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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ撮影に同期して、被写体を照明する閃光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、調光制御を実施する閃光装置が知られている。この調光制御では、発光開始後に被写体から戻る反射光を測光し、その測光積算値が目標光量に達した時点で、発光停止の制御を実施していた。
通常、このような調光制御では、発光停止の制御時点から実際に発光停止するまで、ある程度のオーバーラン期間を要していた。そのため、このオーバーラン期間の増光分(オーバーラン光量)が、調光誤差として生じていた。
このような調光誤差は、近距離照明などの微小発光時ほど影響が大きいため、閃光装置の照明距離の至近側を制限する一因となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような調光誤差の原因であるオーバーラン光量を補正するため、いくつかの補正技術が開示されている。以下、これらの補正技術とその問題点について、説明する。
【0004】
[A]目標光量から適当な固定値を予め差し引いておく補正技術
目標光量から適当な固定値を予め差し引いておくことにより、発光停止の制御時点を早めることができる。この補正技術は、特に近距離で発生する調光誤差を低減して、近距離と遠距離の調光誤差を平均化するという点で優れている。その結果、照明距離の至近側を簡易に短縮することができる。
しかしながら、この補正技術では固定値を使用するため、調光誤差をより高精度に補正することが困難であった。
【0005】
[B]目標光量を時間経過に従って修正していく補正技術
目標光量とオーバーラン光量との比率は、発光停止のタイミングによって時々刻々と変化する。そこで、発光開始後の時間経過に従って目標光量の値を動的に変化させることによって、オーバーラン光量の比率変化を見込んだ調光制御が可能になる。(すなわち、発光開始の初期は、オーバーラン光量の比率が大きいので、補正幅を大きくして目標光量を低めにする。時間が経過するに従って、オーバーラン光量の比率が小さくなるので、この補正幅を小さくする。)
しかしながら、このような補正技術では、測光・比較動作と併行して、目標光量を随時に書き換えなければならない。そのため、書き換え動作のタイミングが難しく、書き換え処理の前後で発光停止信号の出力動作が不安定になるという問題点があった。そのため、誤って出力された発光停止信号をキャンセルしたり、正確な発光停止信号を確実に出すなどの複雑な対策が必要であった。
【0006】
[C]反射光量の増加率に基づく補正技術
この補正技術は、特開昭57−118231号公報に開示される。この補正技術では、発光開始の直後に、被写体から戻る反射光の増加率(測光出力の傾斜角)を測定し、この傾斜角から被写体距離を推定する。この被写体距離を使用することにより、発光停止のタイミングを決定することが可能になる。
しかしながら、この技術では、発光開始直後の反射光の増加率を求めなければならず、周囲の高域ノイズの影響を受けやすいなど、高精度な補正が困難であろうことが考えられる。
【0007】
[D]予備発光を用いた補正技術
図6に示すように、カメラの露光開始の前に予備発光を実施する閃光装置が知られている。この予備発光において被写体からの反射光量を測光することによって、被写界の状況(被写体の反射率や被写体距離など)を反映した反射光量が得られる。この反射光量さえ分かれば、閃光装置の発光波形(フル発光波形など)は既知のため、本発光時の反射波形(反射光量の時間的な変化)を事前に予測することができる。このように予測される反射波形に基づいて、本発光のどの時点で停止制御すれば目標光量を得られるかを、本発光前に決定することが可能になる。このような決定には、オーバーラン光量の増光分も加味できるため、極めて正確な調光誤差の補正が可能になる。
しかしながら、このような予備発光を実施するためには、カメラ側での対応が必須であった。すなわち、図6に示すように、カメラ側は、露光開始の前に予備発光用の開始信号を別途出力しなければならない。そのため、新対応のカメラ以外では、予備発光を実施できないという問題点があった。
また、この予備発光は、カメラの露光開始の前に実施される。そのため、予備発光それ自体は、被写体照明に実質的に寄与しない。そのため、予備発光の電力消費分だけ、GN(ガイドナンバ)の実質的な低下を招き、照明可能な最遠距離が短くなるという問題点があった。
また、予備発光の電力消費分だけ、閃光装置のバッテリー消耗が増える。そのため、バッテリーの使用可能時間(つまり発光可能回数)が減るという問題点もあった。
このような電力消費の観点からは、予備発光をなるべく微小な発光量に抑えることが好ましい。しかしながら、微小な予備発光では、反射光量の測光誤差が増え、調光制御を高精度化することが困難になるという新たな問題が生じる。
その上、この予備発光を露光開始前に実行しなければならず、レリーズタイムラグがわずかに長くなるという問題点もあった。
【0008】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて、調光精度の高い新しい調光方式を提案することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。
本発明の閃光装置は、発光開始信号に同期して、カメラの被写界を照明する閃光装置であって、前記閃光装置の調光制御をモニタするための測光センサと、前記発光開始信号に同期して、前記カメラの露光開始以降に、初期発光を実施する初期発光部と、前記発光開始信号に同期して前記測光センサの測光を開始させると共に、前記初期発光の停止制御が行われた時点からその初期発光のオーバーラン期間を上回る程度の所定時間だけ待機した後に前記測光を終了させ、それにより前記初期発光における前記測光センサの第1測光積算値を得る制御手段と、前記制御手段が得た第1測光積算値に基づいて、前記調光制御の最終目標に達するために必要な追加発光の目標値を設定する演算部と、前記初期発光後かつ前記初期発光がなされた露光期間中に追加発光を実施し、前記追加発光における前記測光センサの第2測光積算値が前記目標値に達した時点で、前記追加発光の停止制御を行う追加発光部とを備える。
なお、前記測光センサとして、前記被写界からの光を測光する測光センサAと、前記閃光装置の発光を測光する測光センサMとを備え、前記演算部は、前記初期発光を前記測光センサAおよび前記測光センサMで測光し、前記測光センサAの測光結果が前記最終目標に達するために必要な追加目標を、前記測光センサMの出力換算で求め、前記追加発光部は、前記初期発光後かつ前記カメラの露光期間中に追加発光を実施し、前記測光センサMの測光結果を前記追加目標を基準にモニタして、前記追加発光の停止制御タイミングを決定してもよい。
