JP2006194590A - 光学機器、カメラシステムおよび交換レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】結像レンズの位置から距離情報を求める際に、使用環境温度の変動により移動する結像レンズの位置に対応した距離情報を、使用環境温度により補正し、常に正確な距離情報を求める。
【解決手段】結像レンズのフォーカシング位置に基づいて当該光学機器と測定対象までの距離を検出する距離検出手段（＃１１２）と、使用環境温度を検出する温度検出手段（＃１１３）と、前記温度検出手段により検出される温度情報をもとに、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報（＃１１４）とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、結像光学系のフォーカシング位置に基づいて当該光学機器と測定対象までの距離を算出する光学機器、カメラシステム、および、交換レンズに関するものである。

ストロボ撮影を行う際に、ストロボによる被写体での反射光を調光して自動露出撮影を行う方法として、大別して、ＴＴＬ自動調光方式および外部調光方式の２つの方式が一般的に用いられている。

これらの被写体反射光を用いて調光制御を行う方式では、被写体反射光の影響によりストロボの発光量が変わってしまうため、被写体が同じ距離に居た場合でも、白い服を着た場合と黒い服を着た場合ではストロボ発光量が大幅に異なってしまうという欠点を有している。また、被写体側にガラスや鏡などの反射率の高い被写体がある場合、その高反射率の被写体に露出が引っ張られて結果として主被写体の露出が不足する場合がある。

上記対策として、ピントの合っている距離に主被写体があるものとして、ストロボを撮影直前に予備発光させ、撮影領域を複数に分割して各領域で測光を可能にする測光センサを用いて、被写体から戻ってくる反射光を測光し、ある領域の測光結果が撮影距離から求められる輝度よりも高い場合にその領域に高反射物があるとして、その領域を調光領域から排除することにより、異常反射物の影響を受けにくくした自動調光カメラが特許文献１により開示されている。

一方、被写体の反射光を用いないで、被写体距離から直接絞りあるいは発光量を制御する方式、つまり、オートフォーカスカメラの合焦レンズ位置を検知するフォトインタラプタの出力により被写体距離を検出し、その値に応じて絞りを制御してストロボ撮影を行う、いわゆるフラッシュマチックと呼ばれるストロボ制御方式が特許文献２に開示されている。この方式では、被写体の反射率に影響される事なく適正なストロボ写真を得ることが出来るという特徴をもつ。
特開平３−２８７２４０号公報 特開昭６１−２９２６０８号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に記載の自動調光カメラでは、被写体距離を単にフォーカシングレンズの位置から求めているだけなので、ピント合わせの精度がそのまま被写体距離の精度に影響し、適正な被写体距離を得ることができなかった。また、特許文献２に記載されているカメラでは、被写体距離の精度がそのまま調光精度になるために、被写体距離精度が悪いと正しい調光精度が得られないという問題がある。特に焦点距離の長いレンズでは、使用環境温度の変動によりレンズの曲率やレンズ鏡筒の伸び縮みなどの要因でピント位置が異なるので、フォーカシングレンズの繰り出し位置が異なり、結果として正しい距離情報が得られなくなり、調光精度が悪くなるという問題があった。

（発明の目的）
本発明の第１の目的は、結像レンズの位置から距離情報を求める際に、使用環境温度の変動により移動する結像レンズの位置に対応した距離情報を、使用環境温度により補正し、常に正確な距離情報を求めることのできる光学機器、カメラシステムおよび交換レンズを提供しようとするものである。

本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、正確な距離情報をストロボの調光動作に用いて適正なストロボ発光制御を行うことのできるカメラシステムを提供しようとするものである。

本発明の第３の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、正確な距離情報をストロボの調光動作に用いて適正なストロボ発光制御を行わせることのできる交換レンズを提供しようとするものである。

上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、結像レンズのフォーカシング位置に基づいて当該光学機器と測定対象までの距離を検出する距離検出手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出される温度情報をもとに、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とする光学機器とするものである。

同じく上記第１の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体までの距離を検出する距離検出手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段とを有するカメラシステムであって、前記温度検出手段により検出される温度情報と前記記憶手段の記憶情報より、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とするカメラシステムとするものである。

また、上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、補正された距離情報を、ストロボの調光動作に用いるカメラシステムとするものである。

また、上記第１の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、カメラ本体との情報通信手段と、結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体まで距離を算出する距離算出手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段とを有する、カメラ本体に装着可能な交換レンズであって、前記温度検出手段により検出された温度情報と前記記憶手段の記憶情報により、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすると共に、該補正した距離情報を前記情報通信手段より前記カメラ本体に送信する交換レンズとするものである。

同じく上記第１の目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、カメラ本体との情報通信手段と、結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体までの距離を算出する距離算出手段と、使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段とを有する、カメラ本体に装着可能な交換レンズであって、前記カメラ本体より前記情報通信手段を介して取得した温度情報と前記記憶手段の記憶情報とにより、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすると共に、該補正された距離情報を前記情報通信手段より前記カメラ本体に送信する交換レンズとするものである。

また、上記第３の目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、ストロボの調光動作に用いられる補正された距離情報を、カメラ本体に送信する請求項４または５に記載の交換レンズとするものである。

本発明によれば、結像レンズの位置から距離情報を求める際に、使用環境温度の変動により移動する結像レンズの位置に対応した距離情報を、使用環境温度により補正し、常に正確な距離情報を求めることができる光学機器、カメラシステムまたは交換レンズを提供できるものである。

