JP7071151B2 - 発光制御装置、発光装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、発光制御装置、発光装置、撮像装置、制御方法、及びプログラムに関する。

従来の、カメラなどの撮像装置とストロボなどの発光装置とを含む電波ワイヤレスシステムでは、ストロボの発光タイミング情報を含む発光指示をカメラからストロボに送信することで、カメラの露光とストロボの発光を同調させている。例えば、特許文献１では、カメラの露光とストロボの発光を同調させるために、カメラがストロボに発光タイミングを示す情報を含んだ発光コマンドを送信することが開示されている。加えて、複数台のストロボを用いた多灯ワイヤレスシステムでストロボ撮影を行う場合は、カメラに接続されるマスタストロボ等の中継端末から発光コマンドをブロードキャストすることによって各ストロボの発光タイミングを同期させることが開示されている。

また、近年の電波技術の進歩に伴い、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの高速かつ低消費電力の無線通信方式が開発されている。そして、カメラや携帯電話等の電力制限のある端末に対して、このような無線通信方式に対応する無線通信機能を搭載することが増えてきている。その結果、カメラと各ストロボとの間で直接無線通信を行う多灯ワイヤレスシステムを構築することが可能となっている。

特開２０１０－１８５９６１号公報

しかしながら、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格ではマルチキャストによる無線通信が不可能である。そのため、カメラと各ストロボとの間で直接無線通信を行う多灯ワイヤレスシステムでは、カメラは各ストロボに対してシングルキャストにより発光指示を順次送信する必要があり、効率が悪い。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、シングルキャストにより発光指示を送信する撮像装置のための効率的な多灯ワイヤレスシステムを実現するための技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、撮像装置から１対１の無線通信により第１の発光タイミングを示す第１の発光指示を受信する第１の受信手段と、前記第１の発光指示の受信に応じて、複数の発光制御装置に対して１対多の無線通信により前記第１の発光タイミングを示す第２の発光指示を同時に送信する送信手段と、前記第１の発光指示の受信に応じて、前記第１の発光タイミングに発光するように発光手段を制御する制御手段と、を備え、前記１対１の無線通信は、前記１対多の無線通信よりも高速な無線通信であることを特徴とする発光制御装置を提供する。

本発明によれば、シングルキャストにより発光指示を送信する撮像装置のための効率的な多灯ワイヤレスシステムを実現することが可能となる。

なお、本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。

カメラ１００（撮像装置）、レンズユニット２００、及びストロボ３００（発光装置）のブロック図。 ストロボ撮影システム（多灯ワイヤレスシステム）の一例を示す図。 第１の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図。 第２の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図。 第３の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。添付図面の全体を通じて、同一の参照符号が付与された要素は、同一又は同様の要素を表す。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。また、別々の実施形態の中で説明されている特徴を適宜組み合せることも可能である。

［第１の実施形態］
図１は、カメラ１００（撮像装置）、レンズユニット２００、及びストロボ３００（発光装置）のブロック図である。主ミラー１０１は、カメラ１００の動作状態に応じて回動可能である。ユーザが被写体をファインダで観測する時は、主ミラー１０１は撮影光路（図１の一点鎖線）に対して斜めに挿入され、レンズユニット２００からの光束をピント板１０９の方向へ導く。また、撮影時は、主ミラー１０１は撮影光路から退避され、レンズユニット２００からの光束は後述の撮像素子１０３へ導かれる。図１において、主ミラー１０１は、撮影光路上に配置された状態を表し、主ミラー１０１’は、撮影光路から退避された状態を表す。

シャッタ１０２は、レンズユニット２００からの光束の撮像素子１０３への入射を制御するために設けられ、通常は閉じた状態で、撮影時に開いた状態となるよう駆動される。シャッタ１０２は、カメラ制御部１０５により、シャッタ制御部１１５を介して制御される。撮像素子１０３は、被写体の撮像を行う。例えば、撮像素子１０３はＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤセンサであり、タイミングジェネレータ１１６から出力されるタイミング信号に基づいて駆動され、被写体の光学像を光電変換してアナログ信号を生成する。アナログ信号処理部１０４は、撮像素子１０３からのアナログ信号を、サンプルホールドし、アナログゲインを付加し、Ａ／Ｄ変換によってデジタル信号へと変換して出力する。

