JP2004325588A - ストロボ発光制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストロボ撮影で得られた画像に白飛びが発生するのを防止する。
【解決手段】ストロボ光の輝度が十分小さいときにストロボ発光停止信号が出力されるように、ストロボ停止予定時間及び標準輝度での露光開始時間が予め定められている。シャッタボタンの半押し操作に応答して主要被写体の輝度を測定し、標準輝度と測定輝度との差に応じて露光開始時間を補正する。シャッタボタンの全押し操作に応答してストロボ発光が行われ、露光開始時間が経過したときに被写体の露光を開始する。被写体から反射されるストロボ光を調光センサで受光し、この受光量が所定レベルに達したときに発光停止信号を出力する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロボ撮影中に発光停止信号を出力してストロボ発光を停止する発光制御方法に関し、さらに詳しくは、発光停止信号が回路を伝達する間に過度のストロボ光が発せられることにより、画像が明るくなってしまうのを防止する発光制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ストロボ光の発生時間を調節するオートストロボ装置は、銀塩カメラのみならずデジタルカメラにも備えられており、ストロボ発光により被写体像が過度に明るくなるのを防止する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された従来のオートストロボ装置では、主要被写体までの距離情報とメインコンデンサの充電電圧情報とから、発光時間テーブルを参照して最適な発光時間を求めている。また、特許文献２に記載されたオートストロボ装置では、被写体から反射されたストロボ光を受光し、この受光量が基準レベルを超えたときにストロボ発光を停止させるとともに、測距装置によって測定された撮影距離に応じて前記基準レベルを変更する。これにより、撮影距離の違いに関わらず、適正なストロボ撮影が可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３５６８４号公報
【特許文献２】
特開２０００−１３４５３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献に記載されたオートストロボ装置では、カメラ内部に備えられた調光制御回路において発光停止信号が発生され、これを発光回路へ出力することでストロボ放電管へ流れる電流を遮断している。このため、図６のグラフに示すように、最適なタイミングで発光停止信号が出力されたとしても、信号が回路内を伝達するのに一定の時間が必要となるため、ストロボ発光が完全に停止するまでに一定時間の遅延が生じる。この遅延時間中に過度のストロボ光（図中斜線部分）が被写体に照射されるため、結果として露光量が増加する。
【０００６】
撮影条件によっては、ストロボ光の輝度がピークにある時に発光停止信号が発せられる場合があり、かかる場合には、過度に発せられるストロボ光の光量は非常に大きなものとなる。高感度撮影や近距離撮影を行う場合では、ストロボ光量の増加による影響がさらに大きくなり、得られた画像に白飛びが発生しやすくなる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、信号遅延に起因して過度に照射されるストロボ光量を少なくして、白飛びの発生を抑えることのできるストロボ発光制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のストロボ発光制御方法は、ストロボ発光停止信号を発生する発光停止予定時間を設定した後、調光センサで受光されるストロボ反射光の光量が、発光停止予定時間までの間に発光停止レベルに達するときの起算時間を算出し、この起算時間を被写体の露光開始時間として設定することを特徴とする。
【０００９】
ストロボ発光を開始する前に被写体輝度の測定を行い、この被写体輝度の値に基づいて露光開始時間を補正される。また、ストロボ発光及び被写体の露光が行われているときに、調光センサが駆動される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発光制御方法をデジタルカメラに適用した例を示す。図１に示すように、デジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２を組み込んだレンズ鏡筒１４、対物側ファインダ窓１６、主要被写体までの距離（撮影距離）を測定する測距センサ１８、ストロボ発光窓２０と、調光センサ２２とが設けられている。レンズ鏡筒１４は、デジタルカメラ１０の電源がオフの時には、カメラ本体内に沈胴しており、電源の投入に伴いカメラ本体内から前方へ繰り出される。
