(57)【要約】【課題】測定可能な輝度の範囲が広いこと。輝度に対する応答性が良いこと。【解決手段】カメラのオートストロボ装置の受光素子として、ＬＥＤ２あるいはフォトダイオードを使用する。また、受光素子の光起電力による電圧を、ＭＯＳＦＥＴ９で増幅したあと、増幅抵抗素子１１と、積分用トランジスタ１５とを介して積分用コンデンサ１７を充電する。積分用コンデンサ１７の充電電圧が、参照電圧を超えたら、コンパレータ４１は、放電管２０を消灯する。【選択図】　図１
2004077889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管を発光させることでストロボ光を出力するオートストロボ装置において、
上記ストロボ光の被写体などでの反射光を受光するフォトダイオードあるいはＬＥＤからなる受光素子と、
上記受光素子のカソード電極にバイアス電圧を与えるバイアス抵抗素子と、
上記受光素子のアノード電極がゲート端子に接続される増幅トランジスタと、
上記増幅トランジスタのドレイン端子に接続される増幅抵抗素子と、
上記増幅抵抗素子の電圧が大きくなればなるほど、コレクタ電流が大きくなる積分用トランジスタと、
上記コレクタ電流で充電される積分用コンデンサと、
参照電圧を出力する参照電圧回路と、
上記積分用コンデンサの充電電圧と上記参照電圧とを比較するコンパレータと、を備え、
上記コンパレータが、上記参照電圧よりも上記積分用コンデンサの充電電圧が大きくなったと判断したら、上記放電管を消灯することを特徴とするオートストロボ装置。
【請求項２】
並列抵抗素子と、上記並列抵抗素子と直列に接続される直流カットコンデンサと、を備え、
上記並列抵抗素子および上記直流カットコンデンサはその全体が前記増幅抵抗素子と並列に接続され、さらに、
上記並列抵抗素子と上記直流カットコンデンサとの接続点が前記積分用トランジスタのベース端子に接続されていることを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
【請求項３】
前記増幅抵抗素子に発生する電圧を検出し、この検出した電圧をＢＶ値として計算した参照電圧を前記参照電圧回路に設定する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
【請求項４】
前記参照電圧回路は、
参照電圧用コンデンサと、
上記参照電圧用コンデンサにコレクタ端子が接続された参照電圧用トランジスタと、を備え、
前記増幅抵抗素子と前記直流カットコンデンサとの接続点の電圧を検出し、この検出した電圧をＢＶ値として計算した参照電圧を前記参照電圧回路に設定する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
【請求項５】
前記受光素子としてＬＥＤを使用するとともに、
前記ＬＥＤのアノード電極にコレクタ端子が接続される切替用トランジスタと、
上記切替用トランジスタをオンオフ制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
【請求項６】
放電管を発光させることでストロボ光を出力するオートストロボ装置において、
上記ストロボ光の被写体などでの反射光を受光するフォトダイオードあるいはＬＥＤからなる受光素子を有し、この受光素子によって外光の測光と、ストロボ光のみの測光とを可能とする受光制御回路を備えることを特徴とするオートストロボ装置。
【請求項７】
請求項１から６記載のオートストロボ装置を備えることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電管を発光させることでストロボ光を出力するオートストロボ装置およびカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オートストロボ装置は、被写体からの光量が不足している場合に、その光量を補うためのものである。このオートストロボ装置は、カメラのシャッタの開口に同期して、キセノン放電管などからストロボ光を発光する。また、オートストロボ装置は、ストロボ光の被写体からの反射光をフォトトランジスタで受光し、その受光した光量が、所望の光量となったら、ストロボ光の発光を停止するものである。
【０００３】
フォトトランジスタは、受光量に比例したコレクタ電流が得られ、このコレクタ電流をコンデンサで積分するだけで、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を検出することができる。したがって、その出力を増幅するためにオペアンプを使用しなければならないフォトダイオードに比べて、安価にオートストロボ装置を構成することができる。
【０００４】
オートストロボ装置が、被写体からの光量を補うことで、カメラは、適切な露出量で撮像することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のオートストロボ装置では、ストロボ光の被写体からの反射光を受光する手段として、フォトトランジスタを使用している。このフォトトランジスタは、輝度に対するダイナミックレンジ（測定可能な輝度の範囲）が狭い。
【０００６】
そのため、従来のカメラでは、ストロボ光の被写体からの反射光の光量を測定するためのフォトトランジスタとは別に、測光素子としてＣｄＳ受光セルなどを設けている。このＣｄＳ受光セルの検出値で、絞りやシャッタスピードを演算している。このように複数の受光素子を設けているため、回路構成が複雑となり、受光素子の配置スペースを大きく確保せざるを得ず小型化にとっては不利となっている。
【０００７】
また、フォトトランジスタは、ＣｄＳ受光セルなどに比べれば、早い応答特性であるものの、ストロボ光の被写体による反射光量を正確に測定するためには若干応答速度が遅い。特に、急激に光量が増減する大出力のストロボ光の立ち上がりに対する追従性が悪い。そのため、フォトトランジスタから出力される光量の検出値が、実際にフォトトランジスタが受光している光量に対応する検出値よりも小さくなってしまうため、ストロボ光が過剰となってしまう傾向にある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、測定可能な輝度の範囲が広く、かつ、回路構成が簡単化できるとともに受光素子の配置スペースを小さくできるオートストロボ装置およびカメラに関するものである。また、本発明は、急激に光量が増減する大出力のストロボ光の立ち上がりに対しても良く追従する、応答性が良いオートストロボ装置およびカメラに関するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオートストロボ装置は、放電管を発光させることでストロボ光を出力するオートストロボ装置において、ストロボ光の被写体などでの反射光を受光するフォトダイオードあるいはＬＥＤからなる受光素子と、受光素子のカソード電極にバイアス電圧を与えるバイアス抵抗素子と、受光素子のアノード電極がゲート端子に接続される増幅トランジスタと、増幅トランジスタのドレイン端子に接続される増幅抵抗素子と、増幅抵抗素子の電圧が大きくなればなるほど、コレクタ電流が大きくなる積分用トランジスタと、コレクタ電流で充電される積分用コンデンサと、参照電圧を出力する参照電圧回路と、積分用コンデンサの充電電圧と参照電圧とを比較するコンパレータと、を備え、コンパレータが、参照電圧よりも積分用コンデンサの充電電圧が大きくなったと判断したら、放電管を消灯するものである。
【００１０】
この構成を採用すれば、受光素子としてのＬＥＤあるいはフォトダイオードは、バイアス抵抗素子でバイアスされて増幅トランジスタに接続されている。したがって、光起電力によってＬＥＤあるいはフォトダイオードに発生する微小な電圧は、増幅トランジスタで確実に増幅され、増幅抵抗素子の電圧となる。
【００１１】
ところで、ＬＥＤあるいはフォトダイオードに発生する光起電力による電圧は、受光光量に対して対数関数的に変化する。積分用トランジスタのベース端子の電圧が変化すると、コレクタ電流は指数関数的に増加する。したがって、コレクタ電流は、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの受光光量と比例する関係となる。また、積分用コンデンサに発生する電圧も、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの受光光量と比例する電圧となる。しかも、受光光量に対する電圧の変化率は、任意に設定することができる。そして、この積分用コンデンサに発生する充電電圧が、参照電圧よりも大きくなると、放電管は消灯される。
【００１２】
したがって、この構成であれば、測定可能な輝度の範囲（ダイナミックレンジ）は、広くすることができる。その結果、本発明に係るオートストロボ装置は、弱いストロボ光から強いストロボ光までの輝度の検出が可能であるばかりか、暗室から屋外までのあらゆる撮影環境下での輝度の検出が可能となる。
