(57)【要約】【課題】簡便な回路構成で且つ安定した発光量制御の可能なストロボ回路を内蔵したデジタルカメラを提供する。【解決手段】デジタルカメラは、被写体を撮影する撮像素子１と、撮像素子１の前方に配されたシャッタ羽根２と、シャッタ羽根２を開閉駆動するアクチュエータ３と、必要に応じ発光するストロボ回路９と、アクチュエータ３及びストロボ回路９を制御する制御部５とを備えている。制御部５は、シャッタ羽根２の閉行程の途中でストロボ回路９にトリガ信号ＴＲＧを出力してストロボ発光を行なう。即ち、シャッタ羽根２の閉行程における位置を検出する位置検出部４を備えており、制御部５は位置検出部４からの出力をモニタしてシャッタ羽根２があらかじめ定めた目標位置に達した時、トリガ信号ＴＲＧを出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像素子と、該撮像素子の前方に配されたシャッタ羽根と、該シャッタ羽根を開閉駆動するアクチュエータと、必要に応じ発光するストロボ回路と、該アクチュエータ及び該ストロボ回路を制御する制御部とを備えたデジタルカメラにおいて、
前記制御部は、該シャッタ羽根の閉行程の途中で該ストロボ回路にトリガ信号を出力してストロボ発光を行なうことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
該シャッタ羽根の閉行程における位置を検出する位置検出部を備えており、
前記制御部は、該位置検出部からの出力をモニタして該シャッタ羽根があらかじめ定めた目標位置に達した時、該トリガ信号を出力することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
被写体までの距離を測定する測距回路を備えており、
前記制御部は、あらかじめ決められたガイドナンバ及び測定された被写体までの距離に基づいてＦナンバを算出し、さらに算出したＦナンバに対応して該シャッタ羽根の目標位置を決定することを特徴とする請求項２記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに関する。より詳しくは、デジタルカメラに内蔵されたストロボ回路の発光タイミング制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のデジタルカメラの一般的な構成を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。図において、１０１はカメラの撮影動作を開始させるレリーズスイッチである。１０３は撮影レンズを備えた鏡筒であり、内部にフィルムへの露光量を制御する為のシャッタを配置している。１０６は被写体までの距離を測定する為の測距モジュール、１０５は被写体の輝度を測定する測光センサであり、測光センサ１０５の測定情報を基に露光時間の制御を行なう。１０７は画角を確認する為のファインダ、１０８は暗中の撮影時に被写体に光を照射する為のキセノン管を備えたストロボ発光部である。１０２はストロボ発光に関する撮影モードを設定する為のストロボモードスイッチ、１０９は撮影モードの状態などを表示する液晶表示器（ＬＣＤ）である。尚、１０４は撮影前に被写体に照射することにより被写体である人物の瞳孔を絞らせるいわゆる赤目緩和用のランプである。この様なデジタルカメラの例は、特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２８１６８４号公報
【特許文献２】特開２０００−９８４４９号公報
【０００４】
従来のデジタルカメラの場合、露光時間を制御するシャッタは閉行程のみを使用しており、レンズ口径自体はほとんど絞りにより決定されている。口径を多段的に切り換えられる多段絞りを用いる場合でも、リニアには口径を制御することはできない。この関係で、ストロボ制御はいわゆるオートストロボ方式を採用している。
【０００５】
図６は従来のオートストロボ方式の一例を示す模式的な回路図である。図示する様に、オートストロボ回路は、フラッシュバルブ、ＩＧＢＴ、昇圧回路、コイルＬ、フォトトランジスタＰＴｒ、コンパレータＣＭＰ、駆動トランジスタＴｒなどから構成されている。フラッシュバルブはコイルＬを介してＩＧＢＴにより点灯される。フラッシュバルブにはキャパシタＣが並列接続されている。昇圧回路は電源Ｅから供給される電圧を昇圧した後、ダイオードＤｉを介してフラッシュバルブ駆動用のコイルＬに昇圧された電圧を供給している。
【０００６】
