(57)【要約】【課題】外部ストロボの閃光持続時間に見合ったシャッタ全開時間が得られるようにシャッタを駆動制御可能なカメラのシャッタ駆動制御装置を提案する。【解決手段】フォーカルプレーンシャッタ９を備えた一眼レフカメラのシャッタ駆動制御装置１０では、外部ストロボを用いたストロボ撮影時に、外部ストロボ７を予備発光させて、ピーク電圧検出器１３、引算器１４および電圧比較器１５によって、ストロボ発光のトリガー時点から発光強度が半減する時点までの時間幅（近似閃光持続時間）を測定する。外部ストロボ７を発光させ、測定した時間幅に見合うシャッタ全開時間が得られるようにシャッタ９を駆動制御してストロボ撮影を行う。実際のストロボ発光の継続時間に見合った最適なシャッタ駆動形態で撮影を行うことができるので、外部ストロボを用いて露出ムラのない品位の高い写真が得られる。【選択図】      図１
2005043466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロボ撮影に先立って外部ストロボを予備発光させる予備発光工程と、
当該予備発光時に被写体から反射するストロボ光を検出する検出工程と、
前記ストロボ光の検出結果に基づき、前記外部ストロボの閃光持続時間を測定する測定工程と、
測定した前記閃光持続時間に見合うシャッタ全開時間が得られるように、シャッタを駆動する駆動工程と、
を含むカメラのシャッタ駆動制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記測定工程では、前記外部ストロボのトリガー時点から、検出された前記ストロボ光強度がそのピーク値から所定の割合だけ低下する時点までの時間幅を、前記閃光持続時間として測定することを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記測定工程では、前記トリガー時点から、前記ストロボ光強度が前記ピーク値から半減する時点までの時間幅を前記閃光持続時間として測定することを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法によりシャッタを駆動制御するカメラのシャッタ駆動制御装置であって、
予備発光時のストロボ光の受光量に対応する光電流電圧を発生する検出回路と、
前記光電流電圧のピーク値を検出するピーク電圧検出器と、
前記光電流電圧が前記ピーク値に比べて予め定めた値だけ低減したことを検出する電圧比較回路と、
外部ストロボの前記予備発光のトリガー時点から前記電圧比較回路の検出時点までの時間幅に基づき、シャッタ全開時間を算出する制御回路と、
を有しているカメラのシャッタ駆動制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記電圧比較回路は、前記ストロボ光の受光量がそのピーク値から半減したことを検出するものであることを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
電圧比較回路は、前記ピーク電圧検出器に保持されている前記ピーク電圧と前記検出回路からの光電流電圧との差を算出する引算器と、当該引算器の出力と予め定められた基準電圧とを比較する電圧比較器とを備えていることを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記検出回路は、ホトダイオードと、当該ホトダイオードから発生する光電流を対数圧縮する対数圧縮回路とを備えており、
前記電圧比較回路は、前記対数圧縮回路の温度補償回路を有していることを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記温度補償回路は、カメラ周囲温度に基づき、前記電圧比較器の前記基準電圧を増減するものであることを特徴とするカメラのシャッタ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部ストロボのストロボ閃光持続時間に応じたシャッタ全開時間が得られるようにシャッタを駆動してストロボ撮影を行うことのできるカメラのシャッタ駆動制御方法および駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラは一般に内蔵ストロボを備え、充分な明るさとなるように内蔵ストロボにより被写体を照明して撮影を行うストロボ撮影が可能となっている。例えば、下記の特許文献には内蔵ストロボにより被写体を照明するノーマルモードによる撮影機能と、スレーブストロボ装置により被写体を照明するスレーブストロボモードによる撮影機能を備えたカメラが開示されている。