【００１１】
調光センサ２２は、ストロボ発光部２０から被写体へ照射されるストロボ光の反射光を受光し、受光輝度に応じたレベルの受光信号を出力する。調光センサ２２には、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタが用いられる。
【００１２】
デジタルカメラ１０の上面にはシャッタボタン２４が設けられる。シャッタボタン２４が半押し操作されたときに被写体の測光及び測距が行われ、全押し操作されたときに１フレーム分の被写体の撮影が行われる。デジタルカメラ１０の一方の側面には、メモリカード２６をカメラ内部にセットするカードスロットが設けられ、このカードスロットは開閉式の保護カバー２８によって保護されている。また、デジタルカメラの背面には、電源ボタンや動作モード選択ボタンを含む操作部３０、被写体像を表示するＬＣＤパネル３２等が設けられている。この操作部３０を介して外部操作することにより、撮影モード・再生モードの切り替えを行うことができる。
【００１３】
デジタルカメラの電気的構成を図２に示す。デジタルカメラ１０には、撮像部３４、オートストロボ装置３６、メモリ３８、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４０等が設けられ、これらの動作はシステムコントローラ４２によって制御される。
【００１４】
撮像部３４では、撮影モード時に測距センサ１８によって主要被写体までの距離（撮影距離）が測定され、撮影距離情報がシステムコントローラ４２に送られる。システムコントローラ４２は、図示しないフォーカス機構を駆動して撮影レンズ１２のピント合わせを行い、被写体像をＣＣＤイメージセンサ４４の光電面に結像させる。ＣＣＤイメージセンサ４４は、電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、電荷の転送などがＣＣＤドライバ４６によって制御され、光学的な被写体画像を電気的な撮像信号に変換して出力する。出力された撮像信号はアンプ４８において適当なゲインで増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ５０に送られてデジタル変換され、画像データが生成される。アンプ４８のゲインはシステムコントローラ４２によって設定され、このゲインによりデジタルカメラ１０の撮影感度が設定される。
【００１５】
ＣＣＤイメージセンサ４４から出力される撮影信号は測光部５２にも送られる。測光部５２では、撮影信号の信号レベルから被写体輝度を算出し、これをシステムコントローラ４２へ送る。この被写体輝度情報は、シャッタ速度、絞り値、及び後述する露光開始時間を決定する際に用いられる。
【００１６】
画像データ処理回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ５０から入力される画像データに対してマトリクス演算、ホワイトバランス調節、ガンマ補正等の信号処理を行う。画像データ処理回路５４は、信号処理済みの画像データに対して、ＮＴＳＣ方式に対応した映像信号を生成し、ＬＣＤドライバ５６を介してＬＣＤパネル３２に順次出力する。これにより、ＬＣＤパネル３２は、被写体画像を連続的に表示する電子ビューファインダとして機能する。
【００１７】
システムコントローラ４２は、Ｉ／Ｆ回路４０を介してシャッタボタン２４や操作部３０から入力される信号に応じた処理を行うとともに、メモリカード２６への画像データの読み出しと書き込みを行う。システムコントローラ４２は、被写体の撮影が行われるごとに、画像データ処理回路５４でデータ圧縮処理された画像データをメモリカード２６へ書き込む。また、再生モードでは、入力部３０の操作により選択された画像データがメモリカード２６から読み出され、画像データ処理回路５４にてデータ伸張処理されてからＬＣＤパネル３２に送られる。これにより、メモリカード２６に保存されている画像を、静止画としてＬＣＤパネル３２に表示することができる。
【００１８】
オートストロボ装置３６は、ストロボ発光回路６０、放電管６２、調光回路６４、調光センサ２２から構成される。ストロボ撮影を行う場合は、システムコントローラ４２からの制御信号によって発光回路６０内のメインコンデンサが充電され、シャッタボタン２４の全押し操作に同期してシンクロ信号が発光回路６０及び調光回路６４に入力される。発光回路６０では、シンクロ信号の入力によりメインコンデンサ内に蓄えられた電荷を放電管６２に流すことで、被写体に向けてストロボ光を照射する。
【００１９】