外部からトリガ信号ＴＲＧが入力すると、トランジスタＴｒが導通し、ＩＧＢＴを活性化してフラッシュバルブを発光させる。被写体から反射した発光はフォトトランジスタＰＴｒで受光され、受光量に応じた出力信号をコンパレータＣＭＰの一方の端子に供給する。コンパレータＣＭＰの他方の端子には参照電圧Ｖｒｅｆが供給されている。コンパレータＣＭＰは被写体から反射した発光量が所定量に達した時オフ信号を出力してＩＧＢＴを不活性化しフラッシュバルブの発光を停止する。この様に、従来のオートストロボは、フラッシュバルブの発光をフィードバックし、所定量に達したらフラッシュバルブをオフする構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示したオートストロボ方式は回路的に複雑であり、コスト的にも不利である。又、被写体からの戻り光をセンサでモニタし発光量制御を行なう為、被写体の反射率によって実際には発光量が変動してしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は簡便な回路構成で且つ安定した発光量制御の可能なストロボ回路を内蔵したデジタルカメラを提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、被写体を撮影する撮像素子と、該撮像素子の前方に配されたシャッタ羽根と、該シャッタ羽根を開閉駆動するアクチュエータと、必要に応じ発光するストロボ回路と、該アクチュエータ及び該ストロボ回路を制御する制御部とを備えたデジタルカメラにおいて、前記制御部は、該シャッタ羽根の閉行程の途中で該ストロボ回路にトリガ信号を出力してストロボ発光を行なうことを特徴とする。好ましくは、該シャッタ羽根の閉行程における位置を検出する位置検出部を備えており、前記制御部は、該位置検出部からの出力をモニタして該シャッタ羽根があらかじめ定めた目標位置に達した時、該トリガ信号を出力する。また、被写体までの距離を測定する測距回路を備えており、前記制御部は、あらかじめ決められたガイドナンバ及び測定された被写体までの距離に基づいてＦナンバを算出し、さらに算出したＦナンバに対応して該シャッタ羽根の目標位置を決定する。
【０００９】
本発明によれば、シャッタ羽根の閉行程の途中でストロボ回路にトリガ信号を出力してストロボ発光を制御しており、いわゆるフラッシュマチック方式のストロボを採用している。これにより、回路構成を簡略化可能である。フラッシュマチック方式にすると言っても、シャッタ羽根は高速で移動し且つ小絞り側は閉行程の最終部に近い為、ばらつきなどが大きく安定しない。本発明ではこの点を考慮している。即ち、制御部は位置検出部からの出力をモニタしてシャッタ羽根が閉行程中にあらかじめ定めた目標位置に達した時、トリガ信号を出力する。これにより、ストロボ回路は正確なタイミングでストロボ発光を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係るデジタルカメラの基本的な構成を示す模式的な平面図である。図示する様に、本デジタルカメラは、ＣＣＤなどからなる撮像素子１とシャッタ羽根２とムービングマグネット型のモータ（Ｍ）などからなるアクチュエータ３と位置検出部４とＣＰＵなどからなる制御部５とフラッシュバルブ９１を備えたストロボ回路９とで構成されている。撮像素子１はシャッタ基板（図示せず）に形成された開口６の後方に配置されており、レンズ（図示せず）を介して被写体を電気的に撮影する為に用いられる。シャッタ羽根２は撮像素子１の前方に配されており、開口６を開閉して露光動作を行なう。本例ではシャッタ羽根２は２枚（片側のみ図示）であるが、１枚又は３枚以上のシャッタ羽根を組み合わせてもよい。ムービングマグネットモータＭなどからなるアクチュエータ３は、シャッタ羽根２を開閉駆動する。具体的には、シャッタ羽根２は支軸２１を中心として双方向回転可能に基板上に搭載されている。更にシャッタ羽根２は支軸２１の近傍に透孔２２を備えている。アクチュエータ３は作動ピン３１を備えており、これがシャッタ羽根２の透孔２２と係合している。アクチュエータ３の作動ピン３１が双方向に回転することで、シャッタ羽根２は支軸２１を中心として双方向に回転する。具体的には、アクチュエータ３が時計方向に回転した時シャッタ羽根２も時計方向に回転し、開口６を閉じる（閉行程）。逆に、アクチュエータ３が反時計方向に回転した時シャッタ羽根２も反時計方向に回動し開口６から退避する（開行程）。尚、撮影に備えた待機状態では、シャッタ羽根２はあらかじめ開口６から退避した位置に置かれる。
【００１１】