【０００３】
【特許文献】
特開平９−１４６１５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、内蔵ストロボは一般に小型ストロボであり、そのフル発光時の閃光持続時間は仕様で予め明白になっており、それに見合ったシャッタ速度によりシャッタが駆動制御されるように設定されている。
【０００５】
これに対して、外付けで使用される外部ストロボを用いたストロボ撮影においては、ストロボの閃光持続時間がストロボモデルによって大きく変化し、また、外部ストロボとして一般に用いられる大型ストロボはその閃光持続時間が長い。したがって、外部ストロボを用いたストロボ撮影においては、ストロボの閃光持続時間に見合ったシャッタ全開時間が得られるようにシャッタを駆動できない場合がある。
【０００６】
例えば、フォーカルプレーンシャッタを備えた一眼レフカメラ等におけるストロボ撮影にあたっては、シャッタが全開状態の期間に一致するように、ストロボの発光が開始し、その発光が終了するようにシャッタ速度を設定する必要がある。シャッタの全開期間内でストロボの発光開始および発光終了が行われないと、フィルム画面に露出ムラが発生してしまうからである。
【０００７】
そこで、シャッタ全開期間を長目にすれば、その全開期間内にストロボの発光持続時間を確実に包含させることができる。しかし、シャッタ速度を遅くしてその全開期間を長くすると、露出時間が長くなるので、動く被写体の撮影時などにおいては、ストロボ光によって静止して写る部分と定常光によって流れて写る部分とが出来てしまう。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、外部ストロボを用いたストロボ撮影において、外部ストロボの閃光持続時間に見合ったシャッタ全開期間が得られるようにシャッタを駆動制御可能なカメラのシャッタ駆動制御方法および駆動制御装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のカメラのシャッタ駆動制御方法は、
ストロボ撮影に先立って外部ストロボを予備発光させる予備発光工程と、
当該予備発光時に被写体から反射するストロボ光を検出する検出工程と、
前記ストロボ光の検出結果に基づき、前記外部ストロボの閃光持続時間を測定する測定工程と、
測定した前記閃光持続時間を包含するシャッタ全開時間が得られるように、シャッタを駆動する駆動工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１０】
ここで、外部ストロボの閃光持続時間は、一般に、ストロボをトリガー後に、ストロボ光の光強度がそのピーク値に対して所定割合以上に立ち上がった時点から、ピーク後に再び所定割合まで立ち下がった時点までの期間を意味している。例えば、ピーク値の半分の値に立ち上がった時点から再び半分の値まで立ち下がった時点までの期間を意味している。しかしながら、外部ストロボのトリガー時点からその発光がピークに達するまでの立ち上がり時間は、外部ストロボの発光時間の全体に比べて極めて短い。従って、外部ストロボのトリガー時点から、その発光強度がピーク値の所定割合まで低減した時点までの期間を閃光持続時間とみなすことができる。そこで、本発明では、特に断らない限り、これらを含めた広い意味でストロボの閃光持続時間と呼ぶものとする。
【００１１】
