カメラ、閃光装置、撮像装置および閃光方法
【課題】閃光撮影時の発光量の不足を補うために撮像素子の撮像感度を上げて閃光撮影する場合に連続閃光撮影を可能にする。
【解決手段】閃光手段により閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う場合に、予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて第１発光量と撮像感度を決定するとともに、閃光手段の最大発光量より所定量Ｓvconstだけ小さい第２発光量を設定し、第１発光量が第２発光量より大きい場合に、閃光手段を第２発光量で本発光させるととももに、第１発光量と第２発光量との差分に応じて撮像素子の撮像感度を変更させるか否かを判断する。
【解決手段】閃光手段により閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う場合に、予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて第１発光量と撮像感度を決定するとともに、閃光手段の最大発光量より所定量Ｓvconstだけ小さい第２発光量を設定し、第１発光量が第２発光量より大きい場合に、閃光手段を第２発光量で本発光させるととももに、第１発光量と第２発光量との差分に応じて撮像素子の撮像感度を変更させるか否かを判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ、閃光装置、撮像装置および閃光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
閃光装置で予備発光を行い、被写体からの反射光に基づいて本発光の発光量を決定する際に、本発光の発光量が不足すると不足分だけ撮像素子の感度を上げて発光量の不足分を補うようにしたカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１１５１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のカメラでは、閃光装置が発光可能な最大発光量で本発光を行うため、連続して良好な閃光撮影を行うことができず、次の撮影のための発光エネルギーを蓄積するのに時間がかかり、スポーツ撮影などでは撮影チャンスを逃してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う閃光手段と、閃光手段の予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて、第１発光量と撮像手段の撮像感度を決定する決定手段と、閃光手段の最大発光量より所定量だけ小さい第２発光量を設定し、第１発光量が第２発光量より大きい場合に、閃光手段を第２発光量で本発光させるとともに、第１発光量と第２発光量との差分に応じて撮像手段の撮像感度を変更させるか否かを判断する制御手段とを備える。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、所定量を撮影モードに応じて設定する。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、撮影モードに連続撮影モードが選択されているか否かに応じて所定量を変更する。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の発光エネルギーを蓄積するコンデンサーの充電電圧が小さいほど所定量を大きくする。
（５） 請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の電源電圧が低いほど所定量を大きくする。
（６） 請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の照明方法がバウンズ照明か否かに応じて所定量を変更する。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、被写体輝度に基づいて決定されるシャッター秒時が短いほど所定量を大きくする。
（８） 請求項８の発明は、所定の発光量で予備発光と本発光とを行う閃光装置であって、予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて決定された第１発光量を入力する入力手段と、閃光装置の最大発光量より小さい第２発光量で本発光を行う制御手段と、第１発光量と第２発光量との差に基づく値を算出して出力する出力手段とを備える。
（９） 請求項９の発明は、請求項８に記載の閃光装置において、第１発光量は最大発光量より大きい。
（１０） 請求項１０の発明は、請求項８または請求項９に記載の閃光装置において、制御手段は、第２発光量を変更することができる。
（１１） 請求項１１の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の閃光装置を着脱可能な撮像装置であって、第１発光量と第２発光量との差に応じて、被写体像を撮像するための動作を制御する撮像制御手段を備える。
（１２） 請求項１２の発明は、請求項１１に記載の撮像装置において、被写体像を撮像する撮像手段を備え、撮像制御手段は、第１発光量と第２発光量との差に応じて、撮像手段の撮像感度を変更させる。
（１３） 請求項１３の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、所定の発光量で予備発光と本発光とを行う発光手段とを用い、予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて第１発光量を決定し、発光手段の最大発光量より小さい第２発光量を設定し、第１発光量と第２発光量との差に応じて撮像手段の撮像感度を制御し、第２発光量で本発光を行う閃光方法である。
（１４） 請求項１４の発明は、請求項１３に記載の閃光方法において、第１発光量が最大発光量より大きい場合に、撮像手段の撮像感度を制御する。
（１５） 請求項１５の発明は、請求項１３または請求項１４に記載の閃光方法において、本発光前の発光手段が最大発光量を発光可能か否かに応じて、撮像手段の撮像感度を制御する。