カメラ制御部１０５は、アナログ信号処理部１０４から出力されたデジタル信号に対し、後述のデジタルゲイン部１０６及び画像処理部１０７を用いて各種処理を施し、メモリ制御部１２０を介してメモリ１２１に保存する。デジタルゲイン部１０６は、デジタル信号にデジタルゲインを付加して、画像処理部１０７に出力する。画像処理部１０７は、種々のデジタル信号処理（例えば、画素補間処理及び色変換処理）を行う。

画像表示部１１９は、画像や撮影情報を表示するための背面モニタであり、例えば、ＬＣＤ等を含む。操作部１２２は、ユーザからの操作を受け付ける入力部としての各種操作部材を含む。操作部１２２は、ＡＦ指示ボタン、撮影指示ボタン、ＡＥ指示ボタン等の各種操作ボタンを有し、ユーザによる入力操作をカメラ制御部１０５に出力する。

ピント板１０９は、レンズユニット２００の一次結像面に配置され、入射面にはフレネルレンズ（集光レンズ）を有し、射出面に被写体の光学像（ファインダ像）を結像する。ペンタプリズム１１０は、ファインダ光路を変更するもので、ピント板１０９の射出面に結像した被写体像を正立正像に補正する。接眼レンズ１１１は、ユーザがファインダをのぞいた時、ユーザの目に合わせて視度を調節できる構成になっている。測光センサ１１２は、撮像領域内を分割した各領域に対応したフォトダイオードから構成されており、ピント板１０９の射出面に結像された被写体像の輝度を測光処理部１１３に出力する。

ＡＦセンサ１１７は、カメラ制御部１０５にデフォーカス量を出力する。カメラ制御部１０５は、ＡＦセンサ１１７からのデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を決定し、通信端子１１８を介して、レンズユニット２００を駆動する。カメラ制御部１０５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに保存されたプログラムを実行する。カメラ制御部１０５は、カメラ１００に含まれる各部を制御する。

また、カメラ１００は無線通信部１２３を有している。無線通信部１２３は、シングルキャストの無線通信（１対１の無線通信）を行うように構成され、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような通信規格に準拠している。無線通信部１２３は、アンテナ１２３ａ、無線制御部１２３ｂ、及び発振回路１２３ｃを備えている。発振回路１２３ｃは、水晶発振器（不図示）の発振周波数に応じたクロック信号を生成して、クロック信号を無線制御部１２３ｂに与える。無線制御部１２３ｂは、クロック信号に応じて動作し、アンテナ１２３ａを介して電波によるデータの送受信を行う。更に、カメラ１００はストロボ３００とシリアル通信を行うための接続端子であるストロボ接続部１１４を有しており、ストロボ接続部１１４を介してストロボ３００と通信することができる。

レンズユニット２００は、交換可能な撮影レンズを搭載するレンズユニットである。レンズ２０１は、例えば合焦用レンズやズームレンズを有するレンズ群であり、被写体から入光する反射光をカメラ１００に取り込む。絞り２０２は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う。絞り２０２は、レンズ制御部２０５によって絞り駆動部２０４を介してその開口径が制御される。フォーカス駆動部２０３は、レンズ制御部２０５の指令を受けて、レンズ２０１の位置を変位させることで焦点を合わせる。

レンズ制御部２０５は、レンズユニット２００に含まれる各部を制御する。また、レンズ制御部２０５は、レンズ位置取得部２０７からのレンズ２０１の位置情報を基に、レンズ２０１のズーム位置（焦点距離情報）や合焦面までの距離情報を得ることができる。通信端子２０６は、レンズユニット２００がカメラ１００と通信を行うための通信端子である。通信端子１１８は、カメラ１００がレンズユニット２００と通信を行うための通信端子である。レンズユニット２００は、通信端子２０６、１１８を介してカメラ１００内部のカメラ制御部１０５と通信する。

ストロボ３００は、カメラ１００に対して着脱可能であり、本体部（発光制御装置）とヘッド部を有する。ストロボ制御部３０１は、発光制御及び通信制御などを行う。発光部３０２は、ストロボ制御部３０１からの発光指示に従って発光する。操作部３０３は、ユーザからの操作を受け付ける入力部としての各種操作部材を含む。操作部３０３は、発光モード設定ボタン等の各種操作ボタンを有し、ユーザによる入力操作をストロボ制御部３０１に出力する。また、ストロボ３００は、無線通信部３０４及び無線通信部３０５を有している。無線通信部３０４は、シングルキャストの無線通信（１対１の無線通信）を行うように構成され、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような通信規格に準拠しており、カメラ１００の無線通信部１２３とシングルキャストの無線通信を行う。無線通信部３０５は、マルチキャスト又はブロードキャストのような１対多の無線通信を行うように構成され、例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）のような通信規格に準拠している。無線通信部３０５は、ストロボ３００と同様の構成を持つ他のストロボが有する無線通信部とマルチキャスト又はブロードキャストの無線通信を行う。

