JPH01304435A - 露出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は照射角度が可変のバウンスストロボに係り、
特に、その露出制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ストロボはカメラに内蔵されていたり、ホット
シューを介してカメラに接続されている。

そのため、被写体に向けて照明光を直接照射して撮影を
行うと、ストロボの発光部と撮影レンズの光軸との間隔
が小さいため、いわゆる赤目現象が発生することがある
。また、直接照射の場合、被写体の後に壁があると、被
写体の影が壁に出てしまい、写真にもその影が写ってし
まう欠点がある。

これらの対策として、バウンスストロボによる間接照射
がある。バウンスストロボの照射角度は可変であるので
、天井や壁に向けてストロボを発光させ、その反射光で
被写体を間接照射して撮影を行なう。

従来の間接照射の際の露出制御方法は、被写体からの反
射光を積分して、積分値が所定値に達した時点で発光を
停止する方法と、入射光式のフラッシュメータでテスト
発光させてから適正絞り値を求める方法があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者の被写体からの反射光を積分する方法では、被写体
の反射率を考慮していないので、反射率によって積分値
が影響を受けてしまう。そのため、被写体が白い場合、
その反射率が標準の反射率よりも高いので、積分完了す
るまでの時間が短く、露出アンプになり、白色が灰色っ
ぽく写し込まれてしまう。逆に、被写体が黒い場合、そ
の反射率が低いので、積分完了するまでの時間が長く、
露出オーバになり、やはり黒色が灰色っぽく写し込まれ
てしまう。

後者のテスト発光する方法では、入射光式のフラッシュ
メータという特別な測定器を用意する必要があり、一般
の撮影には向いていない。

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
バウンスストロボによる間接照射撮影の際の露出を被写
体の反射率によらず常に適正に制御できる簡単な構成の
露出制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による露出制御装置はストロボと被写体との距
離、ストロボからの光を被写体に向けて反射する物体と
ストロボとの距離、物体の反射率を測定する測定部と、
これらの測定値から適正露出値を求める演算回路と、適
正露出値がカメラの制御可能な露出範囲以外の場合、警
告を発生、または撮影を禁止する警告／禁止部を具備す
る。

〔作用〕

この発明によれば、ストロボと被写体との距離、ストロ
ボと反射物体との距離から間接照射の際のストロボから
の光の実際の光路長を求め、物体の反射率と直接照射の
際のガイドナンノくから間接照射の際のガイドナンバを
求め、これらから求めた間接照射の際の適正露出値がカ
メラの制御可能な露出範囲以外の場合、警告を発生、ま
たは撮影を禁止することにより、露出の不適正な撮影を
未然に防止することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明による露出制御装置の実
施例を説明する。

一般に、フラッシュマチック撮影時の適正な絞り値ＦＮ
ｏはストロボのガイドナンノくをＧＮ、被写体距離をＤ
とすると、次のように表わされる。

ＧＮ−ＦＮｏ　　−Ｄ　　　　　　　　　　　　−（１
）第１図に間接照射の概念図を示す。間接照射の場合、
ストロボからの光は一度反射物体１４で反射してから被
写体１２に到達するので、（１）式における被写体距離
りはストロボ１０と実際の被写体１２との距ＭＬａでは
なく、ストロボ１０と仮想の被写体１２ａとの距離Ｌｃ
である。ここで、実際の被写体１２と反射物体１４との
距離と、仮想の被写体１２ａと反射物体１４との距離は
ともに距離Ｌｂである。距離Ｌｃは次のように表わされ
る。

Ｌ　ｃ　−Ｌ　ａ　／　ｃ　ｏ　ｓθ　　　　　　・　
（２）−２Ｌｂ／ｓｉｎθ　　　　　−（２ａ）ストロ
ボ１０の間接照射の際の照射角度θはＬａとＬｂから次
のように表わされる。

θ−ｔ　ａ　ｎ’　　（２Ｌｂ／Ｌａ）　　　−（３）
また、間接照射時のガイドナンバＧＮｎは直接照射の場
合のガイドナンバＧＮｏに反射物体の反射率ｎ（所定の
入射エネルギに対する反射エネルギの比）を乗じて求め
られ、次のように表される。

