の出力が入力されているが、これはストロボ制御回路２００からの信号により無視されるように設定されていて、前述したフラット発光の制御を阻害しないようになっている。
【００５１】
所定時間のプリ発光が終わると、ストロボ制御回路２００は、プリ発光を積分した積分回路２１１の出力をＡ／Ｄ変換器２０２によりＡ／Ｄ変換し、積分値をデジタル値として読み込む。
【００５２】
＜メイン発光制御について＞
ＭＰＵ１００は、前述のプリ発光の積分値、またプリ発光時の多分割測光センサ７からの被写体反射光輝度値等から、メイン発光量の適正積分値を求め、ストロボ制御回路２００を介してＤ／Ａ変換器２０７にその適正積分値を設定する。次にＭＰＵ１００は、積分回路２１１を初期状態にして、トリガー回路２０３により発光を開始させる。
【００５３】
モニタセンサ３１（ＰＤ１）により測光されたキセノン管１９の発光輝度は積分回路２１１によって積分され、積分出力が設定された適正積分値まで到達すると、コンパレータ２０５の出力がＨＩからＬＯＷに切り替わり、発光停止回路２０４によって発光のストップがかかる。なお、このときはコンパレータ２０６の出力はストロボ制御回路２００からの信号により無視されるように設定してある。このようにして、メイン発光の発光量を演算で求めた適正な発光量に制御することができる。
【００５４】
次に、図４を用いてＭＰＵ１００の動作フローを説明する。まず、図４（ａ）において、カメラの動作が開始すると、ステップ１（＃０１）では、入出力ポートの初期化や変数の初期化を行う。ステップ２（＃０２）では、レンズ１１より、焦点情報や開放Ｆナンバー等のレンズ情報を読み出す。ステップ３（＃０３）では、ストロボ１８よりガイドナンバーやストロボ状態等のストロボ情報を読み出す。
【００５５】
次に、ステップ４（＃０４）では、ストロボ情報中のセンサ３３の出力に基づいて、バウンス機能によるストロボ発光部の向きが変化したか否かを判別する。このとき、ストロボ発光部の向きが変化していればステップ５（＃０５）に進んでＦＥＬＫ（ＦＥロック）フラグをクリア（＝０）し、変化していなければステップ６（＃０６）に進む。
【００５６】
ステップ６（＃０６）では、スイッチセンス回路１１０を介してＳＷ１，ＳＷ２以外の不図示のカメラの各操作スイッチの状態を読み込み、シャッタースピードの決め方や絞りの決め方等様々な撮影モードの設定を行う。
【００５７】
ステップ７（＃０７）では、レリーズボタンの第１ストロークのスイッチＳＷ１がＯＮか否かを判別し、ＯＦＦである場合はステップ８（＃０８）に進む。ステップ８（＃０８）では、測光タイマ（ＳＷ１がＯＦＦしてから約６秒の間測光を続けるためのタイマ）がカウント中か否かを判別する。カウント中であればステップ１２（＃１２）に進み、カウントが終了していればステップ９（＃０９）に進む。
【００５８】
ステップ９（＃０９）では、ＳＷ１がＯＦＦに変化した直後か否かを判別し、変化直後でない場合はステップ１１（＃１１）に進んで、ＦＥＬＫフラグをクリアして、フローを終了する。一方、変化直後である場合はステップ１０に進んで、測光タイマのカウントを開始させ、ステップ１２（＃１２）に進む。
【００５９】
ステップ１２（＃１２）では、画面上の６つのエリアの被写体輝度値を測光回路１０６より得る。
【００６０】
ステップ１３（＃１３）では、上記６つのエリアの被写体輝度値より、周知のアルゴリズムにより露出量を決定し、設定された撮影モードに従ってシャッタースピードの値と絞りの値とを決定する。
【００６１】
ステップ１４（＃１４）では、ＦＥＬＫスイッチがＯＮか否かを判別し、ＯＦＦのときはそのままステップ１８（＃１８）に進み、ＯＮのときはステップ１５（＃１５）に進む。
【００６２】
ステップ１５（＃１５）では、プリ発光を行って測光を行う。この処理の内容は後述する。
【００６３】
ステップ１６（＃１６）では、ＦＥＬＫフラグをセット（＝１）する。
【００６４】