また、本発明によれば、使用環境温度により補正された正確な距離情報をストロボの調光動作に用いて、適正なストロボ発光制御を行うことができるカメラシステムまたは交換レンズを提供できるものである。

また、本発明によれば、使用環境温度により補正された正確な距離情報をストロボの調光動作に用いて適正なストロボ発光制御を行わせることができる交換レンズを提供できるものである。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１および実施例２に示す通りである。

図１は本発明の実施例１に係る一眼レフレックスカメラと該カメラに装着されるストロボ装置とにより成るカメラシステムを示す構成図であり、ここでは主に光学的な配置関係を示している。

同図において、１はカメラ本体であり、その前面には該カメラ本体１に装着可能な交換レンズであるところの撮影レンズ１１が装着される。カメラ本体１内には、光学部品、機械部品、電気回路、および、フィルムやＣＣＤ等の撮像素子などが収納され、写真又は画像撮影が行えるようになっている。２は主ミラーであり、ファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。また、主ミラー２はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときは、後述する焦点検出光学系へ被写体からの光線の約半分を透過させる。

３は後述のレンズ１２〜１４の予定結像面に配置されたピント板、４はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。５はアイピースであり、撮影者はこの窓からピント板３を観察することで撮影画面を観察することができる。６と７はファインダ観察画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズと測光センサであり、結像レンズ６はペンタプリズム４内の反射光路を介してピント板３と測光センサ７とを共役に関係付けている。

８はフォーカルプレーンシャッタである。９は感光部材であり、銀塩フィルム又はＣＣＤ等の撮像素子が用いられる。２５はサブミラーであり、主ミラー２とともに、ファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。このサブミラー２５は、斜設された主ミラー２を透過した光線を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニットの方に導くものである。

２６は焦点検出ユニットであり、２次結像ミラー２７、２次結像レンズ２８、焦点検出ラインセンサ２９や後述の焦点検出回路等から構成されている。２次結像ミラー２７および２次結像レンズ２８は焦点検出光学系を構成しており、撮影レンズ１１の２次結像面を焦点検出ラインセンサ２９上に形成している。この焦点検出ユニット２６はいわゆる位相差検出法によって撮影レンズ１１の焦点調節状態を検出し、その検出結果を撮影レンズ１１の焦点調節機構を制御する自動焦点調節装置へ送出する。１０はカメラ本体１と撮影レンズ１１との通信インターフェイスとなるマウント接点群である。

撮影レンズ１１内において、１２〜１４はレンズであり、１群レンズ（以下、フォーカシングレンズと記す）１２は光軸上を前後に移動することで撮影画面のピント位置を調整するものであり、２群レンズ１３は光軸上を前後に移動することで撮影レンズ１１の焦点距離を変更し、撮影画面の変倍を行うものであり、１４は固定の３群レンズである。１５は絞りである。１６は自動焦点調節動作時にフォーカシングレンズ１２を光軸方向に前後移動させるフォーカス駆動モータである。１７は絞り１５の開口径を変化させるための絞り駆動モータである。１８は距離エンコーダであり、フォーカシングレンズ１２に取り付けられたブラシ１９が摺動することで、該フォーカシングレンズ１２の位置を読み取り、被写体距離に相当する信号を発生する。詳しくは、距離エンコーダ１８とブラシ１９および後述のレンズマイコン１１２が、ピント調節された後のフォーカシングレンズ１２の位置を読み取り、該位置よりその時の被写体距離に換算した信号（被写体距離情報）を出力する被写体距離検出手段を構成している。

３０はカメラ本体１に着脱可能なストロボ装置であり、カメラ本体１に装着され、該カメラ本体１からの信号に従って発光制御を行うものである。３１はキセノン管（以下、Ｘｅ管と記す）であり、電流エネルギーを発光エネルギーに変換する。３２と３３はフレネルレンズと反射板であり、それぞれ発光エネルギーを効率良く被写体に向けて集光する役目を持つ。３７はグラスファイバーであり、Ｘｅ管３１の発光量をモニターするために、該Ｘｅ管３１から発せられた光の一部をフォトダイオード等の第１の受光素子３８に導くものである。これにより、Ｘｅ管３１の予備発光および本発光の光量をモニターすることができる。

３５はＸｅ管３１から発せられた光をモニターするフォトダイオード等の第２の受光素子である。この第２の受光素子３５の出力により、Ｘｅ管３２の発光電流を制限してフラット発光の制御を行う。３４と３６は反射笠３３と一体となったライトガイドであり、第２の受光素子３５又はグラスファイバー３７にＸｅ管３１からの光の一部を反射して導くものである。３９はカメラ本体１とストロボ３０との通信インターフェイスとなるストロボ接点群である。

次に、図２を用いて、上記ストロボ撮影システムの回路構成について説明する。なお、図１と共通の構成要素には同じ符号を付している。

まず、カメラ本体１内の回路構成について説明する。カメラマイコン１００には、焦点検出回路１０５、測光センサ７、シャッタ制御回路１０７、モータ制御回路１０８、スイッチセンス回路１１０および液晶表示回路１１１が接続されている。また、カメラマイコン１００は、撮影レンズ１１内に配置されたレンズマイコン１１２とはマウント接点１０を介して信号伝達を行い、ストロボ装置３０内に設けられたストロボマイコン２００とはストロボ接点群３９を介して信号伝達を行う。