直接照射の場合のガイドナンバＧＮｏは予め決まってい
る。

Ｇ　Ｎ　ｎ　＝　Ｊｉ　Ｘ　Ｇ　Ｎ　ｏ　　　　　　　
−（４）（１）式のＤに（２）式、または（２ａ）式の
Ｌｃを代入し、（１）式のＧＮに（４）式のＧＮｎを代
入することにより、間接照射に於ける適正な絞り値ＦＮ
ｏは次のように表わされる。

（２）式を代入した場合： Ｆ　Ｎ　ｏ　−Ｇ　Ｎ　ｎ　／　Ｌ　ｃ−ｆＴｘＧＮｏ
ｘｃｏｓ　　θ＋Ｌａ −５Ｘ　Ｇ　Ｎ　ｏ　＋　Ｌ　ａ Ｘｃｏｓ　１ｊａｎ’　　（２Ｌ　ｂ／　Ｌ　ａ）ｌ−
（５）（２ａ）式を代入した場合： Ｆ　Ｎ　ｏ　−Ｇ　Ｎ　ｎ　／　Ｌ　ｃ−５ＸＧＮｏｘ
ｓｉｎθ÷２Ｌｂ −（’；；　ｘ　ｃ、　Ｎ　Ｏ＋　２　Ｌ　ｂＸｓｉｎ
　ｆｊａｎ’　　（２Ｌ　ｂ／Ｌ　ａ）ｌ−（６）すな
わち、（５）式、または（６）式から間接照射時の適正
絞り値ＦＮｏは被写体距離Ｌａ、反射物体距離Ｌｂ、反
射物体の反射率ｎと、ガイドナンバ（直接照射時）ＧＮ
ｏとから求めることができる。ガイドナンバ（直接照射
時）は既知であるため、間接照射時の適正絞り値ＦＮｏ
を求めるためには、被写体距離Ｌａ、反射物体距離Ｌｂ
。

反射物体の反射率ｎがわかればよい。

次に、被写体距離Ｌａ、反射物体距離Ｌｂ、反射物体の
反射率ｎの求め方を説明する。ここでは、ＰＳＤ　（光
位置検出素子）を（り用する方法を説明する。

第２図はＰＳＤの断面構造を示す図である。

ＰＳＤは高比抵抗ｎ層（１層）の表面に高比抵抗層のｐ
″″層を、裏面に高比抵抗層のｎ子局を配した構造にな
っている。ＰＳＤ表面の一点Ｑに光スポットを照射した
ときに生成された電子−正孔対のうちｐｎ接合に達した
ギヤリアは高比抵抗層のｐ−層で光の入射点Ｑから取出
し電極Ａ、Ｂまでの距離に逆比例して分割され、それぞ
れの電極Ａ。

Ｂから取出される。従って、これらの電流値より光の入
射点Ｑの位置を求めることができる。

光スポットの入射により半導体内に発生したキャリアは
空乏層内の電界でドリフトされ、正孔はｐ−層へ、電子
はｎ層（ｉ層）へ達する。ｐ−層に注入された正孔は抵
抗Ｒ１，Ｒ２を流れる成分に分割され、電流ＩＩ、Ｉ２
として電極Ａ、Ｂより取出される。

電極Ａ、Ｂの中点から光入射点Ｑまでの距離をＸ１点Ｑ
から電極Ａまでの抵抗をＲ１、点Ｑから電極Ｂまでの抵
抗をＲ２、電極Ａ、Ｂ間の距離をΩ、電極Ａ、Ｂ間の抵
抗をＲｐとすると、ＩＩ。

Ｉ２は次のように表わされる。

１１−　（Ｒ２／Ｒｐ）　　Ｉ　ｏ　　　　・・・（７
）Ｉ２＝　（Ｒ１／Ｒｐ）Ｔｏ　　　　・・・（８）１
ｏ−１１＋Ｉ２　　　　　　　−（９）表面抵抗層の比
抵抗の分布が一様であれば、抵抗Ｒ１，Ｒ２は点Ｑから
電極Ａ、Ｂまでの距離に比例して、次のように表わすこ
とができる。