外部ストロボのトリガー時点は、シャッタボタンが押され、カメラに内蔵されている制御回路の側からトリガー信号が出力される時点である。従って、検出されたストロボ光強度がそのピーク値から所定の割合だけ低下する時点を検出すれば、前記閃光持続時間を測定することができる。
【００１２】
本発明によれば、外部ストロボを実際に発光させ、それにより得られるストロボの閃光持続時間に基づき、シャッタ全開時間を決定している。従って、閃光持続時間の異なる外部ストロボのそれぞれに見合うようにシャッタを駆動制御できるので、露出ムラやブレのないストロボ撮影を行うことができる。
【００１３】
次に、本発明は、上記の方法によりシャッタを駆動制御するカメラのシャッタ駆動制御装置であって、
予備発光時のストロボ光の受光量に対応する光電流電圧を発生する検出回路と、
前記光電流電圧のピーク値を検出するピーク電圧検出器と、
前記光電流電圧が前記ピーク値に比べて予め定めた値だけ低減したことを検出する電圧比較回路と、
外部ストロボの前記予備発光のトリガー時点から前記電圧比較回路の検出時点までの時間幅に基づき、シャッタ全開時間を算出する制御回路と、
を有していることを特徴としている。
【００１４】
ここで、前記電圧比較回路は、前記ストロボ光の受光量がそのピーク値から半減したことを検出するものとすることができる。
【００１５】
また、電圧比較回路は、前記ピーク電圧検出器に保持されている前記ピーク電圧と前記検出器からの光電流電圧との差を算出する引算器と、当該引算器の出力と予め定められた基準電圧とを比較する電圧比較器とを備えた構成とすることができる。
【００１６】
次に、前記検出回路として、ホトダイオードと、当該ホトダイオードから発生する光電流を対数圧縮する対数圧縮回路とを備えた構成のものを採用した場合には、前記電圧比較回路は、前記対数圧縮回路の温度に起因する出力変動を補償するための温度補償回路を有していることが望ましい。
【００１７】
このような温度補償回路として、カメラ周囲温度に基づき、前記電圧比較器の前記基準電圧を増減させる構成のものを採用すればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したカメラ駆動制御装置の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係るフォーカルプレーンシャッタを備えた一眼レフカメラの制御装置を示す概略ブロック図である。制御装置１は、カメラの各種の制御動作を司るＣＰＵ２を中心に構成されており、モード設定回路３からの入力に基づき各種の撮影モードを選択することができ、撮影モードには、外部ストロボを用いたストロボ撮影モードが含まれている。このストロボ撮影モードでは、シャッタボタン４の操作が検出回路５によって検出され、これに基づきＣＰＵ２はストロボ回路６を介してカメラに外付けされた外部ストロボ７を発光させる。同時に、シャッタ制御回路８を介して、フォーカルプレーンシャッタ９を構成している先幕９ａおよび後幕９ｂを所定のシャッタ速度で開閉して、所定期間、シャッタを全開状態に保持する。
【００２０】
ここで、制御装置１には、フォーカルプレーンシャッタ９のシャッタ全開時間を制御するためのシャッタ駆動制御回路部１０が備わっている。本例のシャッタ駆動制御回路部１０は、ＣＰＵ２と、ホトダイオード１１と、対数圧縮回路１２と、ピーク電圧検出器１３と、引算器１４と、電圧比較器１５と、Ｄ／Ａコンバータ１６と、温度センサ１７から構成されている。ホトダイオード１１は、ストロボ光の反射光の受光量に対応した光電流を発生する。対数圧縮回路１２は、差動増幅器２１および帰還ダイオード２２を備え、ホトダイオード１１からの光電流電圧を対数圧縮する。
【００２１】
ピーク電圧検出器１３では、対数圧縮後の光電流電圧のピーク値がホールドされる。引算器１４では、ホールドされているピーク電圧Ｖｐｅａｋと、対数圧縮回路１２を介して得られるホトダイオード１１の光電流電圧との差ｖｄが算出される。電圧比較器１５では、この電圧差ｖｄを予め定められている基準電圧ｖｒｅｆと比較し、電圧差ｖｄが基準電圧ｖｒｅｆ以上になると、その旨を表す信号１５ＳをＣＰＵ２に出力する。基準電圧ｖｒｅｆは、ＣＰＵ２からの指令を、Ｄ／Ａコンバータ１６において電圧変換することにより生成されたものである。この基準電圧ｖｒｅｆは、ＣＰＵ２の制御の下に、温度センサ１７によって検出される周囲温度に基づき増減され、これにより、温度変化に起因する上記の対数圧縮回路１２の出力変動が補償されるようになっている。