ステップ１７（＃１７）では、レリーズボタンの第２ストロークのスイッチＳＷ２がＯＮであるか否かを判別する。ＯＦＦのときはステップ１８（＃１８）に進んで、焦点検出動作を行う。これは前述したように焦点検出回路１０５による周知の位相差検出法によるものである。さらに、このステップ１８では、焦点検出動作によって検出された焦点状態により、レンズ制御回路１１２を制御し、レンズの焦点調節を行う。
【００６５】
焦点検出するポイントは、図２で説明したように画面上に３ポイントあるが、そのうちのどのポイントの被写体にピントを合わせるかは、撮影者が任意に設定できる方式でも良いし、近点優先を基本の考え方とした周知の自動選択アルゴリズム方式でも良い。
【００６６】
ステップ１８（＃１８）からはステップ２（＃０２）に戻り、ＳＷ１がＯＮであるか測光タイマがカウント中である限り、ここまでのステップを繰り返す。
【００６７】
ステップ１７（＃１７）において、ＳＷ２がＯＮのときはステップ１９（＃１９）に進む。
【００６８】
ステップ１９（＃１９）では、プリ発光および測光を行う。このステップ１９は、ステップ１５（＃１５）と同じプリ発光測光処理用サブルーチンを用いて実行される。
【００６９】
図４（ｂ）に示す上記サブルーチンのステップ２５（＃２５）では、ＦＥＬＫフラグがセットされているか否かを判別し、セットされているときはこのままサブルーチンを終了する。セットされていないときは、ステップ２６（＃２６）に進み、レンズの絞り１５の開放処理を行う。この開放処理を行うのは、被写体の深度確認等の機能によりレンズの絞り１５が絞り込まれている場合があるためである。このようにプリ発光に先立って絞り１５を開放しておくことにより、後のプリ発光測光を正確かつ簡単な演算で行うことができる。
【００７０】
ステップ２７（＃２７）では、ストロボ制御回路２００からの情報伝達により現在のストロボのメインコンデンサＣ１の充電電圧情報を得るととともに、レンズ制御回路１１２からの情報伝達により被写体のカメラからの絶対距離情報を得る。また、測光回路１０６からの被写体輝度情報を得る。
【００７１】
ステップ２８（＃２８）では、得られた充電電圧情報、絶対距離情報、および被写体輝度情報に基づいてプリ発光の発光量を決定する。
【００７２】
ステップ２９（＃２９）では、決定されたプリ発光量になるように、ストロボ制御回路２００に指令を出して、フラット発光によるプリ発光を制御する。
【００７３】
ステップ３０（＃３０）では、プリ発光と同時に、被写体の反射光を多分割測光センサ７によって測光する。このときの動作をさらに詳しく説明すると、プリ発光の発光する直前にも多分割測光センサ７によって被写体の輝度を測光し、プリ発光時の測光値とプリ発光直前の測光値との差を計算することによって、プリ発光の発光分のみの被写体からの反射光を得る。
【００７４】
なお、プリ発光を行っているとき、ストロボ制御回路２００は、キセノン管１９の直接光をモニタセンサ３１（ＰＤ１）で測光し、積分回路２１１で積分して、プリ発光終了時に積分値をＡ／Ｄ変換して読み込む。そして、サブルーチンを終了する。
【００７５】
メインフローに復帰したステップ２０（＃２０）では、プリ発光の積分値、プリ発光の被写体反射光測光値、および露出値等からメイン発光の適正積分値を演算する。
【００７６】
ステップ２１（＃２１）では、露光動作に先立って主ミラー２をアップさせ、サブミラー２５と共に撮影光路より退去させる。
【００７７】
ステップ２２（＃２２）では、決められた露光量に基づく絞り値になるようにレンズ制御回路１１２に指令を出し、決められたシャッタースピード値になるようにシャッター制御回路１０７を駆動する。
【００７８】
ステップ２３（＃２３）では、シャッターの駆動に合わせて、露光中にストロボのメイン発光をストロボ制御回路２００を介して制御する。このメイン発光は、ステップ２０（＃２０）の演算によって求められた発光量に抑制されることとなる。
【００７９】
こうして露光動作が終了すると、ステップ２４（＃２４）では、撮影光路から退去させていた主ミラー２をダウンして撮影光路内に斜設させると同時に、レンズ絞りの開放処理を行い、モータ制御回路１０８とフィルム走行検知回路１０９とによりフィルムを１駒巻き上げ、ステップ２（＃０２）に戻る。