（１６） 請求項１６の発明は、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の閃光方法において、第２発光量は、本発光前に発光手段が有する発光エネルギーに応じて変更する。
（１７） 請求項１７の発明は、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の閃光方法において、第２発光量を撮像手段の設定に応じて変更する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、閃光撮影時の発光量の不足を補うために撮像素子の撮像感度を上げて閃光撮影する場合でも、連続して良好な閃光撮影を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、カメラ本体に交換レンズと閃光装置を装着した一眼レフレックスデジタルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は一眼レフレックスデジタルカメラに限らず、例えば閃光装置内蔵のコンパクトカメラなどにも適用することができる。
【０００８】
図１は一実施の形態のカメラの構成を示す横断面図である。被写体からの光束は撮影光学系１０１を通過し、クイックリターンミラー１０２により上部に反射され、ファインダースクリーン１０３へ導かれて結像する。この被写体像はペンタダハプリズム１０４と測光用再結像光学系１０５を介して測光センサー１０６へ導かれ、測光センサー１０６の受光面に被写体像が再結像される。制御装置１０７は、測光センサー１０６から出力される被写体輝度に基づいて露出や撮像感度などのカメラの制御情報を決定する。なお、測光センサー１０６にはＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いることができる。
【０００９】
レリーズスイッチ１０８が押圧されると、制御装置１０７は、クリックリターンミラー１０２を上部に跳ね上げ、シャッター１０９を開放して撮影光学系１０１からの被写体光束を撮像素子１１０へ導く。そして、撮像素子１１０により被写体像を撮影する。
【００１０】
カメラの上部には閃光装置１１１が着脱可能に装着されている。この閃光装置１１１は、内蔵バッテリーの電力によりコンデンサーに充電して発光エネルギーを蓄え、この発光エネルギーにより放電管を放電させて発光する。また、本発光に先立ち予備発光を行い、予備発光時の被写界からの反射光量に基づいて本発光時の発光量を決定する。
【００１１】
図２は一実施の形態のカメラの閃光撮影動作を示すフローチャートである。ステップ２０１において、レリーズスイッチ１０８が押圧されると制御装置１０７はこの撮影動作を開始する。ステップ２０２で、閃光装置１１１により予備発光を実行するとともに、測光センサー１０６により被写界の測光を行い、被写体輝度を検出する。
【００１２】
ステップ２０３では、測光センサー１０６の測光出力に基づいて閃光装置１１１の本発光時の暫定発光量ＧＮを次式により決定する。
ＧＮ＝Power√２(−Log２(Ｖｏ)＋Ｇnconst) ・・・（１）
（１）式において、Power√２()は√２の引数乗を返す関数であり、Log２()は２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、Ｖｏは予備発光時の測光センサー１０６から出力される被写体輝度に応じた値であり、被写界の反射光量に比例した値である。また、Ｇnconstは暫定発光量ＧＮを算出するための定数項である。なお、（１）式の左辺の()内はＡＰＥＸ単位系であり、算出される暫定発光量ＧＮの単位はガイドナンバーである。発光量が２倍になるとガイドナンバーは√２倍になる。
【００１３】
ステップ２０４において、暫定発光量ＧＮに対し閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕があるか否かを次式により判定する。
Log√２(Ｇnmax／ＧＮ)＜Ｓvconst ・・・（２）
（２）式において、Log√２()は√２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、Ｇnmaxは閃光装置１１１の最大発光量、Ｓvconstは撮像素子１１０の感度変更量を算出するための正のオフセット量であり、単位系はＡＰＥＸである。（２）式が肯定された場合は閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕がなく、（２）式が否定された場合は発光能力に十分な余裕がある。オフセット量Ｓvconstは発光能力の余裕を示す値であり、この値の設定方法については後述する。
【００１４】
暫定発光量ＧＮで本発光を行うにあたり、閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕があればステップ２０７へ進み、クイックリターンミラー１０２を跳ね上げ、シャッター１０９を開放する。続くステップ２０８で撮像素子１１０による撮影を行うと同時に閃光装置１１１による本発光を行う。閃光撮影を終了したらステップ２０９でシャッター１０９を閉じてクイックリターンミラー１０２を撮影光路中に戻す。ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００１５】
一方、上記（２）式により暫定発光量ＧＮに対し閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕がないと判定された場合は、ステップ２０５へ進む。ステップ２０５では、発光能力に十分な余裕がなく、撮像素子１１０の感度を変更するのが好ましいので、次式により撮像素子１１０の感度変更量ΔＳＶを算出し、感度の変更を行う。
ΔＳＶ＝Log√２(ＧＮ／Ｇnmax)＋Ｓvconst ・・・（３）
（３）式において、Log√２()は√２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、感度変更量ΔＳＶはＳvconstと同じＡＰＥＸ単位系である。
【００１６】
ここで、例えばレリーズスイッチ１０８の押圧時の撮像素子１１０の設定感度がＩＳＯ１００であった場合、上記（３）式で算出される感度変更量ΔＳＶを考慮した設定感度ＡfterＩＳＯは次式により求められる。
ＡfterＩＳＯ＝ＩＳＯ１００・Ｐower２(ΔＳＶ) ・・・（４）