また、前記発光開始信号は、前記カメラのX接点であり、前記初期発光部は、前記カメラのX接点を契機として、前記初期発光を開始してもよい。
また、前記追加発光部は、前記追加目標が調光制御不可能な値か否かを判定し、調光制御不可能な場合は前記追加発光を省略してもよい。
また、前記測光センサは、光を測光出力に変換する受光部と、前記受光部の測光出力を蓄積する蓄積部と、前記蓄積部から一定の排出量ずつ排出して、前記蓄積部の蓄積量を略一定に保つ排出部と、前記排出部の排出回数を計数して測光積算値とする計数部とを備えてもよい。
また、前記排出部は、前記初期発光時の前記排出量を、前記追加発光時の前記排出量よりも下げてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明にかかる実施形態を説明する。
図1は、本実施形態における閃光装置11の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、閃光装置11は、下記の構成要件から概略構成される。
【0011】
(1)閃光発光を行う発光管Xe
(2)被写界からの光を測光する測光センサA
(3)発光管Xeの発光を測光する測光センサM
(4)測光センサAの測光積算値と測光センサMの測光積算値とを切り替えて出力するセレクタ13
(5)セレクタ出力と閾値とを比較するデジタルコンパレータ14
(6)コンパレータ出力を波形整形するワンショットタイマ15
(7)発光管Xeの発光制御を行う発光制御回路16
(8)閃光装置11をシステム制御するマイクロプロセッサ17
(9)カメラ側と信号のやり取りを行うための脚部接点18
(10)メモリ19
【0012】
これらの内、測光センサAは、図1に示すデジタル測光回路から構成される。以下、このデジタル測光回路の回路構成について説明する。
まず、測光センサAでは、被写界からの光を受光する位置に、ホトダイオードPDaが設けられる。このホトダイオードPDaのカソードは電源ラインVccに接続される。一方、ホトダイオードPDaのアノードは、ラッチ防止用の抵抗Rpdの一方の端子、キャパシタCpdの一方の端子、コンパレータCMPの正側入力端子、および定電流源CSにそれぞれ接続される。
【0013】
この抵抗Rpdの他方の端子は、電源ラインVccに接続される。また、キャパシタCpdの他方の端子は、接地ラインGNDに接続される。
このようなコンパレータCMPの負側入力端子には、定電圧回路を介して電圧Vthが供給される。また、コンパレータCMPの出力は、DタイプのフリップフロップFF1の入力端子Dに与えられる。
【0014】
このフリップフロップFF1の出力Qは、NAND回路N1の一方の入力端子に与えられる。また、フリップフロップFF1のクロック端子には、サンプルクロックCKが与えられる。さらに、NAND回路N1の他方の入力端子には、このサンプルクロックCKの反転信号が与えられる。
このようなNAND回路N1の出力CTLは、定電流源CSの制御入力およびカウンタ12Aのクロック端子に与えられる。このカウンタ12Aのリセット端子CLRには、マイクロプロセッサ17からリセット信号が与えられる。
【0015】
以下、このデジタル測光回路の動作について簡単に説明する。
ホトダイオードPDaには、受光量に応じて光電流が発生する。この光電流は、キャパシタCpdに蓄積され、キャパシタCpdの電圧を上昇させる。この電圧上昇が電圧Vthを上回ると、コンパレータCMPのコンパレータ出力が反転する。この出力反転に伴って、NAND回路N1からは一定時間幅の出力CTLが出力される。定電流源CSは、この出力CTLのパルス1回毎に、キャパシタCpdから一定の電流量(電荷量)を排出する。このようなフィードバック動作により、キャパシタCpdの電圧は、電圧Vthの近傍に保たれる。このとき、カウンタ12Aによる出力CTLのパルス計数値は、被写界から戻る光の測光積算値をデジタル化した値を示す。
【0016】
なお、測光センサMも、ホトダイオードPDmを、発光管Xeの発光を受光する位置に設けた点を除いて、上記の測光センサAと同様の回路形式である。(ただし、測光センサAとは受光量が異なる分だけ回路定数を変更して、回路内の信号レンジの適正化を図っている。)
この場合、測光センサM側のカウンタ12Mのパルス計数値は、発光管Xeの光の測光積算値をデジタル化した値を示す。
【0018】
[本実施形態の動作説明]
図2および図3は、閃光装置11の調光制御を説明する流れ図である。
図4は、閃光装置11の調光動作を示すタイミングチャートである。
以下、図1〜図4を用いて、閃光装置11の調光動作を説明する。
【0019】
ステップS1: まず、マイクロプロセッサ17は、カウンタ12A,12Mの計数値をリセットし、このリセット状態を維持する。この状態で、マイクロプロセッサ17は、セレクタ13を測光センサM側に設定する。
【0020】
ステップS2: 発光制御回路16の内部では、発光用の昇圧電圧が蓄積される。
【0021】
ステップS3: マイクロプロセッサ17は、測光センサM側の排出電流を、初期発光用の小さい値Sに設定する。さらに、マイクロプロセッサ17は、初期発光用の閾値Q1をデジタルコンパレータ14に設定する。なお、この閾値Q1は、調光制御の最終目標に不足する値であればよい。なお、この時点で最終目標が決定できない場合には、経験的もしくは大まかに予想される『最終目標の予想値』に不足するように、閾値Q1を設定すればよい。
【0022】
ステップS4: カメラ側ではシャッタレリーズに従って、シャッタを開き(先幕走行)、露光を開始する。
【0023】
ステップS5: 図4に示すように、シャッタが全開すると、カメラ側から発光開始信号(例えばX接点)が出力される。この発光開始信号は、脚部接点18を介してマイクロプロセッサ17に与えられる。
【0024】
ステップS6: マイクロプロセッサ17は、この発光開始信号を契機として、カウンタ12A,12Mのリセット状態を解除し、計数を開始させる。
【0025】
ステップS7: さらに、マイクロプロセッサ17は、この発光開始信号を発光制御回路16に与える。発光制御回路16は、この発光開始信号によって、発光管Xeに初期発光を開始させる。
【0026】
ステップS8: 測光センサMは、この初期発光の一部を直に受光する。このとき、カウンタ12Mからは、初期発光の測光積算値が出力される。この初期発光の測光積算値は、セレクタ13を介してデジタルコンパレータ14に与えられる。デジタルコンパレータ14は、この初期発光の測光積算値が閾値Q1に到達した時点で、コンパレータ出力を反転させる。このコンパレータ出力の反転は、ワンショットタイマ15を介してパルス信号に波形整形され、発光停止信号として発光制御回路16に与えられる。
