(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッタ幕を閉じた状態でストロボを予備発光させた後、シャッタ幕を開けた状態で前記ストロボを本発光させる制御手段と、
前記予備発光時に、前記シャッタ幕の反射光を受光するＴＴＬ受光手段と、
前記予備発光開始時から前記ＴＴＬ受光手段の受光量が所定の発光停止レベルに達するまでの発光時間を測定する測定手段と、
外光の明滅周期を検出する周期検出手段と、
該周期検出手段によって検出された前記予備発光開始時の外光の位相及び前記測定手段によって測定された発光時間を記憶するメモリ手段を備え、
前記制御手段は、前記ストロボの予備発光終了後に外光が前記メモリ手段に記憶されている位相と同位相になった時に前記シャッタ幕を開けて前記ストロボの本発光を開始させ、該本発光開始時から前記メモリ手段に記憶されている発光時間が経過した時に前記ストロボの本発光を停止させ、該本発光停止後に外光が前記メモリ手段に記憶されている位相と同位相となったときに前記シャッタ幕を閉じることを特徴とするカメラのストロボ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のカメラのストロボ制御装置において、
前記周期検出手段は、被写体光を受光する測光手段を備え、該測光手段の出力を複数の異なるサンプリング周期でサンプリングし、該サンプリング出力が一定となるサンプリング周期を外光の明滅周期として検出し、
前記制御手段は、前記ストロボの予備発光を開始させた時から前記明滅周期のカウントを開始し、該明滅周期の整数倍で前記ストロボの本発光を開始させることにより、前記予備発光と前記本発光の位相を一致させるカメラのストロボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ストロボ発光量を制御するストロボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
従来の一眼レフカメラでは、露出時に撮影レンズを通過し、フィルム面で反射した被写体光を直接測光するダイレクト測光素子を設け、該測光素子の受光量に基づいて露出量を制御するＴＴＬ調光制御が知られている。ストロボを発光させて露出するときに上記ＴＴＬ調光制御を用いれば、ダイレクト測光素子の受光量が所定の最適値に達したときに、クエンチ信号がストロボに出力されてストロボの発光が停止され、適正露出を得ることができる。
しかしながら、上記ＴＴＬ調光制御をデジタルカメラに適用すると、デジタルカメラでは撮像素子の前面に種々のフィルタが設けられているため、撮像面の反射率がフィルムに比べて著しく低く、適正に制御できない場合がある。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、撮像面の反射率が低くてもＴＴＬ調光制御可能なカメラのストロボ制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、シャッタ幕を閉じた状態でストロボを予備発光させた後、シャッタ幕を開けた状態で前記ストロボを本発光させる制御手段と、前記予備発光時に、前記シャッタ幕の反射光を受光するＴＴＬ受光手段と、前記予備発光開始時から前記ＴＴＬ受光手段の受光量が所定の発光停止レベルに達するまでの発光時間を測定する測定手段と、外光の明滅周期を検出する周期検出手段と、該周期検出手段によって検出された前記予備発光開始時の外光の位相及び前記測定手段によって測定された発光時間を記憶するメモリ手段を備え、前記制御手段は、前記ストロボの予備発光終了後に外光が前記メモリ手段に記憶されている位相と同位相になった時に前記シャッタ幕を開けて前記ストロボの本発光を開始させ、該本発光開始時から前記メモリ手段に記憶されている発光時間が経過した時に前記ストロボの本発光を停止させ、該本発光停止後に外光が前記メモリ手段に記憶されている位相と同位相となったときに前記シャッタ幕を閉じることに特徴を有している。
【０００５】