（４）式において、Ｐower２()は２の引数乗を返す関数である。なお、(４）式で算出される設定感度ＡfterＩＳＯは、ＩＳＯ感度の単位系である。
【００１７】
次に、ステップ２０６において暫定発光量ＧＮを変更して正式な本発光量ＡfterＧＮを次式により求める。
ＡfterＧＮ＝ＧＮ・Ｐower√２(−ΔＳＶ) ・・・（５）
（５）式において、Ｐower√２()は√２の引数乗を返す関数である。算出された本発光量ＡfterＧＮは閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxより小さく、問題なく閃光発光させることができる。
【００１８】
本発光量ＡfterＧＮを決定したらステップ２０７へ進み、クイックリターンミラー１０２を跳ね上げ、シャッター１０９を開放する。続くステップ２０８で撮像素子１１０による撮影を行うと同時に閃光装置１１１による本発光を行う。閃光撮影を終了したらステップ２０９でシャッター１０９を閉じてクイックリターンミラー１０２を撮影光路中に戻す。ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００１９】
図３は、閃光装置１１１の発光量と撮像素子１１０の撮像感度との関係を示す図である。図３(ａ)〜(ｃ)において、左側のグラフは閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxに対する暫定発光量ＧＮおよび本発光量ＡfterＧＮ（図中のハッチングされた棒グラフ）の関係を示し、右側のグラフは撮像素子１１０の最大撮像感度に対する設定撮像感度ＡfterＩＳＯ（図中のハッチングされた棒グラフ）の関係を示す。この図を参照して上記オフセット量Ｓvconstの設定方法を説明する。
【００２０】
図３(ａ)の左側のグラフは、上記（１）式で算出される暫定発光量ＧＮが閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxを超えた状態を示す。このとき、撮像素子１１０にはＩＳＯ１００の撮像感度が設定されていたとする。閃光撮影に必要な発光量が閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxより大きいため、被写界を明るく照明して閃光撮影することはできない。
【００２１】
上述したように、従来のカメラでは、暫定発光量ＧＮが最大発光量Ｇnmaxを超えている場合は、図３(ｂ)に示すように、発光量が不足する分だけ撮像素子１１０の設定感度を上げ、発光量不足分を補っていた。確かにこの方法によれば閃光撮影は可能になるが、本発光時に閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxで発光させるため、発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）を使い切ってしまい、引き続き閃光撮影を行うにはバッテリーによりコンデンサーに蓄電して発光エネルギーを蓄えなければならない。つまり、蓄電時間が長くかかり、連続的に閃光撮影を行うことができなくなる。
【００２２】
そこで、一実施の形態では、暫定発光量ＧＮが最大発光量Ｇnmaxを超えて閃光装置１１１の発光量が不足する場合でも、閃光装置１１１を最大発光量Ｇnmaxで発光させず、図３(ｃ)に示すように、最大発光量Ｇnmaxから所定量だけ小さい発光量を閃光撮影時の本発光量に設定して発光させ、所定量だけ発光量を減らした分だけ必要に応じて撮像素子１１０の撮像感度を上げる。撮像感度の変更は、１回の撮影動作の間で予備発光後から撮像素子１１０による撮像を開始する前に行うのが好ましい。上述したオフセット量Ｓvconstがこの所定量に相当する。これにより、本発光時に発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）を使い切ってしまうことが避けられ、コンデンサーの残余の電荷（蓄電電力）を次の閃光撮影に用いることができるため、次の閃光撮影のための蓄電時間が短縮され、速やかに次の閃光撮影の準備を整えることができる。
【００２３】
オフセット量Ｓvconstを大きくすれば、発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）の消費量が少なくなるので、その分だけ速く閃光撮影を繰り返すことができるが、オフセット量を大きくした分だけ撮像素子１１０の撮像感度を高くしなければならないので、撮像素子１１０から出力される画像信号に含まれるノイズが増加し、画像品質が低下するおそれもある。
【００２４】
そこで、この一実施の形態では、選択されている撮影モードに応じてオフセット量Ｓvconstを設定する。例えば連続撮影モードが選択されている場合には、単独撮影モードが選択されている場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。また、撮影モードにスポーツモードなどの連続撮影性能が必要なモードが設定されている場合には、風景モードなどの連続撮影性能が不要なモードの場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２５】
また、本発光の際に、閃光装置１１１の発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの充電電圧が小さいほど、閃光装置１１１の最大発光量が低下するので、コンデンサーの充電電圧が小さいほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２６】
閃光装置１１１は、上述したように、その内蔵バッテリーの電力により発光エネルギーをコンデンサーに蓄電する。したがって、内蔵バッテリーの電源電圧が低いほどコンデンサーの充電電圧が低くなり、閃光装置１１１の最大発光量が低下する。そこで、閃光装置１１１の内蔵バッテリーの電源電圧が低いほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２７】