【００８０】
なお、本実施形態では、ＦＥＬＫスイッチを操作しない場合は、露光動作の直前にレンズの絞り15を開放して、プリ発光および測光を行い、メイン発光量（適正積分値）を決定した上でメイン発光および露光動作を行うようにしている。このとき、ＳＷ２をＯＮにしたままにした場合は、連写となり、露光直前に毎回プリ発光を行う。なお、毎回露光直前にプリ発光を行う発光動作を一括発光モードと称する。
【００８１】
また、ＦＥＬＫスイッチを操作した場合は、露光動作とは無関係に（すなわちレリーズスイッチの操作前に）レンズの絞りを開放して、プリ発光および測光を行いメイン発光量（適正積分値）を決定し、その後ＳＷ２をＯＮにすると、決定された発光量でのメイン発光および露光動作を行うようにしている。このとき、ＳＷ２をＯＮにしたままにした場合は、連写となるが、露光直前の毎回のプリ発光は行わずメイン発光のみを行い、連写中のメイン発光量をすべて同じに（言い換えれば、２回目以降のメイン発光量が１回目のメイン発光量と同じになるように）制御する。なお、このように始めのプリ発光による測光値を固定して連写を行う動作をＦＥロックモードと称する。
【００８２】
さらに、本実施形態では、ステップ４およびステップ５から分かるように、ＦＥＬＫスイッチを操作した後、バウンス機能によりストロボ発光部の向きを変更した場合は、ＦＥロックモードが解除され、一括発光モードが設定される。
【００８３】
なお、ＦＥロックモードから一括発光モードへの変更は、ストロボ発光部の向きが変更された場合に限られるものではなく、レンズの交換や撮影モードの変更等、露出に影響ある撮影条件の変更によって行われるようにしても良い。
【００８４】
次に、図５を用いて、本カメラシステムにおける適正メイン発光量の演算部分の演算式とフローについて説明する。
【００８５】
ステップ１０１（Ｓ１０１）では、自然光下における被写体輝度を測光して、図示の式により、６つの測光エリアの重み付け平均をとる。なお、このステップ１０１は、図４におけるステップ１２に相当するものである。
【００８６】
ここで、重み付け計数であるＷ（ｉ）は、ストロボ１８のメイン発光制御の測光モードや自然焦点検出の測距ポイントによって変化し、例えば、図８の表図に示すように設定される。この表図から分かるように、メイン発光制御の測光モードが重み付け平均測光モードのときには、自動焦点検出の測距ポイントに重み付けをおいた重み付け平均をとっている。また、測光モードが部分測光モードのときは、測距ポイントを含む測光エリアのみに重み付け係数をかけ、他の測光エリアをすべて０にした重み付け平均の演算をしており、結果的には１つの測光エリアのＥＶｂ（ｉ）がそのままＥＶｂとなっている。
【００８７】
また、重み付け平均を行う際には、各測光エリアの輝度値をＬＯＧ圧縮した値ＥＶｂ（ｉ）を２のべき乗をとって伸長したもので重み付け平均をとり、最後に２の底でＬＯＧ圧縮するようにしている。
【００８８】
このようにして演算された値ＥＶｂは、後述のステップ１０９（Ｓ１０９）においてメイン発光適正比を演算する際に使用される。
【００８９】
ステップ１０２（Ｓ１０２）では、シャッター速度優先モードや絞り優先モード等、撮影者の意思等により選択された各撮影モードや制御値等を入力する。なお、このステップ１０２は、図４のフローのステップ６に相当するものである。
【００９０】
ステップ１０３（Ｓ１０３）では、ステップ２において入力された撮影モードや制御値と被写体輝度値ＥＶｂ（ｉ）とから、次式（１）を用いてシャッター速度ＴＶと絞り値ＡＶからなる露出値ＥＶｓの決定を行う。
【００９１】
ＥＶｓ＝ＴＶ＋ＡＶ …（１）
なお、露出値ＥＶｓを求めるために、ステップ１０１で求めた重み付け平均値ＥＶｂを用いても、周知の分割測光の演算アルゴリズムを用いても良い。
【００９２】
ステップ１０４（Ｓ１０４）では、プリ発光直前の被写体輝度を測光し、ステップ１０１と同様な演算式を用いて重み付け平均値ＥＶａを演算する。なお、このステップ１０４は、図４のフローのステップ３０に相当するものである。
【００９３】