位置検出部４は、シャッタ羽根２の位置を直接検出して検出信号を出力する。位置検出部４は、シャッタ羽根２に形成された切欠き２５と、これを光学的に直接検出して検出信号を出力する光センサ４１とで構成されている。光センサ４１は、例えば発光ダイオードとフォトトランジスタを組み合わせたフォトリフレクタ又はフォトインタラクタを用いることができる。位置検出部４は光学式のセンサを用いる為、検出信号の出力タイミングの精度が高い。
【００１２】
制御部５はアクチュエータ３及びストロボ回路９を互いに連関させて制御する。即ち、制御部５はリレーズスイッチが投入された後所定の露光秒時が経過した時点でアクチュエータ３を駆動し、シャッタ羽根２を閉じる。更に制御部５は必要に応じシャッタ羽根２の閉行程の途中で、ストロボ回路９にトリガ信号ＴＲＧを出力してフラッシュバルブ９１を点灯し、ストロボ発光を行なう。具体的には、制御部５は、位置検出部４からの出力をモニタして、シャッタ羽根２があらかじめ定めた目標位置に達した時、トリガ信号ＴＲＧを出力する。更に具体的には、制御部５は、あらかじめ決められたガイドナンバＧ及び被写体までの距離Ｌに基づいてＦナンバを算出し、更に算出したＦナンバに対応してシャッタ羽根２の目標位置を決定する。尚、被写体までの距離Ｌを自動的に測定する為、本デジタルカメラは測距回路を含んでいる。
【００１３】
図２は図１に示したストロボ回路９の具体的な構成及び動作を示す模式図である。（Ａ）に示す様に、ストロボ回路９は、フラッシュバルブ９１、ダイオード９２、キャパシタ９３、コイル９４、スイッチングダイオード９５、昇圧回路９６などで構成されている。フラッシュバルブ９１と並列にキャパシタ９３が接続されている。フラッシュバルブ９１を駆動する為にコイル９４及びスイッチングダイオード９５が接続されている。昇圧回路９６は逆流防止用のダイオード９２を介して駆動コイル９４に昇圧された電圧を供給している。係る構成を有するストロボ回路９に制御部（図示せず）からトリガ信号ＴＲＧが入力すると、スイッチングダイオード９５がオンし駆動コイル９４を介してフラッシュバルブ９１が発光する。
【００１４】
（Ｂ）は、シャッタ羽根の閉行程とトリガ信号ＴＲＧのタイミングとの関係を示す模式図である。図示する様に、シャッタ羽根は閉行程で全開状態から全閉状態に移行する。制御部は、位置検出部からの出力をモニタして、シャッタ羽根があらかじめ定めた目標位置に達した時、トリガ信号ＴＲＧを出力する。制御部は、あらかじめ決められたガイドナンバＧ及び被写体までの距離Ｌに基づいてＦナンバを算出し、更に算出したＦナンバに対応してシャッタ羽根の目標位置を決定する。ここでガイドナンバＧは、光源（例えばフラッシュバルブ）の出力と特定のフィルムの感度との関係を示す数値であり、デジタルカメラの場合にはあらかじめＣＣＤの感度に応じて特定の値に設定されている。ガイドナンバＧの数値を被写体までの距離Ｌで割ると、適正な絞りの数値（Ｆナンバ）が算出される。即ち、Ｇ＝Ｌ×Ｆで表わされる式に、被写体までの距離Ｌを代入すると、適正なＦナンバが得られる。制御部は算出されたＦナンバ（口径比の逆数）に対応して目標位置を決定する。閉行程でシャッタ羽根が全開位置から全閉位置に到達する途中、目標位置に達した時トリガ信号ＴＲＧを出力して、フラッシュバルブ９１の発光タイミングを制御する。閉行程におけるシャッタ羽根の目標位置は、光センサを利用した位置検出部からの出力に基づいて正確に検出可能である。
【００１５】
図３は、本発明に係るデジタルカメラの回路構成の一例を示すブロック図である。図示する様に、シャッタ羽根開閉用のモータＭはドライバＤＲＶを介して制御回路（シーケンサ）５によりオンオフ制御される。又、フラッシュバルブ９１も別のドライバＤＲＶを介して制御回路（シーケンサ）５によりオンオフ制御される。このドライバＤＲＶは図２（Ａ）に示したストロボ回路９の構成となっている。制御回路５を構成するＣＰＵには入出力回路（Ｉ／Ｏ回路）も併設されている。このＩ／Ｏ回路には、ＣＣＤなどからなる撮像素子１、被写体の輝度を測定する測光回路７、被写体までの距離を測定する測距回路８、シャッタ羽根の位置を検出する位置検出部４などが接続されている。前述した様に、位置検出部４はシャッタ羽根２に形成された切欠きと光センサとで構成されている。本例の場合、光センサはフォトリフレクタからなり、発光ダイオードとフォトトランジスタとの組み合わせで構成されている。
【００１６】
