(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光量上限値をもつ予備発光及び第２の発光量上限値をもつ本発光を行う閃光発光部と、
前記予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光部と、
前記閃光発光部を前記第２の発光量上限値で発光させた場合に適正露出を与え得る最遠の光到達距離を感度値を用いて求め、前記第１の発光量上限値で発光させた場合の前記閃光測光部の測光出力の検出限界距離が前記光到達距離とほぼ等しくなるようなゲイン補正値を用いて、前記閃光測光部のゲイン設定を行うゲイン設定部とを備えた閃光制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の閃光制御装置において、
前記ゲイン設定部は、被写体距離に応じて前記ゲインを下げるようにゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の閃光制御装置において、
前記ゲイン設定部は、被写体輝度が高くなった場合に、ゲインを小さくするようにゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光発光量を最適に制御する閃光制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、一眼レフカメラに主に採用されている閃光発光器（以下、ＳＢと呼ぶ）の自動調光を行う閃光制御装置は、いわゆるＴＴＬ調光方式と呼ばれるものである。この方式は、ＳＢから発光し、被写体から反射してきた光束を撮影レンズを通してリアルタイムに測光し、発光量が適量に達したときに、ＳＢ発光をストップさせる方式である。この方式は、撮影レンズを通った光束を測光するので、撮影される領域と測光する領域のずれ（パララックス）が無いことや、撮影者が絞り値を自由に設定可能である点が特に優れている。
【０００３】
また、閃光制御装置は、主にコンパクトカメラ等に採用されているフラッシュマチック方式がある。この方式は、被写体距離Ｘ、絞り値Ｆ、及び、ＳＢ光のガイドナンバーＧＮとが、以下の数式１の関係が成り立つことを利用して、撮影時の被写体距離Ｘとカメラに備わったＳＢのガイドナンバーＧＮとから撮影時の絞り値Ｆを算出するものである。
【０００４】
ＧＮ＝Ｘ・Ｆ    …（１）
【０００５】
ところが、前者のＴＴＬ調光方式では、被写体から反射されたＳＢ光が適量になるように制御するため、被写体の反射率によって露出誤差が出るという短所がある。しかし、フラッシュマチック方式では、撮影者は絞り値を自由に選択することができないため、一眼レフカメラ等の高機能カメラには採用することができなかった。
【０００６】
そこで、本出願人による特開平３−６８９２８号公報の装置では、ＴＴＬ調光方式において、図２２に示したアルゴリズムのように、撮影直前に（＃１）、本発光（＃６）に先立って予備発光を行い（＃２）、シャッタ幕面による反射光を分割測光し（＃３）、その受光量から重み付け演算を行って、被写体の反射率を求め（＃４）、その反射率に応じて、露光時（＃５）のＳＢ発光量レベルを調節することにより（＃６〜＃８）、被写体の反射率に関わらず、適正露出を得る技術が開示されている。
【０００７】
また、特開平４−８８７６２号では、予備発光と本発光を行う撮像装置において、プリ発光時の撮像素子のゲインを、本発光時のゲインよりも高くする技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開平３−６８９２８号公報の装置においては、予備発光時の発光量が小さいために、測光出力が小さく、測光値の信頼性が十分に得られないことがあった。特に、予備発光時の測光出力に基づいて、撮影時の発光量をあらかじめ決定してしまう、いわゆるガイドナンバー制御方式においては、予備発光時の測光精度がそのまま撮影時の発光精度にフィードバックされてしまうために、十分な露出精度が得られないことがあった。
【０００９】
また、特開平４−８８７６２号公報の装置においては、予備発光時のゲインをどのくらい高くするかの開示がなされておらず、最適なゲイン設定方法についての問題が未解決であった。
【００１０】
そこで、本発明では、予備発光時の発光量が小さい場合でも、測光精度を確保し、その結果、本発光量を正確に計算して閃光発光撮影時の露出精度を向上させることができる閃光制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１の発光量上限値をもつ予備発光及び第２の発光量上限値をもつ本発光を行う閃光発光部（３０）と、前記予備発光の被写体からの反射光を測光する閃光測光部（３１）と、前記閃光発光部を前記第２の発光量上限値で発光させた場合に適正露出を与え得る最遠の光到達距離を感度値を用いて求め（数式４）、前記第１の発光量上限値で発光させた場合の前記閃光測光部の測光出力の検出限界距離が前記光到達距離とほぼ等しくなるようなゲイン補正値を用いて、前記閃光測光部のゲイン設定を行うゲイン設定部（２８）とを備えた閃光制御装置である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の閃光制御装置において、前記ゲイン設定部は、被写体距離に応じて前記ゲインを下げるようにゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の閃光制御装置において、前記ゲイン設定部は、被写体輝度が高くなった場合に、ゲインを小さくするようにゲイン設定を行うことを特徴とする閃光制御装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるカメラの閃光制御装置の光学系を示した図である。撮影レンズ１を通過した光束は、クイックリターンミラー２によって折り曲げられ、拡散スクリーン３上にいったん結像する。その後に、コンデンサレンズ４、ペンタプリズム５、接眼レンズ６を通って撮影者の目に到達する。一方、拡散スクリーン３によって拡散された光束の一部は、コンデンサレンズ４、ペンタプリズム５、測光用プリズム７、測光用レンズ８を通して定常光用の測光素子９上へ再結像される。