ここで、ステップ１ですでに測光したにもかかわらず、ステップ１０４において再び測光を行うのは、ＳＷ１がＯＮしたときの状態と、今まさに露光動作を始めようとするＳＷ２がＯＮしたときの状態とで、撮影者がフレーミングを変更する等して被写体の状態が変化している可能性があるからである。
【００９４】
但し、ステップ１０４においては、後に続くプリ発光がエネルギの浪費を防ぐとともに撮影される側のまぶしさを和らげるために短時間で行われるのに合わせて、短時間で測光を行う。具体的には、図６に示すように、ステップ１０１（Ｓ１０１）では、蛍光灯の光源で撮影される場合のフリッカーの影響をなるべく少なくするために比較的長時間（例えば、１０ｍｓ）の測光を行うが、ステップ１０４（Ｓ１０４）では、その後に続くプリ発光時（Ｓ１０８）の測光と同じ短い時間（例えば、１ｍｓ以下）で測光を行う。
【００９５】
なお、ステップ１０４の測光とステップ１０８の測光とは、ストロボ発光の有無を除く両者の測光条件をできるだけ一致させるため、時間的に近接させて行うのが望ましい。
【００９６】
こうして演算された被写体輝度ＥＶａは、後述のステップ１０９におけるメイン発光適正比の演算に用いられる。
【００９７】
次に、ステップ１０７（Ｓ１０７）では、プリ発光の制御を行うが、プリ発光の発光量はステップ１０５（Ｓ１０５）、ステップ１０６（Ｓ１０６）の手順で決定される。なお、ステップ７は、図４のフローにおけるステップ２９に相当し、ステップ５は同ステップ２７に相当する。また、ステップ１０６は、同ステップ２９に相当する。
【００９８】
ステップ１０５では、メインコンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃ、被写体輝度ＥＶａおよび被写体距離Ｄist を入力する。そして、ステップ１０６では、次式（２）を用いてプリ発光量Ｑを演算する。
【００９９】
Ｑ＝ｋ×Ｆ１（Ｖｃ）×Ｆ２（ＥＶａ）×Ｆ３（Ｄist ）…（２）
ここで、第１関数Ｆ１（Ｖｃ）の値は、図７（Ａ）に示すように、充電電圧Ｖｃにほぼ比例して変化する。このため、充電電圧Ｖｃが高いときにはプリ発光量Ｑを大きくして測光のダイナミックレンジを大きくとる一方、充電電圧Ｖｃが低いときにはプリ発光量Ｑが小さくしてメイン発光時におけるエネルギ不足を防止することができる。
【０１００】
また、第２関数Ｆ２（ＥＶａ）の値は、図７（Ｂ）に示すように、被写体輝度ＥＶａがある程度低い場合およびある程度高い場合を除き、被写体輝度ＥＶａにほぼ比例して変化する。このため、自然光下での被写体輝度ＥＶａが高いときにはプリ発光量Ｑを大きくして、プリ発光による被写体反射光が自然光下での輝度に埋もれてしまうことを防止でき、被写体輝度ＥＶａが低いときにはプリ発光量Ｑを小さくして、プリ発光によって被写体となる人がまぶしく感じることを防止できる。なお、被写体輝度ＥＶａがある程度低い場合およびある程度高い場合に第２関数Ｆ２（ＥＶａ）の値を一定としているのは、ハード的にプリ発光量の増減が難しいからである。
【０１０１】
さらに、第３関数Ｆ３（Ｄist ）の値は、図７（Ｃ）に示すように、被写体距離Ｄist がある程度近い場合およびある程度遠い場合を除き、被写体距離Ｄist にほぼ比例して変化する。このため、被写体距離Ｄist が遠いときにはプリ発光量Ｑを大きくして、プリ発光の光が被写体に届かず反射光が得られなくなるのを防止でき、被写体距離Ｄist が近いときにはプリ発光量Ｑを小さくして、プリ発光によって被写体となる人がまぶしく感じることを防止できる。なお、被写体距離Ｄist がある程度近い場合およびある程度遠い場合に第３関数Ｆ３（Ｄist ）の値を一定としているのは、第２関数と同様の理由による。
【０１０２】
ステップ１０８（Ｓ１０８）では、図６に示すタイミングでプリ発光時の被写体からの反射光輝度を測光し、ステップ１０１，１０４と同様の演算式を用いて重み付け平均値を演算する。なお、ステップ１０８は、図４のフローにおけるステップ３０に相当する。
【０１０３】
ステップ１０９（Ｓ１０９）では、次式（３）を用いて、プリ発光に対して適正なメイン発光の発光量を演算する。