無線通信部３０４は、アンテナ３０４ａ、無線制御部３０４ｂ、及び発振回路３０４ｃを備えている。発振回路３０４ｃは、水晶発振器（不図示）の発振周波数に応じたクロック信号を生成して、クロック信号を無線制御部３０４ｂに与える。無線制御部３０４ｂは、クロック信号に応じて動作し、アンテナ３０４ａを介して電波によるデータの送受信を行う。無線通信部３０５は、アンテナ３０５ａ、無線制御部３０５ｂ、及び発振回路３０５ｃを備えている。発振回路３０５ｃは、水晶発振器（不図示）の発振周波数に応じたクロック信号を生成して、クロック信号を無線制御部３０５ｂに与える。無線制御部３０５ｂは、クロック信号に応じて動作し、アンテナ３０５ａを介して電波によるデータの送受信を行う。

また、ストロボ３００はカメラ１００とシリアル通信を行うための接続端子であるカメラ接続部３０６を有しており、カメラ接続部３０６を介してカメラ１００と通信することができる。

図２は、ストロボ撮影システム（多灯ワイヤレスシステム）の一例を示す図である。ストロボ４００及びストロボ５００は、ストロボ３００と同様の構成を持つ。ストロボ３００は、カメラ１００に装着されていてもよいし、装着されていなくてもよい。また、ストロボ３００の代わりに、ストロボ４００又はストロボ５００がカメラ１００に装着されていてもよい。

図３は、第１の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図である。

Ｓ７００で、カメラ制御部１０５は、操作部１２２に含まれるＳＷ２ボタンが押されたこと（シャッターボタンの全押し）を検出し、撮影動作を開始する。

Ｓ７０１で、カメラ制御部１０５は、マスタストロボとしてストロボ３００を選択し、ストロボ発光の準備を指示する発光準備指示をストロボ３００へ送信する。発光準備指示には、発光量及び発光モード等の発光情報が含まれる。発光準備指示は、カメラ１００の無線通信部１２３とストロボ３００の無線通信部３０４との間の無線通信を介して、ストロボ制御部３０１に到達する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）では、通信は所定の通信周期に従って周期的に行われる。そのため、発光準備指示や後述の発光タイマ情報などの無線通信は、図３に示す通信周期Ｔ１毎の通信タイミングで行わる。また、この無線通信は、シングルキャストにより行われる。これ以降のカメラ１００とストロボ３００との間の通信は同様に、無線通信部１２３及び無線通信部３０４を介するシングルキャストの無線通信（１対１の無線通信）により行われる。

なお、カメラ制御部１０５は、ストロボ３００の代わりにストロボ４００又はストロボ５００をマスタストロボとして選択してもよい。マスタストロボ以外のストロボは、スレーブストロボとして動作する。即ち、ストロボ３００、ストロボ４００、及びストロボ５００は、マスタストロボとしても動作可能であるし、スレーブストロボとしても動作可能である。

Ｓ７０２で、ストロボ３００のストロボ制御部３０１は、発光準備指示に従って発光準備を行う。発光準備が完了すると、ストロボ制御部３０１は、発光準備完了を示すデータをカメラ１００へ送信する。

Ｓ７０３で、カメラ制御部１０５は、露光動作を行うための処理（露光準備処理）を開始する。具体的には、カメラ制御部１０５は、主ミラー１０１の駆動制御や、レンズユニット２００に対する撮影用の絞り制御などを行う。但し、これらの制御の一部については、カメラ制御部１０５はＳ７００のタイミングで予め行っておいてもよい。また、Ｓ７０３では、カメラ制御部１０５は、ストロボ３００に対して、露光予測時間Ｔ４を含んだ発光タイマ情報を送信する。露光予測時間Ｔ４は、露光が開始されるまでの時間（露光開始時間Ｔ２）から、無線通信が通信周期Ｔ１で行われることに起因する通信遅延時間を減算することにより算出される時間である。具体的には、露光予測時間Ｔ４は、以下の式により算出される。
露光予測時間Ｔ４＝露光開始時間Ｔ２－通信遅延時間
＝露光開始時間Ｔ２－（通信周期Ｔ１－露光準備時間Ｔ３）
ここで、露光開始時間Ｔ２は、カメラ制御部１０５が無線通信部１２３に発光タイマ情報を出力するタイミングから露光が開始するタイミングまでの時間（発光タイミングの決定タイミングから発光タイミングまでの時間）である。通信周期Ｔ１は、無線通信部１２３が無線通信部３０４と通信を行う周期である。露光準備時間Ｔ３は、カメラ制御部１０５が発光準備完了を示すデータを受信してから無線通信部１２３に発光タイマ情報を出力するまでの時間である。