調光回路６４は、シンクロ信号が入力され、かつ、ＣＣＤイメージセンサ４４による被写体の露光が開始されたときに、調光センサ２２を駆動して被写体からのストロボ反射光の輝度に応じた輝度信号を検出する。調光回路６４は、調光センサ２２からの輝度信号を時間積分し、この積分値が予め設定された閾値に達したときに、発光停止信号を発光回路６０に出力する。ストロボ発光を停止する閾値は、撮影感度に基づいてメモリ３８内の閾値テーブルを参照することで決定され、システムコントローラ４２によって調光回路６４にセットされる。発光回路６０は、調光回路６４からの発光停止信号を受けて放電管６２へ流す電流を遮断し、ストロボ発光を停止する。
【００２０】
発光停止信号が調光回路６４から発光回路６０へ送られるまでに一定のタイムラグが生じるため、発光停止信号が発生した後もストロボ光が被写体に一定時間照射される。これにより、ストロボ光が被写体に過度に照射されるため、撮像により得られた画像が明るくなり、あるいは白飛びが生じてしまう。これを防止するために、本実施例では、発光停止信号の発生タイミングを決定した後に、露光開始のタイミングを決定している。
【００２１】
ストロボ光の発光特性を表す図３において、発光開始時間にシンクロ信号が入力されると、ストロボ発光が開始されて発光輝度が急激に増加し、ピークを過ぎた後に輝度がなだらかに減少する。メモリ３８には、発光開始時間を基準とした発光停止予定時間Ｔ１、及び、標準輝度、標準撮影距離の被写体を撮影する場合の露光開始時間Ｔ２に関するデータが記憶されている。
【００２２】
上記Ｔ１，Ｔ２の決定は、以下のようにして行われる。図３の発光特性より、ストロボ発光輝度がピーク輝度に比べて十分小さくなる時点を発光停止予定時間Ｔ１として予め決定する。デジタルカメラ１０の製造時に、標準輝度、標準撮影距離の被写体にストロボ光を照射して、その反射光を調光センサ２２で検出する。調光センサ２２で得られた反射光輝度特性より、発光停止予定時間Ｔ１から所定時間遡った時点での調光センサ２２の受光量を算出する。この受光量がストロボ発光を停止する閾値に達したときの時間を、露光開始時間Ｔ２として決定する。このＴ１，Ｔ２値は、製造時にメモリ３８内にセットされる。
【００２３】
メモリ３８には、被写体の測定輝度と標準輝度との差に対する、露光開始時間の補正テーブルが、各撮影感度ごとに設けられている。システムコントローラ４２は、測光部５２で測定された被写体輝度より、上記補正テーブルを参照して測定輝度に適した露光開始時間Ｔ２を設定する。
【００２４】
図４のフローチャート及び図５の被写体輝度のグラフを用いて、上記構成の作用を説明する。なお、図５において、横軸に平行な直線部分は、ストロボ発光前後の被写体輝度の大きさを表している。
【００２５】
撮影モード下では、ＣＣＤイメージセンサ４４が撮像した被写体画像が連続的にＬＣＤパネル３２に表示されている。ストロボ撮影を行う場合には、操作部３０を操作してストロボ撮影モードを選択する。ＬＣＤパネル３２内の画像を観察してフレーミングを決定し、シャッタボタン２４を押圧してストロボ撮影を開始する。
【００２６】
シャッタボタン２４が半押し操作されたことを検出すると、システムコントローラ４２は、測距センサ１８からの距離情報を基に撮影距離を決定し、撮影レンズ１２を駆動して主要被写体にピントを合わせる。その後、ＣＣＤイメージセンサ４４から送られる撮像信号の信号レベルより、主要被写体の輝度が測光部５２によって測定され、それが被写体輝度情報としてシステムコントローラ４２に送られる。この被写体輝度情報に基づき、撮影感度、シャッタ速度等がシステムコントローラ４２によって決定される。
【００２７】
次に、システムコントローラ４２は、撮影感度情報よりストロボ反射光の閾値を設定するとともに、測定された被写体輝度と標準輝度との差からメモリ３８内のテーブルを参照して露光開始時間Ｔ２を決定する。これにより、ストロボ発光開始時間を基準として、露光開始時間Ｔ２及びストロボ発光停止時間Ｔ１が定められ、撮影準備が完了する。
【００２８】
その後、システムコントローラ４２は、シャッタボタン２４が全押し操作されたことを検出してシンクロ信号を発光回路６０へ送り、放電管６２を通電してストロボ光を被写体に向けて照射する。このシンクロ信号は調光回路６４にも送られる。ストロボ発光の開始後、時間Ｔ２が経過すると、システムコントローラ４２は、ＣＣＤイメージセンサ４４を駆動して１フレーム分の被写体の撮像を行うと同時に、調光センサ２２を駆動してストロボ反射光の受光を開始する。
【００２９】