焦点検出回路１０５は、カメラマイコン１００からの信号に従って焦点検出ラインセンサ２９の蓄積制御と読み出し制御を行い、それぞれの画素情報をカメラマイコン１００に出力する。カメラマイコン１００はこの情報をＡ／Ｄ変換し、位相差検出法による焦点調節状態の検出を行い、レンズマイコン１１２と信号のやりとりを行うことによって、撮影レンズ１１の焦点調節制御を行う。

測光センサ７は、ストロボ装置３０にて被写体へ向けて予備発光されていない定常状態と予備発光されている状態の双方の状態で輝度信号を出力し、カメラマイコン１００はその輝度信号をＡ／Ｄ変換し、撮影の露出調節のための絞り値およびシャッタ速度の演算と、露光時のストロボ本発光量の演算とを行う。

シャッタ制御回路１０７は、カメラマイコン１００からの信号に従ってフォーカルプレーンシャッタ８を構成するシャッタ先幕駆動マグネットＭＧ−１およびシャッタ後幕駆動マグネットＭＧ−２の通電制御を行い、シャッタ先幕および後幕を走行させ、露出動作を行う。モータ制御回路１０８は、カメラマイコン１００からの信号に従ってモータＭを制御することにより、主ミラー２のアップダウンおよびシャッタチャージなどを行う。

ＳＷ１は不図示のレリーズボタンの第１ストローク（半押し）操作でＯＮし、測光、ＡＦ（自動焦点調節）を開始させるスイッチである。ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク（全押し）操作でＯＮし、シャッタ走行、すなわち露光動作を開始させるスイッチである。ＳＷＦＥＬＫは予備発光を独立して行わせるスイッチである。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷＦＥＬＫ、および、その他の操作部材であるＩＳＯ感度設定スイッチ、絞り設定スイッチ、シャッタ速度設定スイッチなどの不図示の各スイッチの状態信号は、スイッチセンス回路１１０を介してカメラマイコン１００が読み取る。

液晶表示回路１１１は、ファインダ内表示器２４と外部表示器４２をカメラマイコン１００からの信号に従って制御する。

次に、撮影レンズ１１内の電気回路構成について説明する。カメラ本体１と撮影レンズ１１とはレンズマウント接点１０を介して相互に電気的に接続される。このレンズマウント接点１０は、撮影レンズ１１内のフォーカス駆動モータ１６および絞り駆動モータ１７の電源用接点である接点Ｌ０と、レンズマイコン１１２の電源用接点Ｌ１と、シリアルデータ通信を行うためのクロック用接点Ｌ２と、カメラ本体１から撮影レンズ１１へのデータ送信用接点Ｌ３と、撮影レンズ１１からカメラ本体１へのデータ送信用接点Ｌ４と、モータ用電源に対するモータ用グランド接点Ｌ５と、レンズマイコン１１２用電源に対するグランド接点Ｌ６とから構成されている。

レンズマイコン１１２は、レンズマウント接点１０を介してカメラマイコン１００と接続され、カメラマイコン１００からの信号に応じてフォーカシングレンズ１２を駆動するフォーカス駆動モータ１６および絞り１５を駆動する絞り駆動モータ１７を動作させ、撮影レンズ１１の焦点調節と絞りを制御する。５０と５１は光検出器とパルス板であり、レンズマイコン１１２がパルス数をカウントすることによりピント調節（合焦動作）時のフォーカシングレンズ１２の位置情報を得る。これにより、撮影レンズ１１の焦点調節を行うことができる。

２０はカメラシステムの周囲温度（使用環境温度）を検出する温度検出回路であり、レンズマイコン１１２は検出される温度に比例した電圧をＡ／Ｄ入力端子ＡＤ０から読み込み、Ａ／Ｄ変換する。１８は前述した距離エンコーダであり、ここで読み取られたフォーカシングレンズ１２の位置情報はレンズマイコン１１２に入力され、ここで被写体距離情報に変換され、カメラマイコン１００に伝達される。

次に、図３を用いて、図２に示した測光センサ７について説明する。測光センサ７は、シリコンフォトダイオードなどの受光素子と該受光素子で発生した光電流を増幅するアンプなどから構成されている集積回路であり、図３は測光センサ７の受光部を入射面から眺めたものである。測光センサ７の受光部は、撮像素子またはフィルムなどの感光部材９の画面とほぼ同一の範囲を受光するように配置されており、その受光面は図３のＰ（０，０）〜Ｐ（６，４）で示すように、複数の領域（３５の受光部）に分割されている。各々の受光部はシリコンフォトダイオードなどの受光素子であり、光があたると所定の光電流が発生するもので、光電流の出力は公知の対数圧縮増幅器を経て、図中の左上から順次カメラマイコン１００に送られる。カメラマイコン１００は各々の受光素子の出力をＡ／Ｄ変換を行うことにより、撮影範囲各部の輝度をデジタル値として測光することができる。

次に、ストロボ装置３０の構成について、図４を用いて説明する。同図において、２００はストロボ装置３０全体の動作を制御するストロボマイコン、２０１は電源電池である。２０２はＤＣ／ＤＣコンバータであり、電池電圧を数１００Ｖに昇圧する。２０３は発光エネルギーを蓄積するメインコンデンサである。２０４，２０５は抵抗であり、メインコンデンサ２０３の電圧を所定比に分圧する。２０６は発光電流を制限するためのコイル、２０７は発光停止時に発生する逆起電圧を吸収するためのダイオード、３１はＸｅ管である。２１１はトリガー回路、２１２はＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などの発光制御回路である。

