(57)【要約】【課題】  少ない予備発光回数で本発光量を設定可能とした調光装置及びその調光装置を用いたカメラを提供する。【解決手段】  受光部12と、前記受光部からの出力信号に対する増幅率を変更可能な積分回路２と、該積分回路に所定の増幅率を設定し、この所定増幅率に対応する前記積分回路からの出力に基づき、前記所定増幅率を挟んで大きさの異なる複数の増幅率の内、１つの増幅率を予備発光用の増幅率として前記積分回路に設定する増幅率設定回路３と、被写体に対して閃光を発光する発光器11の撮影時の発光量を、前記予備発光用増幅率、及び前記予備発光用増幅率に対応する前記積分回路からの出力信号に基づき、設定する発光量設定回路13とで調光装置を構成する。【選択図】        図  １
2006330038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部と、前記受光部からの出力信号に対する増幅率を変更可能な信号増幅回路と、前記信号増幅回路に所定の増幅率を設定し、この所定増幅率に対応する前記信号増幅回路からの出力に基づき、前記所定増幅率を挟んで大きさの異なる複数の増幅率の内、１つの増幅率を予備発光用の増幅率として前記信号増幅回路に設定する増幅率設定回路と、被写体に対して閃光を発光する発光器の撮影時の発光量を、前記予備発光用増幅率、及び前記予備発光用増幅率に対応する前記信号増幅回路からの出力信号に基づき、設定する発光量設定回路とを備える調光装置。
【請求項２】
前記信号増幅回路は、変更可能な前記増幅率として、式（１）の関係を有する第１から第３までの３つの増幅率を有し、前記増幅率設定回路は、前記所定の増幅率として、前記第２の増幅率を前記信号増幅回路に設定することを特徴とする請求項１に係る調光装置。    第１の増幅率＜第２の増幅率＜第３の増幅率  ・・・・・・・（１）
【請求項３】
前記受光部は、複数の光電変換素子を有し、前記信号増幅回路及び前記増幅率設定回路は、前記光電変換素子毎に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に係る調光装置。
【請求項４】
アナログ信号をデジタル信号に変換する第１のＡＤ変換回路と、アナログ信号をデジタル信号に変換する、前記第１のＡＤ変換回路よりも分解能の低い第２のＡＤ変換回路とを更に有し、前記信号増幅回路からの出力信号は、前記第１のＡＤ変換回路を介して前記発光量設定回路に入力され、前記増幅率設定回路の出力信号は、ＡＤ変換回路を介さないで、又は、前記第２のＡＤ変換回路を介して発光量設定回路に入力されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に係る調光装置。
【請求項５】
被写体に対して閃光を発光する発光器と、前記発光器の発光量を設定する請求項１〜４のいずれか１項に係る調光装置とを備えるカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラ等の撮像装置の撮影に際し、フラッシュ装置等の発光器により被写体に向かって予備的な発光を行い、撮影時の発光量を設定する調光装置及びその調光装置を用いたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラ等の撮像装置で撮影を行う際に、自然光だけでは光量が不足した場合、不足分をフラッシュ装置等の発光器による発光で補っている。このとき、発光器の撮影時の発光（本発光）に先立って予備的な発光（予備発光）を行い、該予備発光による被写体からの反射光量を検出し、その検出値をもとに本発光時の適切な発光量を設定している。例えば、特開平１１−８４４８９号公報、特開２０００−１８７２６６号公報には、前記予備発光時の反射光量の検出において、反射光を光電変換した信号を積分した信号で検出する手法（以下、リニア積分手法という）が開示されており、また、特開２０００−８８６４３号公報には、前記反射光量の検出において、反射光を光電変換した信号を、積分して対数圧縮した信号で検出する手法（以下、積分対数圧縮手法という）が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８４４８９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８７２６６号公報