【０１０４】
ｒ＝ｌｎ₂（２^EVs−２^EVb）−ｌｎ₂（２^EVf−２^EVa）…（３）
この式の第１項では、露出値（ＥＶｓ）と被写体輝度測光値（ＥＶｂ）を２のべき乗数をとって伸長した上で前者から後者を差し引き、最後に２の底でＬＯＧ圧縮している。この項の演算により、自然光下での被写体輝度に対して不足する露出量を演算することができる。つまり、第１項では、自然光下の輝度にストロボ光下の輝度を足して適正な露出を得るという考えで演算が行われる。また、第２項では、プリ発光時の露出値（ＥＶｆ）とプリ発光直前の被写体輝度の測光値（ＥＶａ）を２のべき乗数をとって伸長した上で前者から後者を差し引き、最後に２の底でＬＯＧ圧縮している。この項の演算により、自然光下での被写体輝度を差し引いたプリ発光のみの被写体反射光輝度を演算することができる。
【０１０５】
そして、第１項から第２項を差し引くことにより、総合露出として適正になるためには、メイン発光の発光量をプリ発光に対してどれだけ増減させればよいかの比ｒを演算できる。
【０１０６】
ステップ１０１（Ｓ１０１）では、プリ発光を直接測光した積分値ｐｒｅｉｎｔを演算する。なお、ステップ１０１は、図４のフローにおけるステップ３０に相当する。
【０１０７】
ステップ１１１（Ｓ１１１）では、次式（４）を用いて、メイン発光の適正積分値ｍａｉｎｉｎｔを演算する。
【０１０８】
ｍａｉｎｉｎｔ＝ｐｒｅｉｎｔ＋ｒ＋ＴＶ−ｔｐｒｅ＋ｃ…（４）
なお、この式で用いられる変数は、すべてＬＯＧ圧縮した数である。この式および図６からから分かるように、メイン発光（閃光発光）の発光量は、プリ発光の発光強度（ｐｒｅｉｎｔ−ｔｐｒｅ）にステップ１０９で求めた比ｒを足した値の発光強度（実際にはプリ発光のｒ倍の発光強度）でシャッターの開いている時間（ＴＶ）の間フラット発光させた場合の発光量に、撮影者によって設定された調光補正量等の補正係数（ｃ）を足した値と同じに設定される。
【０１０９】
ステップ１１２（Ｓ１１２）では、ステップ１１１で求められた適正積分値に基づいてメイン発光の発光量を制御する。なお、このステップ１１２は、図４のフローにおけるステップ２３に相当する。
【０１１０】
このように本実施形態のカメラシステムでは、プリ発光を可変にしているため、撮られる人にまぶしさを感じさせないプリ発光測光を実現することができ、また、ストロボの直接光を測光してメイン発光量が適正積分値になるように制御しているため、被写体の状況や構図の違いおよびフィルムの種類に左右されることなく安定して適正露光を得られる。
【０１１１】
また、ＦＥロックモードを選択してレリーズボタンを押し続ければ、一定のストロボ発光量（つまりは同じ露出）で連写することができる。
【０１１２】
しかも、ＦＥロックモードを選択した後露出動作の前に撮影条件を変更する操作をした場合には、一括発光モードに変更してプリ発光測光をやり直すようにしているので、変更後の撮影条件に対応した適正な露光を得ることができる。
【０１１３】
なお、本発明は、フィルム以外の画像記録媒体を用いるカメラシステムにも適用でき、磁気以外の方法で撮影情報が書き込める画像記録媒体を用いるカメラシステムにも適用できる。
【０１１４】
また、本発明は、以上の実施形態および変形例、またはそれら技術要素を必要に応じて組み合わせて用いてもよい。
【０１１５】
しかも、本発明は、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラ等、種々の形態のカメラ、さらにはカメラ以外の光学機器やその他の装置、さらにはそれらカメラや光学機器やその他の装置に適用される装置またはこれらを構成する要素に対しても適用できる。
【０１１６】
（実施形態と請求の範囲との関係）
上記実施形態におけるＭＰＵ１００，ストロボ制御回路２００，メインコンデンサＣ１，キセノン管１９および発光停止回路２０４等は、請求の範囲にいうプリ発光およびメイン発光を行うストロボを構成する。また、実施形態における多分割測光センサ７および測光回路１０６は、請求の範囲における測光を行う手段に相当する。