閃光装置１１１の閃光照射方向は可変であり、カメラの正面すなわち被写体を直接照明する閃光照射方向から、カメラの正面に対して斜め上方の天井に向けて閃光を照射し、被写体を間接照明する（バウンズ照明）閃光照射方向まで、撮影条件に応じて任意に変更することができる。バウンズ照明などの間接照明では大きな本発光量が必要になるため、大きな値の暫定発光量ＧＮが算出される可能性があり、直接照明の場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２８】
さらに、被写体輝度に基づいて決定される露出、すなわちシャッター秒時が短いほど大きな本発光量が必要になるため、大きな値の暫定発光量ＧＮが算出される可能性があり、シャッター秒時が短いほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２９】
このように、一実施の形態によれば、閃光装置の最大発光量より所定量だけ小さい発光量を閃光撮影時の本発光量として設定し、予備発光時の反射光量に基づいて決定した閃光撮影時の暫定発光量が本発光量より大きい場合に、閃光装置を本発光量で本発光させるととももに、暫定発光量と本発光量との差分に応じて撮像素子の撮像感度を増加させるようにしたので、閃光撮影時の発光量の不足を補うために撮像素子の撮像感度を上げて閃光撮影する場合でも、連続して閃光撮影を行うことができ、本発光量と撮像感度で決まる連続閃光撮影性能と撮像画質のバランスを最適に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施の形態の構成を示す図
【図２】一実施の形態の閃光撮影動作を示すフローチャート
【図３】オフセット量の設定方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００３１】
１０６；測光センサー、１０７；制御装置、１１０；撮像素子、１１１；閃光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ、閃光装置、撮像装置および閃光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
閃光装置で予備発光を行い、被写体からの反射光に基づいて本発光の発光量を決定する際に、本発光の発光量が不足すると不足分だけ撮像素子の感度を上げて発光量の不足分を補うようにしたカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１１５１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のカメラでは、閃光装置が発光可能な最大発光量で本発光を行うため、連続して良好な閃光撮影を行うことができず、次の撮影のための発光エネルギーを蓄積するのに時間がかかり、スポーツ撮影などでは撮影チャンスを逃してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う閃光手段と、閃光手段の予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて、第１発光量と撮像手段の撮像感度を決定する決定手段と、閃光手段の最大発光量より所定量だけ小さい第２発光量を設定し、第１発光量が第２発光量より大きい場合に、閃光手段を第２発光量で本発光させるとともに、第１発光量と第２発光量との差分に応じて撮像手段の撮像感度を変更させるか否かを判断する制御手段とを備える。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、所定量を撮影モードに応じて設定する。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、撮影モードに連続撮影モードが選択されているか否かに応じて所定量を変更する。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の発光エネルギーを蓄積するコンデンサーの充電電圧が小さいほど所定量を大きくする。
（５） 請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の電源電圧が低いほど所定量を大きくする。
（６） 請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、閃光手段の照明方法がバウンズ照明か否かに応じて所定量を変更する。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、被写体輝度に基づいて決定されるシャッター秒時が短いほど所定量を大きくする。
（８） 請求項８の発明は、所定の発光量で予備発光と本発光とを行う閃光装置であって、予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて決定された第１発光量を入力する入力手段と、閃光装置の最大発光量より小さい第２発光量で本発光を行う制御手段と、第１発光量と第２発光量との差に基づく値を算出して出力する出力手段とを備える。
（９） 請求項９の発明は、請求項８に記載の閃光装置において、第１発光量は最大発光量より大きい。
（１０） 請求項１０の発明は、請求項８または請求項９に記載の閃光装置において、制御手段は、第２発光量を変更することができる。
（１１） 請求項１１の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の閃光装置を着脱可能な撮像装置であって、第１発光量と第２発光量との差に応じて、被写体像を撮像するための動作を制御する撮像制御手段を備える。
（１２） 請求項１２の発明は、請求項１１に記載の撮像装置において、被写体像を撮像する撮像手段を備え、撮像制御手段は、第１発光量と第２発光量との差に応じて、撮像手段の撮像感度を変更させる。
（１３） 請求項１３の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、所定の発光量で予備発光と本発光とを行う発光手段とを用い、予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて第１発光量を決定し、発光手段の最大発光量より小さい第２発光量を設定し、第１発光量と第２発光量との差に応じて撮像手段の撮像感度を制御し、第２発光量で本発光を行う閃光方法である。
（１４） 請求項１４の発明は、請求項１３に記載の閃光方法において、第１発光量が最大発光量より大きい場合に、撮像手段の撮像感度を制御する。