【００１３】
また、この構成であれば、ＬＥＤあるいはフォトダイオードはフォトトランジスタよりも応答性が良いので、急激に光量が増減する大出力のストロボ光の立ち上がりに対しても良く追従して変化する電圧を検出することができる。その結果、この実施の形態１では、フォトトランジスタを使用した場合に比べて、ＣＣＤ（Ｃｈａｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）や銀塩フィルムのトータルの露出量を正確に制御することができる。
【００１４】
本発明に係るオートストロボ装置は、さらに、並列抵抗素子と、並列抵抗素子と直列に接続される直流カットコンデンサと、を備え、並列抵抗素子および直流カットコンデンサはその全体が増幅抵抗素子と並列に接続され、さらに、並列抵抗素子と直流カットコンデンサとの接続点が積分用トランジスタのベース端子に接続されているものである。
【００１５】
この構成を採用すれば、ＬＥＤあるいはフォトダイオードに印加しているバイアス電圧に基づく電圧がキャンセルされた電圧を、積分用トランジスタのベース端子に印加することができる。したがって、バイアス電圧があるにもかかわらず、積分用コンデンサの充電電圧は、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの受光光量と正比例の関係になる。
【００１６】
また、ＬＥＤの周囲が明るくて、定常的にＬＥＤあるいはフォトダイオードに電圧が発生している状態であっても、この定常的な電圧をキャンセルした電圧を、積分用トランジスタのベース端子に印加することができる。したがって、積分用コンデンサの充電電圧は、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの周囲が明るくても、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの受光光量と正比例の関係になる。
【００１７】
その結果、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値と比例関係にある積分用コンデンサの充電電圧に基づいて、ストロボ光による被写体による反射光量の総和値、ひいては、ＣＣＤやフィルムのトータルの露出量を正確に制御することができる。特に、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの周囲が明るい状況下でストロボ光を発光させるような場合であっても、ストロボ光のみによる光量に応じた電圧を積分用コンデンサに発生させることができるので、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を正確に制御することができる。
【００１８】
本発明に係るオートストロボ装置は、さらに、増幅抵抗素子に発生する電圧を検出し、この検出した電圧をＢＶ値として計算した参照電圧を参照電圧回路に設定する制御手段を設けたものである。
【００１９】
この構成を採用すれば、ストロボ光の被写体による反射光量を検出するためのＬＥＤあるいはフォトダイオードを用いてＢＶ値を検出し、このＢＶ値を用いて参照電圧を計算する。
【００２０】
したがって、露出計算に用いる検出値を、この受光素子とは別に設けたＣｄＳ受光セルなどを用いて検出する場合のように、受光素子同士の受光特性誤差を考慮する必要がない。
【００２１】
その結果、たとえばＬＥＤあるいはフォトダイオードの周囲が明るい状況下でストロボ光を発光させるような、所謂ミックス光のトータルの露出量を、より正確に制御することができる。
【００２２】
しかも、このＬＥＤあるいはフォトダイオードで検出したＢＶ値を用いて、カメラの絞りやシャッタスピードを設定することもできる。その結果、ＣｄＳ受光セルなどが不要となり、カメラのトータルとしてのコスト上昇を抑えることができる。
【００２３】
本発明に係るオートストロボ装置は、さらに、参照電圧回路は、参照電圧用コンデンサと、参照電圧用コンデンサにコレクタ端子が接続された参照電圧用トランジスタと、を備え、増幅抵抗素子と直流カットコンデンサとの接続点の電圧を検出し、この検出した電圧をＢＶ値として計算した参照電圧を参照電圧回路に設定する制御手段を設けたものである。
【００２４】
この構成を採用すれば、抵抗素子の組み合わせで参照電圧を生成する場合に比べて、使用する素子数を格段に削減することができる。しかも、抵抗素子の組み合わせで参照電圧を生成する場合に比べて、任意の電圧を高精度に且つ細かく設定することができるので、ミックス光などの制御などにおいては、ＬＥＤあるいはフォトダイオードの追従性の良さを生かして、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を正確に制御することができる。さらに、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値として、ＢＶ値の１段以下の制御が可能となるので、受光感度のラティテュードが低い（ダイナミックレンジが狭い）ＣＣＤで撮像する場合であっても、光量を適切に補正して高品位の画質の画像を撮像することができる。
【００２５】
本発明に係るオートストロボ装置は、さらに、受光素子としてＬＥＤを使用するとともに、ＬＥＤのアノード電極にコレクタ端子が接続される切替用トランジスタと、切替用トランジスタをオンオフ制御する制御手段を設けたものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、切替用トランジスタをオン状態に制御することで、受光素子としてのＬＥＤを発光させることができる。そして、ＬＥＤの照射角や照射範囲を測定するだけで、簡単に受光素子としての受光角や受光範囲の測定が可能となる。その結果、受光素子としてのＬＥＤや、ＬＥＤの前面の受光レンズの受光角などを簡単に修正することができ、カメラの設計期間が非常に短縮され、試作費用が削減される。
【００２７】
また、セルフタイマ時に、この切替用トランジスタをオンオフ制御することで、受光素子としのてＬＥＤを点滅させ、待ち時間や、シャッタを開くタイミングを、被写体である人に知らせることができる。
【００２８】
本発明に係る他のオートストロボ装置は、放電管を発光させることでストロボ光を出力するオートストロボ装置において、ストロボ光の被写体などでの反射光を受光するフォトダイオードあるいはＬＥＤからなる受光素子を有し、この受光素子によって外光の測光と、ストロボ光のみの測光とを可能とする受光制御回路を備えるものである。
【００２９】
この構成を採用すれば、外光の測光と、ストロボ光のみの測光とを、１つの受光素子および１つの受光制御回路で測定することができる。その結果、カメラに設ける受光素子数を減らすことができる。
【００３０】
本発明に係るカメラは、以上のいずれか１つのオートストロボ装置を備えるものである。
【００３１】
この構成を採用すれば、測定可能な輝度の範囲（ダイナミックレンジ）が広くなり、弱いストロボ光から強いストロボ光までの輝度の検出が可能であるばかりか、暗室から屋外までのあらゆる撮影環境下での輝度の検出が可能となる。また、フォトトランジスタよりも受光素子の応答性が良く、急激に光量が増減する大出力のストロボ光の立ち上がりに対しても良く追従するので、フォトトランジスタを使用した場合に比べて、ＣＣＤや記録フィルムのトータルの露出量を正確に制御することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオートストロボ装置およびカメラを、図面に基づいて説明する。
【００３３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るオートストロボ装置が組み込まれたカメラの回路図である。なお、図１に示すカメラの回路図は、ストロボ回路とその周辺の回路を示すもので、カメラの制御に必要とされる他の機能部分は省略または簡略化して示している。また、図１に示す回路は、後述する受光素子によって外光の測光と、ストロボ光のみの測光とを可能とする受光素子制御回路となっている。
【００３４】
実施の形態１に係るオートストロボ装置が組み込まれたカメラは、プラス端子およびマイナス端子から直流電圧を出力するバッテリなどの蓄電部材１と、受光素子としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）２と、を備える。蓄電部材１のマイナス端子は、カメラのフレームなどのフレームグランド３に接続されている。
【００３５】
蓄電部材１のプラス端子とマイナス端子の間には、互いに直列に接続された第一の分圧抵抗素子４と、バイアス抵抗素子としての第二の分圧抵抗素子５とが接続されている。ＬＥＤ２のカソード電極は、この２つの分圧抵抗素子４，５の間に接続されている。これにより、ＬＥＤ２のカソード電極には、バイアス電圧が与えられる。
【００３６】