発光制御回路16は、この発光停止信号に従って、初期発光の電流供給を遮断する。
【0027】
ステップS9: マイクロプロセッサ17は、初期発光の停止制御時点から所定時間だけ待機することで、初期発光の停止を待つ。この所定時間としては、初期発光のオーバーラン期間を上回る程度の時間であればよく、例えば100μsec程度に設定される。
【0028】
ステップS10: マイクロプロセッサ17は、発光停止後における測光センサMの測光積算値Q2を情報取得する。
【0029】
ステップS11: マイクロプロセッサ17は、発光停止後における測光センサAの測光積算値P2を情報取得する。
【0030】
ステップS12: マイクロプロセッサ17は、下式に基づいて、追加目標Kを算出する。
K=(P×Q2/P2−Q2)×S/L
ただし、Pは調光制御の最終目標を、測光センサAの出力換算で表した値である。Sは、初期発光時の排出電流値である。Lは、追加発光時の排出電流値である。Kは、追加目標を、測光センサMの出力換算で表した値である。
なお、排出電流の切り替えを行わず、かつ初期発光後にカウンタ12Mのリセットを行わない場合、マイクロプロセッサ17は、下式に基づいて追加目標Kを算出すればよい。
K=P×Q2/P2
【0031】
ステップS13: マイクロプロセッサ17は、初期発光の測光結果に基づいて追加目標Kをオーバーラン光量の分だけ補正し、追加目標K′を得る。なお、ここでの補正技術は、従来の予備発光を用いた補正技術と同様の手法が全て採用可能である。
ちなみに、初期発光は、撮影時の被写体照明としても有効活用される。したがって、消費電力の無駄が少なく、初期発光を最終目標の半分程度の光量に設定することも可能である。この場合、図5に示すように、初期発光の発光波形と、追加発光の発光波形とが大まかに類似する。その結果、初期発光のオーバーラン光量から、追加発光のオーバーラン光量を簡易に予測することが可能になる。このようなケースでは、下式のような簡易な計算によって、追加目標KをK′に補正することが可能になる。
K′=K×Q1/Q2
【0032】
ステップS14: マイクロプロセッサ17は、追加目標K′が所定値Z未満か否かを判定する。この所定値Zは、調光制御可能な追加目標の下限値である。
ここで、追加目標K′が所定値Z未満の場合、許容精度の範囲内で調光制御できないと判断して、ステップS15以降の追加発光を省略する。
一方、追加目標K′が所定値Z以上の場合、許容精度の範囲内で調光制御が可能と判断して、ステップS15以降の追加発光を実行する。
【0033】
ステップS15: マイクロプロセッサ17は、カウンタ12Mの計数値をリセットし、このリセット状態を維持する。
【0034】
ステップS16: マイクロプロセッサ17は、追加発光用の追加目標K′をデジタルコンパレータ14に設定する。さらに、マイクロプロセッサ17は、測光センサM側の排出電流を、追加発光用の大きな値Lに変更する。
【0035】
ステップS17: マイクロプロセッサ17は、カウンタ12Mのリセット状態を解除し、計数を開始させる。
【0036】
ステップS18: マイクロプロセッサ17は、カウンタ12Mの計数開始と同時に、追加発光の開始信号を発光制御回路16に与え、発光管Xeに追加発光を開始させる。
【0037】
ステップS19: 測光センサMは、追加発光の一部を直に測光する。このとき、カウンタ12Mからは、追加発光の測光積算値が出力される。この追加発光の測光積算値は、セレクタ13を介してデジタルコンパレータ14に与えられる。デジタルコンパレータ14は、この追加発光の測光積算値が閾値K′に到達した時点で、コンパレータ出力を反転させる。このコンパレータ出力の反転は、ワンショットタイマ15を介してパルス信号に波形整形され、発光停止信号として発光制御回路16に与えられる。
発光制御回路16は、この発光停止信号に従って、追加発光の電流供給を遮断する。
【0038】
ステップS20: カメラ側では、追加発光の停止後、シャッタを閉じ、露光動作を完了する。マイクロプロセッサ17は、次回の撮影に備えて、ステップS1に動作を戻す。
上述した一連の動作により、閃光装置11の調光制御が完了する。
【0039】
[本実施形態の効果など]
本実施形態では、露光開始後に、初期発光および追加発光を段階的に実施する。この初期発光の測光結果に基づいて、被写界の反射率や被写体距離やオーバーラン光量を考慮した調光制御を高精度に実施することが可能になる。
【0040】
さらに、本実施形態では、初期発光を撮影時の照明に有効利用できるので、初期発光を大きくしても、消費電力の無駄は少ない。したがって、初期発光を大きくすることによって、初期発光の測光精度を一段と高めることが容易に可能となる。
【0041】
また、本実施形態では、予備発光による従来方式と異なり、露光開始前のタイミング信号が一切不要になる。したがって、本実施形態の閃光装置11は、X接点のみ出力するような一般的なカメラにも使用可能になる。
【0042】
さらに、本実施形態では、初期発光を撮影時の照明に有効利用できるので、GN(ガイドナンバ)の実質的な低下はさほど生じない。したがって、予備発光による従来方式よりも、閃光装置の照明可能な最遠距離を長くすることが容易になる。
【0043】
また、本実施形態では、予備発光のような無駄な電力消費がない分だけ、閃光装置のバッテリー消耗を低減することができる。その結果、バッテリーの使用可能時間(つまり発光可能回数)を、予備発光方式よりも増やすことが可能になる。
【0044】
また、露光開始の前に予備発光を実施しない分だけ、レリーズタイムラグを短縮することも可能になる。
【0045】
さらに、本実施形態では、測光センサMの測光積算値をモニタして、発光停止タイミングを決定している。測光センサMは、被写界の影響をさほど受けないため、測光センサAよりも安定かつ正確な測光積算値を出力する。したがって、測光センサMの測光積算値をモニタすることにより、閃光装置11の調光量をより高精度にコントロールすることが可能になる。
【0046】
また、本実施形態では、追加発光の目標値K′が所定値Z未満になると、追加発光を省略する。したがって、初期発光/追加発光という複数回の発光によって、露光量が万一にもオーバーするといった可能性を解消できる。
【0047】
また、本実施形態では、測光センサAおよび測光センサMとして、図1に示すデジタル測光回路を使用する。このデジタル測光回路は、測光積算値をリアルタイムに、かつ遅滞なくデジタル化できるという点で優れており、本実施形態の調光方式に特に適した回路形式である。
【0048】
さらに、本実施形態は、初期発光時の排出電流値Sを、追加発光時の排出電流値Lよりも下げている。その結果、初期発光の測光精度を一段と高めることが可能になり、追加目標K′をより正確に決定することが可能になる。