（１５） 請求項１５の発明は、請求項１３または請求項１４に記載の閃光方法において、本発光前の発光手段が最大発光量を発光可能か否かに応じて、撮像手段の撮像感度を制御する。
（１６） 請求項１６の発明は、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の閃光方法において、第２発光量は、本発光前に発光手段が有する発光エネルギーに応じて変更する。
（１７） 請求項１７の発明は、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の閃光方法において、第２発光量を撮像手段の設定に応じて変更する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、閃光撮影時の発光量の不足を補うために撮像素子の撮像感度を上げて閃光撮影する場合でも、連続して良好な閃光撮影を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、カメラ本体に交換レンズと閃光装置を装着した一眼レフレックスデジタルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は一眼レフレックスデジタルカメラに限らず、例えば閃光装置内蔵のコンパクトカメラなどにも適用することができる。
【０００８】
図１は一実施の形態のカメラの構成を示す横断面図である。被写体からの光束は撮影光学系１０１を通過し、クイックリターンミラー１０２により上部に反射され、ファインダースクリーン１０３へ導かれて結像する。この被写体像はペンタダハプリズム１０４と測光用再結像光学系１０５を介して測光センサー１０６へ導かれ、測光センサー１０６の受光面に被写体像が再結像される。制御装置１０７は、測光センサー１０６から出力される被写体輝度に基づいて露出や撮像感度などのカメラの制御情報を決定する。なお、測光センサー１０６にはＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いることができる。
【０００９】
レリーズスイッチ１０８が押圧されると、制御装置１０７は、クリックリターンミラー１０２を上部に跳ね上げ、シャッター１０９を開放して撮影光学系１０１からの被写体光束を撮像素子１１０へ導く。そして、撮像素子１１０により被写体像を撮影する。
【００１０】
カメラの上部には閃光装置１１１が着脱可能に装着されている。この閃光装置１１１は、内蔵バッテリーの電力によりコンデンサーに充電して発光エネルギーを蓄え、この発光エネルギーにより放電管を放電させて発光する。また、本発光に先立ち予備発光を行い、予備発光時の被写界からの反射光量に基づいて本発光時の発光量を決定する。
【００１１】
図２は一実施の形態のカメラの閃光撮影動作を示すフローチャートである。ステップ２０１において、レリーズスイッチ１０８が押圧されると制御装置１０７はこの撮影動作を開始する。ステップ２０２で、閃光装置１１１により予備発光を実行するとともに、測光センサー１０６により被写界の測光を行い、被写体輝度を検出する。
【００１２】
ステップ２０３では、測光センサー１０６の測光出力に基づいて閃光装置１１１の本発光時の暫定発光量ＧＮを次式により決定する。
ＧＮ＝Power√２(−Log２(Ｖｏ)＋Ｇnconst) ・・・（１）
（１）式において、Power√２()は√２の引数乗を返す関数であり、Log２()は２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、Ｖｏは予備発光時の測光センサー１０６から出力される被写体輝度に応じた値であり、被写界の反射光量に比例した値である。また、Ｇnconstは暫定発光量ＧＮを算出するための定数項である。なお、（１）式の左辺の()内はＡＰＥＸ単位系であり、算出される暫定発光量ＧＮの単位はガイドナンバーである。発光量が２倍になるとガイドナンバーは√２倍になる。
【００１３】
ステップ２０４において、暫定発光量ＧＮに対し閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕があるか否かを次式により判定する。
Log√２(Ｇnmax／ＧＮ)＜Ｓvconst ・・・（２）
（２）式において、Log√２()は√２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、Ｇnmaxは閃光装置１１１の最大発光量、Ｓvconstは撮像素子１１０の感度変更量を算出するための正のオフセット量であり、単位系はＡＰＥＸである。（２）式が肯定された場合は閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕がなく、（２）式が否定された場合は発光能力に十分な余裕がある。オフセット量Ｓvconstは発光能力の余裕を示す値であり、この値の設定方法については後述する。
【００１４】
暫定発光量ＧＮで本発光を行うにあたり、閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕があればステップ２０７へ進み、クイックリターンミラー１０２を跳ね上げ、シャッター１０９を開放する。続くステップ２０８で撮像素子１１０による撮影を行うと同時に閃光装置１１１による本発光を行う。閃光撮影を終了したらステップ２０９でシャッター１０９を閉じてクイックリターンミラー１０２を撮影光路中に戻す。ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００１５】
一方、上記（２）式により暫定発光量ＧＮに対し閃光装置１１１の発光能力に十分な余裕がないと判定された場合は、ステップ２０５へ進む。ステップ２０５では、発光能力に十分な余裕がなく、撮像素子１１０の感度を変更するのが好ましいので、次式により撮像素子１１０の感度変更量ΔＳＶを算出し、感度の変更を行う。
ΔＳＶ＝Log√２(ＧＮ／Ｇnmax)＋Ｓvconst ・・・（３）
（３）式において、Log√２()は√２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、感度変更量ΔＳＶはＳvconstと同じＡＰＥＸ単位系である。
【００１６】
ここで、例えばレリーズスイッチ１０８の押圧時の撮像素子１１０の設定感度がＩＳＯ１００であった場合、上記（３）式で算出される感度変更量ΔＳＶを考慮した設定感度ＡfterＩＳＯは次式により求められる。
