专利名称：装有闪光装置的摄像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装有闪光装置的摄像设备。
当在黑暗环境下(例如在室内环境中)使用照相机进行闪光拍照时，对于距离相对较短的主要物体，通过使用闪光光线可以获得合适的曝光量，但是这样会产生一个问题，即未受到闪光光线影响的背景变黑。但是，最近借助于具有小光圈数和易于使用的无色透明拍摄镜头，也可以使背景具有合适的曝光量，附带说明的是，在使用闪光光线的拍摄环境下，通常使用人工光源进行照明。对于通常采用的光源种类，有具有较低色温的钨光源和具有电灯泡色彩的荧光灯，等等。同时，在照相机的闪光装置中，闪光光线的色温要进行设定，以便在使用日光型摄影胶片进行闪光拍摄时能获得合适的色彩平衡。
因此，当在室内及其他拍摄环境中进行闪光拍摄时，距离相对较短的主要物体具有闪光光线的照明效果。而且，曝光主要是通过闪光光线进行，这样可以对于主要物体可以获得合适的色彩平衡。但是，对于未受到闪光光线影响的背景，曝光是通过具有低色温的可用光源(availablelight)的照明光线进行的，因此色彩平衡通常会遭到破坏。
如上所述，当主要物体的色彩在从曝光的摄影胶片冲洗出来的照片上正确复制出来时，照明光线的光源色主要保留在照片的背景部分上，因此有很强的橙色作用其上。同时，当在照片成像过程中对背景进行修正以正确复制物体色彩时，青色作用在主要物体上。因此，对于所拍摄照片的整体而言，无法获得具有良好色彩平衡的照片。
当在上述拍摄环境下进行闪光拍摄时，改善整个照片的色彩平衡的惟一办法，是减小照明光线和闪光光线之间的色温差异。专业摄影师通过在闪光装置的光线发射表面上安装色温转换滤光片来降低闪光光线的色温。人们已经知道，有一种闪光装置，可以自动执行与安装在闪光装置的光线发射表面上的色温转换滤光片相同的功能(例如日本专利未审查文献No.6-308586和日本专利未审查文献No.7-120816)。
但是，在将色温转换滤光片安装至闪光装置的方法中，闪光光线的量减少了。因此，其缺点在于闪光光线的有效发射距离缩短了。而且，在这种方法中，闪光光线的色温被降低，因此需要使用钨型摄影胶片。这种方法很难为摄影爱好者和外行人接受。
在闪光装置上安装色温转换滤光片并且使用日光型摄影胶片的情况下，对于整个照片不能获得合适的色彩平衡。但是，在照片印相过程中通过对色彩进行修正可以获得具有满意色彩的照片。但是在这种情况下，如果修正是在从曝光摄影胶片洗印照片时自动进行的，照片在整个拍摄的画面上可能为微黄色。原因在于印片机不能自动确定照片的主要物体等等。因此，印片机不能进行色彩修正以获得合适的色彩平衡。对于按照这种方法拍摄的照片，除非进行手动操作，否则无法产生具有满意色彩平衡的照片。
在通过使用目光型摄影胶片获得合适色彩平衡的另一种拍照方法中，除了闪光装置之外，还在摄影光学系统上安装了色温转换滤光片。安装在摄影光学系统上的色温转换滤光片可以将钨光源的色温转换为日光色温。由于使用这种方法，摄影胶片在主要物体和背景部分上都以合适的色彩平衡进行曝光。因此有可能产生一个照片，其中主要物体和背景都以与印象色接近的合适色彩被复制。但是在这种方法中，闪光光线要经过两个色温转换滤光片，因此光线量损失在某种程度上与光圈的一或两个步骤相应。因此产生了一个问题，即闪光光线的有效发射距离被极大地缩短了。
为了实现上述及其他目的，根据本发明的摄像设备包括色温转换滤光片，其可以在插入位置和撤出位置之间移动。当保持在插入位置上时色温转换滤光片位于摄影光程上，当其保持在撤出位置上时从摄影光程上撤出。
在单画面曝光中要进行第一和第二曝光。在色温转换滤光片移至撤出位置的状态下使用闪光光线进行第一曝光。在色温转换滤光片移至插入位置的状态下不使用闪光光线进行第二曝光。