Ｒ１−（Ｒｐ／２）ｆｌ＋　（２Ｘ／１））ｌ・・・（
１０）Ｒ２−（Ｒｐ／２）［１−（２Ｘ／４２　））・
・・（１１）（１０）、（１１）式を（７）、（８）式
に代入すると、次の関係が得られる。

１　１　＝　　（１／２）ｆｌ　−（２Ｘ／Ｒ）１１　
　。

・・・　（１２） １２−　（１／２）ＩＩ　＋　（２Ｘ／Ｒ月■０・・・
　（１３） ここで、光の入射点Ｑの位置と、電流Ｉｏの値に影響さ
れないでＸを検出するには、Ｘを出力電流ＩＩ、１２の
比として以下のような正規化演算で表わせばよい。

（１２−１１）／　（Ｉ２＋Ｉ　１） ＝（Ω／２）・Ｘ　　　　　　　　・・・（１４）（１
４）式から入射スポット光の大きさに依存せずに、入１
＝１位置Ｘを知ることができる。

第３図はこのようなＰＳＤを用いた距離Ｍｊ定の原理図
である。

ＰＳＤ３８とＩ　ＲＥＤ等の赤外線発光素子３０とを互
いに基線長Ｓだけ離して配置し、Ｉ　ＲＥＤ３０、ＰＳ
Ｄ３８の上に焦点距／！／ｌ　ｆ　（１）　し＞　７：
　３２　。

３６をそれぞれ設ける。ここで、レンズ３６とＰＳＤ３
８の間隔はｆである。

被測定物３４までの距離をＬとし、Ｉ　ＲＥＤ３０を点
灯させた時のＰＳＤ３８の電極Ａ、Ｂの電流値の変化量
を１１．１２とすると、（１４）式から距離り、は次の
ように求めることができる。

Ｌ−５−ｆ／Ｘ −５−ｆ・　（２／Ω）・ ｆ（１２−１１）／（１２＋１１）！ ・・・　（１５） ここで、Ｓ、ｆ、Ωは定数であるので、ＰＳＤの電流変
化ａｌｌ、Ｉ２のみでＬを求めることができる。

また、ＩＲＥＤを点灯させた時の電流変化量の和１　ｏ
　−Ｉ　１．　＋　Ｉ　２はＩ　ＲＥＤの波長に対する
反射率ｎに比例した値になる。つまり、 １ｏ−１１＋ｌ２ ｃｌｃｎ　　　　　　　　　　　　　−（１６）このよ
うに、ＰＳＤの出力電流）１．Ｉ２から被写体距離Ｌ　
ａ　％反射物体距離Ｌｂ、反射物体の反射率口を求める
ことができる。

第４図は第１実施例のブロック図である。

被写体距離Ｌａを測定する第１測距部４０、反射物体距
離Ｌｂを測定する第２測距部４２、反射物体の反射率ｎ
を測定する反射率測定部４４の出力が絞り値演算回路４
６に入力される。第１測距部４０、第２１１１１１距部
４２、反射率測定部４４はＰＳＤを持つ必要があるが、
第２測距部４２と反射率測定部４４は共通のＰＳＤを持
てばよい。

さらに、第１、第２測距部４０，４２は独自にＰＳＤを
持たないで、オートフォーカス回路用のＰＳＤと共通で
もよい。

絞り値演算回路４６は（５）式、または（６）式に応じ
て適正絞り値ＦＮｏを求める。この演算は複雑であるの
で、Ｌａ、Ｌｂ、ｎに基づくテーブルを用意しておいて
、これから求めてもよい。

求められた適正絞り値データＦＮｏは絞り制御機構５０
に入力される。

絞り制御機構５０は絞り値エンコーダ５４の出力が適正
絞り値データＦＮｏと一致するまで、絞り羽ＩＪＩ　５
２を制御する。これにより、間接照射撮影の際の露出制
御が可能となる。