【0049】
[実施形態の補足事項]
なお、本実施形態では、測光センサMの測光結果に基づいて、初期発光の停止制御のタイミングを決定している。この場合、被写界の状況(反射率や被写体距離)に依らず、初期発光を安定に実行できるといった優れた利点がある。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。一般に、初期発光は、調光制御の最終目標に不足する発光量であればとりあえずよいため、制御方式は問わない。
【0050】
例えば、測光センサAの測光結果に基づいて、初期発光の停止制御のタイミングを決定してもよい。この場合、初期発光の段階で、最終目標を万一にもオーバーしてしまうといった事態を未然に防ぐことができる。
【0051】
また例えば、タイマーを用いて、一定時間の経過後に初期発光の停止制御を実施してもよい。この場合には、初期発光の停止制御のタイミング決定が簡略化できるという効果がある。
【0052】
なお、本実施形態では、カメラと別体の閃光装置11について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。カメラ内蔵の閃光装置に本発明を適用しても勿論よい。
【0053】
また、本実施形態では、カメラ側から発光開始信号が出力されるケースについて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スレーブ発光方式の閃光装置では、その他の閃光装置の発光や発光停止を検出して発光開始信号とすればよい。
【0054】
さらに、本実施形態では、外部調光方式の閃光装置11について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、測光センサAとして、カメラに内蔵されるTTL調光用の測光センサを使用することも可能である。
【0055】
また、本実施形態では、初期発光および追加発光を単発発光で実施する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、初期発光および追加発光のどちらか一方または両方を、FP発光で実施しても勿論よい。
【0056】
なお、本実施形態では、フォーカルプレーンシャッタを採用したカメラについて説明した。しかしながら、カメラのシャッタはフォーカルプレーンシャッタに限定されるものではない。例えば、レンズシャッタや電子シャッタでも勿論かまわない。
【0057】
さらに、本実施形態では、フォーカルプレーンシャッタの全開状態で初期発光を開始している。そのため、初期発光の反射光が露光面全体に一様に当たり、初期発光の露光ムラを防止することが可能になる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【0058】
例えば、レンズシャッタや一部の電子シャッタやFP発光では、初期発光の露光ムラのおそれがないので、上記のような全開状態を待たずに初期発光を開始しても構わない。この場合、露光開始前から初期発光を開始し、露光開始後に初期発光を停止することも可能である。このような動作では、初期発光を被写体照明に100%利用できない代わりに、カメラ側で高速なシャッタを使用できるという優れた利点が得られる。
【0059】
また、本実施形態の閃光装置11は、カメラのホットシューに装着してもよいし、カメラと離して配置してもよい。カメラと閃光装置とを離す場合は、シンクロコードや赤外線や無線電波などにより、発光開始信号などの制御情報をやり取りすることが好ましい。
【0060】
なお、本実施形態の閃光装置11は、銀塩カメラや電子カメラのどちらに使用可能である。
【0061】
【発明の効果】
本発明では、カメラの露光開始以降に、初期発光と追加発光とが段階的に実施される。この初期発光時の測光情報を利用することにより、調光誤差を適切に補正することが可能になる。
【0062】
さらに、本発明は、露光開始以降に初期発光が実施される。そのため、従来の予備発光(露光開始前に実施する発光)とは異なり、本発明は露光開始前の発光開始信号を必ずしも必要としない。したがって、一般的なカメラにおいても、高度な調光制御を実施可能な閃光装置が実現する(ただし、この記載は、本発明が露光開始前の発光開始信号を使用することを意識的に除外するものではない)。
【0063】
その上、本実施形態では、露光開始後に初期発光を実施するため、初期発光が撮影時の照明光としても有効利用される。したがって、被写体照明に寄与しない予備発光に比べて、消費電力の無駄が少ない。
【0064】
さらに、予備発光を露光開始前に実施しない場合、カメラのレリーズタイムラグを短縮することも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における閃光装置11の構成を示すブロック図である。
【図2】閃光装置11の調光制御を説明する流れ図(前半)である。
【図3】閃光装置11の調光制御を説明する流れ図(後半)である。
【図4】閃光装置11の調光動作を示すタイミングチャートである。
【図5】閃光装置11の調光動作を示すタイミングチャートである。
【図6】従来の調光動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
A,M 測光センサ
PDa,PDm ホトダイオード
Rpd 抵抗
CK サンプルクロック
N1 NAND回路
FF1 フリップフロップ
CS 定電流源
CMP コンパレータ
Cpd キャパシタ
Xe 発光管
11 閃光装置
12A,12M カウンタ
13 セレクタ
14 デジタルコンパレータ
15 ワンショットタイマ
16 発光制御回路
17 マイクロプロセッサ
18 脚部接点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flash device that illuminates a subject in synchronization with camera shooting.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a flash device that performs dimming control is known. In this light control, the reflected light returning from the subject after the start of light emission is measured, and the light emission stop control is performed when the photometric integrated value reaches the target light amount.