【特許文献３】特開２０００−８８６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、前述の従来のリニア積分手法による調光装置においては、広ダイナミックレンジの入射光の検出と検出精度の確保を両立すべく、入射光量に対する検出信号の増幅率を切り替え可能にし、増幅率を変更した複数回の予備発光を行い、適切な増幅率での入射光量の検出結果をもとに本発光時の発光量を設定するように構成されている。しかしながら、前記増幅率の切り替え回数だけ発光していたのでは、カメラ等の撮影動作の遅延に繋がる。例えば、図７に示すように増幅率の切り替え回数を３とした場合、最大３回の予備発光の後に本発光することになる。
【０００４】
また、上記従来のリニア積分手法による調光装置においては、複数の光電変換素子を用いて複数箇所で反射光の検出を行う場合、光の強い個所の検出と光の弱い個所の検出では、異なる回の予備発光をもとに反射光を検出することがあり、先に行った予備発光で反射光を検出した個所ほど、検出してから本発光するまでの時間差が大きくなり、被写体の環境変化による光検出誤差が大きくなってしまうという問題もある。
【０００５】
また、前記積分対数圧縮手法による調光装置においては、図８に示すように、広ダイナミックレンジの入射光を一度の発光で検出でき、低入射光量時の検出精度の確保も可能だが、対数圧縮では入力が大きいほど圧縮量が大きくなるため、高入射光量時の検出精度の確保が問題になる。これを図８を用いて説明すると、検出信号の誤差幅を図中のＣとしたとき、誤差幅Ｃに対する入射光量幅は、低入射光量時には図中のＡ，高入射光量時には図中のＢとなり、同じ検出信号誤差に対する入射光量誤差が、高入射光量時は低入射光量時に比べ格段に大きくなるのが分かる。
【０００６】
また、上記従来の積分対数圧縮手法による調光装置においては、検出信号と入射光量の関係が複雑になるため、検出信号の処理工程が複雑になるという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の調光装置における上記問題点を解消するためになされたもので、少ない予備発光回数にて本発光量を設定可能とした調光装置及びその調光装置を用いたカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、受光部と、前記受光部からの出力信号に対する増幅率を変更可能な信号増幅回路と、前記信号増幅回路に所定の増幅率を設定し、この所定増幅率に対応する前記信号増幅回路からの出力に基づき、前記所定増幅率を挟んで大きさの異なる複数の増幅率の内、１つの増幅率を予備発光用の増幅率として前記信号増幅回路に設定する増幅率設定回路と、被写体に対して閃光を発光する発光器の撮影時の発光量を、前記予備発光用増幅率、及び前記予備発光用増幅率に対応する前記信号増幅回路からの出力信号に基づき、設定する発光量設定回路とを備えて調光装置を構成するものである。
【０００９】
このように構成された調光装置においては、増幅率設定回路により、信号増幅回路に所定の増幅率が設定され、この所定増幅率に対応する信号増幅回路からの出力に基づき、所定増幅率を挟んで大きさの異なる複数の増幅率の内、１つの増幅率が予備発光用の増幅率として信号増幅回路に設定される。そして、被写体に対して閃光を発光する発光器の撮影時の発光量は、発光量設定回路により、予備発光用増幅率、及び、この予備発光用増幅率に対応する信号増幅回路からの出力信号に基づき設定される。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る調光装置において、前記信号増幅回路は、変更可能な前記増幅率として、第１の増幅率＜第２の増幅率＜第３の増幅率、の関係を有する第１から第３までの３つの増幅率を有し、前記増幅率設定回路は、前記所定の増幅率として、前記第２の増幅率を前記信号増幅回路に設定することを特徴とするものである。
【００１１】
このように構成された調光装置においては、信号増幅回路は、変更可能な増幅率として、第１の増幅率＜第２の増幅率＜第３の増幅率、の関係を有する第１から第３までの３つの増幅率を有している。そして、所定の増幅率として、第２の増幅率が、増幅率設定回路により、信号増幅回路に設定される。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る調光装置において、前記受光部は、複数の光電変換素子を有し、前記信号増幅回路及び前記増幅率設定回路は、前記光電変換素子毎に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