制御回路５は測光回路７から入力された被写体の測光データに基づきあらかじめ適正な秒時ＴＡＥを算出する。又、測距回路８から入力された被写体までの測距データＬに基づき、トリガ信号ＴＲＧの出力タイミングを決定する。本発明では、ＴＲＧの出力タイミングはシャッタ羽根２の閉行程における目標位置に対応させて決定される。制御回路５は、レリーズスイッチの投入に応じてＣＣＤをオンした後（電気シャッタのオン）あらかじめ算出した露光秒時ＴＡＥの経過時点でモータＭを駆動し、シャッタ羽根２を閉じる。その際、制御回路５は位置検出部４から出力される検出信号に基づいて閉行程におけるシャッタ羽根２の位置をモニタする。シャッタ羽根２があらかじめ決定した目標位置に到達した時、トリガ信号ＴＲＧをストロボ回路９に出力し、フラッシュバルブ９１を点灯する。これにより、適正なタイミングでストロボ発光を実現できる。
【００１７】
最後に図４を参照して、図３に示したデジタルカメラの動作を説明する。（Ａ）はＣＣＤ画像取り込みタイミングを示し、スルーモードでは３０ｍｓの周期で空の画像データの取り込みを行なっている。（Ｂ）はシャッタレリーズタイミングを示している。シャッタレリーズスイッチが投入された時点で被写体の測光及び測距を行なう。（Ｃ）はシャッタ羽根の移動軌跡を表わしている。シャッタ羽根は露光完了時点で全開状態から全閉状態に移行する。この後次の撮影動作に備えて全閉状態から全開状態に復帰する。本例では、全開状態がＦ２．８に相当し、目標位置はＦ４で表わされている。例えば、ガイドナンバＧが１２に設定され、測距データＬが３ｍの時、Ｆナンバは１２÷３＝４となる。（Ｄ）は測光データに基づいてあらかじめ算出された露光秒時ＴＡＥを表わしている。制御部はスルーモードにおける最後のＣＣＤ画像取り込みタイミングに合わせてＴＡＥの秒時を開始し、計時を終了した時点でシャッタ羽根の閉行程を起動させる。（Ｅ）はフラッシュ発光タイミングを表わしている。ＴＡＥが立ち下がった時点で位置検出部から出力される検出信号をモニタし始め、シャッタ羽根が目標位置Ｆ４に達した時点をカウントする。最後に（Ｆ）はフラッシュ発光タイミングを表わしており、ＴＦＭをカウントし終えた時点でトリガ信号ＴＲＧを出力する。
【００１８】
以上説明した様に、本発明に係るデジタルカメラは、シャッタレリーズスイッチが押されると、測距及び測光を行ない、スルーモードの最後の画像取り込みタイミングから、適正露出時間ＴＡＥのカウントを始める。ＴＡＥのカウント終了時点で、シャッタ羽根が目標位置（例えばＦ４）に到達する時間ＴＦＭをカウントする。ＴＦＭをカウントしてトリガ信号ＴＲＧを出力し、フラッシュバルブを発光させる。これにより、あらかじめ設定された目標位置（Ｆ４）でフラッシュバルブを発光させることができる。尚、本実施例では、シャッタ羽根が閉行程を開始した時位置検出部から出力される検出信号に同期してフラッシュ発光タイミングＴＦＭのカウントを行なうことで、目標位置Ｆ４をモニタしている。これは、閉行程におけるシャッタ羽根の移動軌跡が時間軸に対してリニアな関係にあることを前提としている。場合によっては、位置検出部から刻々と入力される信号に基づいて、直接的に目標位置Ｆ４を特定する様にしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、従来のフィードバック制御を用いたオートストロボ方式に代えて、構造が簡略で且つコストの低いフラッシュマチック方式のストロボ回路をデジタルカメラで実現することが可能になった。本発明のフラッシュマチック方式はシャッタ羽根の位置に合わせてトリガ信号を出力する方式であり、従来の様に被写体からの反射光をモニタする必要がなく、被写体の反射率によって発光量が左右されないストロボ回路をデジタルカメラで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの模式的なブロック図である。
【図２】図１に示したデジタルカメラに組み込まれるストロボ回路の実施例並びに動作を示す模式図である。
【図３】図１に示したデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示したデジタルカメラ回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図５】従来のデジタルカメラの全体構成を示す模式図である。
【図６】従来のデジタルカメラに組み込まれるストロボ回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
１・・・撮像素子、２・・・シャッタ羽根、３・・・アクチュエータ、４・・・位置検出部、５・・・制御部、６・・・開口、９・・・ストロボ回路
【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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