測光素子９は、例えばＳＰＤ（シリコン・フォト・ダイオード）等の受光素子が用いられており、図３に示すように、被写界をＢ１〜Ｂ５の５領域に分割して測光し、それぞれの測光値を出力可能な構造になっている。
【００１７】
撮影時には、まず、絞り１０が所定値まで絞られると同時に、クイックリターンミラー２が跳ね上げられる。その後に、予備発光時には、シャッター１１上に略結像され反射された一部の光束を、調光用レンズ１２を通して調光素子１３へ再結像させ、本発光時には、シャッター１１を開き、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等によって構成される撮像素子１４の受光面上に光束を結像させる。
【００１８】
調光素子１３は、ＳＰＤとＳＰＤからの光電流を蓄積するコンデンサと、増幅アンプ等とによって構成され、図４に示すように、定常光用の測光素子９と略同一の分割形状をしており、領域Ｓ１〜Ｓ５は、それぞれ図３のＢ１〜Ｂ５と対応している。また、クイックリターンミラー２は、一部の光を透過するハーフミラーになっており、透過した光束の一部は、サブミラー１６によって下へ折り曲げられ、焦点検出部１７へ導かれる。焦点検出部１７では、図３に示す被写界の焦点検出領域Ｆ１〜Ｆ５についての焦点状態を検出し、その何れかの領域の焦点が合焦状態になるまで撮影レンズ１を駆動する。どの焦点検出領域を合焦させるかは、撮影者による手動選択、至近選択等による。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
定常光測光部２１は、図３に示したように、被写界を５分割して測光する回路であり、その測光出力は、露出演算部２２へ出力される。
露出演算部２２は、定常光測光部２１からの出力と、撮影レンズに設けられたマイクロプロセッサであるレンズマイコン２５内に格納された撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置などのレンズ情報、感度設定部２９からの撮像素子１４の感度情報等に基づいて、定常光露出に関する適正露出値を算出し、それを絞り値とシャッター値とに分解してシーケンス制御部２０へ出力する。
【００２０】
シーケンス制御部２０は、レリーズスイッチ２７からのレリーズ信号に応じて、図１に示すクイックリターンミラー２の跳ね上げ／復帰、絞り１０の絞り込み／復帰、閃光発光部３０への予備発光／本発光の指示、シャッター１１の制御などの一連の動作の制御を行う。
【００２１】
ゲイン設定部２８は、定常光測光部２１からの測光情報、露出演算部２２からの絞り値情報、感度設定部２９からの感度情報に基づいて、閃光測光部３１のアンプ・ゲイン（例えば、測光素子からの出力を増幅するアンプ等のゲイン）を算出し、閃光測光部３１のゲイン設定を行う。閃光測光部３１は、ゲイン設定部２８に設定されたゲインによって予備発光時の被写体反射光を積分し、その積分値を発光量演算部３２へ出力する。発光量演算部３２は、閃光測光部３１からの予備発光積分値、定常光測光部２１からの測光値、レンズマイコン２５からのピント距離値、露出演算部２２からの絞り値、感度設定部２９からの感度値等を基に本発光量を演算し、その値を閃光発光部３０へ出力する。
【００２２】
閃光発光部３０は、シーケンス制御部２０からのタイミング信号に基づいて、予備発光及び本発光を行う。予備発光は、所定の発光量の小発光をシーケンス制御部２０からの指示数だけ行い、本発光は、発光量演算部３２からの情報に応じた発光量で行う。
焦点検出部２３は、シーケンス制御部２０からの指示信号に基づいて、焦点検出領域内にある被写体の焦点状態を検出し、レンズ駆動部２４によって合焦位置までレンズ光学系２６を駆動する。
【００２３】
ここで、露出演算部２２、ゲイン設定部２８、発光量演算部３２及びシーケンス制御部２０の動作は、１チップマイクロプロセッサ１００（以下マイコンと略す）の内部演算によって実現されている。
【００２４】
図３は、測光素子９の分割状態と焦点検出部１７の焦点検出領域を被写界に照らし合わせて示した図である。測光素子９は、被写界のほぼ全面を５分割して測光し、それぞれの測光値Ｂ１〜Ｂ５を出力できるようになっている。また、焦点検出部１７は、Ｆ１〜Ｆ５の５領域についての焦点状態をそれぞれ検出可能になっている。
【００２５】
図４は、閃光測光部３１の光学系と測光領域の分割形状を示した図である。閃光測光部３１の光学系は、シャッター面に入射し結像した被写体像を、３連の調光用レンズ１２により、調光素子１３上に再結像させ、Ｓ１〜Ｓ５の５領域に分割してそれぞれ光電変換された電荷を蓄積する構成になっている。ここで、Ｓ１〜Ｓ５の各領域と番号の関係は、図３における測光領域Ｂ１〜Ｂ５の各領域の番号と対応している。
【００２６】