このように構成された調光装置においては、受光部は、複数の光電変換素子を有し、光電変換素子毎に設けられた、信号増幅回路及び増幅率設定回路により、本発光量が設定される。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る調光装置において、アナログ信号をデジタル信号に変換する第１のＡＤ変換回路と、アナログ信号をデジタル信号に変換する、前記第１のＡＤ変換回路よりも分解能の低い第２のＡＤ変換回路とを更に有し、前記信号増幅回路からの出力信号は、前記第１のＡＤ変換回路を介して前記発光量設定回路に入力され、前記増幅率設定回路の出力信号は、ＡＤ変換回路を介さないで、又は、前記第２のＡＤ変換回路を介して発光量設定回路に入力されることを特徴とするものである。
【００１５】
このように構成された調光装置においては、信号増幅回路からの出力信号は、第１のＡＤ変換回路を介して発光量設定回路に入力され、増幅率設定回路の出力信号は、ＡＤ変換回路を介さないで、又は、第１のＡＤ変換回路よりも低分解能の第２のＡＤ変換回路を介して発光量設定回路に入力される。
【００１６】
請求項５に係る発明は、被写体に対して閃光を発光する発光器と、前記発光器の発光量を設定する請求項１〜５までのいずれか１項に係る調光装置とを備えてカメラを構成するものである。
【００１７】
このように構成されたカメラにおいては、調光装置の増幅率設定回路により、信号増幅回路に所定の増幅率が設定され、この所定増幅率に対応する信号増幅回路からの出力に基づき、所定増幅率を挟んで大きさの異なる複数の増幅率の内、１つの増幅率が予備発光用の増幅率として信号増幅回路に設定される。そして、被写体に対して閃光を発光する発光器の撮影時の発光量は、発光量設定回路により、予備発光用増幅率、及び、この予備発光用増幅率に対応する信号増幅回路からの出力信号に基づき設定される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、少ない発光回数にて、本発光量を設定することが可能な調光装置を実現することができる。また請求項２に係る発明によれば、信号増幅回路に設定可能な増幅率が３つのとき、２回の発光で、常に本発光量を設定することが可能となる。また請求項３に係る発明によれば、複数の光電変換素子を用いて複数箇所で入射光の検出を行う場合にも、各光電変換素子間の検出時間差がなく、少ない発光回数で、本発光量を設定することが可能となる。また請求項４に係る発明によれば、必要な精度でのＡＤ変換を行えるので、信号処理の遅延を最小限に抑えることが可能となる。また請求項５に係る発明によれば、少ない発光回数にて、本発光量を設定することが可能な調光装置を備えたカメラを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２０】
まず、本発明に係る調光装置の実施例１について図面を参照して説明する。図１は、実施例１に係る調光装置の構成を示したブロック図であり、この実施例は請求項１〜２に係る発明の実施例に対応している。図１において、１は光電変換素子、２は信号増幅回路である積分回路、３は増幅率設定回路、４はサンプルホールド回路、５はセレクタ回路、６はＡＤ変換回路、７は中央演算処理装置、８はメモリ、９はタイミングジェネレータ、10は発光量制御回路、11は発光器であり、光電変換素子１で受光部12が構成され、中央演算処理装置７，メモリ８，発光量制御回路10で発光量設定回路13が構成されている。
【００２１】
次に、このように構成されている調光装置の各部の概略動作について説明する。光電変換素子１は、発光器11による発光に対する被写体からの反射光を電気信号に変換して積分回路２に出力する。積分回路２は、光電変換素子１から受けた電気信号を設定された増幅率で積分し、増幅率設定回路３及びサンプルホールド回路４に出力する。増幅率設定回路３は、積分回路２からの積分信号をもとに、該積分信号が所定範囲に入るような増幅率を算出し、積分回路２及びセレクタ回路５に該算出した増幅率を示す信号を出力する。
【００２２】
サンプルホールド回路４は、積分回路２の所定期間の積分信号を保持し、セレクタ回路５に出力する。セレクタ回路５は、増幅率設定回路３又はサンプルホールド回路４のどちらかの出力信号を選択してＡＤ変換回路６に出力する。ＡＤ変換回路６は、セレクタ回路５により選択された信号をＡＤ変換して中央演算処理装置７に出力する。中央演算処理装置７は、発光量制御回路10を介して発光器11を制御し、タイミングジェネレータ回路９を介して積分回路２，増幅率設定回路３，サンプルホールド回路４，及びセレクタ回路５の動作を制御し、ＡＤ変換回路６からの信号をメモリ８に保存し、該保存データをもとに撮影時の発光量を設定する。