Normally, in such dimming control, a certain amount of overrun period is required from the time point when the light emission is stopped until the light emission is actually stopped. For this reason, the light increase during the overrun period (overrun light amount) has occurred as a dimming error.
Such a light control error has a larger effect as a minute light emission such as short-distance illumination, and thus has been a cause of limiting the near side of the illumination distance of the flash device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Several correction techniques have been disclosed in order to correct the overrun light amount that is the cause of such dimming errors. Hereinafter, these correction techniques and their problems will be described.
[0004]
[A] Correction technology in which an appropriate fixed value is subtracted from the target light amount in advance By subtracting an appropriate fixed value in advance from the target light amount, the control time point for stopping the light emission can be advanced. This correction technique is excellent particularly in that the light control error generated at a short distance is reduced and the light control errors at a short distance and a long distance are averaged. As a result, the near side of the illumination distance can be easily shortened.
However, since this correction technique uses a fixed value, it is difficult to correct the dimming error with higher accuracy.
[0005]
[B] Correction technology for correcting the target light amount over time The ratio between the target light amount and the overrun light amount changes every moment depending on the timing of light emission stop. Accordingly, by dynamically changing the value of the target light amount as time passes after the start of light emission, it is possible to perform dimming control that allows for a change in the ratio of the overrun light amount. (That is, since the ratio of the overrun light amount is large at the beginning of light emission, the correction amount is increased to lower the target light amount. As the time elapses, the overrun light amount ratio becomes smaller. To be smaller.)
However, in such a correction technique, the target light amount must be rewritten as needed in parallel with the photometry / comparison operation. Therefore, the timing of the rewriting operation is difficult, and there is a problem that the output operation of the light emission stop signal becomes unstable before and after the rewriting process. Therefore, it is necessary to take complicated measures such as canceling the light emission stop signal that is output in error or reliably outputting an accurate light emission stop signal.
[0006]
[C] Correction Technology Based on Increasing Rate of Reflected Light Amount This correction technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-118231. In this correction technique, immediately after the start of light emission, the rate of increase in the reflected light returning from the subject (the tilt angle of the photometric output) is measured, and the subject distance is estimated from this tilt angle. By using this subject distance, it is possible to determine the timing of stopping the light emission.
However, with this technique, it is necessary to determine the rate of increase in reflected light immediately after the start of light emission, and it may be difficult to perform high-precision correction, such as being easily affected by surrounding high-frequency noise.
[0007]
[D] Correction Technique Using Preliminary Light As shown in FIG. 6, there is known a flash device that performs preliminary light emission before the start of exposure of a camera. By measuring the amount of light reflected from the subject in this preliminary light emission, the amount of reflected light reflecting the state of the object scene (the reflectance of the subject, the subject distance, etc.) can be obtained. If the amount of reflected light is known, since the light emission waveform (full light emission waveform, etc.) of the flash device is known, the reflected waveform (temporal change in the amount of reflected light) during main light emission can be predicted in advance. Based on the reflection waveform predicted in this way, it is possible to determine before the main light emission whether the target light amount can be obtained by stopping the main light emission. Such a determination can take into account the increase in the amount of overrun light, so that a very accurate light adjustment error can be corrected.
However, in order to carry out such preliminary light emission, it is essential for the camera to cope with it. That is, as shown in FIG. 6, the camera side must separately output a start signal for preliminary light emission before the start of exposure. For this reason, there is a problem in that preliminary light emission cannot be performed except for a new camera.
The preliminary light emission is performed before the exposure of the camera is started. Therefore, the preliminary light emission itself does not substantially contribute to subject illumination. Therefore, there is a problem that the GN (guide number) is substantially reduced by the amount of power consumed for the preliminary light emission, and the farthest distance that can be illuminated is shortened.
In addition, the battery consumption of the flash device increases by the power consumption of the preliminary light emission. For this reason, there is a problem that the usable time of the battery (that is, the number of times that light can be emitted) decreases.
From the viewpoint of such power consumption, it is preferable to suppress the preliminary light emission to the smallest possible light emission amount. However, in the case of minute preliminary light emission, a photometric error in the amount of reflected light increases, and a new problem arises that it is difficult to increase the accuracy of light control.
In addition, this preliminary light emission has to be executed before the start of exposure, causing a problem that the release time lag becomes slightly longer.
[0008]
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to propose a new dimming method with high dimming accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below.
A flash device according to the present invention is a flash device that illuminates an object scene of a camera in synchronization with a light emission start signal, a photometric sensor for monitoring dimming control of the flash device, and a light emission start signal. Synchronously, after the start of exposure of the camera, an initial light emitting unit that performs initial light emission, and photometry of the photometric sensor is started in synchronization with the light emission start signal, and the initial light emission stop control is performed. Control means for ending the photometry after waiting for a predetermined time exceeding the overrun period of the initial light emission from the time point, thereby obtaining a first photometric integrated value of the photometric sensor in the initial light emission, and the control means An arithmetic unit for setting a target value of additional light emission necessary to reach the final target of the light control based on the obtained first photometric integrated value, and exposure after the initial light emission and the initial light emission Add emitting carried out during, at the time when the second photometric integrated value of the light sensing detector in the additional emission reaches the target value, and a additional light emitting unit for performing stop control of the additional emission.
The photometric sensor includes a photometric sensor A that measures light from the object scene, and a photometric sensor M that measures light emitted from the flash device, and the calculation unit converts the initial light emission into the photometric sensor A. And the photometric sensor M, and an additional target necessary for the photometric result of the photometric sensor A to reach the final target is obtained in terms of the output of the photometric sensor M. Further, additional light emission may be performed during the exposure period of the camera, and the photometry result of the photometric sensor M may be monitored based on the additional target to determine the stop control timing of the additional light emission.