蓄電部材１のプラス端子と、ＬＥＤ２のアノード電極との間には、切替用トランジスタとしての切替用ＰＮＰトランジスタ６が接続されている。切替用ＰＮＰトランジスタ６のコレクタ端子は、ＬＥＤ２のアノード電極に接続されている。切替用ＰＮＰトランジスタ６のエミッタ端子とベース端子との間には、第一の制御抵抗素子７が接続され、ベース端子には、第二の制御抵抗素子８の一端が接続されている。
【００３７】
したがって、たとえば、第二の制御抵抗素子８の他端を、フレームグランド３と同じレベルにすると、第一の制御抵抗素子７および第二の制御抵抗素子８に電圧が発生し、切替用ＰＮＰトランジスタ６はオン状態になる。オン状態の切替用ＰＮＰトランジスタ６のエミッタ端子からコレクタ端子へ流れる電流によって、ＬＥＤ２が発光する。
【００３８】
ＬＥＤ２のカソード電極と、蓄電部材１のマイナス端子との間の分圧抵抗素子５に発生する電圧が小さければ小さいほど、ＬＥＤ２の輝度は高くなる。ＬＥＤ２の輝度は、たとえばセルフタイマ用の発光素子としてこのＬＥＤ２を使用する場合には、周囲が明るい状態で数メートル離れた位置から点灯していることを確認することができる輝度となるように、第二の分圧抵抗素子５の抵抗値を選択すればよい。
【００３９】
逆に、たとえば、第二の制御抵抗素子８の他端を、蓄電部材１のプラス端子と同じレベルにすると、第一の制御抵抗素子７および第二の制御抵抗素子８には電圧が発生しないので、切替用ＰＮＰトランジスタ６はオフ状態になる。オフ状態では、切替用ＰＮＰトランジスタ６のエミッタ端子からコレクタ端子へは電流が流れないので、ＬＥＤ２は消灯する。
【００４０】
なお、ＬＥＤ２の発光応答速度は、約１００ｎｓ（ナノセカンド）程度である。そのため、切替用ＰＮＰトランジスタ６をオンオフ制御すると、その制御に好適に追従して、ＬＥＤ２は、点灯状態と消灯状態とに切り替わる。
【００４１】
ところで、このように電圧を印加することで発光するＬＥＤ２などの半導体発光素子のＰＮ接合部に光が当たると、Ｐ型半導体とＮ型半導体との間に電位差が発生する。この現象は、光起電力と呼ばれている。
【００４２】
そこで、この実施の形態１に係るカメラ用の制御装置では、ＬＥＤ２のアノード電極に、増幅トランジスタとしてのＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）９のゲート端子を接続する。ＭＯＳＦＥＴ９のソース端子は、第一の増幅抵抗素子１０を介してフレームグランド３に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ９のドレイン端子は、増幅抵抗素子としての第二の増幅抵抗素子１１を介して蓄電部材１のプラス端子に接続されている。
【００４３】
ＭＯＳＦＥＴ９は、ソース端子の電位よりもゲート端子の電位が所定の電圧だけ高くなると、オン状態になる。オン状態のＭＯＳＦＥＴ９は、ソース端子とドレイン端子との間で電流が流れる。この電流によって、第二の増幅抵抗素子１１には、電圧が発生する。また、ソース端子の電位に対するゲート端子の電位の電位差が大きくなるほど、ソース端子とドレイン端子との間に流れる電流は大きくなり、第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧も大きくなる。
【００４４】
逆に、ソース端子の電位とゲート端子の電位との電位差が所定の電位よりも小さくなると、ＭＯＳＦＥＴ９はオフ状態となる。オフ状態のＭＯＳＦＥＴ９では、ソース端子とドレイン端子との間で電流が流れない。
【００４５】
この実施の形態１では、ＭＯＳＦＥＴ９のゲート端子がＬＥＤ２を介して、第一の分圧抵抗素子４と第二の分圧抵抗素子５との間に接続されている。そのため、ＭＯＳＦＥＴ９は、基本的にオン状態になる。そして、このオン状態でＭＯＳＦＥＴ９のソース端子とドレイン端子との間に流れる電流によって、第二の増幅抵抗素子１１に電圧が発生する。
【００４６】
また、この実施の形態１では、第二の分圧抵抗素子５とＭＯＳＦＥＴ９のゲート端子との間には、ＬＥＤ２が接続されている。そのため、このＬＥＤ２に光起電力による電圧が発生すると、ＭＯＳＦＥＴ９のゲート端子の電位は、ＬＥＤ２に発生する電圧で変化する。ＭＯＳＦＥＴ９のゲート端子の電位が変化すると、第二の増幅抵抗素子１１の電圧も変化する。
【００４７】
ところで、ＬＥＤ２の受光光量と、光起電力による電圧との関係は、フォトダイオードへの印加電圧と、フォトダイオードの発光光量との関係と、ほぼ同様な特性関係となる。すなわち、受光光量の増加に伴って、光起電力による電圧は対数関数的に増加する。そのため、ＬＥＤ２を受光素子として使用した場合に、第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧（Ｖ）は、ＬＥＤ２の受光光量を対数圧縮した値と、比例関係になる。以下、この第二の増幅抵抗素子１１と、ＭＯＳＦＥＴ９のドレインとの接続点をＡ点と記載する。
【００４８】
したがって、第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧（Ｖ）は、被写体の反射輝度値を対数圧縮したＢＶ値（輝度値：Ｃｄ／ｍ２）の測定値として、好適に利用することができる。ＢＶ値は、被写体などの物体の輝度を示す値として用いられるものである。明るさが半分になると、ＢＶ値は、１大きくなる。
【００４９】
図２は、図１に示す第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧（Ｖ）と、ＬＥＤ２の受光光量との関係に基づいて、Ａ点の電圧と、ＢＶ値とを対応付けた場合の一例を示す輝度特性図である。この輝度特性図において、横軸のＢＶ値は、対数軸である。図２の特性線では、明るさが半分になって、第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧が約０．２５Ｖ低下すると、ＢＶ値が１だけ大きくなっている。
【００５０】
また、図２の特性図で示すように、図１に示す第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧（Ｖ）を、ＢＶ値として利用すると、ＢＶ値の検出ダイナミックレンジとしては、２−１から２１２までの、実に２１３にも相当する非常に広いダイナミックレンジを確保することができる。したがって、Ａ点の電圧は、暗室から屋外までのあらゆる撮影環境下での輝度の検出値として好適に利用することができる。
【００５１】
この実施の形態１に係るオートストロボ装置では、蓄電部材１のプラス端子に第二の増幅抵抗素子１１と並列となるように、並列抵抗素子としての第三の増幅抵抗素子１２を接続する。第三の増幅抵抗素子１２とＡ点との間には、直流カットコンデンサ１３が接続される。第三の増幅抵抗素子１２と直流カットコンデンサ１３は、互いに直列に接続されるとともに、その全体が第二の増幅抵抗素子１１と並列に接続される。以下、この第三の増幅抵抗素子１２と直流カットコンデンサ１３との接続点をＢ点とする。このＢ点の電圧は、輝度の変化分を対数圧縮した電圧となる。
【００５２】
図３は、後述するストロボ回路１４をフル発光させたときに、Ａ点の電圧（第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧）の時間変化と、Ｂ点の電圧（第三の増幅抵抗素子１２に発生する電圧）との時間変化を示す特性図である。このように、直流カットコンデンサ１３とともに、第二の増幅抵抗素子１１と並列に、第三の増幅抵抗素子１２を接続することで、外光輝度により変動するＡ点の電圧（第二の増幅抵抗素子１１に発生する電圧）から直流成分が取り除かれた外光輝度によっては変動しない電圧であるＢ点の電圧（受光光量の交流変化分のみによる電圧）を、得ることができる。
【００５３】
第三の増幅抵抗素子１２は、積分用トランジスタとして動作する積分用ＰＮＰトランジスタ１５のベース端子に接続される。積分用ＰＮＰトランジスタ１５のエミッタ端子は、積分抵抗素子１６を介して蓄電部材１のプラス端子に接続される。積分用ＰＮＰトランジスタ１５のコレクタ端子は、積分用コンデンサ１７に接続される。積分用コンデンサ１７の他端は、フレームグランド３に接続される。
【００５４】
積分用ＰＮＰトランジスタ１５は、第三の増幅抵抗素子１２に電圧が発生すると、オン状態となる。オン状態の積分用ＰＮＰトランジスタ１５のエミッタ端子からコレクタ端子に流れる電流で、積分用コンデンサ１７は充電される。
【００５５】
Ｂ点の電圧は、ＬＥＤ２の受光光量の変化分を対数圧縮した電圧である。積分用ＰＮＰトランジスタ１５のベース電圧に対するコレクタ電流の関係は、指数関数の関係にある。したがって、積分用ＰＮＰトランジスタ１５のコレクタ電流は、ＬＥＤ２の受光光量の変化量と比例する。そのため、たとえば、ＬＥＤ２が受光する光量が二倍になれば、積分用ＰＮＰトランジスタ１５のコレクタ電流も二倍になる。
【００５６】