Ｓ７０４で、ストロボ制御部３０１は、発光タイマ情報（発光タイミングを示す発光指示）に含まれる露光予測時間Ｔ４に基づいて発光制御を行う。また、ストロボ制御部３０１は、スレーブストロボであるストロボ４００及びストロボ５００に対して、露光予測時間Ｔ４を含んだ発光タイマ情報（発光タイミングを示す発光指示）を１対多の無線通信により同時に送信する。発光タイマ情報は、ストロボ３００の無線通信部３０５とストロボ４００及びストロボ５００の無線通信部３０５とを介して、ストロボ４００及びストロボ５００のストロボ制御部３０１に到達する。ストロボ３００のストロボ制御部３０１は、露光予測時間を更新しながら、発光タイマ情報を通信周期Ｔ５で繰り返しストロボ４００及びストロボ５００へ送信する。即ち、発光タイマ情報は複数回送信され、各々の発光タイマ情報には、送信タイミングから発光タイミングまでの時間を示す情報（時間情報）が含まれる。そのため、通信環境が悪く、一部の発光タイマ情報の送信に失敗した場合であっても、安定してスレーブストロボを発光させることができる。

Ｓ７０５で、カメラ制御部１０５は、撮像素子１０３の露光（撮像制御）を行う。同時に、Ｓ７０６で、ストロボ３００、ストロボ４００、及びストロボ５００は、発光を行う。即ち、撮像素子１０３の露光は、ストロボ３００、ストロボ４００、及びストロボ５００の発光タイミングに行われる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、マスタストロボであるストロボ３００は、カメラ１００から１対１の無線通信により発光タイマ情報を受信し、複数のスレーブストロボに対して１対多の無線通信により発光タイマ情報を同時に送信する。従って、カメラ１００が各ストロボに対して１対１の無線通信により発光タイマ情報を順次送信する必要が無い。即ち、本実施形態によれば、シングルキャストにより発光指示を送信する撮像装置のための効率的な多灯ワイヤレスシステムを実現することが可能となる。

また、カメラ１００は、周期的な無線通信の所定の通信タイミングに、所定の通信タイミングから発光タイミングまでの時間を示す発光タイマ情報をストロボ３００へ送信する。従って、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような１対１の周期的な無線通信を実行可能な通信規格を用いる場合であっても、正確なタイミングに発光装置を発光させることが可能となる。

なお、ストロボ３００がカメラ１００のストロボ接続部１１４に接続されている場合は、図３のＳ７０１～Ｓ７０３で行われる無線通信を、ストロボ接続部１１４及びカメラ接続部３０６を介するシリアル通信で置き換えてもよい。また、上の説明では、無線通信部３０５は例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）のような通信規格に準拠しているものとしたが、無線通信部３０５は光パルスを用いる無線通信を行うように構成されていてもよい。この場合、図３のＳ７０４におけるマスタストロボとスレーブストロボとの間の通信は、光パルスを用いて行われる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、カメラ１００からストロボ３００への発光タイマ情報の送信が外乱等の影響により失敗した場合の処理について説明する。本実施形態において、カメラ１００、レンズユニット２００、ストロボ３００、及びストロボ撮影システムの基本的な構成は第１の実施形態と同様である（図１及び図２参照）。以下、主に第１の実施形態と異なる点について説明する。

図４は、第２の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図である。

Ｓ７０７で、ストロボ３００の無線通信部３０４は、カメラ１００から受信した発光タイマ情報にエラーが発生していることを検出する。そして、無線通信部３０４は、通信失敗を示すデータをカメラ１００へ送信する。カメラ１００のカメラ制御部１０５は、このデータを受信することにより、発光タイマ情報の通信失敗を検出する。なお、Ｓ７０３の発光タイマ情報が無線通信部３０４に到達しなかった場合、無線通信部３０４は、発光タイマ情報の通信失敗を示すデータをカメラ１００へ送信することができない。この場合、カメラ制御部１０５は、所定時間以内にストロボ３００から発光準備完了を示すデータを受信しなかったことに基づき、発光タイマ情報の通信失敗を検出する。