根据本发明的摄像设备还包括快门装置，用于打开和关闭摄影光程。当快门装置打开一次摄影光程时，分别进行第一和第二曝光。快门装置最好是镜头快门。
在优选实施例中，第二曝光在第一曝光之后进行。色温转换滤光片提高色温并满足色温转换能力Tb(迈尔德)为-130或更小的条件。
而且，摄像设备还包括色温测量器和滤光片控制器。色温测量器检测可用光线的色温。根据检测到的色温，滤光片控制器在进行第二曝光时禁止色温转换滤光片移至插入位置。作为选择，根据检测到的色温，滤光片控制器在进行第二曝光时改变移至插入位置的色温转换滤光片的移动定时。
根据本发明，即使闪光拍摄是在由具有与闪光光线色温不同色温的照明光线照明的拍摄环境下进行的，主要物体和背景都可以在合适的色彩平衡下进行拍摄。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，从中可以清楚地理解本发明的上述目的和优点，其中图1是根据本发明的照相机的透视图；图2是显示照相机部分结构框图；图3是示出了色温转换滤光片从摄影光程处退出的状态的视图；图4是示出了色温转换滤光片位于摄影光程上的状态的视图；图5是示出了快门装置、滤光片装置和闪光装置运转定时的曲线图；图6是显示了色温转换滤光片的光谱特性的曲线图；图7是显示了一个实施例的曲线图，其中在闪光光线发射之前插入色温转换滤光片的条件下进行曝光；图8是显示了快门打开两次的实施例的曲线图；图9是显示了一个实施例的流程图，其中根据物体亮度插入色温转换滤光片；图10是显示了一个实施例的方框图，其中根据测量到的色温插入色温转换滤光片；图11是显示了闪光拍摄的程序的流程图；图12是显示了一个实施例的流程图，其中根据测量到的色温改变色温转换滤光片的插入定时；图13是说明图12中的延迟时间的曲线图；和图14是显示了根据色温的延迟时间的实例的曲线图。
照相机机身2的正面设置有用于容纳拍摄镜头3的镜筒4、用于测量距离的光线发射和接收窗5和6、取景器7、闪光部分8和光线调节窗9。此外，镜筒4的正面设置有测光窗10。当打开照相机的主开关，镜筒4从折叠安装的位置伸出至拍摄位置，如图1所示。
照相机机身2的上表面设置了释放按钮11、液晶面板12和操作部分13。液晶面板12显示剩余的可拍摄胶片数量和包括闪光光线设定信息在内的摄影信息。通过对操作部分13进行操作，可以打开或关闭主开关和自拍器，并可以选择闪光模式，闪光模式包括自动闪光模式、强制闪光模式和禁止闪光模式。在自动闪光模式中，当物体亮度较低时闪光光线自动发射。在强制闪光模式中，不管物体光线如何，都要发射闪光光线。在禁止闪光模式中，禁止闪光。
在闪光拍摄中，设定照相机的曝光值，即光圈数和快门速度的组合，以获得对于黑暗背景合适的曝光量。同时，对于距离相对较短的主要物体，通过发射闪光光线对照相机进行控制，以获得合适的曝光量。
此外，在闪光拍摄中，通过按下释放按钮11一次，对于需要拍摄的单一画面进行两种类型的曝光。一种曝光是在闪光光线处于色温转换滤光片(下面将对此进行说明)从摄影光程上退出的状态下进行的。另一种曝光在没有闪光光线的状态下进行，即曝光利用照明光线等可用光线在色温转换滤光片放置在摄影光程上的状态下进行。这样做的结果是，对于由闪光光线照明的主要物体和由具有较低色温的照明光线照明的背景，曝光都在合适的色彩平衡下进行。
在光线发射窗5后面设置了光线发射器，用于向物体发射光线。在光线接收窗6后面设置了光线接收器，用于接收被物体反射回来的光线。此外，在光线调节窗9后面设置了用于接收闪光光线的光线调节传感器14(见图2)。在测光窗10后面设置了SPD(硅酮光电二极管)15(见图2)，用于测量物体的亮度。