その結果、積分用コンデンサ１７には、たとえば図３の斜線領域Ｓの面積に比例する量の電荷が蓄電される。つまり、積分用コンデンサ１７には、ＬＥＤ２が受光した受光光量の変化分を積分した値に比例する電荷が蓄積される。また、積分用コンデンサ１７には、ＬＥＤ２が受光した受光光量の変化分を積分した値に比例する電圧が発生する。
【００５７】
それゆえ、この積分用コンデンサ１７の電圧は、ＬＥＤ２が受光した、変化している光の総和の光量を示す値として利用することができる。つまり、積分用コンデンサ１７の電圧は、後述するストロボ回路１４からのストロボ光の被写体による反射光量の総和値の検出値などとして利用することができる。
【００５８】
なお、積分用コンデンサ１７には、並列に放電抵抗素子１８が接続されている。積分用コンデンサ１７に蓄電された電荷は、この積分用コンデンサ１７と放電抵抗素子１８との時定数に従って放電される。ストロボ光はフル点灯であっても長くて２ｍｓ程度である。また、カメラのシャッタが全開するまでの時間は通常５ｍｓ程度である。そのため、たとえば、積分用コンデンサ１７の充電電圧を、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値の測定値として利用する場合には、積分用コンデンサ１７の容量値と放電抵抗素子１８の抵抗値とで決まる時定数を、１００ｍｓ程度に設定すればよい。これにより、積分用コンデンサ１７の電圧は、発光制御期間中、十分な精度の検出値として利用することができる。
【００５９】
このように、この実施の形態１では、光起電力によってＬＥＤ２に発生した電圧をＭＯＳＦＥＴ９で増幅し、さらにその増幅電圧から直流成分をカットした電圧で積分用ＰＮＰトランジスタ１５のコレクタ電流を制御し、積分用コンデンサ１７を充電している。そのため、積分用コンデンサ１７に発生する電圧には、以下の特徴がある。
【００６０】
第一に、フォトトランジスタよりも応答速度が１０００倍程度速いフォトダイオードと同様の構造のＬＥＤ２で光を受光し、その変化に基づいて積分用コンデンサ１７を充電している。そのため、たとえば積分用ＰＮＰトランジスタ１５の替わりにフォトトランジスタを用い、このフォトトランジスタで受光した光の変化に基づいて積分用コンデンサ１７を充電した場合に比べても、積分用コンデンサ１７に発生する電圧のストロボ光の発光光量の変化に対する追従性は、改善されたものになる。
【００６１】
その結果、たとえば、ストロボ光の被写体による反射光量の変化によく追従した電圧を、積分用コンデンサ１７に発生させることができる。ストロボ光の被写体による反射光量は、ストロボ光の最大出力光量が大きくなればなるほど、大きく且つ急激に変化することになる。そして、この実施の形態１のストロボ回路が組み込まれたカメラであれば、大出力のストロボ回路１４と組み合わせた場合であっても、正確にストロボ光の被写体による反射光量の総和値を、積分用コンデンサ１７の電圧として検出することができる。
【００６２】
また、積分用コンデンサ１７の電圧は、ストロボ光の発光途中であったとしても、それまでのストロボ光の被写体による反射光量の総和値に、より正確に比例するものになる。したがって、たとえば、ストロボ光の発光途中おいて、それまでのストロボ光の被写体による反射光量の総和値を検出し、この反射光量の総和値が所望の値以上になったら、ストロボ光の発光を停止するような露出制御において、ストロボ光の被写体による反射光量を正確に制御することができる。
【００６３】
第二に、ＭＯＳＦＥＴ９で一度増幅した後に、その増幅電圧から直流成分をカットし、再度、積分用ＰＮＰトランジスタ１５を介して、積分用コンデンサ１７を充電している。したがって、第二の分圧抵抗素子５に発生する電圧がバイアス電圧となって、ＭＯＳＦＥＴ９が常にオン状態となっていても、あるいは、ＬＥＤ２の周囲が明るくても、それらを直流成分としてキャンセルした電圧が、積分用コンデンサ１７に発生する。
【００６４】
したがって、ＬＥＤ２を第二の分圧抵抗素子５でバイアスしているにも拘らず、積分用コンデンサ１７の充電電圧は、ＬＥＤ２の受光光量と正比例の関係になる。また、ＬＥＤ２の周囲が明るくても、積分用コンデンサ１７の充電電圧は、ＬＥＤ２の受光光量と正比例の関係になる。
【００６５】
その結果、ＬＥＤ２に、バイアス電圧を印加しても、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値は、積分用コンデンサ１７の充電電圧値として検出することができる。また、ストロボ光を日中にシンクロ発光させるような場合であって、ＬＥＤ２にストロボ光以外の光が入射されているような状態であっても、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を、積分用コンデンサ１７の充電電圧値として検出することができる。積分用コンデンサ１７の充電電圧に基づいて、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値、ひいては、ＣＣＤや銀塩フィルムに対するトータルの露出量を正確に制御することができる。
【００６６】
そして、この実施の形態１では、積分用コンデンサ１７の充電電圧を、ストロボ回路１４の発光光量制御に利用している。
【００６７】
ストロボ回路１４は、数ｋＶの電圧が印加されることでストロボ光を発光する放電管としてのキセノン放電管２０と、キセノン放電管２０の陰極端子とフレームグランド３との間に接続されるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２１と、キセノン放電管２０およびＩＧＢＴ２１の全体と並列に接続されるメインコンデンサ２２と、蓄電部材１に接続されて数百Ｖの電圧を出力する昇圧回路２３と、トリガ回路２４と、を備える。ＩＧＢＴ２１のゲート端子と、フレームグランド３との間には、保護抵抗素子２５が接続されている。
【００６８】
昇圧回路２３が出力する電圧は、メインコンデンサ２２に供給される。昇圧回路２３とメインコンデンサ２２との間には、昇圧回路２３からメインコンデンサ２２へ電流を流す整流ダイオード２６が設けられている。なお、昇圧回路２３が出力する電圧は、３００Ｖ程度である。
【００６９】
トリガ回路２４は、二次巻線がキセノン放電管２０のトリガ端子に接続されるトリガトランス２７と、トリガトランス２７の一次巻線と直列に接続されるトリガコンデンサ２８と、一次巻線およびトリガコンデンサ２８とともに電流閉ループを構成するサイリスタ２９と、サイリスタ２９のアノード端子と昇圧回路２３の高圧側端子との間に接続されるトリガ用充電抵抗素子３０と、を備える。サイリスタ２９のゲート端子と、フレームグランド３との間には、保護抵抗素子３１と、保護コンデンサ３２とが並列に接続されている。トリガトランス２７の一次巻線と二次巻線とは共にその一端がフレームグランド３に接続されている。
【００７０】
このようなストロボ回路１４では、昇圧回路２３が出力する電圧で、メインコンデンサ２２が充電される。また、トリガコンデンサ２８は、トリガ用充電抵抗素子３０およびトリガトランス２７の一次巻線を介して流れる電流で充電される。トリガコンデンサ２８の最終的な充電電圧は、メインコンデンサ２２の充電電圧と等しくなる。
【００７１】
トリガコンデンサ２８が充電された状態で、サイリスタ２９のゲート端子をハイレベルに制御すると、サイリスタ２９はオン状態となる。トリガコンデンサ２８に充電されている電荷は、サイリスタ２９およびトリガトランス２７の一次巻線で構成される電流閉ループ内を流れ、一次巻線に電圧が発生する。一次巻線に発生する電圧で、二次巻線にも電圧が発生する。二次巻線の電圧で、キセノン放電管２０からストロボ光の放射が開始される。このとき、ＩＧＢＴ２１がオン状態になっていると、メインコンデンサ２２の電圧でキセノン放電管２０はストロボ光を発光し続ける。メインコンデンサ２２の電圧の低下に伴ってストロボ光は弱くなる。メインコンデンサ２２の電圧が所定の電圧以下になると、キセノン放電管２０は消灯する。
【００７２】
なお、キセノン放電管２０が消灯してしまう前に、ＩＧＢＴ２１のゲート電圧を下げてＩＧＢＴ２１をオフ状態に制御しても、キセノン放電管２０は消灯する。つまり、サイリスタ２９のゲート端子をハイレベルに制御した後、ＩＧＢＴ２１のゲート端子をローレベルに制御すると、それら制御と制御との間の期間において、キセノン放電管２０は、ストロボ光を放射することになる。
【００７３】
また、キセノン放電管２０から放射されるストロボ光の光量は、発光直前のメインコンデンサ２２の充電電圧が毎回同じであれば、毎回ほぼ同じ光量となる。したがって、サイリスタ２９のゲート端子をハイレベルに制御してから、ＩＧＢＴ２１のゲート端子をローレベルに制御するまでの期間を短くすれば、キセノン放電管２０からの総発光光量を減らすことができる。逆に、その期間を長くすれば、キセノン放電管２０からの総発光光量を増やすことができる。なお、この期間は、メインコンデンサ２２の電圧が所定の電圧以下となってしまう時間よりも長くしても、メインコンデンサ２２の電圧低下によってキセノン放電管２０は消灯してしまうので、総発光光量は増加しない。このように、メインコンデンサ２２の電圧低下によってキセノン放電管２０が消灯するまでの期間は、フル発光期間とよばれている。