【００２３】
タイミングジェネレータ９は、中央演算処理装置７からの制御信号をもとに積分回路２，増幅率設定回路３，サンプルホールド回路４，及びセレクタ回路５の制御を行うためのタイミング信号を生成する。発光量制御回路10は、中央演算処理装置７からの制御信号をもとに、発光器11を決められた発光量で発光させる。
【００２４】
次に、本実施例１に係る調光装置における調光動作について説明する。ここで、積分回路２の増幅率は、式（２）の関係を有する３段階に切り替え可能であり、光電変換素子１への入射光量と積分回路２の積分信号は、図２に示す関係になるものとする。
１段目の増幅率＜２段目の増幅率＜３段目の増幅率  ・・・・・（２）
【００２５】
まず、積分回路２の増幅率の設定を目的とした１回目の発光を行う。このとき、タイミングジェネレータ９を介した中央演算処理装置７の制御により、積分回路２は２段目の増幅率に固定され、セレクタ５は増幅率設定回路３の出力信号を選択する。積分回路２は、１回目の発光に対する被写体からの反射光を光電変換素子１で光電変換した信号を２段目の増幅率で積分し、増幅率設定回路３は、積分回路２の積分信号が図２に示す検出信号ダイナミックレンジの下限（Ｖlow ）以下であれば３段目の増幅率を予備発光用の増幅率と判断し、検出信号ダイナミックレンジ内に収まれば２段目の増幅率を予備発光用の増幅率と判断し、検出信号ダイナミックレンジの上限（Ｖhigh）以上であれば１段目の増幅率を予備発光用の増幅率と判断し、該増幅率を示す信号を出力し、該出力信号はメモリ８に保存される。
【００２６】
次に、光検出を目的とした２回目の発光（予備発光）を行う。このとき、１回目の発光で２段目の増幅率に固定されていた積分回路２の増幅率は、増幅率設定回路３により前記予備発光用の増幅率に切り替られ、セレクタ５は、サンプルホールド回路４の出力信号を選択する。積分回路２は、２回目の発光（予備発光）の被写体からの反射光を光電変換素子１で光電変換した信号を前記予備発光用の増幅率で積分し、サンプルホールド回路４で保持された該積分信号はメモリ８に保存される。
【００２７】
中央演算処理装置７は、メモリ８に保存された予備発光で得た積分信号の情報と該積分時に設定された予備発光用の増幅率の情報から、予備発光の被写体からの反射光量を検出し、該検出値を基に撮影時の本発光量を設定する。
【００２８】
このように本実施例１に係る調光装置によると、従来のリニア積分手法による調光装置で最大３回必要とした本発光までの発光回数を２回に低減し、カメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。なお、本実施例では、積分回路２の増幅率を３段階の切り替えとしたものを示したが、４段階以上の切り替えとしたものにおいても発光回数の低減が可能である。例えば、積分回路２の増幅率が、式（３）の関係を有する５段階に切り替え可能であり、光電変換素子１への入射光量と積分回路２の積分信号が図３に示す関係になるものとすると、２段目と４段目の増幅率に設定した最大２回の発光による積分回路２の信号レベルにより、表１に示す予備発光用増幅率を算出でき、トータルで最大３回の発光で調光動作を完了できる。この場合、従来のリニア積分手法による調光装置に比べてトータルの最大発光回数を２回低減できることになる。
１段目の増幅率＜２段目の増幅率＜３段目の増幅率＜４段目の増幅率＜５段目の増幅率                                                        ・・・・・・・・（３）
【００２９】
【表１】
2006330038.tif 000003
【００３０】
図４は、本発明の実施例２に係る調光装置の構成を示すブロック図であり、この実施例２は請求項１〜４に係る発明の実施例に対応するものである。なお、図４において、図１に示した実施例１の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付して示している。図４において、１，１ａ，１ｂは光電変換素子、２，２ａ，２ｂは積分回路、３，３ａ，３ｂは増幅率設定回路、４，４ａ，４ｂはサンプルホールド回路、５，５ａ，５ｂはセレクタ回路、14は第２のセレクタ回路、15は第３のセレクタ回路、６ａは処理時間が長い高分解能ＡＤ変換回路、６ｂは処理時間が短い低分解能ＡＤ変換回路であり、光電変換素子１，１ａ，１ｂで受光部12が構成されている。なお、他の構成要素は図１に示した実施例１と同様である。