上記構成によれば、本発光は予備発光時に測定した発光時間が経過したときに停止されるから、撮像面の反射率が低くてもＴＴＬ調光によって適正露出を得ることができる。また上記構成によれば、予備発光を開始したときの外光の位相と本発光を開始したときの外光の位相が一致するように、本発光開始タイミングを制御するから、蛍光灯など外光の影響を受けることがなく、より正確に調光制御することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。図１は本発明を適用した一眼レフタイプのデジタルカメラの一実施の形態を示すブロック図である。本デジタルカメラのカメラボディ１は、ボディ正面（図１において左方）の中央に撮影レンズ２を備え、撮影レンズ２の上方にストロボ発光部２０を備えている。
【０００７】
カメラボディ１は、カメラ動作を総括的に制御するＣＰＵ１０を備えている。ＣＰＵ１０は、発振子１１から出力されるクロックパルスに同期して所定の動作を実行し、上記クロックパルスをアップカウントするカウンタ１０ａ、制御用のパラメータをメモリするメモリ１０ｂを内蔵している。
【０００８】
ＣＰＵ１０には、スイッチ類として、カメラボディ１の電源オン／オフ状態を検知するメインスイッチＳＷＭ、レリーズボタン（不図示）に連動してオン／オフする測光スイッチＳＷＳ及びレリーズスイッチＳＷＲ、撮影時にストロボ発光部２０を発光させるか否かを設定する発光モードスイッチＳＷＭｏがそれぞれ接続されている。上記レリーズボタンは２段階スイッチであって、半押しで測光スイッチＳＷＳがオンし、カメラボディ１に測光や測距など露出前に必要な処理を行わせる。そして全押しでレリーズスイッチＳＷＲがオンし、露出（撮像）を行わせる。
【０００９】
ＣＰＵ１０には、調光センサ１２、トリガ回路１３、クエンチ回路１４、ストロボ回路１５、周期検出回路１６がそれぞれ接続されている。調光センサ１２は、撮影レンズ２を通過して撮像面（ＣＣＤ）３１にて反射された光を受光可能な位置に設けられていて、被写体光を直接測光することができる。ストロボ回路１５は、トリガ回路１３から入力したトリガ信号に基づきストロボ発光部２０の発光を開始させ、クエンチ回路１４から入力したクエンチ信号に基づきストロボ発光部２０の発光を停止させる。またストロボ回路１５は、ストロボ発光部２０を発光させるためのコンデンサを備え、ＣＰＵ１０の指令に基づいて上記コンデンサを充電するとともに、該コンデンサの充電電圧をＣＰＵ１０に出力する。
【００１０】
周期検出回路１６は、外光の明滅周期（外光の強度変化）を検出する回路であって、先ず、Ａ／Ｄ変換回路１７を介して測光素子１８の出力をサンプリングする。このサンプリング出力は、図２に示すように、サンプリング周期及び外光の明滅周期に応じて変化する。すなわち、サンプリング周期が外光の明滅周期の整数倍になっている場合（ａ、ｃ、ｅ）は、各サンプリング点の位相が一致するから、サンプリング出力の変動幅は小さく、サンプリング出力をほぼ一定とみなすことができる。これに対し、サンプリング周期が外光の明滅周期の整数倍になっていない場合（ｂ、ｄ）には、各サンプリング点の位相が異なるから、サンプリング出力の変動幅は大きく、サンプリング出力は一定にならないことがわかる。
【００１１】
本実施形態では、異なる３つのサンプリング周期I、II、IIIで測光素子１８の出力をサンプリングし、サンプリング出力が一定になったサンプリング周期を、外光の明滅周期として検出する。サンプリング周期Ｉ、II、IIIは、７０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚの明滅周期を持つ外光を検出できるように設定されており、発振子１１から出力されるクロックパルスの３０パルス分、３５パルス分、４２パルス分にそれぞれ相当する。図３は、サンプリング周期I、II、IIIと、外光の明滅周期が各サンプリング周期に一致している場合の測光素子１８の出力波形▲１▼、▲２▼、▲３▼を示している。なお日本国内では、商用交流の周波数として５０Ｈｚまたは６０Ｈｚが採用されているから、サンプリング周期が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの整数倍に設定されていれば、商用交流を電源として明滅する照明光、例えば蛍光灯などの明滅周期を検出することができる。
【００１２】
図４は、本実施形態のストロボ発光制御に関するタイミングチャートである。図４に示す外光波形は、クロックパルス３０個分の明滅周期（図３のサンプリング周期Ｉ）で変化している。