【００７４】
さらに、この実施の形態１では、このストロボ回路１４の発光光量などを制御するために、制御回路を設けている。
【００７５】
制御回路は、積分用コンデンサ１７の充電電圧が反転入力端子に接続されるコンパレータ４１と、コンパレータ４１の非反転入力端子へ参照電圧を出力する参照電圧回路４２と、制御信号を出力する制御手段としてのマイクロコンピュータ４３と、を備える。このマイクロコンピュータ４３は、カメラの全体の動作も制御するものである。
【００７６】
コンパレータ４１の出力端子は、ＩＧＢＴ２１のゲート端子に接続される。また、コンパレータ４１の出力端子と蓄電部材１のプラス端子との間には、プルアップ抵抗素子４４が接続されている。したがって、コンパレータ４１から電圧が出力されていない状態では、ＩＧＢＴ２１のゲート端子にはハイレベルが入力され、ＩＧＢＴ２１は、オン状態に維持される。
【００７７】
参照電圧回路４２は、エミッタ端子が蓄電部材１のプラス端子に接続される参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１と、フレームグランド３に接続される参照電圧用コンデンサ５２と、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のコレクタ端子と参照電圧用コンデンサ５２の他端との間に接続される参照電圧用充電抵抗素子５３と、参照電圧用コンデンサ５２と並列に接続される参照電圧用放電抵抗素子５４と、を備える。
【００７８】
また、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のエミッタ端子とベース端子との間には、第三の制御抵抗素子５５が接続され、ベース端子には、第四の制御抵抗素子５６の一端が接続されている。なお、第四の制御抵抗素子５６の他端は、後述するようにマイクロコンピュータ４３に接続されている。
【００７９】
したがって、たとえば、第四の制御抵抗素子５６の他端を、フレームグランド３と同レベルにすると、第三の制御抵抗素子５５および第四の制御抵抗素子５６に電圧が発生し、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１はオン状態になる。そして、オン状態の参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のエミッタ端子からコレクタ端子へ流れる電流によって、参照電圧用コンデンサ５２は充電される。なお、この参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧は、この参照電圧用コンデンサ５２の容量値と、参照電圧用充電抵抗素子５３の抵抗値とで決まる時定数に従って、大きくなってゆく。
【００８０】
逆に、たとえば、第四の制御抵抗素子５６の他端を、蓄電部材１のプラス端子と同レベルにすると、第三の制御抵抗素子５５および第四の制御抵抗素子５６には電圧が発生しないので、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１はオフ状態になる。参照電圧用コンデンサ５２に蓄電されている電荷は、参照電圧用放電抵抗素子５４を介して放電される。放電が完了すると、参照電圧用コンデンサ５２の電圧は、０Ｖとなる。
【００８１】
そのため、たとえば、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のオンオフ合計時間に対するオン期間のデューティ比を０〜１００％の範囲で制御することで、参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧を蓄電部材１のマイナス端子の電圧からプラス端子の電圧までの間の任意の電圧に設定することができる。
【００８２】
なお、参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧を比較的長い期間にわたって一定に保つ場合には、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のオンオフ制御の周期を短くすればするほど、参照電圧用コンデンサ５２の充放電電荷量を小さくすることができ、参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧を、所望の電圧に精度良く安定化させることができる。
【００８３】
マイクロコンピュータ４３は、Ａ点と、参照電圧用コンデンサ５２とに接続されている。また、マイクロコンピュータ４３は、第二の制御抵抗素子８を介して切替用ＰＮＰトランジスタ６のベース端子に接続され、第四の制御抵抗素子５６を介して参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のベース端子に接続され、サイリスタ２９のゲート端子に接続されている。さらに、マイクロコンピュータ４３には、撮像ボタン６１、モード設定スイッチ６２、シャッタの駆動機構６３などが接続されている。
【００８４】
次に、このマイクロコンピュータ４３の制御などに基づく、カメラ全体の動作を説明する。図４は、マイクロコンピュータ４３の制御フローを説明するフローチャートである。
【００８５】
なお、以下の説明において、撮像ボタン６１は、わずかに押し下げられるハーフ押下状態と、完全に押し下げられるフル押下状態とを備える二段階ボタンとする。ハーフ押下状態は、露出の第一段階に相当し、フル押下状態は、露出の第二段階に相当する。
【００８６】
図示外のカメラの電源スイッチがオン状態となるように操作されると、マイクロコンピュータ４３を含むカメラの回路全体に、蓄電部材１の電力が供給される。また、昇圧回路２３は、所定の高電圧を出力する。これにより、メインコンデンサ２２と、トリガコンデンサ２８とが充電される。ＩＧＢＴ２１は、プルアップ抵抗素子４４によってオン状態となっている。
【００８７】
マイクロコンピュータ４３は、起動されると、初期設定処理を行う（ステップＳＴ１）。この初期設定処理では、マイクロコンピュータ４３は、切替用ＰＮＰトランジスタ６のゲート端子と、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のゲート端子とを、ハイレベルに制御する。これらのトランジスタ６，５１は、共にオフ状態となる。これにより、ＬＥＤ２は、消灯する。また、参照電圧用コンデンサ５２は、充電されず、参照電圧用コンデンサ５２からマイクロコンピュータ４３に入力される電圧も、フレームグランド３の電圧となる。また、初期設定処理では、サイリスタ２９のゲート端子をローレベルに制御する。これにより、サイリスタ２９はオフ状態となる。
【００８８】
一方、２つの分圧抵抗素子４，５によって、ＭＯＳＦＥＴ９は、オン状態となる。したがって、オフ状態のＬＥＤ２に、外部の光が入射し、このＬＥＤ２に光起電力が発生すると、この光起電力を増幅した電圧が、Ａ点の電圧を変化させる。このＡ点の電圧は、マイクロコンピュータ４３に入力される。
【００８９】
マイクロコンピュータ４３は、初期設定が終了すると、撮像ボタン６１のハーフ押下操作待ち状態となる（ステップＳＴ２）。
【００９０】
撮像ボタン６１が少しだけ押されると、マイクロコンピュータ４３は、モード設定スイッチ６２などの設定を読み込み、このモード設定スイッチ６２などの設定に基づいて、撮影モードを判定する（ステップＳＴ３）。ここで判定される撮影モードとしては、たとえば、マニュアル撮影モード、オート撮影モードなどがある。
【００９１】
マイクロコンピュータ４３は、引き続き、各撮影モードに応じた内部設定処理を行う（ステップＳＴ４）。
【００９２】
たとえば、オート撮影モードでは、マイクロコンピュータ４３は、Ａ点の電圧を読み込み、図２の輝度特性図に基づいて、ＢＶ値を判定する。このときのＢＶ値は、カメラの周囲の明るさの輝度値である。すなわち、ＬＥＤ２を測光用に利用している。なお、図２の輝度特性図に示されるＡ点の電圧と、ＢＶ値との関係線は、関係式あるいはルックアップテーブルなどとして、マイクロコンピュータ４３内の図示外の記憶部材に記憶させておけばよい。
【００９３】
マイクロコンピュータ４３は、判定したＢＶ値に基づいて、最適な絞りと、シャッタスピードとの組合せを判定し、この判定した絞りおよびシャッタスピードを設定する。このとき、たとえば、絞り優先モードや、シャッタ優先モードなどの細かいモード設定がある場合には、その優先に応じた絞りと、シャッタスピードとの組み合わせを判定する。
【００９４】
また、特にこのように絞り優先モードや、シャッタ優先モードなどの細かいモード設定がある場合において、最適な絞りとシャッタスピードとの組み合わせが得られない場合には、マイクロコンピュータ４３は、所定の絞りとシャッタスピードとを選択するとともに、その組み合わせで不足する光量を計算する。
【００９５】