図５は、調光素子１３の端子とその役割をわかりやすく説明した図である。Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ領域Ｓ１〜Ｓ５の光電流を蓄積する外付けコンデンサ、ＳＣは、ストップ信号を出すためにＳ１〜Ｓ５の光電流を加算して蓄積する外付けコンデンサ、Ｖｒｅｆは、温度比例電圧出力端子、ｓｔｏｐは、ストップ信号出力端子、ＣＳＲ，ＣＳＧ，ＣＬＫは、アンプ・ゲインと読み出しチャンネルの設定を切り替えるための端子である。設定方法は、それぞれ図６及び図７の所で説明する。ＩＳは、蓄積開始／終了を行う端子、ＤＡは、各領域のアンプ・ゲインを入力する端子、ＡＤは、各領域の測光積分値の出力端子である。
【００２７】
図６は、調光素子１３の各領域のアンプ・ゲインの設定方法を示した図である。チャンネルは、ＣＳＧ端子をＨレベルにしたまま、ＣＳＲ端子をＬレベルに下げ、その後にＣＬＫ端子にクロック信号を入力すると、Ｌレベルへの立ち下がりに同期して切り替わる。そのチャンネルのゲインは、ＣＬＫ端子がＬレベルの間に、ＤＡ端子を設定ゲインに応じた電圧レベルにすることによって設定される。Ｃｈ１〜Ｃｈ５は、それぞれＳ１〜Ｓ５に対応している。
【００２８】
図７は、調光素子１３の各領域の測光積分値の読み出し方法を示した図である。チャンネルは、ＣＳＲ及びＣＳＧ端子をＬレベルに下げた後に、ＣＬＫ端子にクロック信号を入力すると、Ｌレベルへの立ち下がりに同期して切り替わり、各領域の測光積分値が測光値に応じた電圧レベルとなって、ＡＤ端子に出力される。
【００２９】
図８は、予備発光時の動作をわかりやすく説明した図である。レリーズ信号が入力されて絞り込みが完了すると、ゲイン設定部２８によって、予備発光のためのゲイン設定（ゲイン設定１）が行われる。ゲインの算出方法は後で詳しく説明する。その後に、閃光発光部３０及び閃光測光部３１のウォーム・アップのために、チョップ発光の２発カラ打ちが行われた後に、ＩＳ端子が立ち下げられて、予備発光積分（積分１）が開始されると同時に第１の予備発光が行われる。
【００３０】
測光積分値が適当なレベルに達したか、チョップ発光の回数が所定値になったところで予備発光が終了し、積分値の読み出し（読み出し１）が行なわれた後に、ＩＳ端子を立ち上げ、積分値のリセットを行う。予備発光時の積分値には、ＳＢ光の反射光の他に定常光成分も含まれているために、予備発光終了後に定常光のみの積分を行い、後の演算処理において、定常光成分を予備発光積分値から差し引く演算を行う。ゲイン設定２において、定常光積分のためのゲイン設定を行い、その後に、予備発光のときと同様に、ＩＳ端子を立ち下げ、定常光積分（積分２）を行う。定常光積分のゲイン設定と積分時間については後述する。
【００３１】
定常光積分が終了したら、積分値の読み出し（読み出し２）を行った後に、ＩＳ端子を立ち上げて、積分値をリセットする。その後に、後述するアルゴリズムによって本発光量を算出して、その値を閃光発光部３０へ通信し、撮影と同時に本発光制御を行い、撮影が完了する。
【００３２】
図９は、レンズの絞り値（単位ＡＶ）と、閃光測光部３１の出力ｌｏｇＩＧとの関係を示した図である。ｌｏｇＩＧは、閃光測光部３１の出力ＩＧの対数を取ったものである。この場合に、ＡＶの変化に対して閃光測光部３２のゲイン（以下、単にゲインと呼ぶ）は不変とする。このように、ＡＶ値が大きくなる、つまり絞りが絞り込まれて行くに従って、出力は小さくなってくる。これは、絞り込むためにセンサに入射する光量が低下するためである。
【００３３】
図１０は、撮影距離（単位：ｍ）と、閃光測光部３１の出力ｌｏｇＩＧとの関係を示した図である。ｌｏｇＩＧは、図９と同様である。ここでも距離の変化に対してゲインは不変とする。図に示す通り、距離が遠くなると出力は低下する。これは、距離の２乗に反比例して反射光量が小さくなるためである。
【００３４】
図１１は、ゲインの変化（単位：基準ゲインに対する比率）と、閃光測光部３１の出力ｌｏｇＩＧとの関係を示した図である。ゲインを増せば、それに比例して出力は大きくなる。なお、図１１において横軸が右へ行く程ゲインが小さくなっているのは、後述するように、電圧を低く設定すると、ゲインが高くなる仕様のためである。
【００３５】
図１２は、撮像素子１４の感度変化（単位：ＳＶ）とゲインの変化を示した図である。Ａの場合は、ＳＶの変化に対してゲインは一定であり、Ｂの場合には、ＳＶの変化に応じてゲインも変化させている。
【００３６】
図１３は、図１２のＡ，Ｂの場合と、本発光時について撮像素子１４の感度（単位：ＳＶ）とＳＢ光の到達距離（単位：距離の対数値）との関係を示した図である。ＳＢ光の到達距離とは、本発光時の場合には、与えられた撮影条件（例えば、絞り値など）において、ＳＢ光が適正露出を与えうる最遠の距離のことであり、Ａ，Ｂの場合には、閃光測光部３１が反射光積分値を検出可能な最遠の距離のことである。
【００３７】
図１３のように、本発光時とＢの場合は、ＳＶが大きくなるほど、つまり感度が高くなるほど、到達距離は遠くなるが、Ａの場合には、一定である。仮に、Ａの方式で予備発光を行ったとすると、本発光到達距離と等しい点ＯよりＳＶが小さい場合には、本発光到達距離の範囲内で予備発光の反射光を測定可能であるが、点ＯよりＳＶが大きくなると、予備発光到達距離が本発光到達距離よりも手前になってしまい、予備発光積分値を得ることができなくなる。その結果、このＳＶの範囲では本発光量の演算が不可能になる。
【００３８】