ＡfterＩＳＯ＝ＩＳＯ１００・Ｐower２(ΔＳＶ) ・・・（４）
（４）式において、Ｐower２()は２の引数乗を返す関数である。なお、(４）式で算出される設定感度ＡfterＩＳＯは、ＩＳＯ感度の単位系である。
【００１７】
次に、ステップ２０６において暫定発光量ＧＮを変更して正式な本発光量ＡfterＧＮを次式により求める。
ＡfterＧＮ＝ＧＮ・Ｐower√２(−ΔＳＶ) ・・・（５）
（５）式において、Ｐower√２()は√２の引数乗を返す関数である。算出された本発光量ＡfterＧＮは閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxより小さく、問題なく閃光発光させることができる。
【００１８】
本発光量ＡfterＧＮを決定したらステップ２０７へ進み、クイックリターンミラー１０２を跳ね上げ、シャッター１０９を開放する。続くステップ２０８で撮像素子１１０による撮影を行うと同時に閃光装置１１１による本発光を行う。閃光撮影を終了したらステップ２０９でシャッター１０９を閉じてクイックリターンミラー１０２を撮影光路中に戻す。ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００１９】
図３は、閃光装置１１１の発光量と撮像素子１１０の撮像感度との関係を示す図である。図３(ａ)〜(ｃ)において、左側のグラフは閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxに対する暫定発光量ＧＮおよび本発光量ＡfterＧＮ（図中のハッチングされた棒グラフ）の関係を示し、右側のグラフは撮像素子１１０の最大撮像感度に対する設定撮像感度ＡfterＩＳＯ（図中のハッチングされた棒グラフ）の関係を示す。この図を参照して上記オフセット量Ｓvconstの設定方法を説明する。
【００２０】
図３(ａ)の左側のグラフは、上記（１）式で算出される暫定発光量ＧＮが閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxを超えた状態を示す。このとき、撮像素子１１０にはＩＳＯ１００の撮像感度が設定されていたとする。閃光撮影に必要な発光量が閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxより大きいため、被写界を明るく照明して閃光撮影することはできない。
【００２１】
上述したように、従来のカメラでは、暫定発光量ＧＮが最大発光量Ｇnmaxを超えている場合は、図３(ｂ)に示すように、発光量が不足する分だけ撮像素子１１０の設定感度を上げ、発光量不足分を補っていた。確かにこの方法によれば閃光撮影は可能になるが、本発光時に閃光装置１１１の最大発光量Ｇnmaxで発光させるため、発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）を使い切ってしまい、引き続き閃光撮影を行うにはバッテリーによりコンデンサーに蓄電して発光エネルギーを蓄えなければならない。つまり、蓄電時間が長くかかり、連続的に閃光撮影を行うことができなくなる。
【００２２】
そこで、一実施の形態では、暫定発光量ＧＮが最大発光量Ｇnmaxを超えて閃光装置１１１の発光量が不足する場合でも、閃光装置１１１を最大発光量Ｇnmaxで発光させず、図３(ｃ)に示すように、最大発光量Ｇnmaxから所定量だけ小さい発光量を閃光撮影時の本発光量に設定して発光させ、所定量だけ発光量を減らした分だけ必要に応じて撮像素子１１０の撮像感度を上げる。撮像感度の変更は、１回の撮影動作の間で予備発光後から撮像素子１１０による撮像を開始する前に行うのが好ましい。上述したオフセット量Ｓvconstがこの所定量に相当する。これにより、本発光時に発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）を使い切ってしまうことが避けられ、コンデンサーの残余の電荷（蓄電電力）を次の閃光撮影に用いることができるため、次の閃光撮影のための蓄電時間が短縮され、速やかに次の閃光撮影の準備を整えることができる。
【００２３】
オフセット量Ｓvconstを大きくすれば、発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの電荷（蓄電電力）の消費量が少なくなるので、その分だけ速く閃光撮影を繰り返すことができるが、オフセット量を大きくした分だけ撮像素子１１０の撮像感度を高くしなければならないので、撮像素子１１０から出力される画像信号に含まれるノイズが増加し、画像品質が低下するおそれもある。
【００２４】
そこで、この一実施の形態では、選択されている撮影モードに応じてオフセット量Ｓvconstを設定する。例えば連続撮影モードが選択されている場合には、単独撮影モードが選択されている場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。また、撮影モードにスポーツモードなどの連続撮影性能が必要なモードが設定されている場合には、風景モードなどの連続撮影性能が不要なモードの場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２５】
また、本発光の際に、閃光装置１１１の発光エネルギーを蓄電するコンデンサーの充電電圧が小さいほど、閃光装置１１１の最大発光量が低下するので、コンデンサーの充電電圧が小さいほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２６】
閃光装置１１１は、上述したように、その内蔵バッテリーの電力により発光エネルギーをコンデンサーに蓄電する。したがって、内蔵バッテリーの電源電圧が低いほどコンデンサーの充電電圧が低くなり、閃光装置１１１の最大発光量が低下する。そこで、閃光装置１１１の内蔵バッテリーの電源電圧が低いほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２７】