２３０はデータセレクタであり、Ｙ０，Ｙ１の２入力の組み合わせにより、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の入力を選択してＹ端子に出力する。２３１はフラット発光の発光レベル制御用のコンパレータ、２３２は閃光発光（ストロボ発光）時の発光量制御用のコンパレータである。３５はフラット発光制御用の受光センサであるフォトダイオード等の第２の受光素子であり、Ｘｅ管３１の光出力をモニターする。２３４は第２の受光素子３５に流れる微少電流を増幅すると共に光電流を電圧に変換する測光回路である。３８は閃光発光制御用の受光センサであるフォトダイオード等の第１の受光素子であり、Ｘｅ管３１の光出力をモニターする。２３６は第１の受光素子３８に流れる光電流を対数圧縮するとともにＸｅ管３１の発光量を圧縮積分するための積分回路である。

３９はカメラ本体１との通信を行うためにホットシューに設けられたストロボ接点群である。２４２はストロボ３０の電源オンオフを切り換えるための電源スイッチである。

次に、ストロボマイコン２００の各端子について説明する。ＣＮＴはＤＣ／ＤＣコンバータ２０２の充電動作を制御する制御出力端子、ＣＯＭ２はスイッチ２４２のグランド電位に相当する制御出力端子、ＯＦＦはストロボ装置３０が電源オフ時に選択される入力端子、ＯＮはストロボ装置３０が電源オン時に選択される入力端子である。ＣＬＫはカメラ本体１とのシリアル通信のための同期クロックの入力端子、ＤＯは同期クロックに同期して、ストロボ装置３０からカメラ本体１にシリアルデータを転送するためのシリアルデータ出力端子、ＤＩは同期クロックに同期して、カメラ本体１からストロボ装置３０にシリアルデータを転送するためのシリアルデータ入力端子である。

ＩＮＴは積分回路２３６の積分制御出力端子であり、ＡＤ０は積分回路２３６の発光量を示す積分電圧を読み込むためのＡ／Ｄ変換入力端子、ＤＡ０はコンパレータ２３１および２３２のコンパレート電圧を出力するためのＤ／Ａ出力端子である。Ｙ０，Ｙ１は前述したデータセレクタ２３０の選択状態の出力端子であり、ＴＲＩＧは発光トリガーの出力端子である。

次に、上記構成のカメラシステムの動作について、図５および図６のフローチャートを用いて説明する。

図２で示したカメラ本体１のスイッチＳＷ１がオンされると、ステップ＃１００より動作を開始する。ここではカメラマイコン１００は、焦点検出回路１０５を含む焦点検出ユニット２６内の焦点検出ラインセンサ２９のオートフォーカス（ＡＦ）像の取り込みを行う。そして、次のステップ＃１０１では、焦点検出ラインセンサ２９の２像のずれから、公知の方法でディフォーカス量を演算する。続くステップ＃１０２では、検出したディフォーカス量と所定の合焦幅とを比較し、合焦幅以内であればＡＦ駆動を終了してステップ＃１０４へ進み、合焦幅に入っていない場合はステップ＃１０３へ分岐する。

合焦幅に入っていないとしてステップ＃１０３ヘ進むと、カメラマイコン１００は、ディフォーカス量をレンズ駆動量に変換して、前述のシリアル通信ラインＬＣＫ，ＬＤＯ，ＬＤＩを介してレンズマイコン１１２に対して出力する。レンズ駆動量が入力されるとレンズマイコン１１２は、フォーカス駆動モータ１６を駆動し、それに直結したパルス板５１の回転を光検出器５０で読み取り、フォーカス駆動モータ１６が指定された駆動量を駆動するとフォーカス駆動モータ１６を停止する。

合焦動作が終了してステップ＃１０４ヘ進むと、カメラマイコン１００は、測光した各領域での輝度値ＢＶａ（０，０）〜ＢＶａ（６，４）より公知の方法で露出値（ＢＶｓ）を決定する。そして、設定されたカメラの撮影モードに従って、シャッタ速度の値（ＴＶ）と絞りの値（ＡＶ）とを決定する。そして、次のステップ＃１０５にて、上記ステップ＃１０４で決定されたＴＶ値とＡＶ値をファインダ内表示器２４および外部表示器４２に表示する。続くステップ＃１０６では、撮影開始用のスイッチＳＷ２がオンされているかを判定し、オンしていればステップ＃１０７へ進み、オフであればステップ＃１０４に戻り、同様の動作を繰り返す。

次のステップ＃１０７では、カメラマイコン１００は、予備発光の直前に、上記ステップ＃１０４と同様の方法でもう一度定常光を測光する。これは、定常光が蛍光灯の場合に、電源周波数に同期してフリッカーが発生するので、該フリッカーの影響を排除する為に、予備発光の直前のタイミングでもう一度測光する為である。次のステップ＃１０８では、通信端子Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２を通してシリアル通信によりストロボマイコン２００に対して予備（プリ）発光を指令する。ストロボマイコン２００はこの予備発光指令を受けて、所定光量での予備発光動作を行う。

以下に、ストロボマイコン２００での予備発光動作について、図４を参照しながら説明する。

ストロボマイコン２００は、カメラ本体１より指示された所定発光レベルに応じて、ＤＡ０端子に所定の電圧を設定する。次に、データセレクタ２３０のＹ１，Ｙ０にＨｉ（ハイレベルを意味する），Ｌｏ（ローレベルを意味する）を出力し、入力Ｄ２を選択させる。このとき、Ｘｅ管３１は未だ発光していないので、第２の受光素子３５の光電流はほとんど流れず、コンパレータ２３１の反転入力端子に入力される測光回路２３４の出力は発生せず、コンパレータ２３１の出力はＨｉであるので、発光制御回路２１２は導通状態となる。