マイクロコンピュータ４３は、その不足する光量を補うことができるストロボ光の被写体による反射光量を計算し、その反射光量での積分用コンデンサ１７の充電電圧、すなわち参照電圧用コンデンサ５２に保持される充電電圧が計算される。そして、マイクロコンピュータ４３は、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のゲート端子をローレベルとし、当該トランジスタ５１をオンとすると共に、その計算した充電電圧となるように、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１を制御する。
【００９６】
参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１がオンすると、参照電圧用充電抵抗素子５３を介して参照電圧用コンデンサ５２への充電が行われる。参照電圧用コンデンサ５２の電圧は、参照電圧用抵抗素子５３と参照電圧用コンデンサ５２とで決まる時定数により蓄電部材１に向けて上昇する。一方、参照電圧用コンデンサ５２の電圧は、マイクロコンピュータ４３のＡ／Ｄ変換入力端子Ｒ１でデジタルに変換され、既に計算されている参照電圧用コンデンサ５２に保持すべき電圧と比較される。
【００９７】
参照電圧用コンデンサ５２の電圧が計算値と一致した時点で、マイクロコンピュータ４３は、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１のベース端子をハイレベルとし、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１をオフする。これにより、参照電圧用コンデンサ５２への充電が停止するので、参照電圧が保持されることとなる。
【００９８】
また、マイクロコンピュータ４３は、マイクロコンピュータ４３内に設けられているストロボフラグを「有効」として設定する。このストロボフラグには、「有効」と「無効」とが存在し、「有効」は、撮像時にストロボ光を発光することを意味し、「無効」は、撮像時にストロボ光を発光しないことを意味する。
【００９９】
なお、上記計算した充電電圧（参照電圧）を、マイクロコンピュータ４３の記憶部材に記憶しておき、撮像ボタン６１がフル押下操作された後に、参照電圧用コンデンサ５２を所望の充電電圧に充電する制御を実行するようにしてもよい。
【０１００】
さらに、オート撮影モードにおいてセルフタイマが設定されている場合には、マイクロコンピュータ４３は、マイクロコンピュータ４３内に設けられているセルフタイマフラグを「有効」として設定する。このセルフタイマフラグは、「有効」と「無効」とが存在し、「有効」は、セルフタイマ撮像をすることを意味し、「無効」は、セルフタイマ撮像をしないことを意味する。
【０１０１】
以上の一連の設定が終了すると、マイクロコンピュータ４３は、撮像ボタン６１のフル押下操作待ち状態となる（ステップＳＴ５）。但し、撮像ボタン６１がフル押下操作されることなく、ハーフ押下操作状態が解除されてしまうと（ステップＳＴ６）、マイクロコンピュータ４３は、再び、ステップＳＴ２の撮像ボタン６１のハーフ押下操作待ち状態に戻る。
【０１０２】
撮像ボタン６１が最後まで押されると、マイクロコンピュータ４３は、まず、セルフタイマフラグを読み込む（ステップＳＴ７）。
【０１０３】
セルフタイマフラグが「無効」として設定されている場合には、マイクロコンピュータ４３は、直ちに、撮像信号を出力する（ステップＳＴ８）。この撮像信号の出力によってカメラの露出動作が開始される。具体的には、撮像信号は、シャッタの駆動機構６３へ出力される。シャッタの駆動機構６３は、撮像信号が入力されたタイミングでシャッタを開き、予め設定されたシャッタ開放期間が経過するとシャッタを閉じる。また、ストロボフラグが「有効」として設定されている場合には、マイクロコンピュータ４３は、シャッタの開口に同期して、サイリスタ２９のゲート端子をハイレベルに制御する。すなわち、シャッタが開くとともに、ストロボ光を発光させる。
【０１０４】
サイリスタ２９のゲート端子がハイレベルに制御されると、トリガコンデンサ２８に蓄電されている電荷によってトリガトランス２７の二次巻線に電圧が発生する。また、ＩＧＢＴ２１がオン状態となっているので、キセノン放電管２０からストロボ光が発光される。ストロボ光は、カメラの被写体などで反射され、シャッタを介して図示外の銀塩フィルムあるいはＣＣＤに受光される。
【０１０５】
ストロボ光は、被写体などで反射されて、その一部がカメラに戻ってくる。被写体などで反射されたストロボ光は、ＬＥＤ２にも入射する。ＬＥＤ２は、入射光量に応じた光起電力を発生する。この光起電力によってＬＥＤ２に発生する電圧は、ＭＯＳＦＥＴ９で増幅され、図３に示すように、Ａ点の電圧を変化させる。光起電力によってＬＥＤ２に発生する電圧が大きければ大きいほど、Ａ点の電位は下がる。また、図３に示すように、Ａ点の電位がストロボ光によって変化すると、それに追従してＢ点の電位も変化する。Ｂ点の電位が下がることで積分用ＰＮＰトランジスタ１５はオン状態となり、積分用コンデンサ１７が充電される。
【０１０６】
積分用コンデンサ１７の充電電圧が、参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧よりも高くなると、コンパレータ４１は、その出力端子をローレベル（フレームグランド３）に駆動する。ＩＧＢＴ２１のゲート端子にローレベルが入力されると、ＩＧＢＴ２１は、オフ状態になる。ＩＧＢＴ２１がオフ状態になると、キセノン放電管２０は消灯し、ストロボ光の放射が終了する。
【０１０７】
このように、予め参照電圧用コンデンサ５２を、所望の総和の受光量に対応する電圧に充電するとともに、この参照電圧用コンデンサ５２と積分用コンデンサ１７の充電電圧とを比較することで、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を所定の値とすることができる。このとき、ＬＥＤ２は、ストロボ光の制御用として利用されることとなる。
【０１０８】
撮像が完了すると、マイクロコンピュータ４３は、ステップＳＴ２に戻り、再び、撮像ボタン６１のハーフ押下操作待ち状態に戻る。なお、マイクロコンピュータ４３は、ストロボ光の制御とともに、シャッタの駆動機構６３を制御し、所定時間経過するとシャッタの閉じ動作を行わせる。
【０１０９】
また、撮像ボタン６１が操作されたときに読み込んだセルフタイマフラグが「有効」である場合には（ステップＳＴ７でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ４３は、予め設定された、たとえば１０秒などの間、切替用ＰＮＰトランジスタ６をオンオフに切り替える。切替用ＰＮＰトランジスタ６がオン状態になると、ＬＥＤ２は点灯する。切替用ＰＮＰトランジスタ６がオフ状態になると、ＬＥＤ２は消灯する。この点灯、消灯の繰り返しによって、ＬＥＤ２は点滅する（ステップＳＴ９）すなわち、この時ＬＥＤ２は、セルフタイマの待ち時間表示として利用される。
【０１１０】
なお、この切替用ＰＮＰトランジスタ６をオン状態とオフ状態との間で切り替える場合、その切替周期や、オン期間のデューティ比は一定であってもよいが、たとえば、ＬＥＤ２の点滅速度が次第に速くなるように、だんだんと切替周期を短くしたり、オン期間のデューティ比を変化させたりしてもよい。
【０１１１】
マイクロコンピュータ４３は、予め設定されている期間が経過すると、切替用ＰＮＰトランジスタ６をオフ状態に保持するとともに、撮像信号を出力する（ステップＳＴ８）。シャッタの駆動機構６３は、撮像信号が入力されたタイミングでシャッタを開き、予め設定されたシャッタ開放期間が経過するとシャッタを閉じる。また、ストロボフラグが「有効」である場合には、マイクロコンピュータ４３は、サイリスタ２９のゲート端子をハイレベルに制御する。その後、マイクロコンピュータ４３は、ステップＳＴ２に戻り、再び、撮像ボタン６１のハーフ押下操作待ち状態に戻る。
【０１１２】
なお、ステップＳＴ２において、撮像ボタン６１がハーフ押下操作されたときに、ステップＳＴ３でマニュアル撮影モードであると判定した場合には、マイクロコンピュータ４３は、絞りやシャッタスピードの設定を読み取り、これらの設定値で動作するように絞りを設定したり、シャッタ駆動機構にシャッタスピードを設定したりする。
【０１１３】
また、マニュアル撮影モードにおいてストロボ光の被写体による反射光量の総和値が設定されている場合には、マイクロコンピュータ４３は、その反射光量の総和値での積分用コンデンサ１７の充電電圧を計算し、参照電圧用コンデンサ５２の充電電圧の検出値が、その計算した電圧となるように、参照電圧用ＰＮＰトランジスタ５１をオン制御する。また、マイクロコンピュータ４３は、マイクロコンピュータ４３内に設けられているストロボフラグを「有効」に設定する。
【０１１４】