【００３１】
次に、このように構成されている実施例２の各部の概略動作について説明する。光電変換素子１ａの出力信号を処理する積分回路２ａ〜セレクタ回路５ａで構成されるブロック、及び光電変換素子１ｂの出力信号を処理する積分回路２ｂ〜セレクタ回路５ｂで構成されるブロックは、光電変換素子１の出力信号を処理する積分回路２〜セレクタ回路５で構成されるブロックと同様に働き、各ブロックはタイミングジェネレータ９によって同様のタイミングで制御される。また、本実施例２に係る調光装置は、複数の光電変換素子を用いて複数箇所で光の検出を行うが、個々の光電変換素子の出力信号の処理に関しては、前記実施例１と同様に動作する。
【００３２】
第２のセレクタ回路14は、セレクタ回路５，５ａ，５ｂにより選択された増幅率設定回路３，３ａ，３ｂもしくはサンプルホールド回路４，４ａ，４ｂの出力信号をメモリ８に記録する際、各セレクタ回路５，５ａ，５ｂの出力を順番に選択し、第３のセレクタ回路15に出力する。第３のセレクタ回路15は、セレクタ回路５，５ａ，５ｂが増幅率設定回路３，３ａ，３ｂ側を選択したときに低分解能ＡＤ変換回路６ｂ側を選択し、セレクタ回路５，５ａ，５ｂがサンプルホールド回路４，４ａ，４ｂ側を選択したときに高分解能ＡＤ変換回路６ａ側を選択する。なお、第２及び第３のセレクタ回路14，15は、セレクタ回路５，５ａ，５ｂと同様に、タイミングジェネレータ９を介して中央演算処理装置７で制御される。
【００３３】
次に、本実施例２における調光動作について説明する。ここで、積分回路２，２ａ，２ｂの増幅率は実施例１と同様に、それぞれ３段階に切り替え可能である。また、光電変換素子１，１ａ，１ｂへの入射光量と積分回路２，２ａ，２ｂの関係も実施例１と同様であり、それぞれ図２に示す関係になる。まず、積分回路２，２ａ，２ｂの増幅率の設定を目的とした１回目の発光を行う。このとき、積分回路２，２ａ，２ｂは実施例１と同様に２段目の増幅率に固定され、セレクタ回路５，５ａ，５ｂは増幅率設定回路３，３ａ，３ｂの出力信号を選択する。積分回路２，２ａ，２ｂにおいて、１回目の発光に対する積分動作が行われ、実施例１と同様の手順において、増幅率設定回路３，３ａ，３ｂにおいて予備発光用の増幅率を示す信号がそれぞれ出力される。その後、第２のセレクタ回路14は、前記予備発光用の増幅率が出力されたセレクタ回路５，５ａ，５ｂの出力を順次選択し、中央演算処理装置７は、該セレクタ回路５，５ａ，５ｂの出力信号を第３のセレクタ回路15を介して低分解能ＡＤ変換回路６ｂで処理してメモリ８に記録する。
【００３４】
次に、光検出を目的とした２回目の発光（予備発光）を行う。このとき、１回目の発光で２段目の増幅率に固定されていた積分回路２，２ａ，２ｂの増幅率は、増幅率設定回路３，３ａ，３ｂにより前記予備発光用の増幅率にそれぞれ切り替えられ、セレクタ回路５，５ａ，５ｂはサンプルホールド回路４，４ａ，４ｂの出力信号を選択する。積分回路２，２ａ，２ｂにおいて、予備発光に対する積分動作が行われ、積分信号がサンプルホールド回路４，４ａ，４ｂにそれぞれ保存される。その後、第２のセレクタ回路14は、前記積分信号が出力されたセレクタ回路５，５ａ，５ｂの出力を順次選択し、中央演算処理装置７は、該セレクタ回路５，５ａ，５ｂの出力信号を第３のセレクタ回路15を介して高分解能ＡＤ変換回路６ａで処理してメモリ８に記録する。
【００３５】
中央演算処理装置７は、メモリ８に保存された予備発光で一時に得た各光電変換素子毎の積分信号の情報と、該積分時に設定された各光電変換素子毎の前記予備発光用の増幅率の情報から、各光電変換素子における被写体からの反射光量を検出し、該検出値を基に撮影時の本発光量を設定する。
【００３６】
なお、上記調光動作説明では、積分回路２の増幅率を３段階の切り替えとし、１回目の発光により予備発光用の増幅率を設定するようにしたものを示したが、本実施例も実施例１と同様に、積分回路２の増幅率を４段階以上の切り替えとしたものにも適用することができる。
【００３７】