次に、ＴＲＩＧ端子よりトリガー信号を出力すると、トリガー回路２１１が高圧を発生してＸｅ管３１を励起し、予備発光が開始される。

また、ストロボマイコン２００は積分回路２３６に積分開始を指示し、この指示を受けた積分回路２３６が光量積分用の第１の受光素子３８の対数圧縮された光電出力の積分を開始すると同時に、発光時間をカウントするタイマーを起動させる。予備発光が開始されると、フラット発光の発光レベル制御用の第２の受光素子３５からの光電流が多くなり、測光回路２３４の出力が上昇する。そして、測光回路２３４の出力がコンパレータ２３１の非反転入力に設定されている所定のコンパレート電圧より高くなると、コンパレータ２３１の出力はＬｏに反転し、発光制御回路２１２はＸｅ管３１の発光電流を遮断する。これにより、放電ループが断たれるが、ダイオード２０９およびコイル２０６により環流ループを形成し、発光電流は回路の遅れによるオーバーシュートが収まった後、徐々に減少する。

発光電流の減少に伴い、発光レベルが低下するので、第２の受光素子３５の光電流は減少し、測光回路２３４の出力も低下する。そして、所定のコンパレートレベル以下に低下すると、再びコンパレータ２３１の出力がＨｉに反転し、発光制御回路２１２が再度導通してＸｅ管３１の放電ループが形成され、発光電流が増加して発光レベルも増加する。

このように、ＤＡ０に設定された所定のコンパレート電圧を中心に、コンパレータ２３１は短い周期で発光レベルの増加減少を繰り返し、結果的には、所望するほぼ一定の発光レベルで発光を継続させるフラット発光の制御が行われる。

前述したタイマーのカウントにより所定の発光時間が経過すると、ストロボマイコン２００はＹ１，Ｙ０端子をＬｏ，Ｌｏに設定する。これにより、データセレクタ２０６の入力はＤ０、すなわちＬｏ入力が選択され、出力は強制的にＬｏレベルとなり、発光制御回路２１２はＸｅ管３１の放電ループを遮断する。これにより、予備発光（フラット発光）が終了する。

発光終了時に、ストロボマイコン２００は、予備発光量を積分した積分回路２３６の出力をＡ／Ｄ入力端子ＡＤ０から読み込んでＡ／Ｄ変換し、積分値、すなわち予備発光時の発光量をデジタル値として読み取る。

上記の予備発光と同時のタイミングで、カメラマイコン１００は、ステップ＃１０９にて、被写体反射光の測光を行う。予備発光による被写体反射光は、撮影レンズ１１を通して、カメラ本体１の測光センサ７で受光されるので、予備発光時の被写体反射光を上記ステップ＃１０１と同様の方法で各ブロック毎に演算し、これによりストロボ反射光による被写体輝度ＢＶｆ（０，０）〜ＢＶｆ（６，４）を測光する。続くステップ＃１１０では、カメラマイコン１００は、予備発光時の被写体輝度ＢＶｆ（ｘ，ｙ）から上記ステップ＃１０７で求めた予備発光直前の自然光による被写体輝度ＢＶａ（ｘ，ｙ）を差し引く事により、予備発光による反射光分のみの輝度値ｄＦ（ｘ，ｙ）を抽出する。そして、次のステップ＃１１１にて、レンズマイコン１１２に対して前述のシリアル通信で、距離情報を要求する。

次のステップ＃１１２では、レンズマイコン１１２は、カメラ本体１からの距離情報要求を受けて、フォーカシングレンズ１２の位置情報を距離エンコーダ１８から読み取る。そして、次のステップ＃１１３にて、使用環境温度の読み出しの為に、撮影レンズ１１内の温度検出回路２０の出力をＡ／Ｄ入力端子ＡＤ０から読み出す。次いでステップ＃１１４にて、上記ステップ＃１１２，＃１１３で読み出したフォーカシングレンズ１２の位置情報と温度情報に応じた補正値を加味した距離情報を、図７のｄｆ０００〜ｄｆ９００、ｄｎ０００〜ｄｎ９００等で示す距離情報テーブルから読み出す。

ここで、図７は、レンズマイコン１１２内の不図示のＲＯＭ内に予め記憶されている使用環境温度によるフォーカシング位置の変動を示す距離情報テーブルであり、横軸は距離エンコーダ１８の位置に対応しており、縦軸は温度に対応した２次元のテーブルになっている。本実施例１では、距離エンコーダ１８は位置を６４のゾーンに分割しており、各ゾーン内のエンコーダパターンの端にあたる、無限方向の絶対距離と至近方向の絶対距離をそれぞれ記憶している。このテーブルは単焦点レンズや、ズーミングによってピント位置が変わらないレンズの場合は、上記２次元のテーブル１つで良いが、ズーミングによりピント位置が変動するレンズの場合は、焦点距離毎に上記テーブルを持てばよく、対応したズーム位置、距離エンコーダ位置、そのときの使用環境温度に応じた補正値を加味した距離情報を得る。

次のステップ＃１１５では、レンズマイコン１１２は、カメラマイコン１１０に対して、前述のシリアル通信で上記ステップ＃１１４で読み出した無限方向絶対距離と至近方向絶対距離を通信する。