閃光装置１１１の閃光照射方向は可変であり、カメラの正面すなわち被写体を直接照明する閃光照射方向から、カメラの正面に対して斜め上方の天井に向けて閃光を照射し、被写体を間接照明する（バウンズ照明）閃光照射方向まで、撮影条件に応じて任意に変更することができる。バウンズ照明などの間接照明では大きな本発光量が必要になるため、大きな値の暫定発光量ＧＮが算出される可能性があり、直接照明の場合よりもオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２８】
さらに、被写体輝度に基づいて決定される露出、すなわちシャッター秒時が短いほど大きな本発光量が必要になるため、大きな値の暫定発光量ＧＮが算出される可能性があり、シャッター秒時が短いほどオフセット量Ｓvconstを大きくする。
【００２９】
このように、一実施の形態によれば、閃光装置の最大発光量より所定量だけ小さい発光量を閃光撮影時の本発光量として設定し、予備発光時の反射光量に基づいて決定した閃光撮影時の暫定発光量が本発光量より大きい場合に、閃光装置を本発光量で本発光させるととももに、暫定発光量と本発光量との差分に応じて撮像素子の撮像感度を増加させるようにしたので、閃光撮影時の発光量の不足を補うために撮像素子の撮像感度を上げて閃光撮影する場合でも、連続して閃光撮影を行うことができ、本発光量と撮像感度で決まる連続閃光撮影性能と撮像画質のバランスを最適に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施の形態の構成を示す図
【図２】一実施の形態の閃光撮影動作を示すフローチャート
【図３】オフセット量の設定方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００３１】
１０６；測光センサー、１０７；制御装置、１１０；撮像素子、１１１；閃光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像手段と、
閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う閃光手段と、
前記閃光手段の予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて、第１発光量と前記撮像手段の撮像感度を決定する決定手段と、
前記閃光手段の最大発光量より所定量だけ小さい第２発光量を設定し、前記第１発光量が前記第２発光量より大きい場合に、前記閃光手段を前記第２発光量で本発光させるとともに、前記第１発光量と前記第２発光量との差分に応じて前記撮像手段の撮像感度を変更させるか否かを判断する制御手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記所定量を撮影モードに応じて設定することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、
撮影モードに連続撮影モードが選択されているか否かに応じて前記所定量を変更することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の発光エネルギーを蓄積するコンデンサーの充電電圧が小さいほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の電源電圧が低いほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の照明方法がバウンズ照明か否かに応じて前記所定量を変更することを特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記被写体輝度に基づいて決定されるシャッター秒時が短いほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
所定の発光量で予備発光と本発光とを行う閃光装置であって、
前記予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて決定された第１発光量を入力する入力手段と、
前記閃光装置の最大発光量より小さい第２発光量で前記本発光を行う制御手段と、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に基づく値を算出して出力する出力手段とを備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の閃光装置において、
前記第１発光量は前記最大発光量より大きいことを特徴とする閃光装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の閃光装置において、
前記制御手段は、前記第２発光量を変更することができることを特徴とする閃光装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の閃光装置を着脱可能な撮像装置であって、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて、被写体像を撮像するための動作を制御する撮像制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記被写体像を撮像する撮像手段を備え、
前記撮像制御手段は、前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて、前記撮像手段の撮像感度を変更させることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
被写体像を撮像する撮像手段と、
所定の発光量で予備発光と本発光とを行う発光手段とを用い、
前記予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて第１発光量を決定し、
前記発光手段の最大発光量より小さい第２発光量を設定し、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて前記撮像手段の撮像感度を制御し、
前記第２発光量で前記本発光を行うことを特徴とする閃光方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の閃光方法において、
前記第１発光量が前記最大発光量より大きい場合に、前記撮像手段の撮像感度を制御することを特徴とする閃光方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の閃光方法において、