このように本実施例２に係る調光装置によると、増幅率設定用発光で予備発光用の増幅率が各光電変換素子毎に設定され、その後、一度の発光（予備発光）で全光電変換素子における被写体からの反射光量が検出されるため、光電変換素子が複数個存在する場合にも、各光電変換素子間の検出時間差をなくして検出誤差を抑えることができる。また、発光回数を低減してカメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。また、処理時間が長い高分解能ＡＤ変換回路の動作を、光検出を目的とした最後の発光（予備発光）の信号処理時に限定し、増幅率の設定を目的とした発光（前記１回目の発光）の信号処理には、分解能が低いＡＤ変換回路を用いて高速に処理するため、カメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。なお、この実施例２における処理時間が長い高分解能ＡＤ変換回路と処理時間が短い低分解能ＡＤ変換回路の選択切り替え使用態様は、図１に示した実施例１においても、図１のＡＤ変換回路６が分解能を切り替え可能である場合において、適用することができる。
【００３８】
図５は、本発明の実施例３に係る調光装置の構成を示すブロック構成図であり、この実施例３は請求項１，２，４に係る発明の実施例に対応している。図５において、図１に示した実施例１の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付して示している。この実施例においては、図５に示すように、受光部12は、フォトダイオード101 と基準電源102 とで構成されており、積分回路である信号増幅回路２は、オペアンプ201 と、容量202 ，203 ，204 ，205 と、スイッチ206 ，207 ，208 ，209 ，210 と、基準電源211 とで構成されている。増幅率設定回路３は、第１及び第２のコンパレータ301 ，302 と、容量303 と、スイッチ304 と、基準電源305 ，306 とで構成されている。サンプルホールド回路４は、オペアンプ401 と、容量402 と、スイッチ403 とで構成されている。なお、増幅率設定回路３の307 と、サンプルホールド回路４の404 はグラウンドである。そして、増幅率設定回路３のコンパレータ301 ，302 の出力は、ＡＤ変換回路６を介さず直接中央演算処理装置７へ入力されるようになっており、またサンプルホールド回路４の出力は、ＡＤ変換回路６を介して中央演算処理装置７へ入力されるように構成されている。その他の構成は、図１に示した実施例１と同様である。
【００３９】
次に、このように構成されている実施例３に係る調光装置における調光動作について説明する。ここで、信号増幅回路２の増幅率は３段階に切り替え可能であり、オペアンプ201 の入出力間に直接接続されている容量202 の容量値によって３段目の増幅率が決められ、容量202 とスイッチ206 ，207 を介した容量203 の並列容量値によって２段目の増幅率が決められ、容量202 と容量203 とスイッチ206 ，208 を介した容量204 の並列容量値によって１段目の増幅率が決められ、各段の増幅率は前記式（２）の関係を有するように設定されている。容量203 と容量205 は同じ容量値であり、容量202 と容量205 の並列容量値によって決められる前記増幅率の設定を目的とした発光時の増幅率は、２段目の増幅率と同一に設定される。各増幅率の予備発光毎のフォトダイオード101 への入射光量とオペアンプ201 の出力信号である積分信号は図２に示す関係になるものとし、増幅率設定回路３の第１のコンパレータ301 への基準電源305 は図２におけるＶlow に相当する電圧を出力し、第２のコンパレータ302 への基準電源306 は図２におけるＶhighに相当する電圧を出力する。また、信号増幅回路２のスイッチ207 は、第１のコンパレータ301 の出力が“Ｈigh ”のときに“ＯＮ”，“Ｌow”のときに“ＯＦＦ”し、スイッチ208 は、第２のコンパレータ302 の出力が“Ｈigh ”のときに“ＯＮ”，“Ｌow”のときに“ＯＦＦ”するものとする。
【００４０】
まず、信号増幅回路２のリセットを行う。そのため信号増幅回路２のスイッチ209 ，210 及び増幅率設定回路３のスイッチ304 を“ＯＮ”し、容量202 ，205 の電荷を開放する。次に、信号増幅回路２の増幅率の設定を目的とした１回目の発光を行う。このとき、信号増幅回路２のスイッチ206 及びサンプルホールド回路４のスイッチ403 を“ＯＦＦ”し、積分開始のタイミングで信号増幅回路２のスイッチ209 を“ＯＦＦ”し、積分終了のタイミングで信号増幅回路２のスイッチ210 及び増幅率設定回路３のスイッチ304 を“ＯＦＦ”する。これにより、増幅率設定回路３の容量303 には信号増幅回路２による積分信号がホールドされ、第１のコンパレータ301 が該積分信号とＶlow を比較し、第２のコンパレータ302 が該積分信号とＶhighを比較し、信号増幅回路２のスイッチ207 ，208 が切り替えられて信号増幅回路２の増幅率が設定される。また、第１及び第２のコンパレータ301 ，302 の出力は中央演算処理装置７によりメモリ８に保存される。