The light emission start signal may be an X contact of the camera, and the initial light emission unit may start the initial light emission triggered by the X contact of the camera.
Further, the additional light emitting unit may determine whether or not the additional target is a value incapable of dimming control, and when the dimming control is not possible, the additional light emission may be omitted.
In addition, the photometric sensor includes a light receiving unit that converts light into a photometric output, a storage unit that accumulates the photometric output of the light receiving unit, and a fixed discharge amount from the storage unit, and a storage amount of the storage unit. May be provided, and a counting unit that counts the number of discharges of the discharging unit to obtain a photometric integrated value.
The discharge unit may lower the discharge amount at the initial light emission than the discharge amount at the additional light emission.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the flash device 11 in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the flash device 11 is roughly configured from the following configuration requirements.
[0011]
(1) Arc tube Xe for flash emission
(2) Photometric sensor A that measures light from the object scene
(3) Photometric sensor M for measuring light emitted from the arc tube Xe
(4)
(5)
(6) One-shot timer 15 for shaping the waveform of the comparator output
(7) Light
(8)
(9)
(10) Memory 19
[0012]
Among these, the photometric sensor A is composed of the digital photometric circuit shown in FIG. Hereinafter, the circuit configuration of the digital photometry circuit will be described.
First, in the photometric sensor A, a photodiode PDa is provided at a position for receiving light from the object scene. The cathode of the photodiode PDa is connected to the power supply line Vcc. On the other hand, the anode of the photodiode PDa is connected to one terminal of the anti-latching resistor Rpd, one terminal of the capacitor Cpd, the positive input terminal of the comparator CMP, and the constant current source CS.
[0013]
The other terminal of the resistor Rpd is connected to the power supply line Vcc. The other terminal of the capacitor Cpd is connected to the ground line GND.
A voltage Vth is supplied to the negative input terminal of the comparator CMP through a constant voltage circuit. The output of the comparator CMP is given to the input terminal D of the D type flip-flop FF1.
[0014]
The output Q of the flip-flop FF1 is given to one input terminal of the NAND circuit N1. The sample clock CK is supplied to the clock terminal of the flip-flop FF1. Further, an inverted signal of the sample clock CK is given to the other input terminal of the NAND circuit N1.
The output CTL of the NAND circuit N1 is supplied to the control input of the constant current source CS and the clock terminal of the
[0015]
The operation of this digital photometry circuit will be briefly described below.
A photocurrent is generated in the photodiode PDa in accordance with the amount of received light. This photocurrent is accumulated in the capacitor Cpd and raises the voltage of the capacitor Cpd. When this voltage rise exceeds the voltage Vth, the comparator output of the comparator CMP is inverted. Along with the output inversion, the NAND circuit N1 outputs an output CTL having a certain time width. The constant current source CS discharges a constant current amount (charge amount) from the capacitor Cpd for each pulse of the output CTL. By such a feedback operation, the voltage of the capacitor Cpd is kept near the voltage Vth. At this time, the pulse count value of the output CTL by the
[0016]
The photometric sensor M also has the same circuit format as the photometric sensor A described above except that the photodiode PDm is provided at a position where the light emission of the arc tube Xe is received. (However, the signal constant in the circuit is optimized by changing the circuit constant by an amount different from the photometric sensor A.)
In this case, the pulse count value of the counter 12M on the photometric sensor M side indicates a value obtained by digitizing the photometric integrated value of the light from the arc tube Xe.
[0018]
[Description of operation of this embodiment]
2 and 3 are flowcharts for explaining dimming control of the flash device 11.
FIG. 4 is a timing chart showing the dimming operation of the flash device 11.
Hereinafter, the dimming operation of the flash device 11 will be described with reference to FIGS.
[0019]
Step S1: First, the
[0020]
Step S2: The boosted voltage for light emission is accumulated in the light
[0021]
Step S3: The
[0022]
Step S4: On the camera side, according to the shutter release, the shutter is opened (front curtain travel), and exposure is started.
[0023]
Step S5: As shown in FIG. 4, when the shutter is fully opened, a light emission start signal (for example, an X contact) is output from the camera side. This light emission start signal is given to the
[0024]
Step S6: With this light emission start signal, the
[0025]
Step S7: Furthermore, the
[0026]
Step S8: The photometric sensor M directly receives a part of this initial light emission. At this time, the photometric integrated value of the initial light emission is output from the
The light
[0027]
Step S9: The
[0028]
Step S10: The
[0029]
Step S11: The
[0030]
Step S12: The
K = (P × Q2 / P2-Q2) × S / L
However, P is a value representing the final target of the light control by the output conversion of the photometric sensor A. S is a discharge current value at the time of initial light emission. L is a discharge current value at the time of additional light emission. K is a value representing the additional target in terms of output of the photometric sensor M.
When the discharge current is not switched and the
K = P × Q2 / P2
[0031]
Step S13: The
Incidentally, the initial light emission is also effectively used as subject illumination during shooting. Therefore, the waste of power consumption is small, and the initial light emission can be set to about half the final target. In this case, as shown in FIG. 5, the light emission waveform of the initial light emission and the light emission waveform of the additional light emission are roughly similar. As a result, it is possible to easily predict the overrun light amount of the additional light emission from the overrun light amount of the initial light emission. In such a case, the additional target K can be corrected to K ′ by a simple calculation such as the following equation.
K ′ = K × Q1 / Q2
[0032]
Step S14: The
Here, when the additional target K ′ is less than the predetermined value Z, it is determined that the dimming control cannot be performed within the allowable accuracy range, and the additional light emission after step S15 is omitted.
On the other hand, when the additional target K ′ is equal to or greater than the predetermined value Z, it is determined that the dimming control is possible within the allowable accuracy range, and additional light emission from step S15 is executed.