通过以半行程按下释放按钮11，发射器通过光线发射窗5向物体发出测量光线。光线接收器通过光线接收窗6接收被物体反射回来的测量光线，以测量出位于将要拍摄的照片的中心部分的物体的拍摄距离。而且，SPD15使用平均曝光表通过测光窗10测量物体亮度。随后，当完全按下释放按钮11时，拍摄镜头3根据测量到的摄影距离执行聚焦操作。然后，使用以测量到的物体亮度和胶片感光度为基础的光圈数和快门速度来拍摄照片。附带说明的是，在闪光拍摄进行的时候，固定地使用预定的光圈数F1，快门速度根据胶片感光度和物体亮度调节。
闪光部分8包括漫射板8a和向外辐射闪光光线的闪光放电管(Xe管)16(见图2)。漫射板8a按照预定的辐射方式漫射闪光光线。闪光放电管16设置在漫射板后面。在进行闪光拍摄时，从物体反射回来的闪光光线由光线调节传感器14接收，并且并入光线总量中。当光线总量的总值达到预定的停止水平时，闪光光线停止发射。因此，可以通过使用闪光光线对主要物体的曝光量进行控制。
对于从闪光部分8发射出的闪光光线，确定其光谱特性，以在对于日光型摄影胶片合适的色彩平衡的条件下进行拍照。例如，闪光光线的色温是5000K。
照相机机身2的底部安装了可以打开的盖子。打开盖子，可以把胶片暗盒安装进去。照相机中使用的胶片暗盒例如可以是高级摄影系统(APS)的IX240型胶片。IX240型胶片暗盒设置有数据盘，上面以条形码的形式写有胶片感光度等信息。当安装好胶片暗盒并关上盖子后，照相机中设置的机构读取数据盘的条形码。所安装的摄影胶片的胶片感光度自动设定给照相机。
图2显示了照相机的主要结构。微型计算机20可以执行各种操作和控制程序。为此，微型计算机20包括CPU、各种接口电路、ROM和RAM等，所有电路都制作在一个芯片上。ROM中存储了用于执行摄影指令序列的程序，根据这个程序，微型计算机20控制着照相机的每个部分。RAM用作工作存储器。微型计算机20是曝光控制元件，用于控制各个部分，以在单画面曝光过程中进行两种曝光。一种曝光是在色温转换滤光片从摄影光程上退出的状态下利用闪光光线进行的。另一种曝光是在色温转换滤光片位于插入位置的状态下利用可用光线进行的。
当以半行程按下释放按钮11时，微型计算机20启动距离测量部分22和测光部分23。距离测量部分22包括光线发射装置和光线接收装置，用于测量距离，这在前面已经提到。此外，距离测量部分22还包括驱动电路和A/D转换器等。驱动电路可以启动光线发射装置，A/D转换器将从光线接收装置接收到的信号转换为数字形式并与摄影距离相应的摄影距离信息。距离测量部分22将摄影距离信息传送至微型计算机20。
测光部分23包括SPD15、A/D转换器23a和设置在SPD15前的滤光片23b。滤光片23b只允许可见光透过。SPD15通过滤光片23b接收来自物体的光线，并根据接收到光线的强度(即根据物体亮度)发出一个光电流。A/D转换器23a将SPD15的光电流转换为数字信号。转换后的光电流被作为物体亮度信息传送至微型计算机20。
聚焦机构24由用于移动拍摄镜头3的电机及其驱动电路构成。聚焦机构24在微型计算机20的控制下对拍摄镜头3的伸出量进行调整，从而以摄影距离信息为基础将拍摄镜头3聚焦在物体上。
在拍摄镜头3后设置有快门开口26，其用于将来自拍摄镜头3的摄影光线导引到摄影胶片25。在快门开口26和拍摄镜头3之间设置有快门装置27和滤光片装置28。
快门装置27为镜头快门，包括多个快门叶片、驱动机构和信号输出电路等。快门叶片可以打开和关闭快门开口26，并被用作光圈叶片。驱动机构驱动快门叶片。信号输出电路根据快门叶片的打开状态输出各种信号。附带提一下，对于镜头快门，可以采用镜头快门之间、镜头快门之后或在镜头快门之前中的一个。在本实施例中，快门叶片也被用作光圈(stop)叶片。附带提一下，也可以单独设置光圈装置。
快门装置27通常使用快门叶片在不透光的状态下关闭快门开口26。当微型计算机20响应于释放按钮11的完全按下输入快门驱动信号时，快门装置27朝打开方向移动各个快门叶片，以便在快门开口26前形成光圈孔径。光圈孔径的直径逐渐增加。当光圈孔径达到与设定光圈数相应的直径时，当前的光圈孔径的直径保持一个与设定快门速度相应的时间段。之后，各个快门叶片朝与打开方向相反的关闭方向移动，并通过逐渐减小光圈孔径的直径关闭快门开口26。