一方、Ｂの場合では、ＳＶ値に応じてゲインを変化させているので、本発光と同様に、ＳＶ値に応じて到達距離が伸びている。図１３では、Ｂは本発光よりも常に到達距離が手前になってしまっている。これは、閃光測光部３１のゲイン設定が、ＳＶに応じては変化しているが、予備発光量と本発光量の光量差を考慮していないためである。
【００３９】
図１４は、本発光ガイドナンバーGNhon と予備発光ガイドナンバーGNpre との比（ＧＮ比）とゲインとの関係を示した図である。Ｃの場合は、ＧＮ比の変化に対してゲインは一定であり、Ｄの場合には、ＧＮ比の変化に応じてゲインを変化させている。ここで、GNhon とGNpre は、それぞれの場合に発光しうる最大発光量である。複数種類のＳＢが装着可能な場合で、仮にGNpre が装着ＳＢにかかわらず一定であるとすると、GNhon の違いによってＧＮ比が変わってくる。
【００４０】
図１５は、図１４のＣ，Ｄの場合と、本発光時について本発光ガイドナンバー（単位：ＧＮ）とＳＢ光の到達距離（単位：距離の対数値）との関係を示した図である。ＳＢ光の到達距離の定義は、図１４の所で説明した通りである。図のように、本発光時とＤの場合は、ＧＮが大きくなるほど、つまり発光量が大きくなるほど、到達距離も伸びるが、Ｃの場合には、一定である。
【００４１】
仮に、Ｃの方式で予備発光を行ったとすると、本発光到達距離と等しい点ＰよりＧＮが小さい場合には、本発光到達距離の範囲内で予備発光の反射光を測定可能であるが、点ＰよりＧＮが大きくなると、予備発光到達距離が本発光到達距離よりも手前になってしまい、予備発光積分値を得ることができなくなる。その結果、このＧＮの範囲では本発光量の演算が不可能になる。
【００４２】
一方、Ｄの場合では、本発光量のＧＮに応じてゲインを変化させているので、予備発光量が一定でも到達距離が本発光時と同様に、ＧＮに応じて到達距離が伸びている。図１５では、図を見やすくするために、到達距離は、Ｄの方が本発光よりも若干手前になっているが、ＧＮ比に対するゲイン補正量を適当にすることにより、理論的に一致させることが可能である。
以上の説明において、Ａ，Ｃが従来の技術に、Ｂ，Ｄが本発明に、それぞれ対応する。
【００４３】
図１６は、マイコン１００のプログラムを示したフローチャート図である。カメラのレリーズスイッチ２７が半押しされることによってカメラの電源が入り、本プログラムが実行される。まず、ステップＳ１００において、閃光発光部３０内に設けられたＳＢマイコン（不図示）と通信を行い、そのＳＢのフル発光ガイドナンバＧＮ、予備発光１発あたりのガイドナンバＧＮｐ１（いづれもＩＳＯ１００時）を読み込む。ステップＳ１０１において、撮影レンズ内に設けられたレンズマイコン２５と通信を行い、撮影レンズの開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置等の情報を読み込む。次に、ステップＳ１０２において、感度設定部２９より手動又は自動によって設定された感度値を読み込む。さらに、ステップＳ１０３において、測光素子９により定常光測光を行い、ステップＳ１０１で読み込んだレンズ情報による補正を行ってＢ１〜Ｂ５の輝度情報を求め、その値を基にして、公知の手法によって定常光露出演算を行い、適正露出値ＢＶans を求める。ステップＳ１０４では、ＢＶans とフィルム感度値とから、撮影時の絞り値とシャッター値とを算出する。
【００４４】
ステップＳ１０５では、焦点検出部２３によって焦点検出を行い、ステップＳ１０６で算出されたデフォーカス量が０になるまで、レンズ駆動部２４によりレンズ光学系２６を駆動する。ステップＳ１０７では、合焦位置での撮影レンズのピント距離を被写体距離と見なし、その値をレンズマイコン２５から読み出す。そして、ステップＳ１０８において、レリーズスイッチ２７が全押しされたか否かを判別し、全押しの場合には、ステップＳ１０９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１１９へジャンプする。ステップＳ１０９では、クイックリターンミラー２を跳ね上げ、絞り１０をステップＳ１０４で求められた値まで絞り込みを行う。
【００４５】
ステップＳ１１０で予備発光のゲインを設定した後に、ステップＳ１１１で予備発光を行い、Ｓ１〜Ｓ５の測光積分値IGpre[1]〜IGpre[5]を算出する。ゲイン設定方法と予備発光の方法は後に詳しく説明する。予備発光が終了すると、ステップＳ１１２において、定常光積分を行い積分値IGtei[1]〜IGtei[5]を読み出す。定常光積分は、ゲイン設定及び積分時間を予備発光と等しく設定する。つまり、図８において、tpre＝tteiである。
ステップＳ１１３では、予備発光などで求められた積分値から、各調光領域Ｓ１〜Ｓ５におけるGV[1] 〜GV[5] を算出する。GV[i](i=1..5) とは、各領域における被写体反射率に関係する変数であり、単位ＥＶで表したものである。GV[i] の算出方法も後に詳しく説明する。ステップＳ１１４では、GV[i] の結果などを基にして、後に説明する手法により撮影時の本発光量を算出し、ステップＳ１１５において、その値を閃光発光部３０へ通信により伝達する。
【００４６】
そして、ステップＳ１１６においてシャッターを開き、ステップＳ１１７において閃光発光部３０により本発光の発光量制御を行う。本発光終了後は、ステップＳ１１８においてシャッター、絞り、ミラーを初期位置に復帰させる。ステップＳ１１９では、半押しタイマー起動後に、所定時間経過したか否かを判別し、所定時間内であれば、ステップＳ１０１へ戻って処理を繰り返し、タイマー切れであれば、処理を終了する。