絞り値演算回路４６には開放／最小絞り値入力部４８、
警告／禁止部５６も接続される。開放／最小絞り値入力
部４８は絞り羽根５２の開放絞り値、最小絞り値を絞り
値演算回路４６に供給する。

ズームレンズにおいてズーミングによって開放絞り値が
変化する場合は、それに応じて入力値が変化する。

絞り値演算回路４６で求めた適正絞り値ＦＮ。

が絞り羽根５２の開放絞り値よりも小さい場合は、絞り
を開放しても、露出アンプになる。逆に、適正絞り値Ｆ
Ｎｏが絞り羽根５２の最小絞り値よりも大きい場合は、
絞りを最小に絞っても、露出オーバになる。そのため、
絞り値演算回路４６は求めた絞り値ＦＮｏが「開放絞り
値」〜「最小絞り値」の範囲以外である場合は制御不可
能であるので、警告／Ｍ止部５６を介してランプ、ブザ
ー等により警告を発生、絞り制ｇａ機構５０の動作を禁
止、またはレリーズロック等を行なう。これにより、適
正露出でない撮影を未然に防止できる。

第４図の各構成要素ブロックのうち絞り制御機構５０、
絞り値エンコーダ５４以外は、ス）０ボ側に設けられて
いても、カメラ側に設けられていてもよい。すなわち、
ストロボは単体のものでも、カメラに内蔵のものでもよ
い。ただし、ストロボをカメラ本体から離れた位置に設
ける場合は、測距部４０，４２、反射率測定部４４はス
トロボ側に設ける必要がある。

このように第１実施例によれば、ＰＳＤを用いてストロ
ボと被写体との距離、ストロボと反射物体との距離、及
び反射物体の反射率を求めることにより、簡単な構成で
、間接照射の際のストロボから被写体までの実際の光路
長に応じた適正絞り値を求めることができるとともに、
これが制御可能な絞り値範囲以外の場合は、警告の発生
、または撮影動作を禁止することにより、露出制御の失
敗を未然に防止できる。

次に、第２実施例を説明する。第１実施例では、ストロ
ボ１０と反射物体１４との距離、被写体１２と反射物体
１４との距離がともにＬｂであるとして（２）式、また
は（２ａ）式からストロボ１０と仮想の被写体１２ａと
の距離（実際の光路長）Ｌｃを求めたが、ストロボ１０
と被写体１２が反射物体１４に対して等距離でない場合
もあり、第２実施例は・このような場合の実施例である
。

先ず、第５図に示すように、ストロボ１ｏと反射物体１
４との距離Ｌｂが被写体１２と反射物体１４との距離Ｌ
ｄ／２より短い場合を説明する。

この場合、ストロボ１０と仮想の被写体１２ａとの距ｉ
！ｆＩＬｃは次のように求めることができる。

Ｌ　ｃ　−Ｌ　ｆ　／　ｃ　ｏ　ｓγ　　　　　・・・
（１７）Ｌｆ−Ｌａｘｃｏｓδ　　　　　−（１８）７
　＝ｊａｎ−１（（２Ｌ　ｂ　＋　Ｌ　ａ　Ｘ５ｌｎδ
）／Ｌｆ＋・・・（１９） ここで、δは水平方向に対するカメラの撮影角度であり
、反射物体が天井である場合は、重力方向に対するカメ
ラの角度等を検出することにより検出できる。

（１８）、（１９）式を（１７）式に代入すると、Ｌｃ
は次のように既知のＬａ、Ｌｂ、　　δにより表わすこ
とができる。

Ｌ　　ｃ　　−Ｌ　　ａ　　Ｘ　ｃｏｓ　　δ÷　ｃｏ
ｓ［ｔａｎ　　’　　ｆ（２Ｌ　　ｂ　　＋　　Ｌ　　
ａ　　Ｘ　　ｓｉｎ　　δ　）／（ＬａＸｃｏｓ　　δ
）１１　　　　　−（２０）（２０）式、（１）式、（
４）式から、適正絞り値は次のように求められる。