前記本発光前の前記発光手段が前記最大発光量を発光可能か否かに応じて、前記撮像手段の撮像感度を制御することを特徴とする閃光方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の閃光方法において、
前記第２発光量は、前記本発光前に前記発光手段が有する発光エネルギーに応じて変更することを特徴とする閃光方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の閃光方法において、
前記第２発光量を前記撮像手段の設定に応じて変更することを特徴とする閃光方法。
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像手段と、
閃光撮影前の予備発光と閃光撮影時の本発光を行う閃光手段と、
前記閃光手段の予備発光時に測定された被写体輝度に基づいて、第１発光量と前記撮像手段の撮像感度を決定する決定手段と、
前記閃光手段の最大発光量より所定量だけ小さい第２発光量を設定し、前記第１発光量が前記第２発光量より大きい場合に、前記閃光手段を前記第２発光量で本発光させるとともに、前記第１発光量と前記第２発光量との差分に応じて前記撮像手段の撮像感度を変更させるか否かを判断する制御手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記所定量を撮影モードに応じて設定することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカメラにおいて、
撮影モードに連続撮影モードが選択されているか否かに応じて前記所定量を変更することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の発光エネルギーを蓄積するコンデンサーの充電電圧が小さいほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の電源電圧が低いほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記閃光手段の照明方法がバウンズ照明か否かに応じて前記所定量を変更することを特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記被写体輝度に基づいて決定されるシャッター秒時が短いほど前記所定量を大きくすることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
所定の発光量で予備発光と本発光とを行う閃光装置であって、
前記予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて決定された第１発光量を入力する入力手段と、
前記閃光装置の最大発光量より小さい第２発光量で前記本発光を行う制御手段と、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に基づく値を算出して出力する出力手段とを備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の閃光装置において、
前記第１発光量は前記最大発光量より大きいことを特徴とする閃光装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の閃光装置において、
前記制御手段は、前記第２発光量を変更することができることを特徴とする閃光装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の閃光装置を着脱可能な撮像装置であって、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて、被写体像を撮像するための動作を制御する撮像制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記被写体像を撮像する撮像手段を備え、
前記撮像制御手段は、前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて、前記撮像手段の撮像感度を変更させることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
被写体像を撮像する撮像手段と、
所定の発光量で予備発光と本発光とを行う発光手段とを用い、
前記予備発光に応じて測定された被写体輝度に基づいて第１発光量を決定し、
前記発光手段の最大発光量より小さい第２発光量を設定し、
前記第１発光量と前記第２発光量との差に応じて前記撮像手段の撮像感度を制御し、
前記第２発光量で前記本発光を行うことを特徴とする閃光方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の閃光方法において、
前記第１発光量が前記最大発光量より大きい場合に、前記撮像手段の撮像感度を制御することを特徴とする閃光方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の閃光方法において、
前記本発光前の前記発光手段が前記最大発光量を発光可能か否かに応じて、前記撮像手段の撮像感度を制御することを特徴とする閃光方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の閃光方法において、
前記第２発光量は、前記本発光前に前記発光手段が有する発光エネルギーに応じて変更することを特徴とする閃光方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の閃光方法において、
前記第２発光量を前記撮像手段の設定に応じて変更することを特徴とする閃光方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２７６５２５（Ｐ２００９−２７６５２５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２７１９２（Ｐ２００８−１２７１９２）
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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