【００４７】
図１７は、ゲイン設定部２８で設定するゲイン算出方法を示したサブルーチン・フローチャートである。図１６のステップＳ１１０が実行されることにより、本サブルーチンが呼び出されて実行される。まず、ステップＳ２０１において、高輝度カット領域の検出を行う。これは、定常光測光値Ｂ１〜Ｂ５の値を参照して、予備発光時の反射光積分に悪影響を及ぼす高輝度エリアをあらかじめ調光領域から除外する処理である。具体的には、Ｂ１〜Ｂ５のうち高輝度カットのしきい値であるBVcut ＿thを越える領域をカット対象領域とする。ただし、カット領域が３個以上になってしまった場合には、暗い方から３領域を調光領域とする。
【００４８】
次に、ステップＳ２０２において、ゲインを決定するための主要変数であるGav[i]（単位：ＥＶ,i=1..5 ）を算出する。Gav[i]は５領域の調光領域毎に算出され、その値が１増える毎にゲインが１ＥＶ上昇するようになっている。GaV[i]の算出方法については後で詳しく述べる。次に、ステップＳ２０３により、調光素子１３から出力される現在の温度に比例する数値Ｔを読み出す。
【００４９】
次に、ステップＳ２０４で、以下の数式２によって実際に調光素子１３に設定するゲインDApre[i]を算出する。
DApre[i]＝（pre ＿level[i]−GaV[i]*pre＿gamma ）*T/Tref ，（i=1 〜5 ）…（２）
ここで、pre ＿level[i]: 予備発光調光レベルの基準値
pre ＿gamma:ガンマ調整値
T:現在の温度
Tref: 調整時の温度
pre ＿level[i]，pre ＿gamma ，Trefは、それぞれカメラ内の不図示の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭなど）に格納されたデータである。
【００５０】
-GaV[i] とマイナスになっている理由は、図５に示した調光素子１３のDA端子電圧を低くすると、ゲインが高くなる仕様のためである。ちなみに、通常のTTL 調光の場合には、GaV にはフィルム感度に相等する値（以下単に、フィルム感度という）であるSV値がそのまま代入され、フィルム感度が１段上がればゲインも１段上げ、半分の像面露光量でstop信号が出力されるように制御している。
【００５１】
ただし、ステップ２０１により、高輝度カットの対象となった領域のゲインDApre[i]は、最小に設定し、実質上その領域の測光を行わないようにする。
【００５２】
次に、図１７のステップＳ２０２のGaV[i]の算出方法を説明する。GaV[i]は、調光素子１３の各領域毎に設定されるゲインを決定する主要変数であり、以下の数式３で求められる。
Gav[i]＝SvV ＋GnV −XmV −BvV ＋MvV −Sa[i] ，但し、i=1..5  …（３）
ここで、右辺の各変数についてそれぞれ説明する。
【００５３】
SvV は、撮像素子１４の感度に応じた補正値である。感度が大きいと本発光時の発光量が同じでも見かけ上遠くまで光が届くので、その分だけ、予備発光時のゲインを上げて積分出力を大きくし、予備発光も遠くまで届くようにする。具体的には、以下の数式４で与えられる。
SvV ＝SV−５  …（４）
ここで、SVは、撮像素子１４の感度値（単位：ＳＶ）である。５を引いているのは、ＳＶ＝５、すなわち感度がＩＳＯ１００のときに、SVv ＝０となるようにするためである。
【００５４】
GnV は、装着されたＳＢの本発光ＧＮと予備発光ＧＮのガイドナンバ差の補正値であり、以下の数式５で求める。
GnV ＝log2(GN ／GNp1／√(Qpre ＿max)) ＾2 ，  但し、GnV<GnVmax  …（５）
ここで、GnVmax:GnV上限値
log2:2を底とした対数を表す
GN:ISO100 時の本発光フル発光時のガイドナンバ
GNp1:ISO100 時の予備発光１発光あたりのガイドナンバ
Qpre＿max:予備発光の最大数
【００５５】
また、√（  ）は（  ）内の平方根、＾はべき乗を表す記号である。GnV は、本発光の最大ＧＮ（フル発光時）と予備発光の最大ＧＮ（１発光あたりGNp1のチョップ発光をQpre＿max 回発光した場合）との光量差をキャンセルするための変数である。対数の中の数値が２乗されているのは、ＧＮが√２倍で１ＥＶ変化するためである。ただし、あまりゲインを上げすぎると積分値のＳ／Ｎ特性が悪くなるので、GnV は、GnVmaxによってその上限値を制限する。
【００５６】
XmV は、距離信号によるゲインの補正値で以下の数式６で求める。
XmV ＝kxm*log2(GN*2 ＾｛(SV-5)/2｝／｛X*F ｝) ＾2   …（６）
ここで、kxm:距離補正係数
log2:2を底とした対数を表す
GN:ISO100 時の本発光フル発光時のガイドナンバ
＾2:２乗を表す
SV-5:ISO感度値（単位：SV）
（ GN の数値がISO100基準となっているため５を引いている）
X:そのときの撮影距離（単位:m)
F:そのときの絞り値（単位:Fナンバ)
【００５７】
GaV は、SvV とGnV によって、そのときのISO 感度と、GNによる本発光の最大到達距離とに応じたゲインに設定しているが、実際の撮影距離は、普通それよりも近距離にあるので、そのままではゲインが大きすぎて積分値がオーバーフローしてしまう可能性がある。そこで、XmV により被写体距離に応じてゲインを下げる。kxm は、過剰補正を防止するための補正係数であり、０．５程度の数値を用いる。