Ｓ７０８で、カメラ制御部１０５は、露光再準備処理を行い、露光開始時間Ｔ７を計算する。また、カメラ制御部１０５は、ストロボ３００に対して、露光予測時間Ｔ６を含んだ発光タイマ情報を送信する。露光予測時間Ｔ６は、露光が開始されるまでの時間（露光開始時間Ｔ７）から、無線通信が通信周期Ｔ１で行われることに起因する通信遅延時間を減算することにより算出される時間である。具体的には、露光予測時間Ｔ６は、以下の式により算出される。
露光予測時間Ｔ６＝露光開始時間Ｔ７－通信遅延時間
＝露光開始時間Ｔ７－（通信周期Ｔ１－露光再準備時間Ｔ８）
ここで、露光再準備時間Ｔ８は、カメラ制御部１０５が通信失敗を示すデータを受信してから無線通信部１２３に発光タイマ情報を出力するまでの時間である。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、カメラ制御部１０５は、発光タイマ情報の通信失敗を検出した場合、発光タイマ情報を再送信する。これにより、より信頼性の高い多灯ストロボ撮影を行うことが可能となる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、カメラ１００からストロボ３００への発光タイマ情報の送信が外乱等の影響により失敗した場合にストロボなしで撮影を行う処理について説明する。本実施形態において、カメラ１００、レンズユニット２００、ストロボ３００、及びストロボ撮影システムの基本的な構成は第１及び第２の実施形態と同様である（図１及び図２参照）。以下、主に第１及び第２の実施形態と異なる点について説明する。

図５は、第３の実施形態に係る、ストロボ撮影システムにおける同調撮影シーケンスを示す図である。

Ｓ７０７においてカメラ制御部１０５が発光タイマ情報の通信失敗を検出した場合、Ｓ７０９で、カメラ制御部１０５は、ストロボなし撮影準備処理を行う。具体的には、カメラ制御部１０５は、ストロボ非発光用のシャッタ速度（ＴＶ）、絞り値（ＡＶ）、及び感度（ＩＳＯ）の演算を行い、レンズユニット２００に対して絞り駆動制御を行う。その後、Ｓ７０５で、カメラ制御部１０５は、Ｓ７０９において演算された感度及びシャッタ速度で露光を行う。

このように、第３の実施形態によれば、発光タイマ情報の通信が失敗してストロボ３００等が発光しない場合であっても、適切な露光を行うことができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…カメラ、１０５…カメラ制御部、１２３…無線通信部、３００…ストロボ、３０１…ストロボ制御部、３０４…無線通信部、３０５…無線通信部、４００…ストロボ、５００…ストロボ

Claims (7)

1. 撮像装置から１対１の無線通信により第１の発光タイミングを示す第１の発光指示を受信する第１の受信手段と、
   前記第１の発光指示の受信に応じて、複数の発光制御装置に対して１対多の無線通信により前記第１の発光タイミングを示す第２の発光指示を同時に送信する送信手段と、
   前記第１の発光指示の受信に応じて、前記第１の発光タイミングに発光するように発光手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記１対１の無線通信は、前記１対多の無線通信よりも高速な無線通信であることを特徴とする発光制御装置。
2. 前記送信手段は、前記複数の発光制御装置に対して前記第２の発光指示を複数回送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光制御装置。
3. 前記制御手段は、前記複数回送信に対応する複数の前記第２の発光指示の各々に、送信タイミングから前記第１の発光タイミングまでの時間を示す時間情報を含める
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光制御装置。
4. 前記複数の発光制御装置のうちの１つが前記１対多の無線通信により送信した第２の発光タイミングを示す第３の発光指示を受信する第２の受信手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記第３の発光指示の受信に応じて、前記第２の発光タイミングに発光するように前記発光手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光制御装置と、
   前記発光手段と、
   を備えることを特徴とする発光装置。
6. 発光制御装置が実行する制御方法であって、
   撮像装置から１対１の無線通信により第１の発光タイミングを示す第１の発光指示を受信する第１の受信工程と、
   前記第１の発光指示の受信に応じて、複数の発光制御装置に対して１対多の無線通信により前記第１の発光タイミングを示す第２の発光指示を同時に送信する送信工程と、
   前記第１の発光指示の受信に応じて、前記第１の発光タイミングに発光するように発光手段を制御する制御工程と、
   を備え、
   前記１対１の無線通信は、前記１対多の無線通信よりも高速な無線通信であることを特徴とする制御方法。
7. コンピュータを、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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