来自拍摄镜头3的摄影光线穿过由快门装置27形成的光圈孔径。此外，摄影光线还穿过快门开口26和曝光孔径29，使摄影胶片25曝光，其中曝光孔径29限定了摄影胶片25的曝光区域。
微型计算机20以物体亮度和摄影胶片25的胶片感光度为基础确定光圈数和快门速度。随后，光圈数和快门速度设定至快门装置27。在闪光拍摄中，使用固定的光圈数F1，如上所述，并以胶片感光度和物体(背景)亮度为基础确定快门速度。
在快门叶片朝打开方向移动过程中，当光圈孔径达到与预定光圈数F2相应的直径时，快门装置27产生一个同步信号，用于发射闪光光线。而且，当光圈孔径达到与光圈数F1相应的直径时，快门装置27产生一个定时信号，用于启动滤光片装置。同步信号和定时信号被输入至微型计算机20。附带提一下，光圈数F1设定得要小于光圈数F2。例如光圈数F1为“F4”，光圈数F2为“F8”。
滤光片装置28由受微型计算机20控制的滤光片驱动电路30驱动。在发射闪光光线的情况下，微型计算机20将快门装置27的定时信号发送至滤光片驱动电路30。接收到定时信号后，滤光片驱动电路30启动滤光片装置28，以在摄影光程上设置色温转换滤光片。
除了设置在光线调节窗9之后的光线调节传感器14和设置在闪光部分8之中的闪光放电管16之外，闪光装置还包括充电-放电电路33和光线调节电路34。当照相机的主开关打开时，充电-放电电路33使主电容器(未示出)充电至预定的水平。在闪光光线发射的情况下，快门装置27的同步信号通过微型计算机20输入至充电-放电电路31。充电-放电电路33在闪光放电管16上施加一个触发电压，使主电容器上的电荷在闪光放电管16中放电，启动闪光光线发射。
在闪光光线发射过程中光线调节传感器14接收由物体反射回来的闪光光线。光线调节传感器14根据接收到的光线量发出光电电流。以从光线调节传感器14发出的光电电流为基础，光线调节电路34把由光线调节传感器14接收到的反射闪光光线量累计在一起。当总量达到预定停止水平时，控制充电-放电电路33使闪光光线停止发射。用于停止发射闪光光线的停止水平以光圈数F2和胶片感光度为基础确定，通过使用闪光光线使主要物体的曝光量变成合适的量。
在上述闪光装置中，为了使景深变深，当光圈孔径达到与光圈数F2相应的直径(比光圈数F1关闭得更大)时发射闪光光线。但是，如果希望延长闪光光线的有效发射距离，可以在光圈数F1时发射闪光光线。
图3和图4显示了滤光片装置28的实例。图3显示了色温转换滤光片未处在摄影光程上的状态。图4显示了色温转换滤光片位于摄影光程上的状态。滤光片装置28由支撑色温转换滤光片41的旋转元件42、锁杆43、执行器44和返回机构45等构成。
旋转元件42可以在撤出位置和插入位置之间旋转，分别示于图3和图4。在撤出位置上，色温转换滤光片41从快门开口26的正面退出，即从摄影光程上退出。相反，在插入位置上，色温转换滤光片41处在摄影光程上。
锁杆43可以在锁定位置和释放位置之间旋转，分别示于图3和图4。在锁定位置上，锁杆43的一端43a进入旋转元件42的移动区，以便与旋转元件42的边缘接合。在释放位置上，锁杆43的一端43a离开旋转元件42的移动区，以便解除一端43a与旋转元件42边缘的接合。锁杆43由弹簧47压向锁定位置。
当输入滤光片驱动信号后，执行器44克服弹簧47的弹力，用杆44a压下锁杆43的另一端43b，使锁杆43从锁定位置旋转至释放位置。当定时信号输入至滤光片驱动电路30时，滤光片驱动电路30向执行器44发送滤光片驱动信号后。
旋转元件42通常由锁杆43保持在撤出位置上。在这种状态中，当通过执行器44把锁杆43旋转至释放位置后，旋转元件42与锁杆43的接合解除。当由快门装置27形成的光圈孔径达到与光圈数F1相应的直径时，旋转元件42的锁定被解除，旋转元件42同时通过弹簧46从撤出位置向插入位置旋转。因此，色温转换滤光片41被设置在摄影光程上。