【００５８】
BvV は、日中シンクロ等のように周囲光が明るいときに、周囲光の影響でstop信号が出てしまうことを防止するための補正値である。周囲光の影響は、輝度が高いほど、また、距離が遠くなるほど強くなるので、それらをパラメータにして、以下の数式７で求める。
BvV ＝BVave −BVofset+log2(X＾2), 但し0<BvV<BvVmax  …（７）
BVave:高輝度カットされていない全調光エリアの平均輝度値（単位:BV ）
BVofset:オフセット調整値
log2:2を底とした対数を表す
＾2:２乗を表す
X:そのときの撮影距離（単位:m)
BvVmax: 輝度補正上限値
BVofset には、９（単位：ＢＶ）程度の数、BvVmaxには、２（単位：ＥＶ）程度の数を用いる。
【００５９】
MvV は、有効エリア数に応じたゲイン補正値であり、以下の数式８によって求める。
MvV=log2( １/mval)  …（８）
mval: 有効エリア数
【００６０】
通常は、Ｓ１〜Ｓ５の５領域とも有効であるとしてゲインの設定を行い、５領域の光電流の総和が所定値に達したときに、stop信号が出るようになっている。ところが、カット領域があるとその領域からの光電流が入らなくなるので、その分だけ他の領域のゲインを上げ、同じ発光量でstop信号が出るようにしておく。また、有効エリア数（mval）は、ステップＳ２０１の高輝度カット領域の検出で求めた高輝度カットされない領域数の総和である。
【００６１】
Sa[i] は、（絞り値）対（積分出力値）の非線形性を補正する値であり、絞り値の関数となる。また、領域毎（主に中央と周辺と）で値が異なる。Sa[i] の値は、閃光測光部３１の光学系等に依存するので、実際に絞り値と積分出力値との関係を測定して算出するのが望ましい。
【００６２】
図１８は、予備発光時の制御方法を示したサブルーチン・フローチャートである。図１６のステップＳ１１１が実行されることにより、本サブルーチンが呼び出されて実行される。まず、ステップＳ３０２により、図１７で求めた予備発光時のアンプゲインDApre[i]を閃光測光部３１へ設定する。
【００６３】
次に、ステップＳ３０３では、ＳＢの発光管のウォームアップのために２回のカラ打ち発光をした後に、ステップＳ３０４によって、予備発光回数を示す変数Ｑpre を０にセットし、予備発光時間ｔpre1の計時を開始すると共に、調光素子１３のＩＳ端子をＬにして積分を開始する。
【００６４】
ステップＳ３０５において、Ｑpre に１を加える。ステップＳ３０６では、ガイドナンバーＧＮp1において、予備発光を行い、ステップＳ３０７において、ストップ信号が出たか否かを判定し、ストップ信号が出た場合には、次のステップをとばしてステップＳ３０９へ進み、そうでない場合は、ステップＳ３０８へ進み、予備発光回数Ｑpre が最高回数のＱpre-max （標準値１６）回に達したか否かを判定する。Ｑpre-max 回に達したときには、予備発光を終了してステップＳ３０９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ３０５へ戻り予備発光を繰り返す。予備発光量の総和の上限を設けているので、本発光時の発光光量を確実に確保できる。
【００６５】
予備発光が終わると、ステップＳ３０９において、予備発光時間ｔpre の計時を終了する。そして、ステップＳ３１０において、調光領域Ｓ１〜Ｓ５に対応した積分値ＩＧ１(1) 〜ＩＧ１(5) を読み出して処理を終了する。
【００６６】
図１９は、図１６のステップＳ１１３で示したGV[i] の算出方法について説明するフローチャートである。GV[i](i=1..5) とは、前述したように、各領域における被写体反射率に関係する変数であり、標準反射率の被写体に対して適正露光量を与えるＳＢ光のガイドナンバを単位ＥＶで表したものである。
まず、ステップＳ４０１において、領域を指定する変数ｉに０を代入する。次に、ステップＳ４０２で、領域ｉが高輝度カット領域になっているか否かを判定し、そうであれば、その領域は調光の対象外であるので、ステップＳ４０５でその領域のGV[i] に９９を代入する。
【００６７】
ステップＳ４０３では、数式９を用いて、正味の積分値IG[i] を算出する。
IG[i] ＝IGpre[i]−IGtei[i]  …（９）
つまり、予備発光時の積分値から、予備発光なしで周囲光のみで積分した値を引くことにより、予備発光のみの反射光による積分値を求める。
【００６８】
ステップＳ４０４では、IG[i] が０以下であるか否かを判定し、０以下であれば、GV[i] を算出不可能であるので、ステップＳ４０５へ進む。GV[i] ＞０であった場合には、ステップＳ４０６において、GV[i] を算出する。GV[i] は、以下の数式１０によって求められる。
【００６９】
GV[i] ＝log2（GNrtn[i]）2   …（10）
ここで、GNrtn[i]は、以下の数式１１で求められる。
【００７０】
GNrtn[i]＝
GNp1* √(Qpre)* √(2＾(Gav[i] ＋Sa[i])* √(IGstop/mval/IG[i]) …（11）
ただし、GNp1: 予備発光１発光あたりのガイドナンバ（ISO100換算)
Qpre: 予備発光回数
IGstop:stop 信号が出るときの各IG[i](i=1..5) 値の総和。
mval: 有効領域数