Ｆ　Ｎ　ｏ　−Ｇ　Ｎ　ｎ　／　Ｌ　ｃ＝　ｖ’Ｔ’：
　ｘ　Ｇ　Ｎ　Ｏ÷（Ｌ　ａ　Ｘ　ａｏｓ　δ）Ｘ　ｃ
ｏｓ［ｊａｎ　”　ｆ（２Ｌ　ｂ　＋　Ｌ　ａ　Ｘ　ｓ
ｉｎ　δ）／（ＬａＸｃｏｓδ）＋１　　−（２１）（
２１）式においてδ−０とすると、（５）式が得られる
。

同様に、第６図に示すようなＬｂ＞Ｌｄ／２の場合は、
次のようにＬｃを求めることができる。

Ｌ　　ｃ　　−Ｌ　　ａ　　Ｘ　ｃｏｓ　　δ÷ｃｏｓ
　　［ｔａｎ　’　（（２Ｌ　ｂ　−Ｌ　ａ　Ｘ　ｓｉ
ｎδ）／（ＬａＸｃｏｓ　　δ））コ　　　　　　−（
２２）（２２）式、（１）式、（４）式から、最適絞り
値は次のように求められる。

Ｆ　　Ｎ　　ｏ　　−Ｇ　　Ｎ　　ｎ　／　Ｌ　　ｃ−
５ｘ　Ｇ　Ｎ　ｏ　＋　　（Ｌ　ａ　ｘ　ｃｏｓ　　δ
）Ｘ’ｃｏｓ［ｔａｎ　　’　　（（２Ｌ　ｂ　−Ｌ　
ａ　Ｘ　ｓｉｎ　　δ）／（ＬａＸｃｏｓ　　δ）＋１
　　　　−（２３）（２３）式においてδ−〇とすると
、（６）式が得られる。

（２３）式はδに関する項の符号が（２］）式と異なる
のみで、他は同じである。そのため、第５図の場合をδ
が正、第６図の場合をδが負とすると、適正絞り値ＦＮ
ｏは同一の（２１）式で表わすことができる。

このため、第２実施例は、第４図に示した構成に重力方
向に対するカメラの角度を検出するセンサを付加すると
ともに、絞り値演算回路４６の演算式を（２１）式に変
えることにより実現できる。

このように、第２実施例によれば、ストロボ１０と被写
体１２が反射物体１４に対して等距離でない場合でも、
正確に露出制御が行なえる。

なお、この発明は上述した実施例に限定されずに、種々
変更可能である。例えば、距離測定素子、反射率測定素
子はＰＳＤに限定されない。露出制御は絞りにより行な
う場合に限らず、ストロボの発光時間により行なっても
よい。また、警告、撮影禁止は両方行なう必要はなく、
いずれか一方のみでもよ＜、警告の種類も上述の説明に
限定されない。

〔発明の効果〕

以」二説明したようにこの発明によれば、バウンススト
ロボによる間接照射撮影の際の露出を被写体の反射率に
よらず常に適正に制御できる簡単な（１４成の露出制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はストロボの間接照射の概念図、第２図は距離、
反射率を測定するための光位置検出素子の断面構造を示
す図、第３図は距離７１ξ］定の原理を示す図、第４図
はこの発明の第１実施例の構成を示すブロック図、第５
図、第６図は第２実施例の間接照射の概念図である。 １０・・・ストロボ、１２・・・被写体、１２ａ・・・
仮想被写体、１４・・・反射物体。 出願人代理人　弁理士　坪井　　淳 第２図 ｈ−−−−−一〇−−−−−Ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストロボからの照射光を物体に反射させてから被写体を
   照射する際の露出を求める露出制御装置において、前記
   ストロボと被写体との距離を測定する手段と、前記スト
   ロボと前記物体との距離を測定する手段と、前記物体の
   反射率を測定する手段と、被写体との距離、物体との距
   離、物体の反射率に応じて適正露出値を求め、前記適正
   露出値がカメラの制御可能な露出範囲以外の場合、警告
   を発生、または撮影を禁止する手段を具備する露出制御
   装置。