被写体を撮像する間、調光センサ２２は被写体から反射されるストロボ光を受光し、被写体輝度に応じたレベルの受光信号を調光回路６４へ送る。時間Ｔ３において、受光量が調光回路６４で設定された閾値に達し、ストロボ停止信号が調光回路６４から受光回路６０へと送られる。受光回路６０は、このストロボ停止信号を受けて放電管６２に流す電流を遮断し、ストロボ発光を停止する。その後、所定の露光時間が経過したときに、ＣＣＤイメージセンサ４４による被写体の撮像を停止し、撮像信号がデータ処理回路５４へ送られて画像データが生成される。生成された画像データは、ＬＣＤパネル３２に表示され、あるいは圧縮されてメモリカード２６へ送られる。
【００３０】
このように、ストロボ発光量が小さいときに発光停止するようにストロボ発光停止時間を定め、これを基に露光開始時間を決定することにより、発光停止信号の発生からストロボ停止までの遅延に起因する過露光分（図５の斜線部分）を小さく抑えることができる。これにより、ストロボ光が過度に照射されることがなくなるため、高感度で撮影する場合や近距離撮影の場合に白飛びが発生することがなくなる。また、ストロボ撮影を行うことで適正な明るさの画像を得ることができるため、白飛びを防止するためにストロボ発光なしで撮影を行った後に画像加工をして最適な画像を得るといった煩雑な処理を行う必要がなくなる。
【００３１】
なお、撮影中に被写体輝度が変動したり、ストロボ光の全てが反射されない場合もあり、発光停止予定時間Ｔ１と実際の発光停止時間Ｔ３との間に多少の誤差が生じる。しかし、この誤差は無視できるほど小さいため、撮像で得られた画像の明るさに影響が生じることはない。
【００３２】
上記実施例では、被写体輝度情報を用いて露光開始時間Ｔ２を定めているが、撮影距離情報も用いてＴ２の値を決定しても良い。この場合では、露光開始時間Ｔ２を決定するテーブルを、各撮影距離ごとにメモリ３８内に記憶しておく。測距センサ１８で測定された撮影距離情報に対応するテーブルをメモリ３８から読み出し、被写体輝度に応じて露光開始時間Ｔ２の値を補正する。また、メインコンデンサの充電電圧に応じて、露光開始時間Ｔ２を補正しても良い。
【００３３】
上記実施例では、ストロボ発光開始の後に露光を開始するように、露光開始時間Ｔ２が設定されているが、被写体輝度が小さい場合や主要被写体までの距離が長い場合には、ストロボ発光開始前に露光を開始するように露光開始時間Ｔ２を設定しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の発光制御方法によれば、ストロボ発光停止信号を発生する発光停止予定時間を設定した後、発光停止予定時間までの間にストロボ反射光の受光量が発光停止レベルに達するときの起算時間を算出し、この起算時間を被写体の露光開始時間として設定するから、発光停止信号の出力タイミングを予め設定することができる。ストロボ光の輝度が十分小さくなったときに発光停止信号を出力することで、過度に照射されるストロボ光の光量が小さくなり、撮像される画像に白飛びが発生するのをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ストロボ光の発光輝度の時間遷移を示すグラフである。
【図４】ストロボ撮影時のデジタルカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図５】ストロボ撮影時の被写体輝度の時間遷移を示すグラフである。
【図６】従来例における、被写体輝度の時間遷移を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ
２２ 調光センサ
２４ シャッタボタン
３４ 撮像部
３６ オートストロボ装置
６０ 発光回路
６４ 調光回路

Claims (3)

1. 被写体の露光中に調光センサを駆動して被写体で反射されるストロボ光を受光し、受光量が前記発光停止レベルに達したときに、前記ストロボ発光停止信号を発生してストロボ発光を停止するストロボ発光制御方法において、
   前記ストロボ発光停止信号を発生する発光停止予定時間を設定した後、前記調光センサで受光されるストロボ反射光の光量が、前記発光停止予定時間までの間に前記発光停止レベルに達するときの起算時間を算出し、この起算時間を被写体の露光開始時間として設定することを特徴とするストロボ発光制御方法。
2. ストロボ発光を開始する前に被写体輝度の測定を行い、この被写体輝度の値に基づいて前記露光開始時間を補正することを特徴とする請求項１記載のストロボ発光制御方法。
3. ストロボ発光及び被写体の露光が行われているときに、前記調光センサを駆動して被写体で反射されるストロボ光を受光することを特徴とする請求項１又は２記載のストロボ発光制御方法。

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