【０１１７】
上記実施形態におけるセンサ３３は、請求項３にいう撮影条件の変更を検出する検出手段に相当する（なお、上記実施形態における図４のステップ５（＃０５）およびステップ１２（＃１２）は、プリ発光の再発光に相当する処理である）。
【０１１８】
なお、以上が本発明の各構成と実施形態の各構成の対応関係であるが、本発明はこれら実施形態の構成に限られるものではなく、請求項に示した機構または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よい。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカメラシステムでは、プリ発光より前に複数回測光を行い、その複数回の測光動作のうち、プリ発光の直前に行われる第１の測光動作に要する時間をプリ発光時に行われる第２の測光動作に要する時間と同じになるように、かつ第１及び第２の測光動作以外の他の測光動作に要する時間よりも短く設定するとともに、第１及び第２の測光動作により得られた測光結果を用いてメイン発光の発光量を決定する。このため、被写体の状況や構図の違いおよびフィルムの種類に左右されることなく安定して適正露光が得られる。
また、プリ発光のエネルギの浪費を防ぐとともに、撮影される側のまぶしさを和らげることができる。
また、撮影レンズの絞りを開放状態した上でプリ発光および測光を行うようにすれば、プレビュー時にレンズ絞りを絞り込んだような場合でも、プリ発光による測光を正確に行うことができる。
【０１２０】
さらに、プリ発光の後メイン発光の前に撮影条件が変更された場合には、改めてプリ発光を行うようにすることで、例えば、最初のプリ発光による測光値が固定された後に、ストロボの向きや撮影モード等の撮影条件が変更されたような場合でも、変更後の撮影条件に対応した正確な測光および適正なメイン発光の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカメラシステムの光学系概念図である。
【図２】上記カメラシステムのファインダーの図である。
【図３】上記カメラシステムの電気回路のブロック図である。
【図４】上記カメラシステムの制御フローチャートである。
【図５】上記カメラシステムの制御フローチャートである。
【図６】上記カメラシステムの動作概念図である。
【図７】上記カメラシステムの制御用関数を示すグラフ図である。
【図８】上記カメラシステムにおける測光方法を示す表図である。
【図９】従来のＴＴＬ調光の光学系概念図である。
【符号の説明】
７多分割測光センサ
１９キセノン管
３１モニタセンサ
Ｃ１メインコンデンサ

Claims

ストロボのメイン発光の前に前記ストロボをプリ発光させて測光を行うカメラシステムであって、
撮影画面内の複数の領域のうち少なくとも１つの領域において複数回の測光動作を行う測光手段と、
前記複数回行われる測光動作のうち、前記プリ発光の直前に行われる第１の測光動作に要する時間を前記プリ発光時に行われる第２の測光動作に要する時間と同じになるように、かつ前記第１及び第２の測光動作以外の他の測光動作に要する時間よりも短く設定するとともに、前記第１及び第２の測光動作により得られた測光結果を用いて前記メイン発光の発光量を決定する制御手段とを有することを特徴とするカメラシステム。
前記制御手段は、前記プリ発光を撮影レンズの絞りを開放した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
撮影条件が変更されたことを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記撮影条件の変更に応じて前記プリ発光を再度行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラシステム。
前記撮影条件が、前記ストロボの発光部の向き、撮影レンズの交換及び撮影モードの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のカメラシステム。