【００２２】
次に、図２および図３を参照して、本例のシャッタ駆動制御回路部１０の動作を中心に説明する。ストロボ撮影モードにおいてシャッタボタン４が操作されると、ＣＰＵ２では、一般に行われるフィルム感度検出、絞り調整などの処理動作を行うと共に、トリガー信号Ｔｒ（ｐｒｅ）をストロボ回路６に出力して、外部ストロボ７を予備発光させる（図２の時点Ｔ１）。予備発光によるストロボ光の被写体からの反射光がホトダイオード１１において受光され、受光量に対応した光電流が発生する。図３（１）には光電流波形の例を示してある。発生した光電流は、対数圧縮回路１２を介して圧縮され、図３（２）に示すような波形の出力がピーク電圧検出器１３および引算器１４に供給される。
【００２３】
ピーク電圧検出器１３にはピーク電圧Ｖｐｅａｋがホールドされ、図３（３）に示すような波形の出力が引算器１４に出力される。引算器１４では、光電流電圧とピーク電圧Ｖｐｅａｋの差電圧Ｖｄが算出され、図３（４）に示すような波形の出力が電圧比較器１５に供給される。本例では、電圧比較器１５の基準電圧Ｖｒｅｆとして、光電流がそのピーク値から半減したときに得られる光電流電圧値、換言すると、ホトダイオード１１の受光量がピーク値から半減したときの光電流電圧値が採用されている。
【００２４】
よって、図３（５）に示すように、実際に外部ストロボ７を発光させることにより、そのストロボ光の発光開始時点（時点Ｔ１）から、当該ストロボ光の光強度が半減する時点Ｔ４までの時間幅ｔａを測定することができる。なお、対数圧縮回路１２から出力される対数圧縮電圧のピーク値と、ホトダイオード１１の受光量がピーク値から半減したときに得られる対数圧縮電圧の値との差は、そのときに温度（絶対温度）に比例し、ピーク光電流値、半減光電流値などには無関係に定まる。したがって、基準電圧ｖｒｅｆとして予め定まった値を設定しておけばよい。また、後述のように、基準電圧ｖｒｅｆを温度センサ１７によって検出される周囲温度に基づき補正しているので、精度良く、時間幅ｔａを測定できる。
【００２５】
ここで、一般的に採用されているストロボ光の閃光持続時間ｔｉは、ストロボ光がそのピーク強度の半分に立ち上がった時点Ｔ２から、ピーク値を超えて、再びピーク値の半分まで立ち下がった時点Ｔ４までの時間幅である。しかしながら、ストロボ光の発光開始からピーク値に到るまでの時間（時点Ｔ１からＴ３までの時間）はストロボ発光時間に比べて極めて短い時間であり、実用上は無視できる。よって、時間幅ｔａを閃光持続時間の近似値として採用しても実用上、支障がない。図３においては、この時間幅ｔａを一般的な閃光持続時間ｔｉと区別するために、近似閃光持続時間としてある。
【００２６】
このようにして、予備発光により外部ストロボ７の実際の近似閃光持続時間ｔａを測定した後は、ＣＰＵ２は当該近似閃光持続時間ｔａに基づき、フォーカルプレーンシャッタ９の全開期間内にストロボ発光開始および発光終了時点が包含される最適なシャッタ全開時間を求める。そして、求まったシャッタ全開時間が得られるように、フォーカルプレーンシャッタ９の後幕９ｂの閉じ動作を開始するタイミング（図２の時点Ｔ７）を決定する。
【００２７】
この後は、図２における時点Ｔ５において、シャッタ制御回路８を介してフォーカルプレーンシャッタ９の先幕９ａの開き動作を開始する。先幕９ａが全開した時点、すなわちフォーカルプレーンシャッタ９が全開になった時点Ｔ６において、トリガー信号Ｔｒがストロボ回路６に出力され、外部ストロボ７が発光する。この後は、上記のように決定された時点Ｔ７において、後幕９ｂの閉じ動作が開始される。なお、撮影動作の終了後には、ＣＰＵ２からのリセット信号によりピーク電圧検出器１３がリセットされる。
【００２８】