さらに、マニュアル撮影モードにおいてセルフタイマが設定されている場合には、マイクロコンピュータ４３は、ステップＳＴ４で、マイクロコンピュータ４３内に設けられているセルフタイマフラグを「有効」に設定する。
【０１１５】
撮像ボタン６１がフル押下操作されてからのカメラ全体の動作（ステップＳＴ５〜ステップＳＴ９）は、オート撮像モードと同様であるので、説明を省略する。
【０１１６】
ところで、図５に、積分用コンデンサ１７の充電電圧の時間特性図を示す。この時間特性図は、一定の光量を発光する仮想の照明ランプを、カメラと並べて点灯させた状態で、測定される充電電圧の時間特性図である。また、Ａ点の電圧がそのまま積分用ＰＮＰトランジスタ１５のベース端子に入力されている状態で、測定される充電電圧の時間特性図に相当する。
【０１１７】
図５に示すように、カメラと被写体との距離が１ｍであるときは、積分用コンデンサ１７の充電電圧は、第一の充電特性線７１に従って、時間経過と比例して充電される。また、カメラと被写体との距離が２ｍであるときは、積分用コンデンサ１７の充電電圧は、第二の充電特性線７２に従って、時間経過と比例して充電される。第二の充電特性線７２の傾きは、第一の充電特性線７１の傾きの１／４の傾きになっている。
【０１１８】
また、図５において、第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１は、フィルムの感度がＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）１００の場合の参照電圧である。第二の参照電圧Ｖｒｅｆ２は、フィルムの感度がＩＳＯ２００の場合の参照電圧である。第二の参照電圧Ｖｒｅｆ２は、第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１の半分の電圧になっている。
【０１１９】
したがって、ストロボ光が、この一定の光量を発光する仮想の照明ランプと同様の発光特性であるとした場合、ＩＳＯ１００のフィルムを使用して２ｍ離れた輝度が暗い被写体を撮像する場合には、参照電圧用コンデンサ５２に第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１を設定するとともに、ストロボ発光開始からｔ２時間経過後に、ＩＧＢＴ２１をオフ制御すればよい。また、ＩＳＯ１００のフィルムを使用して１ｍ離れた輝度が暗い被写体を撮像する場合には、参照電圧用コンデンサ５２に第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１を設定するとともに、ストロボ発光開始からｔ１（＝ｔ２／４）時間経過後に、ＩＧＢＴ２１をオフ制御すればよい。このＩＧＢＴ２１をオフ制御するまでの時間は、クエンチ時間となる。このクエンチ時間は、通常はストロボ発光開始からＩＧＢＴ２１をオフするまでの時間であるが、シャッタの開口がストロボ発光から遅れて開口する場合には、シャッタの開口開始からＩＧＢＴ２１がオフされるまでの時間となる。
【０１２０】
この被写体の距離と、クエンチ時間との関係は、次のようにも説明することができる。
【０１２１】
ＩＳＯ１００のフィルムを使用して２ｍ離れている、被写体輝度が暗い被写体を撮像する場合であって、カメラの絞り値をＦ４に固定とするときには、ガイドナンバ値ＧＮｏは８（＝２×４）になる。ガイドナンバ値ＧＮｏが８で発光停止信号が発生するようにしたカメラの設定および撮像条件下でのクエンチ時間をｔ２とする。また、このような設定で適正露出となるような参照電圧を、第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１とする。
【０１２２】
一般的に、同一の被写体を２種類の撮像距離で撮像した場合の、これらの反射光量同士の対数比は、ガイドナンバ値ＧＮｏを下記式１で示される発光ガイドナンバ値ＧＶに置き換えた、発光ガイドナンバ値同士の差（以下、ＧＶ差（ΔＧＶ）と記載する）と考えることができる。また、この実施の形態１では、反射光量を積分する積分用コンデンサ１７の充電電圧が時間に比例するので、時間の対数比も、ＧＶ差（ΔＧＶ）と考えることができる。
【０１２３】
ＧＶ　＝　（ｌｏｇＧＮｏ／ｌｏｇ２）×２　・・・式１
【０１２４】
したがって、ＧＶ差（ΔＧＶ）には、下記式２の関係がある。但し、式２において、ｔ’は、被写体までの距離が長い方のクエンチ時間であり、ｔは、被写体までの距離が短い方のクエンチ時間である。なお、上記設定のカメラでは、被写体までの距離が１ｍの場合、ガイドナンバ値ＧＮｏは４となり、ＧＶは（ｌｏｇ４／ｌｏｇ２）×２＝４となる。一方、被写体距離が２ｍの場合、ガイドナンバ値ＧＮｏが８であるので、ＧＶは（ｌｏｇ８／ｌｏｇ２）×２＝６である。
【０１２５】
ΔＧＶ　＝　ｌｏｇ（ｔ’／ｔ）／ｌｏｇ２　・・・式２
【０１２６】
したがって、上述した設定のカメラで、１ｍ離れた被写体を撮像する場合の適正露出となるクエンチ時間ｔ１は、下記式群３で演算でき、距離が２ｍの場合の１／４の時間となる。
【０１２７】
ＧＮｏ（１ｍ）　＝　１×４＝４
ＧＶ（１ｍ）　＝　ｌｏｇ４／ｌｏｇ２×２＝４
ΔＧＶ　＝　６−４＝２
ｌｏｇ（ｔ２／ｔ１）／ｌｏｇ２　＝　ΔＧＶ＝２
ｔ２／ｔ１　＝　１００．６０２＝４
∴　ｔ１　＝　ｔ２／４　　　　　　　　　　　　　　・・・式群３
【０１２８】
また、図５に示すように、積分用コンデンサ１７の充電電圧と、時間とが比例関係にある場合には、同一の被写体を２種類のフィルム感度で撮像した場合の、充電電圧同士の対数比は、ＧＶ差（ΔＧＶ）と考えることができる。すなわち、下記式４となる。ここで、Ｖｒｅｆ’は、充電電圧が高いほうの充電電圧で、Ｖｒｅｆは低いほうの充電電圧である。また、ストロボ光のガイドナンバ値ＧＮｏの一般式は、下記式５である。但し、Ｆは絞り値、Ｄは被写体距離（単位はｍ）で、フィルム感度はＩＳＯで表される数値である。
【０１２９】
ΔＧＶ　＝　ｌｏｇ（Ｖｒｅｆ’／Ｖｒｅｆ）／ｌｏｇ２　・・・式４
ＧＮｏ　＝　Ｆ×Ｄ÷（フィルム感度／１００）１／２　・・・式５
【０１３０】
したがって、上述した設定のカメラで、たとえば、被写体距離が２ｍの場合で、フィルム感度がＩＳＯ１００からＩＳＯ２００になった場合には、参照電圧は、下記式群６で演算できる。すなわち、フィルム感度がＩＳＯ１００からＩＳＯ２００になると、参照電圧は１／２となる。ＩＳＯ２００からＩＳＯ４００になると、ＩＳＯ２００の参照電圧の１／２となる。すなわち、図５に示すように、第一の参照電圧Ｖｒｅｆ１の半分の、第二の参照電圧Ｖｒｅｒ２となる。
【０１３１】
2004077889.tif 000003
【０１３２】
次に、上述した構成のカメラで、外光輝度が存在する状況下で、ストロボ光を利用する場合である、所謂ミックス光の場合の参照電圧の設定の仕方について説明する。
【０１３３】
ストロボ光を使用せず外光輝度のみの状況下での、カメラの露出量をＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｖｏｌｔｏ）とする。この外光輝度露出量がたとえば８０％とすると、不足する露出量ΔＥＶは、下記式７で演算され、−０．３２となる。
【０１３４】
ΔＥＶ　＝　ｌｏｇ０．８／ｌｏｇ２＝−０．３２　・・・式７
【０１３５】
不足する２０％の露出をストロボ光で補う場合、ΔＧＶは、下記式８で演算され、−２．３２となる。
【０１３６】
ΔＧＶ　＝　ｌｏｇ０．２／ｌｏｇ２＝−２．３２　・・・式８
【０１３７】
そして、ΔＧＶ＝−２．３２なので、参照電圧は、式４を含む下記式群９で演算できる。ここで、ΔＧＶがマイナスなので式４のＶｒｅｆ’とＶｒｅｆとが逆になる。外光輝度のみの参照電圧をＶｒｅｆ’とし、ストロボ光を利用するときの参照電圧をＶｒｅｆとすると、ＶｒｅｆはＶｒｅｆ’の２０％となる。したがって、外光輝度のみを利用する場合の参照電圧が１Ｖであったなら、２０％のストロボ光の参照電圧としては０．２Ｖを使用する。
【０１３８】
ｌｏｇ（Ｖｒｅｆ／Ｖｒｅｆ’）／ｌｏｇ２　＝　ΔＧＶ＝−２．３２
Ｖｒｅｆ／Ｖｒｅｆ’　＝　１０−０．６９８＝０．２
∴　Ｖｒｅｆ　＝　０．２Ｖｒｅｆ’　　　　　　　　　　　　・・・式群９
【０１３９】
なお、ストロボ光の露出量への寄与率をＸとした場合、一般式として下記式群１０で、参照電圧を求めることができる。但し、ストロボ光が１００％の露出を与えるＶｒｅｆ１が、１Ｖとする。
【０１４０】
Ｘ　＝　１−１０ΔＥＶ×ｌｏｇ２
ΔＧＶ　＝　ｌｏｇ（Ｘ）÷ｌｏｇ２
Ｖｒｅｆ　＝　１０ｌｏｇ２×ΔＧＶ　　　　　　　　　　・・・式群１０
【０１４１】
以上のように、この実施の形態１にかかるカメラでは、ＬＥＤ２を点滅させることで、セルフタイマを用いた撮像時に、撮像ボタン６１を操作した後の待ち状態を表示することができる。また、ＬＥＤ２の受光光量に基づいて、非常にダイナミックレンジが広いＢＶ値を検出することができる。すなわち、外光の測光が可能となる。さらに、ストロボ光の反射光をＬＥＤ２で受光し、ストロボ光のみの測光を可能としている。また、このＬＥＤ２の受光光量の総和値に基づいて、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を制御することもできる。さらに、外光の測光とストロボ光のみの測光とを可能とすることによってミックス光領域を含む全てのストロボ使用領域における高精度な制御を可能としている。