ＣＰＵ１０は、先ず、時間Ｔ１において、シャッタ幕３２を閉じたままの状態でストロボ発光部２０の予備発光を開始させ、この開始時の外光の位相ｐ１をメモリ１０ｂに記憶し、カウンタ１０ａのカウントを開始させる。予備発光が開始されると、調光センサ１２の受光量は時間経過とともに増大していく。そして調光センサ１２の受光量が発光停止レベルに達したときは（時間Ｔ２）、ストロボ発光部２０の発光を停止させ、カウンタ１０ａのカウント値（クエンチ時間）をメモリ１０ｂに記憶する。図示例では、予備発光開始時から５５クロック目で調光センサ１２の受光量が発光停止レベルに達しているので、メモリ１０ｂには「５５」がメモリされる。
【００１３】
カウント値をメモリしたらＣＰＵ１０は、ストロボ発光用のコンデンサの充電が完了するまで待機する。充電が完了したらＣＰＵ１０は、外光の位相が予備発光を開始させたときの位相ｐ１と同一になる時間Ｔ３で、シャッタ幕３２を開けてストロボ発光部２０を本発光させ、カウンタ１０ａのカウントを開始させる。そして、カウンタ１０ａのカウント値がメモリ１０ｂに記憶してある値に達したとき（時間Ｔ４）、本発光を停止させる。メモリ１０ｂには「５５」がメモリされているので、カウンタ１０ａが５５クロック目をカウントしたときに、本発光は停止される。そしてＣＰＵ１０は、所定の露光時間経過後、カウンタ１０ａのカウント値が、明滅周期であるクロックパルス３０の整数倍になるまで待機し、カウント値が明滅周期の整数倍になった時点（時間Ｔ５）で、シャッタ幕３２を閉じ、露出を終了させる。
【００１４】
以上に基づき、カメラボディ１の全体動作について図５を参照して説明する。図５はカメラボディ１のメイン処理に関するフローチャートである。ＣＰＵ１０は、カメラボディ１にバッテリ（不図示）が装填されると、各ポートや周辺回路等を初期化してメイン処理に入る。この処理に入ると先ず、メインスイッチＳＷＭのスイッチ状態からカメラボディ１の電源がオンしているか否かをチェックし（Ｓ１）、電源がオンされるまで待機する（Ｓ１；Ｎ）。そして電源がオンしたら（Ｓ１；Ｙ）、測光スイッチＳＷＳがオンしているか否かをチェックする（Ｓ３）。測光スイッチＳＷＳがオンしていないときは、Ｓ１へ戻り、測光スイッチＳＷＳがオンするまでＳ１〜Ｓ３の処理を行う（Ｓ３；Ｎ）。
【００１５】
そして測光スイッチＳＷＳがオンしていたときは、発光モードスイッチＳＷＭｏのスイッチ状態に基づいて、露出時にストロボ発光部２０を発光させるか否かをチェックする（Ｓ３；Ｙ、Ｓ５）。露出時にストロボ発光部２０を発光させない場合は、レリーズスイッチＳＷＲがオンしたらストロボ発光部２０を発光させずに露出させ、露出終了したらＳ３へ戻る（Ｓ５；Ｎ、Ｓ４９）。
【００１６】
露出時にストロボ発光部２０を発光させる場合は、ストロボ回路１５内に備えたストロボ発光用のコンデンサを充電し（Ｓ７）、充電が完了したら周期検出回路１６が検出した外光の明滅周期を入力し（Ｓ９；Ｙ、Ｓ１１）、その明滅周期に同期させてストロボ発光部２０を発光させるか否かを判断する（Ｓ１３）。外光の明滅周期に同期させて発光させないと判断した場合は、レリーズスイッチＳＷＲがオンしたら、外光の明滅周期に拘わらず、ストロボ発光部２０を発光させて露出し、露出が終了したらＳ３へ戻る（Ｓ１３；Ｎ、Ｓ５１）。なお、Ｓ１３で外光の明滅周期に同期させて発光させないと判断するのは、屋外など商用交流を電源として明滅する照明光がない場合や、外光の明滅周期が極めて長すぎたり、短すぎたりする場合である。
【００１７】
外光の明滅周期に同期させて発光させると判断した場合は（Ｓ１３；Ｙ）、レリーズスイッチＳＷＲがオンしているか否かをチェックし（Ｓ１５）、レリーズスイッチＳＷＲがオンしていないときはＳ３へ戻る（Ｓ１５；Ｎ）。
レリーズスイッチＳＷＲがオンしていたときは（Ｓ１５；Ｙ）（図４；時間Ｔ１）、シャッタ幕３２を閉じた状態のままでミラー３３をアップさせ（Ｓ１７）、外光の位相ｐ１をメモリ１０ｂに記憶してストロボ発光部２０を発光（＝予備発光）させ、カウンタ１０ａのカウントを開始する（Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２３）。ストロボ発光部２０の発光は、トリガ信号がトリガ回路１３を介してストロボ回路１５に与えられることにより開始される。カウンタ１０ａのカウントを開始したら、調光センサ１２の受光量が所定の発光停止レベルに達するまで待機する（Ｓ２５；Ｎ）。そして、調光センサ１２の受光量が発光停止レベルに達したときは（Ｓ２５；Ｙ）（図４；時間Ｔ２）、クエンチ回路１４を介しクエンチ信号を出力してストロボ発光部２０の発光を停止させ、カウンタ１０ａのカウント値（クエンチ時間）をメモリ１０ｂに記憶する（Ｓ２７、Ｓ２９）。