以上説明したように、本例のシャッタ駆動制御装置１０では、外部ストロボ７を実際に発光させてその閃光持続時間ｔｉに実質的に対応する近似閃光持続時間ｔａを測定し、この時間ｔａに基づき、最適なシャッタ全開時間が得られる後幕９ｂの閉じ動作の開始時点を算出し、算出した時点でフォーカルプレーンシャッタ９の後幕９ｂの閉じ動作を開始している。従って、閃光持続時間の異なる各種の外部ストロボを用いた場合においても、閃光持続時間に対応した最適なシャッタ全開時間が得られる形態でシャッタを駆動して、露光ムラの無いストロボ撮影を行うことができる。
【００２９】
ここで、本例のシャッタ駆動制御装置１０の構成要素である対数圧縮回路１２は温度に起因して出力電圧が変動する。図４は、対数圧縮回路１２の出力電圧Ｖと、ホトダイオード１１から出力される光電流Ｉ（ストロボ光の受光量に対応する値）との関係を示すグラフである。このグラフから分かるように、カメラ周囲温度Ｔ℃が−２０℃から＋５０℃に変動すると、それに応じて同一の光電流値であっても出力電圧Ｖが増減する。また、出力電圧の変動率も変化する。この結果、ピーク電圧とその光電流半減電圧値との差も、Ｖｄａ、Ｖｄｂ、Ｖｄｃのように変化してしまう。
【００３０】
そこで、本例では、温度センサ１７が配置されており、ＣＰＵ２では、検出されたカメラ周囲温度に基づき、対数圧縮回路１２の出力変動を補償するようにしている。具体的には、電圧比較器１５に供給する基準電圧Ｖｒｅｆの値を温度に応じて増減させることにより、温度補償を行うようにしている。よって、本例によれば、周囲温度が変化しても常に適切なシャッタ全開時間を算出して、ストロボ撮影を最適な露光状態で行うことができる。
【００３１】
なお、本例では、ストロボのトリガー時点から、光強度がピーク値から半減する時点までの時間幅を閃光持続時間として測定している。この代わりに、ストロボのトリガー時点から、光強度がピーク値から半減する時点までではなく、それ以外の割合だけ低減するまでの時点、例えばピーク値の１割や３割に低減する時点までの時間幅を測定し、この時間幅に基づきシャッタ全開時間を求めるようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシャッタ駆動制御方法および駆動制御装置においては、外部ストロボを用いたストロボ撮影に当たり、外部ストロボを予備発光させて実際にその閃光持続時間を測定し、測定した持続時間に基づき最適なシャッタ全開時間を求め、かかるシャッタ全開時間が得られるようにシャッタを駆動制御している。従って、本発明によれば、外部ストロボの閃光持続時間の長短に拘わりなく、常に露出ムラのない最適なストロボ撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したフォーカルプレーンシャッタを備えた一眼レフカメラの制御装置の主要部分を示す概略ブロック図である。
【図２】図１の制御装置におけるストロボ撮影時のシャッタ駆動制御動作を示すタイミングチャートである。
【図３】図２における外部ストロボの予備発光時における閃光持続時間の測定動作を説明するための波形図である。
【図４】図１の制御装置における対数圧縮回路の出力電圧の温度による変動を示すためのグラフである。
【符号の説明】
１    制御装置
２    ＣＰＵ
３    モード設定回路
４    シャッタボタン
５    検出回路
６    ストロボ回路
７    外部ストロボ
８    シャッタ制御回路
９    フォーカルプレーンシャッタ
１０  シャッタ駆動制御装置
１１  ホトダイオード
１２  対数圧縮回路
１３  ピーク電圧検出器
１４  引算器
１５  電圧比較器
１５Ｓ  出力信号
１６  Ｄ／Ａコンバータ
１７  温度センサ
Ｖｐｅａｋ  ピーク電圧値
Ｖｄ  電圧差
Ｖｒｅｆ  基準電圧
Ｔｒ（ｐｒｅ）、Ｔｒ  トリガー信号
【図１】
2005043466.tif 000003
【図２】
2005043466.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005043466.tif 000006