次のステップ＃１１６では、カメラマイコン１１０は、上記ステップ＃１１５で取得した距離情報から、適正露光となる測光レベルＬＶＬ１を
ＬＶＬ１＝ＰＲＧ−ｌｏｇ２（（無限方向絶対距離＋至近方向絶対距離） ／２）＋Ｋ１
ＰＲＧ：ストロボ装置３０のプリ発光ガイドナンバー
Ｋ１ ：定数
の式で求める。続くステップ＃１１７では、正反射領域（異常反射領域）を判定する判定レベルＬＶＬ２を以下の式で決定する。

ＬＶＬ２＝ＬＶＬ１＋Ｋ２ Ｋ２：正反射判定係数
そして、次のステップ＃１１８にて、上記ステップ＃１１７より求めたＬＶＬ２よりも明るい領域は、正反射領域として調光領域から排除する。すなわち、上記ステップ＃１０９で求めた、測光センサ７の各領域の被写体反射光測光値ｄＦ（０，０）〜ｄＦ（６，４）の各測光値をＬＶＬ２と比較して、ＬＶＬ２より大きい場合はそのセンサエリアを無効エリア（排除領域）と判定する。

図８は、実際の被写体での例を示している。図８の点線で示した領域は、図３で説明した測光センサ７の被写体側での測光領域を示す。また、図９は、図８において点線で示した画像の予備発光反射光の測光結果を３次元で表現した図であり、同図において、横軸は測光センサ７の横方向の分割を示し、縦軸は同様に縦方向の分割を示している。すなわち、Ｐ（０，１）〜Ｐ（２，２）の領域は高い測光出力が得られている事が分かる。

図１０は、図８で示した測光センサ７の各領域で調光制御に用いる領域と、調光制御から排除する領域を示している。同図において、点線で囲った領域（Ｐ（２，１）〜Ｐ（４，３））は焦点検出領域が中央（Ｐ（３，２））の時の調光制御に用いる領域（調光領域）であり、太実線で囲った領域（Ｐ（０，１）〜Ｐ（２，２））は、上記ステップ＃１１７で求めた正反射領域判定レベルＬＶ２よりも測光出力が高い領域であり、この領域は調光対象から除外する。従って、調光領域内のＰ（２，１）およびＰ（２，２）は調光対象から除外されるわけである。

図５に戻り、ステップ＃１１９では、カメラマイコン１００は、上記ステップ＃１１８にて排除した残りの領域で調光制御を行う為の予備発光による被写体反射光測光値ｄＦａｖｅを
ｄＦａｖｅ＝ＳＵＭ（有効領域のｄＦ）／有効領域の数
の式により求める。すなわち、図１０の例では、有効領域の数はＰ（２，１）およびＰ（２，２）を除いた７個であり、この２点を除いた残りの領域のステップ＃１１０で求めた被写体反射光測光値を加算して、有効領域の数で割ることにより、調光領域平均測光値をｄＦａｖｅとするわけである。

次のステップ＃１２０では、カメラマイコン１００は、本発光量γを以下のようにして求める。まず、上記ステップ＃１１９で求めたｄＦａｖｅと上記ステップ＃１１６で求めた、被写体距離から求めた適正レベルＬＶＬ１を所望の比率で内分した目標測光値ｄＦｔを
ｄＦｔ＝ｄＦａｖｅ＊（１−Ｋ３）＋ＬＶＬ１＊Ｋ３
Ｋ３：被写体距離寄与率
の式により求める。この様に内分する理由として、Ｋ３＝１の場合、すなわち被写体距離のみでストロボ光量が決まるいわゆるＤＶ調光またはフラッシュマチックの場合は、被写体の反射光に影響されない調光制御ができるが、ＡＦ合焦精度などの影響で被写体距離に誤差がある場合は、調光精度がばらついてしまう問題が生じる。一方、Ｋ３＝０の場合、すなわち、被写体距離を全く加味しない場合は、ＡＦ合焦精度の影響は排除さるのもの、被写体が白い服を着ている場合や、黒い服を着ている場合ではストロボの発光量が変わってしまうように、被写体の反射率に影響を大きくうけしまう。これらの点に鑑み、被写体反射光による測光結果と被写体距離を所望の比率で内分して使うことにより、安定した調光精度が期待できるわけである。

次に、上記ステップ＃１０４で求めたＴＶ値とＡＶ値から、
ＢＶｔ＝ＴＶ＋ＡＶ−ＳＶ ＳＶ：撮影感度
の式にてＢＶｔを求める。そして、本発光量γを、は以下の式で求める。

γ＝ＢＶｔ−ｄＦｔ
の式にて求める。

図６に示すステップ＃１２１では、カメラマイコン１００は、上記ステップ＃１２０で求めた本発光量γを通信端子Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２を通してシリアル通信によりストロボマイコン２００に対して指令し、ステップ＃１２２へ進む。そして、ステップ＃１２２では、シャッタ速度が同調速度以下か否かを判定し、同調速度以下の場合はステップ＃１２３へ進み、ストロボマイコン２００に対して、閃光発光モードを送信する。一方、同調速度より速い場合はステップ＃１２４へ進み、ストロボマイコン２００に対して、フラット発光モードとフラット発光時間（シャッタ速度に幕速を加えた時間）を送信する。

次のステップ＃１２５では、カメラマイコン１００は、主ミラー２を跳ね上げて撮影光路から退避させると同時に、レンズマイコン１１２に対して、絞り１５の絞り込みを指示する。そして、次のステップ＃１２６にて、主ミラー２が撮影光路から完全に退避するのを待つ。その後、主ミラー２が撮影光路から完全に退避するとステップ＃１２７へ進み、シャッタ先幕駆動マグネットＭＧ−１に通電し、フォーカルプレーンシャッタ８の開放動作を開始させる。