【００１８】
カウント値を記憶したら、ストロボ回路１５内に備えたストロボ発光用のコンデンサを充電し、充電が完了するまで待機する（Ｓ３１、Ｓ３３；Ｎ）。そして充電が完了したときは（Ｓ３３；Ｙ）、外光の位相がメモリ１０ｂに記憶した位相ｐ１に一致するまで待機し（Ｓ３５；Ｎ）、位相ｐ１と一致した時にシャッタ幕３２を開け、ストロボ発光部２０を発光（＝本発光）させる（Ｓ３５；Ｙ、Ｓ３７、Ｓ３９）（図４；時間Ｔ３）。本発光を開始させたら、カウンタ１０ａのカウントを開始し（Ｓ４１）、カウント値がＳ２９で記憶したメモリ値に達するまで待機する（Ｓ４３；Ｎ）。そしてカウント値がメモリ値に達したとき、すなわちクエンチ時間が経過したときは（Ｓ４３；Ｙ）（図４；時間Ｔ４）、クエンチ回路１４を介してクエンチ信号をストロボ回路１５に出力し、ストロボ発光部２０の発光を停止させる（Ｓ４５）。ストロボ発光を停止させたら、露光時間が経過するまで待機する（Ｓ４７；Ｎ）。そして露光時間が経過したら（Ｓ４７；Ｙ）、カウンタ１０ａのカウント値が外光の明滅周期の整数倍になったとき（外光の位相が位相ｐ１に一致したとき）に、シャッタ幕３２を閉じてミラー３３をダウンさせ、Ｓ３へ戻る（Ｓ４９；Ｙ、Ｓ５１）（図４；時間Ｔ５）。
【００１９】
このように本実施形態では、シャッタ幕３２を閉じた状態でストロボ発光部２０を予備発光させ、ＴＴＬ調光によってクエンチ時間を測定した後、シャッタ幕３２を開けた状態でストロボ発光部２０を本発光させ、予備発光時に測定したクエンチ時間で本発光を停止させるから、撮像面の反射率が低くてもＴＴＬ調光制御を行なうことができ、適正露出を得ることができる。
また、本実施形態では、予備発光を開始したときの外光の位相と本発光を開始したときの外光の位相が同位相となるように、本発光開始タイミングを制御するから、蛍光灯など明滅する外光の影響を受けることがなく、より正確に調光制御することができる。
さらに本実施形態では、シャッタ制御を外光の明滅周期に同調させているから、ストロボ光に重畳しないクエンチ後の外光のばらつき成分も補正することができる。なお、外光の明滅周期が所定周期よりも長い場合には、外光の明滅周期にシャッタ制御を同調させるとぶれが生じる虞があるため、シャッタ制御を外光の明滅周期に同調させるか否かを使用者が適宜選択できるようにしてもよい。
【００２０】
以上では、本発明をデジタルカメラに適用した実施形態について説明したが、これに限定されることなく、撮像面（フィルム面）の反射率が低いカメラ等においてＴＴＬ調光制御を行なうものに適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、シャッタ幕を閉じた状態でストロボを予備発光させた後、シャッタ幕を開けた状態でストロボの本発光を開始させ、予備発光時に測定したクエンチ時間が経過したときに本発光を停止させるから、撮像面の反射率が低い場合であってもＴＴＬ調光制御を適切に行なうことができる。また本発明によれば、予備発光を開始したときの外光の位相と本発光を開始したときの外光の位相が同位相となるように本発光開始タイミングを制御するから、蛍光灯など外光の影響を受けることがなく、より正確に調光制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同デジタルカメラが備えた周期検出回路のサンプリング周期に応じて変化するサンプリング出力を示す図である。
【図３】同周期検出回路のサンプリング周期を説明する図である。
【図４】同デジタルカメラのストロボ発光制御に関するタイミングチャートである。
【図５】同デジタルカメラのメイン処理に関するフローチャートである。
【符号の説明】
１  カメラボディ
２  撮影レンズ
１０  ＣＰＵ
１１  発振子
１２  調光センサ
１３  トリガ回路
１４  クエンチ回路
１５  ストロボ回路
１６  周期検出回路
１７  Ａ／Ｄ変換回路
１８  測光素子
２０  ストロボ発光部
３１  撮像面
３２  シャッタ幕
３３  ミラー
【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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