【０１４２】
特に、ＭＯＳＦＥＴ９と積分用ＰＮＰトランジスタ１５との間に直流カットコンデンサ１３を設けているので、積分用ＰＮＰトランジスタ１５は、ＬＥＤ２の光起電力の変化分のみに基づいて積分用コンデンサ１７を充電することとなる。したがって、周囲の環境が明るい状態であっても、不足する被写体の光量を適切に補うように、ストロボ光を発光させることができる。また、ストロボ光を受光する受光素子としてＬＥＤ２を使用しているので、フォトトランジスタを受光素子として使用した場合よりも、積分用コンデンサ１７の充電電圧は、実際のストロボ光の総発光光量により良く追従する。その結果、フォトトランジスタを受光素子として使用した場合よりも、不足する光量を正確に補うことができる。
【０１４３】
また、１つのＬＥＤ２を用いて、露出計算用の露出量と、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値とを検出しているので、従来のようにこれらをフォトトランジスタとＣｄＳ受光セルとの組み合わせて検出する場合のように、受光素子同士の受光特性誤差を考慮する必要がない。その結果、たとえばＬＥＤ２の周囲が明るい状況下でストロボ光を発光させるような、所謂ミックス光のトータルの露出量を、より正確に制御することができる。
【０１４４】
このように、この実施の形態１にかかるカメラでは、発光素子としてのＬＥＤ２を用いて、オート撮像モードでの周囲の光量を検出し、且つ、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値を検出することができる。したがって、従来のカメラでは、たとえば、セルフタイマ用の発光素子と、周囲の光量を検出するＣｄＳ受光セルと、ストロボ光の光量を検出するフォトトランジスタと、を別々に用いていたが、これらを全て１つのＬＥＤ２で兼用することができる。なお、上述の３つの機能を１つのＬＥＤ２でまかなうのではなく、被写体の測光とストロボ光の反射光量の検出の２つの機能をＬＥＤ２で兼ね、セルフタイマ用の発光素子は他のものを付加する構成としたりして、３つの機能のうちいずれか２つをＬＥＤ２で兼用するようにしてもよい。
【０１４５】
その結果、カメラに設けるセンサの個数が削減され、カメラの小型軽量化、デザインの自由度の向上、故障率の低減などの効果を得ることができる。また、値段の安いカメラであっても、少ない部品点数で高機能なカメラを実現することができる。特に、ＬＥＤ２で検出したＢＶ値を用いて、カメラの絞りやシャッタスピードを設定しているので、トータルとしてのコスト上昇を抑えることができる。
【０１４６】
この実施の形態１に係るカメラでは、本来は発光素子であるＬＥＤ２を、受光素子としても利用している。その結果、ＬＥＤ２の発光方向や発光範囲がそのまま、光量検出方向や光量検出範囲となる。周囲の光量を検出するＣｄＳ受光セルや、ストロボ光の光量を検出するフォトトランジスタをカメラに使用する場合には、それぞれの受光素子についてその光量検出方向や光量検出範囲を設計をしなければならない。しかも、各受光素子毎に、レイアウトが異なるカメラの試作品を多数作成し、各試作品での受光方向や受光範囲を１つずつ測定しなければならなかった。しかしながら、この実施の形態１であれば、単にＬＥＤ２を点灯させてその照射角や照射範囲を測定するだけで、簡単に受光角や受光範囲の測定が可能となる。その結果、受光素子としてのＬＥＤ２や、ＬＥＤ２の前面の図示外の受光レンズの受光角などを簡単に修正することができ、カメラの設計期間が非常に短縮され、試作費用が削減される。
【０１４７】
また、上述した実施の形態１によれば、使用絞り値（Ｆ値）の情報が得られれば、カメラの露出制御方法がプログラムシャッタであっても、絞り優先シャッタであっても利用できるものとなる。また、メカシャッタに限らず、ＣＣＤなどの電子シャッタを使用するカメラにも適用できる。
【０１４８】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。たとえば、ＬＥＤ２の代わりにフォトダイオードを使用してもよい。
【０１４９】
上記実施の形態１では、シャッタを開くのと同時にストロボ光を発光させ、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値が所定の光量の総和値に達すると、シャッタを閉じる動作を行わせている。この他にもたとえば、予め被写体との距離がＡＦ機能などに基づいて測定されているような場合には、シャッタを閉じるタイミングを基準として、その基準時刻までにストロボ光の被写体による反射光量の総和値が所望の光量の総和値となるように、シャッタの閉じ時刻よりも所定の時間だけ早くストロボ光を発光させるようにしてもよい。これにより、シャッタが開いている期間におけるストロボ光の被写体による反射光量の総和値を、同様に制御することができる。
【０１５０】
上記実施の形態１では、Ａ点の電圧は、そのままマイクロコンピュータ４３に入力されている。この他にもたとえば、Ａ点とマイクロコンピュータ４３との間にコンデンサを設けてもよい。これにより、他のカメラのストロボ光が光っているような状況下であっても、正確な被写体の平均的なＢＶ値を検出することができる。
【０１５１】
上記実施の形態１では、参照電圧用コンデンサ５２を充電することで、参照電圧を生成している。この他にもたとえば、銀塩フィルムやＣＣＤの感度に対応した抵抗素子群と、絞り値に対応した抵抗素子群とを設け、この中から適切な抵抗素子の組み合わせを選択する制御を行うことで、参照電圧を生成してもよい。
【０１５２】
但し、この変形例のように抵抗素子の組み合わせることで参照電圧を生成する場合には、使用する抵抗素子の個数が多くなってしまう。したがって、実施の形態１のほうが、構成が簡素である。しかも、この変形例に比べて、実施の形態１のほうが、任意の電圧を高精度に且つ細かく設定することができるので、ミックス光などの制御などにおいては、ＬＥＤ２の追従性の良さを生かして、正確な光量の制御が可能となる。さらに、実施の形態１のほうが、ストロボ光の被写体による反射光量の総和値として、ＢＶ値の１段以下の制御が可能となるので、受光感度のラティテュードが低い（ダイナミックレンジが狭い）ＣＣＤで撮像する場合であっても、光量を適切に補正して高品位の画質の画像を撮像することができる。
【０１５３】
【発明の効果】
本発明では、受光素子としてフォトダイオードあるいはＬＥＤを使用しているので、受光素子としてフォトトランジスタを使用した場合に比べて、測定可能な輝度の範囲が広くなる。しかも、回路構成が簡単化できるとともに受光素子の配置スペースを小さくできる。また、本発明では、受光素子としてフォトダイオードあるいはＬＥＤを使用しているので、急激に光量が増減する大出力のストロボ光の立ち上がりに対しても良く追従し、受光素子としてフォトトランジスタを使用した場合に比べて、応答性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るオートストロボ回路が組み込まれたカメラの回路図である。
【図２】図１中の第二の増幅抵抗素子に発生する電圧（Ｖ）と、受光素子となるＬＥＤの受光光量との関係に基づいて、Ａ点の電圧と、ＢＶ値とを対応付けた場合の一例を示す輝度特性図である。
【図３】図１中のストロボ回路をフル発光させたときに、Ａ点の電圧（第二の増幅抵抗素子に発生する電圧）の時間変化と、Ｂ点の電圧（第三の増幅抵抗素子に発生する電圧）との時間変化を示す特性図である。
【図４】図１中のマイクロコンピュータの制御フローを説明するフローチャートである。
【図５】図１中の積分用コンデンサの充電電圧の時間特性図である。
【符号の説明】
２　ＬＥＤ（受光素子）
５　第二の分圧抵抗素子（バイアス抵抗素子）
６　切替用ＰＮＰトランジスタ（切替用トランジスタ）
９　ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ、増幅トランジスタ）
１１　第二の増幅抵抗素子（増幅抵抗素子）
１２　第三の増幅抵抗素子（並列抵抗素子）
１３　直流カットコンデンサ
１５　積分用ＰＮＰトランジスタ（積分用トランジスタ）
１７　積分用コンデンサ
２０　キセノン放電管（放電管）
４１　コンパレータ
４２　参照電圧回路
４３　マイクロコンピュータ
５１　参照電圧用ＰＮＰトランジスタ（参照電圧用トランジスタ）
５２　参照電圧用コンデンサ
【図１】
2004077889.tif 000004
【図２】
2004077889.tif 000005
【図３】
2004077889.tif 000006
【図４】
2004077889.tif 000007
【図５】
2004077889.tif 000008