【００４１】
次に、再度信号増幅回路２のリセットを行う。そのため信号増幅回路２のスイッチ206 ，209 を“ＯＮ”，スイッチ210 を“ＯＦＦ”し、容量202 の電荷を開放する。また、スイッチ207 が“ＯＮ”している場合には容量203 ，スイッチ208 が“ＯＮ”している場合には容量204 の電荷も開放される。
【００４２】
次に、光検出を目的とした２回目の発光（予備発光）を行う。このとき、積分開始のタイミングで信号増幅回路２のスイッチ209 を“ＯＦＦ”し、積分終了のタイミングで信号増幅回路２のスイッチ206 及びサンプルホールド回路４のスイッチ403 を“ＯＦＦ”する。これにより、サンプルホールド回路４の容量402 には信号増幅回路２による積分信号がホールドされ、該積分信号はＡＤ変換回路６を介して中央演算処理装置７によりメモリ８に保存される。
【００４３】
中央演算処理装置７は、メモリ８に保存された積分信号の情報と該積分時に設定された増幅率の情報から、予備発光の被写体からの反射光量を検出し、該検出値を基に撮影時の本発光量を設定する。
【００４４】
このように本実施例に係る調光装置によると、従来のリニア積分手法による調光装置で最大３回必要とした本発光までの発光回数を２回に低減し、カメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。また、ＡＤ変換回路の動作を、光検出を目的とした最後の発光（予備発光）の信号処理時に限定し、カメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。しかしながら、この実施例においても、増幅率設定回路３の出力側にＡＤ変換回路６より低分解能のＡＤ変換回路に配置して、増幅率設定回路の出力を直接あるいは低分解能ＡＤ変換回路を介して選択的に中央演算処理装置に入力させるように構成することもできる。
【００４５】
図６は、本発明の実施例４に係る調光装置の構成を示したブロック構成図であり、この実施例４は請求項１〜４に係る発明の実施例に対応している。図６において、図１及び図５に示した実施例１及び３における構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付して示している。図６において、101 ，101a，101bはフォトダイオード、102 ，102a，102bは基準電源で、これらで受光部12を構成している。２，２ａ，２ｂは信号増幅回路で、図５に示した実施例３における信号増幅回路２と同一の構成のものである。３，３ａ，３ｂは増幅率設定回路で、これらも図５に示した実施例３における増幅率設定回路３と同一の構成のものであり、また４，４ａ，４ｂはサンプルホールド回路で、これらも図５に示した実施例３におけるサンプルホールド回路４と同一の構成のものである。40，41，42はセレクタで、セレクタ40はサンプルホールド回路４，４ａ，４ｂの各出力を選択出力し、セレクタ41は増幅率設定回路３，３ａ，３ｂの第１のコンパレータの各出力を選択出力し、セレクタ42は増幅率設定回路３，３ａ，３ｂの第２のコンパレータの各出力を選択出力するようになっている。そして、セレクタ40の選択出力はＡＤ変換回路６を介して中央演算処理装置７へ入力され、セレクタ41，42の選択出力は直接中央演算処理装置７へ入力されている。
【００４６】
そして、フォトダイオード101aの出力信号を処理する信号増幅回路２ａ〜サンプルホールド回路４ａで構成されるブロック、及びフォトダイオード101bの出力信号を処理する信号増幅回路２ｂ〜サンプルホールド回路４ｂで構成されるブロックは、フォトダイオード１の出力信号を処理する信号増幅回路２〜サンプルホールド回路４で構成されるブロックと同様に動作し、各ブロックはタイミングジェネレータ９によって同様のタイミングで制御される。また、本実施例の調光装置は、複数のフォトダイオードを用いて複数箇所で光の検出を行うものであるが、個々のフォトダイオードの出力信号の処理に関しては、前記実施例３と同様に行われる。