次のステップ＃１２８では、カメラマイコン１００は、発光モードがフラット（ＦＰ）発光モードか否かを判定し、フラット発光モードの場合は直ちにステップ＃１３０へ進む。一方、閃光発光モードの場合はステップ＃１２９へ進み、フォーカルプレーンシャッタ８の先幕が完全に開いて不図示のＸ接点がオンになるまで待ち、これがオンになるとステップ＃１３０へ進む。

ステップ＃１３０では、ストロボマイコン２００は、カメラマイコン１００から指令された発光モードに応じた本発光制御を行う。すなわち、フラット発光モードの場合はフラット発光制御を行い、閃光発光モードの場合は閃光発光制御を行う。

ここで、閃光発光制御について説明する。カメラのシャッタ速度がストロボ同調速度以下の場合は閃光発光制御が行われる。この場合、ストロボマイコン２００は、まず設定されたマニュアル発光量に応じた制御電圧をＤＡ０端子に出力する。この電圧は、前述の予備発光時に説明した積分回路２３６の出力電圧、すなわち積分電圧に対して、予備発光と本発光との光量差に相当する制御電圧を加算した電圧である。例えば、フル発光量の１／３２の光量で予備発光をした場合の積分電圧をＶ１としたときに本発光量が同じ１／３２の場合は、同じ積分電圧になった時に発光停止すればよいので、コンパレータ２３２のコンパレート電圧としてＶ１を設定する。同様にして、本発光量が１／１６の場合では、予備発光に対して１段分大きな積分電圧になったときに発光を停止すればよいので、予備発光時の積分電圧に１段分に相当する電圧を加算してコンパレータ２３２のコンパレート電圧として設定する。

次に、ストロボマイコン２００は、Ｙ１，Ｙ０端子に「０，１」を出力し、データセレクタ２３０のＤ１入力に接続された閃光発光制御用コンパレータ２３２を選択する。このときはＸｅ管３１は未だ発光していないので、第１の受光素子３８にはほとんど光電流が流れない。このため、積分回路２３６の出力は発生せず、コンパレータ２３２の−入力電圧は＋入力端子よりも電位が低い。したがって、コンパレータ２３２の出力電圧はハイレベルとなり、発光制御回路２１２は導通状態となる。また、これと同時にストロボマイコン２００はＴＲＩＧ端子から所定時間の間、Ｈｉ信号を出力する。これにより、トリガー回路２１１は高圧のトリガー電圧を発生する。Ｘｅ管３１のトリガー電極に高圧が印加されると、Ｘｅ管３１は発光を開始する。

Ｘｅ管３１が発光を開始すると、第１の受光素子３８に光電流が流れ、積分回路２３６の出力が上昇し、コンパレータ２３２の＋入力端子に設定された所定の電圧に達すると、コンパレータ２３２が反転し、その出力電圧はローレベルとなり、発光制御回路２１２は遮断状態となるので発光が停止される。この時点で、Ｘｅ管３１は所定の発光量を発生して発光を停止することになり、ストロボ撮影に必要な所望の光量が得られる。

次に、フラット発光制御について説明する。カメラのシャッタ速度がストロボ同調速度より速い場合はフラット発光制御が行われる。ストロボマイコン２００は、設定されたマニュアルフラット発光量に応じた制御電圧をＤＡ０端子に出力する。すなわち、前述の予備発光時にコンパレータ２３１のコンパレート電圧として設定した電圧に対して、予備発光と本発光との光量差に相当する制御電圧を加算した電圧である。例えば、フル発光の１／３２の発光で予備発光をした場合の制御電圧をＶ１としたときに、本発光が同じ１／３２の発光の場合は、同じ制御電圧でフラット発光制御をすればよいので、コンパレータ２３１のコンパレート電圧としてＶ１を設定する。同様にして、本発光量が１／１６の場合では予備発光に対して１段分大きな制御電圧とすればよいので、予備発光時の積分電圧に１段分に相当する電圧を加算してコンパレータ２３１のコンパレート電圧として設定する。

次に、ストロボマイコン２００は、Ｙ１，Ｙ０端子に「１，０」を出力し、データセレクタ２３０のＤ２入力に接続されたフラット発光制御用のコンパレータ２３１を選択する。この後、前述の予備発光動作と同一の動作でフラット発光が行われ、カメラマイコン１００から指示された所定時間が経過すると、カメラマイコン２００のＹ１，Ｙ０端子を「０，０」に設定して発光処理を終了する。

図６に戻り、所定のシャッタ開放時間が経過するとステップ＃１３１へ進み、カメラマイコン１００は、シャッタ後幕駆動マグネットＭＧ−２に通電し、フォーカルプレーンシャッタ８の後幕を閉じて露出を終了する。なお、発光モードがフラット発光の場合は、後幕が完全に閉じるまで発光が継続する。そして、一連の撮影シーケンスを終了するとステップ＃１３２へ進み、主ミラー２をダウンさせ、撮影を終了する。

上記実施例１によれば、使用環境（周囲）温度により変動する合焦時のフォーカシングレンズ１２の位置に基づく被写体距離情報（距離エンコーダ１８、ブラシ１９およびレンズマイコン１１２により検出される）を、使用環境温度（温度検出回路２０およびレンズマイコン１１２により検出される）に応じて補正する事により、温度変動の影響を受けない正確な被写体距離情報を得ることができる。従って、この正確な距離情報を、例えばストロボ調光制御に応用すれば、正確なストロボ調光制御を行うことが可能となる。