[0033]
Step S15: The
[0034]
Step S16: The
[0035]
Step S17: The
[0036]
Step S18: At the same time when the
[0037]
Step S19: The photometric sensor M directly measures a part of the additional light emission. At this time, the
The light
[0038]
Step S20: On the camera side, after stopping the additional light emission, the shutter is closed and the exposure operation is completed. The
The dimming control of the flash device 11 is completed by the series of operations described above.
[0039]
[Effects of this embodiment, etc.]
In the present embodiment, initial light emission and additional light emission are performed stepwise after the start of exposure. Based on the photometry result of the initial light emission, it is possible to perform dimming control with high accuracy in consideration of the reflectance of the object field, the subject distance, and the overrun light quantity.
[0040]
Furthermore, in this embodiment, since the initial light emission can be effectively used for illumination at the time of shooting, even if the initial light emission is increased, power consumption is not wasted. Therefore, by increasing the initial light emission, it is possible to easily increase the photometric accuracy of the initial light emission.
[0041]
Further, in the present embodiment, unlike the conventional method using preliminary light emission, no timing signal before the start of exposure is required. Therefore, the flash device 11 of this embodiment can be used for a general camera that outputs only the X contact.
[0042]
Furthermore, in this embodiment, since the initial light emission can be effectively used for illumination at the time of photographing, a substantial decrease in GN (guide number) does not occur so much. Therefore, it is easier to lengthen the farthest distance that the flash device can be illuminated than in the conventional method using preliminary light emission.
[0043]
Further, in the present embodiment, the battery consumption of the flash device can be reduced as much as unnecessary power consumption such as preliminary light emission does not occur. As a result, the usable time of the battery (that is, the number of times that light can be emitted) can be increased as compared with the preliminary light emission method.
[0044]
Also, the release time lag can be shortened by the amount that preliminary light emission is not performed before the start of exposure.
[0045]
Furthermore, in this embodiment, the photometric integration value of the photometric sensor M is monitored to determine the light emission stop timing. Since the photometric sensor M is not significantly affected by the object field, the photometric integrated value is output more stably and more accurately than the photometric sensor A. Therefore, by monitoring the photometric integrated value of the photometric sensor M, the light control amount of the flash device 11 can be controlled with higher accuracy.
[0046]
In the present embodiment, when the target value K ′ for additional light emission is less than the predetermined value Z, the additional light emission is omitted. Therefore, it is possible to eliminate the possibility that the exposure amount may exceed by a plurality of times of initial light emission / additional light emission.
[0047]
In this embodiment, the digital photometric circuit shown in FIG. 1 is used as the photometric sensor A and the photometric sensor M. This digital photometric circuit is excellent in that the photometric integrated value can be digitized in real time without delay, and is a circuit format particularly suitable for the dimming method of the present embodiment.
[0048]
Furthermore, in the present embodiment, the discharge current value S at the time of initial light emission is lower than the discharge current value L at the time of additional light emission. As a result, the photometric accuracy of the initial light emission can be further increased, and the additional target K ′ can be determined more accurately.
[0049]
[Supplementary items of the embodiment]
In the present embodiment, the timing of the initial light emission stop control is determined based on the photometric result of the photometric sensor M. In this case, there is an excellent advantage that the initial light emission can be stably performed regardless of the situation of the object scene (reflectance and subject distance). However, the present invention is not limited to this. Generally, the initial light emission is not limited as long as the light emission amount is insufficient for the final target of the dimming control.
[0050]
For example, the timing of the stop control of the initial light emission may be determined based on the photometric result of the photometric sensor A. In this case, it is possible to prevent a situation in which the final target should be exceeded in the initial light emission stage.
[0051]
Further, for example, the stop control of the initial light emission may be performed after a certain period of time using a timer. In this case, there is an effect that the timing determination of the stop control of the initial light emission can be simplified.
[0052]
In the present embodiment, the flash device 11 separate from the camera has been described. However, the present invention is not limited to this. Of course, the present invention may be applied to a flash device with a built-in camera.
[0053]
In the present embodiment, the case where the light emission start signal is output from the camera side has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, in a flash device of a slave light emission method, light emission or a light emission stop of other flash devices may be detected and used as a light emission start signal.
[0054]
Further, in the present embodiment, the external light control flash device 11 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as the photometric sensor A, a photometric sensor for TTL light control built in the camera can be used.
[0055]
Further, in the present embodiment, the case where the initial light emission and the additional light emission are performed by single emission has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, one or both of the initial light emission and the additional light emission may be performed by FP light emission.
[0056]
In the present embodiment, a camera using a focal plane shutter has been described. However, the shutter of the camera is not limited to the focal plane shutter. For example, a lens shutter or an electronic shutter may of course be used.
[0057]
Further, in the present embodiment, initial light emission is started with the focal plane shutter fully opened. Therefore, the reflected light of the initial light emission uniformly hits the entire exposure surface, and it becomes possible to prevent the exposure unevenness of the initial light emission. However, the present invention is not limited to this.
[0058]
For example, in the case of a lens shutter, some electronic shutters, and FP light emission, there is no risk of exposure unevenness of initial light emission, and therefore, initial light emission may be started without waiting for the fully opened state as described above. In this case, it is also possible to start the initial light emission before the start of exposure and stop the initial light emission after the exposure starts. Such an operation provides an excellent advantage that a high-speed shutter can be used on the camera side, instead of using 100% of the initial light emission for subject illumination.
[0059]
Further, the flash device 11 of the present embodiment may be mounted on a hot shoe of a camera or may be disposed away from the camera. When the camera and the flash device are separated from each other, it is preferable to exchange control information such as a light emission start signal by using a sync cord, infrared rays, radio waves, or the like.
[0060]
The flash device 11 of this embodiment can be used for either a silver salt camera or an electronic camera.
[0061]
【The invention's effect】
In the present invention, the initial light emission and the additional light emission are performed in stages after the start of exposure of the camera. By using the photometric information at the time of initial light emission, it is possible to appropriately correct the light control error.