IG[i]:各エリアの予備発光の正味の積分値
【００７１】
GNrtn[i]の意味合いは、そのGNrtn[i]で発光すれば、エリアｉは基準露光量( ＩＳＯ１００で0.1Lx4s)が得られるというものである。つまり、被写体が標準反射率の場合、距離Ｘ、絞りＦに対して、以下の数式１２が成立する。
【００７２】
GNrtn[i]＝Ｘ* Ｆ  …（12）
従って、GV[i] は、標準反射率被写体に対して、基準露光量を与えるガイドナンバを単位ＥＶに変換したものである。また、数式１０、１２から、GV[i] はGNrtn[i]を算出することなしに、以下の数式１３によって求められる。
【００７３】
GV[i] ＝
log2(GNp1 ＾2*Qpre) ＋(Gav[i] ＋Sa[i])＋log2(IGstop/mval/IG[i])   …(13)
その後、ステップＳ４０７でｉをインクリメントした後に、ステップＳ４０７でｉが５を越えているか否かを判定し、５以下の場合は、ステップＳ４０２へ戻り、ｉ＞５であれば処理を終了する。
【００７４】
次に、図１６のステップＳ１１４の本発光量算出方法について説明する。まず、数式１３で求められた各領域のGV[i] を用いて、各領域の被写体反射率RefEV[i]を数式１４を用いて算出する。
【００７５】
RefEV[i]＝２* Ｘ＋AV−GV[i] ， (i=1..5)   …（14）
ただし、Ｘ：撮影距離（単位：ｍ）
AV：撮影絞り値（単位：ＡＶ）
【００７６】
ここで、RefEV[i]は、反射率が標準値であった場合は０、反射率が標準よりも＋１段高かった場合は＋１、同様に、−１段では−１となるような変数である。次に、RefEV[i]を用いて、反射率に応じた各領域に対する重み付け数RefG[i] を数式１５を用いて算出する。
【００７７】
RefG[i] ＝１／（２＾（Abs （RefEV[i]) ）），  (i=1..5)  …（15）
ただし、Abs(  ) は、（  ）内の絶対値を求める関数である。RefG[i] は、図２０に示すように、被写体の反射率が標準値のばあいには１、また、標準値から離れるに従って小さくなっていく変数である。
【００７８】
次に、数式１６により、RefG[i] を規格化し、各領域に対する重みwt[i] を算出する。
wt[i] ＝RefG[i] ／  （RefG[i] ），  (i=1..5)  …（16）
ただし、  （  ）は、（  ）内の変数RefG[i](i=1..5) の総和を求める関数である。次に、数式１４で求めたRefEV[i]を再び用いて、数式１７により被写界全体での反射率補正値RefMain を算出する。
【００７９】
RefMain ＝log2（  (wt[i]* ２＾RefEV[i]) ），  (i=1..5)  …（17）
ただし、  （  ）は数式１６と同様の関数、log2は、２の対数を表す関数である。RefMain を用いて、本発光量補正値deltaYを数式１８により算出する。
【００８０】
deltaY＝krm*RefMain   …（18）
反射率とdeltaYの関係を図２１に示す。ここで、krm は反射率の補正度合いを調節する定数でありkrm ＝０．５程度の数値を用いるが、必要に応じて変更可能にしてもよい。
【００８１】
数式１６、１８により、wt[i] ，deltaYが求まったら、数式１９によって、本発光量倍数Ｋｇｎを算出する。
【００８２】
Kgn ＝IGstop／mval／  （IG[i]*wt[i] ）*GH*DY  …（19）
IGstopは、数式１１で用いたものであり、GH，DYは、以下の数式２０、２１で求められる。
【００８３】
GH＝２＾（Gav[i]＋Sa[i] ）  …（20）
DY＝２＾（deltaY−SV＋５）  …（21）
ここで、記号＾は、べき乗を表す関数、SV,GnV,XmV,BvVは、数式１１で用いたものである。
【００８４】
Kgn は数式２２で示す通り、本発光量を予備発光時の何倍にするかを表す変数である。
GNhon ＝ＧＮpre*√(Kgn)   …（22）
ただし、ＧＮhon ：本発光ＧＮ
GNpre ：予備発光ＧＮ
Kgn に√が掛かっているのは、ＧＮが√２倍で１ＥＶ変化する性質があるためである。
【００８５】
以上のように本実施形態によれば、以下のような、作用・効果がある。
（１）ゲイン設定部２８は、従来のように、絞り値をパラメータとしたゲイン設定ではなく、数式３で示したように、感度値ＳｖＶ、第１の発光量上限値と第２の発光量上限値との比ＧｎＶ、撮影距離ＸｍＶ、被写体輝度ＭｖＶ等のうちの少なくとも１つの情報を用いて、閃光測光部３１のゲイン設定を行うので、本発光量を正確に計算して、閃光発光撮影時の露出精度を向上させることができる。
【００８６】
（２）ゲイン設定部２８は、第２の発光量上限値で発光させた場合に、数式４に示すように、適正露出を与え得る最遠の光到達距離ＳｖＶを、感度値ＳＶを用いて求め、第１の発光量上限値で発光させた場合の閃光測光部の測光出力の検出限界距離が、光到達距離とほぼ等しくなるようなゲイン補正値を用いてゲイン設定を行うので、簡単な計算でゲイン補正値を求めることができる。
【００８７】
（３）ゲイン設定部２８は、数式５に示すように、第１の発光量上限値（ＧＮｐ１）と第２の発光量上限値（ＧＮ）との比に応じたゲイン補正値（ＧｎＶ）を用いてゲイン設定を行う。例えば、図１４に示すように、本発光のガイドナンバーと予備発光のガイドナンバーの比に応じて、ゲインを変化させるようする。このため、図１５に示すように、その比（発光量）が大きくなるにしたがって、到達距離を延ばすように補正することができる。