図１１は本発明の実施例２に係わるカメラシステムの回路構成を示すブロック図であり、図１および図２と共通の構成要素には同じ符号を付している。

上記実施例１と異なるのは、上記実施例１では温度検出回路２０が交換レンズ１１側に配置されていたが、本発明の実施例２では、カメラ本体１内に温度検出回路３００として配置されている点である。

カメラ本体１は、ＡＦ検出の温度補正、あるいは、自動露出（ＡＥ）制御の測光センサの温度補正のために必ず温度検出回路３００を持っているので、撮影レンズ１１内で温度検出回路を持たない場合でも、カメラ本体１内の温度検出回路３００で検出した温度を、撮影レンズ１１内に通信する事で、距離情報の温度補正を行うことが出来る。

次に、図１２および図１３のフローチャートを用いて、本発明の実施例２に係わるカメラシステムの動作について、上記実施例１と異なる個所のみ説明する。

図１２において、ステップ＃２００〜＃２１０までは、上記実施例１における図５のステップ＃１００〜＃１２０までと同じ動作を行うのでその説明は省略する。

ステップ＃２１１では、カメラマイコン１００は、カメラ本体１内の温度検出回路３００から現在の温度を読み出すと共に、レンズマイコン１１２に対して、読み出した温度を送信しかつ距離情報を要求する。

次のステップ＃２１２では、レンズマイコン１１２は、カメラ本体１からの距離情報要求を受けて、フォーカシングレンズ１２の位置情報を距離エンコーダ１８から読み取る。そして、次のステップ＃２１４では、図７で示す距離情報テーブルから上記ステップ＃２１２と＃２１３で読み出したフォーカシングレンズ１２の位置情報と上記ステップ＃２１１でカメラから受信した温度情報に対応する位置の距離情報を読み出す。次のステップ＃２１５〜＃２３２までは、上記実施例１と同様であるので説明を省略する。

上記実施例２によれば、温度により変動する合焦時のフォーカシングレンズの位置に基づく被写体距離情報（距離エンコーダ１８、ブラシ１９およびレンズマイコン１１２により検出する）を、周囲温度（温度検出回路３００により検出する）に応じて補正する事により、温度変動の影響を受けない正確な被写体距離情報を得ることができる。従って、上記実施例１と同様に、この正確な距離情報を、例えばストロボ調光制御に応用すれば、正確なストロボ発光制御を行うことができる。

本発明の実施例１に係る一眼レフレックスカメラと該カメラに装着されるストロボとによって成るカメラシステムを示す構成図である。 本発明の実施例１に係るカメラシステムの回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係るカメラシステムに具備される測光センサの構成について説明するための図である。 本発明の実施例１に係るカメラシステムの構成要素であるストロボ装置側の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係るカメラシステムの動作の一部を示すフローチャートである。 図５の動作の続きを示すフローチャートである。 本発明の実施例１において撮影レンズに記憶されている被写体距離情報を示す図である。 本発明の実施例１において異常反射の影響を受ける被写体の例を示す図である。 本発明の実施例１において異常反射の影響を受けた場合の測光データの例を示す図である。 本発明の実施例１において異常反射領域と調光領域を説明するための図である。 本発明の実施例２に係るカメラシステムの回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係るカメラシステムの動作の一部を示すフローチャートである。 図１１の動作の続きを示すフローチャートである。

符号の説明

１ カメラ本体
７ 測光センサ
１１ 撮影レンズ
１２ フォーカシングレンズ
１８ 距離エンコーダ
２０ 温度検出回路
３０ ストロボ装置
３１ キセノン管
１００ カメラマイコン
１１２ レンズマイコン
２００ ストロボマイコン
３００ 温度検出回路

Claims (6)

1. 結像レンズのフォーカシング位置に基づいて当該光学機器と測定対象までの距離を検出する距離検出手段と、
   使用環境温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段により検出される温度情報をもとに、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすることを特徴とする光学機器。
2. 結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体までの距離を検出する距離検出手段と、
   使用環境温度を検出する温度検出手段と、
   使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段と、
   を有するカメラシステムであって、
   前記温度検出手段により検出される温度情報と前記記憶手段の記憶情報より、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすることを特徴とするカメラシステム。
3. 前記補正された被写体の距離情報は、ストロボの調光動作に用いられることを特徴とする請求項２に記載のカメラシステム。
4. カメラ本体との情報通信手段と、
   結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体まで距離を算出する距離算出手段と、
   使用環境温度を検出する温度検出手段と、
   使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段と、
   を有する、カメラ本体に装着可能な交換レンズであって、
   前記温度検出手段により検出された温度情報と前記記憶手段の記憶情報により、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすると共に、該補正した距離情報を前記情報通信手段より前記カメラ本体に送信することを特徴とする交換レンズ。
5. カメラ本体との情報通信手段と、
   結像レンズのフォーカシング位置に基づいて被写体までの距離を算出する距離算出手段と、
   使用環境温度によるフォーカシング位置の変動に関する情報を予め記憶している記憶手段と、
   を有する、カメラ本体に装着可能な交換レンズであって、
   前記カメラ本体より前記情報通信手段を介して取得した温度情報と前記記憶手段の記憶情報とにより、前記算出された距離を、温度変動を補正した距離情報とすると共に、該補正された距離情報を前記情報通信手段より前記カメラ本体に送信することを特徴とする交換レンズ。
6. 前記カメラ本体に送信される前記補正された距離情報は、ストロボの調光動作に用いられることを特徴とする請求項４または５に記載の交換レンズ。
   

Images