[0062]
Further, in the present invention, initial light emission is performed after the start of exposure. Therefore, unlike conventional preliminary light emission (light emission performed before the start of exposure), the present invention does not necessarily require a light emission start signal before the start of exposure. Therefore, a flash device capable of performing advanced dimming control is realized even in a general camera (however, this description intentionally excludes that the present invention uses a light emission start signal before the start of exposure). Not a thing).
[0063]
In addition, in the present embodiment, since the initial light emission is performed after the start of exposure, the initial light emission is also effectively used as illumination light at the time of photographing. Therefore, power consumption is less than that of preliminary light emission that does not contribute to subject illumination.
[0064]
Furthermore, when preliminary light emission is not performed before the start of exposure, it becomes easy to shorten the release time lag of the camera.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flash device 11 in the present embodiment.
FIG. 2 is a flowchart (first half) for explaining dimming control of the flash device 11.
FIG. 3 is a flowchart (second half) for explaining dimming control of the flash device 11;
4 is a timing chart showing a dimming operation of the flash device 11. FIG.
FIG. 5 is a timing chart showing a dimming operation of the flash device 11;
FIG. 6 is a timing chart showing a conventional dimming operation.
[Explanation of symbols]
A, M Photometric sensors PDa, PDm Photodiode Rpd Resistor CK Sample clock N1 NAND circuit FF1 Flip-flop CS Constant current source CMP Comparator Cpd Capacitor Xe Light emission tube 11
Claims (6)
前記閃光装置の調光制御をモニタするための測光センサと、
前記発光開始信号に同期して、前記カメラの露光開始以降に、初期発光を実施する初期発光部と、
前記発光開始信号に同期して前記測光センサの測光を開始させると共に、前記初期発光の停止制御が行われた時点からその初期発光のオーバーラン期間を上回る程度の所定時間だけ待機した後に前記測光を終了させ、それにより前記初期発光における前記測光センサの第1測光積算値を得る制御手段と、
前記制御手段が得た第1測光積算値に基づいて、前記調光制御の最終目標に達するために必要な追加発光の目標値を設定する演算部と、
前記初期発光後かつ前記初期発光がなされた露光期間中に追加発光を実施し、前記追加発光における前記測光センサの第2測光積算値が前記目標値に達した時点で、前記追加発光の停止制御を行う追加発光部と
を備えたことを特徴とする閃光装置。A flash device that illuminates the camera scene in synchronization with a light emission start signal,
A photometric sensor for monitoring dimming control of the flash device;
In synchronization with the light emission start signal, an initial light emitting unit that performs initial light emission after the start of exposure of the camera;
The photometry of the photometric sensor is started in synchronization with the light emission start signal, and the photometry is performed after waiting for a predetermined time that exceeds the overrun period of the initial light emission from the time when the initial light emission stop control is performed. Control means for ending and thereby obtaining a first photometric integrated value of the photometric sensor in the initial emission;
Based on the first photometric integrated value obtained by the control means, a calculation unit for setting a target value of additional light emission necessary to reach the final target of the light control,
The initial emission after and the initial emission conducted additional emission during made exposure periods, when the second photometric integrated value of the light sensing detector in the additional emission reaches the target value, the additional emission stop control A flash device comprising: an additional light emitting unit that performs the above .
前記測光センサとして、前記被写界からの光を測光する測光センサAと、前記閃光装置の発光を測光する測光センサMとを備え、
前記演算部は、前記初期発光を前記測光センサAおよび前記測光センサMで測光し、前記測光センサAの測光結果が前記最終目標に達するために必要な追加目標を、前記測光センサMの出力換算で求め、
前記追加発光部は、前記初期発光後かつ前記カメラの露光期間中に追加発光を実施し、前記測光センサMの測光結果を前記追加目標を基準にモニタして、前記追加発光の停止制御タイミングを決定する
ことを特徴とする閃光装置。The flash device according to claim 1,
As the photometric sensor, a photometric sensor A for measuring light from the object field, and a photometric sensor M for measuring light emitted from the flash device,
The arithmetic unit measures the initial light emission with the photometric sensor A and the photometric sensor M, and converts an additional target necessary for the photometric result of the photometric sensor A to reach the final target as an output of the photometric sensor M. In
The additional light emission unit performs additional light emission after the initial light emission and during the exposure period of the camera, monitors a photometric result of the photometric sensor M based on the additional target, and sets a stop control timing of the additional light emission. A flash device characterized by deciding.
前記発光開始信号は、前記カメラのX接点であり、
前記初期発光部は、前記カメラのX接点を契機として、前記初期発光を開始する
ことを特徴とする閃光装置。The flash device according to claim 1 or 2 ,
The light emission start signal is an X contact of the camera,
The initial light emitting unit starts the initial light emission triggered by an X contact of the camera.
前記追加発光部は、
前記追加目標が調光制御不可能な値か否かを判定し、調光制御不可能な場合は前記追加発光を省略する
ことを特徴とする閃光装置。The flash device according to any one of claims 1 to 3 ,
The additional light emitting unit includes:
It is determined whether or not the additional target is a value incapable of dimming control, and when the dimming control is impossible, the additional light emission is omitted.
前記測光センサは、
光を測光出力に変換する受光部と、
前記受光部の測光出力を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部から一定の排出量ずつ排出して、前記蓄積部の蓄積量を略一定に保つ排出部と、
前記排出部の排出回数を計数して測光積算値とする計数部とを備えた
ことを特徴とする閃光装置。The flash device according to any one of claims 1 to 4 ,
The photometric sensor is
A light receiving unit for converting light into photometric output;
An accumulator for accumulating the photometric output of the light receiving unit;
A discharge unit that discharges from the storage unit by a certain discharge amount, and keeps the storage amount of the storage unit substantially constant;
A flash unit comprising: a counting unit that counts the number of discharges of the discharge unit to obtain a photometric integrated value.
前記排出部は、
前記初期発光時の前記排出量を、前記追加発光時の前記排出量よりも下げる
ことを特徴とする閃光装置。The flash device according to claim 5 ,
The discharge part is
The flash device, wherein the discharge amount at the initial light emission is lower than the discharge amount at the additional light emission.
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