【００８８】
（４）ゲイン設定部は、数式６に示すように、第２の発光量上限値で発光させた場合に適正露出を与え得る最遠の光到達距離（ＧＮ／Ｆ）と、撮影距離（Ｘ）との比に応じたゲイン補正値を用いてゲイン設定を行う。つまり、その比が大きくなると、ゲインを下げる方向に補正する。従って、撮影距離がかわっても、正確な補正を行うことができる。
【００８９】
（５）  ゲイン設定部は、数式７に示すように、被写体輝度が高くなった場合に、ゲインを小さくするようにゲイン設定を行うので、日中シンクロ等のように周囲光が明るい場合でも、その影響を防止することができる。
【００９０】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、第１及び第２の発光量上限値の関係について、第２の発光量上限値は、いま発光管がもつ最大発光量（例えば、充電が９０％であれば、その量）から、予備発光時に使用した発光量（第１の発光量上限値）を引いた上限値という意味で用いているが、第２の発光量上限値は、もともと発光管がもつ最大発光量、例えば、ガイドナンバ等から、予備発光時に使用した発光量を引いたものと、考えてもよい。
【００９１】
第１及び第２の発光量上限値を使用する例で説明したが、いずれか１つしか求められない場合には、それを定数（典型的な値、例えば、フル充電したときの値など）として扱ってもよい。
また、第１の発光量上限値に対する第２の発光量上限値の比を用いているが、逆に、第２の発光量上限値に対する第１の発光量上限値の比としてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、予備発光時の発光量が小さい場合でも測光精度を確保し、その結果、本発光量を正確に計算して、閃光発光撮影時の露出精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光学系を示した図である。
【図２】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の定常光測光部の分割形状と焦点検出部を示す図である。
【図４】本実施形態の閃光測光部の光学系及び分割形状を示す図である。
【図５】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわかりやすく示した図である。
【図６】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわかりやすく示した図である。
【図７】本実施形態の調光素子の端子とその動作をわかりやすく示した図である。
【図８】実施形態の予備発光時の動作をわかりやすく説明した図である。
【図９】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した図である。
【図１０】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した図である。
【図１１】各種条件と積分出力との関係を簡潔に示した図である。
【図１２】各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図である。
【図１３】各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔に示した図である。
【図１４】各種条件とゲインの関係を簡潔に示した図である。
【図１５】各種条件とＳＢ光の到達距離との関係を簡潔に示した図である。
【図１６】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１８】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１９】本実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図２０】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図である。
【図２１】反射率と各変数との関係を簡潔に示した図である。
【図２２】従来の技術を示した図である。
【符号の説明】
１  撮影レンズ
２  クイックリターンミラー
３  拡散スクリーン
４  コンデンサレンズ
５  ペンタプリズム
６  接眼レンズ
７  測光用プリズム
８  測光用レンズ
９  測光素子
１０  絞り
１１  シャッター
１２  調光用レンズ
１３  調光素子
１４  撮像素子
１５  閃光発光部
１６  サブミラー
１７  焦点検出部
２１  定常光測光部
２２  露出演算部
２３  焦点検出部
２４  レンズ駆動部
２５  レンズマイコン
２６  レンズ光学系
２７  レリーズ・スイッチ
２８  ゲイン設定部
２９  感度設定部
３０  閃光発光部
３１  閃光測光部
１００  マイクロプロセッサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0004406954.tif 000019
【図１９】
0004406954.tif 000020
【図２０】
0004406954.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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