【００４７】
前記信号増幅回路の増幅率の設定を目的とした発光において、セレクタ回路41，42は、増幅率信号をメモリに記録する際、各増幅率設定回路３，３ａ，３ｂの第１及び第２のコンパレータの出力信号をそれぞれ順次選択し、中央演算処理装置７に出力する。また、前記光検出を目的とした発光（予備発光）において、セレクタ回路40は、積分信号をメモリに記録する際、各サンプルホールド回路４，４ａ，４ｂの出力信号を順次選択し、中央演算処理装置７に出力する。
【００４８】
中央演算処理装置７は、メモリ８に保存された最後の発光（予備発光）で一時に得た各光電変換素子毎の積分信号の情報と、該積分時に設定された各フォトダイオード毎の前記予備発光用の増幅率の情報から、各フォトダイオードにおける被写体からの反射光量を検出し、該検出値を基に撮影時の本発光量を設定する。
【００４９】
このように本実施例に係る調光装置によると、フォトダイオードが複数個存在する場合にも、各フォトダイオード間の検出時間差を無くして検出誤差を抑えることができる。また、発光回数を低減してカメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。また、ＡＤ変換回路の動作を、光検出を目的とした最後の発光（予備発光）の信号処理時に限定し、カメラ等の撮影動作の遅延を防止することができる。
【００５０】
上記実施例１〜実施例４で示した調光装置は、被写体に対して閃光を発光する発光器と該発光器の発光量を設定する調光装置とを備えた銀塩カメラあるいは電子カメラにおける調光装置として適用することができ、これにより少ない発光回数で発光器の本発光量を設定することが可能な調光装置を備えたカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る調光装置の実施例１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した実施例１における積分回路の増幅率を３段階に切り替える場合の光電変換素子への入射光量と積分信号との関係を示す特性図である。
【図３】図１に示した実施例１における積分回路の増幅率を５段階に切り替える場合の光電変換素子への入射光量と積分信号との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例２に係る調光装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例３に係る調光装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例４に係る調光装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のリニア積分手法による調光装置において増幅率の切り替え可能回数を３段とした場合の入射光量と検出信号との関係を示す特性図である。
【図８】従来の積分対数圧縮手法による調光装置における入射光量と検出信号との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ，１ｂ  光電変換素子
２，２ａ，２ｂ  積分回路（信号増幅回路）
３，３ａ，３ｂ  増幅率設定回路
４，４ａ，４ｂ  サンプルホールド回路
５，５ａ，５ｂ  セレクタ
６  ＡＤ変換回路
６ａ  高分解能ＡＤ変換回路
６ｂ  低分解能ＡＤ変換回路
７  中央演算処理装置７
８  メモリ
９  タイミングジェネレータ
10  発光量制御回路
11  発光器
12  受光部
13  発光量設定回路
14  第２のセレクタ
15  第３のセレクタ
101 ，101a，101b  フォトダイオード
102 ，102a，102b  基準電源
201   オペアンプ
202 ，203 ，204 ，205   容量
206 ，207 ，208 ，209 ，210   スイッチ
211   基準電源
301   第１のコンパレータ
302   第２のコンパレータ
303   容量
304   スイッチ
305 ，306   基準電源
307   グラウンド
401   オペアンプ
402   容量
403   スイッチ
404   グラウンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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