在完成一个画面的拍摄之后，滤光片驱动电路30启动返回机构45。返回机构45使旋转元件42从插入位置向撤出位置旋转。当旋转元件42旋转至撤出位置时，锁杆43被从执行器44的压迫而释放，因此旋转元件42被保持在撤出位置上。
在本实施例中，色温转换滤光片41在快门开口26之前移动。色温转换滤光片41可以在拍摄镜头3正面与摄影胶片25之间的摄影光程上的任何位置移动。然而，考虑到色温转换滤光片41的尺寸和移动需要的时间，最好在摄影光线的光通量被稀疏地封闭的位置上移动色温转换滤光片41。
图5是显示了快门装置、滤光片设备和闪光装置的运转定时的曲线图。快门装置27响应于释放按钮的完全按下朝打开方向移动快门叶片，使光圈孔径的直径逐渐增加至与光圈数F1相应的直径。在光圈孔径直径增加的过程中，当光圈孔径达到与光圈数F2相应的直径时发射闪光光线。此时，在色温转换滤光片41未位于摄影光程上的状态下使用闪光光线进行曝光。
在完成发射闪光光线之后，当光圈孔径达到与光圈数F1相应的直径时，旋转元件42从撤出位置向插入位置旋转，使色温转换滤光片41位于摄影光程上。在经过与快门速度相应的一段时间后，快门装置27通过逐渐减小光圈孔径直径而关闭快门开口26。这样，在闪光拍摄之后，在色温转换滤光片41位于摄影光程上的状态下使用可用光线、不使用闪光光线进行曝光。
在本实施例中，响应于具有与光圈数F1相应直径的光圈孔径，色温转换滤光片41被设置在摄影光程上。然而，由于启动旋转元件42旋转的响应时间远远大于闪光光线的发射周期，因此可以响应于发射闪光光线的同步信号执行把色温转换滤光片41设置在摄影光程上的操作。在这种情况下，色温转换滤光片41可以刚好在闪光光线发射完毕之后被设置在摄影光程上。
所使用的色温转换滤光片41需要具有色温转换能力Tb，将照明光线(需要的光源)从低色温转换为高色温。具体而言，最好使用“-130”迈尔德或更小的(Tb≤-130)的色温转换滤光片41。
同时，当快门叶片被打开并且色温转换滤光片41按如图5所示的位置放置时，摄影胶片25的总曝光量与由图5中实线与虚线所围的区域相应。实线代表光圈孔径直径的变化，虚线用于说明目的。此外，通过色温转换滤光片41获得的曝光量与图5中阴影表示的区域相应。曝光也在色温转换滤光片未插入的状态下使用照明光线进行。
因此，对摄影胶片25的曝光不是在背景的全部摄影光线通过色温转换滤光片41的状态下进行的。一部分摄影光线未通过色温转换滤光片41，进行曝光。因此，对于摄影胶片25，色温转换滤光片41对于照亮背景的照明光线的实际转换能力变得比标称转换能力小。这意谓着当镜头快门的运转速度低时，具有“-130”迈尔德的正常能力的色温转换能力Tb实际上变成“-100”迈尔德。考虑到这一点，当使用这种镜头快门时，最好在考虑到色温转换能力变小这一事实的情况下确定迈尔德值。
在高速快门装置中，快门叶片从快门开口完全关闭的关闭位置向快门开口完全打开的光圈数F1的打开位置移动的时间在5毫秒之内时，上述问题很少发生。在高速快门装置的情况下，色温转换滤光片自身的转换能力可以得到实施。在本实施例中使用的快门装置27把快门叶片从关闭位置移动至打开位置需要4毫秒。因此色温转换滤光片的标称转换能力与其实际转换能力基本相等。
在滤光片按图5所示插入的情况下，最好使用具有“-160”至“-200”迈尔德的色温转换能力Tb的滤光片。图6显示了具有优选转换能力色温转换滤光片的光谱特性。图6所示的色温转换滤光片41的转换能力Tb为“-170”迈尔德(mired)。例如，色温2850K(大约350迈尔德)被转换为色温5500K(大约180迈尔德)。
下面将对上述结构的运转进行说明。即使照片是在相对较暗的室内或者类似地点拍摄，其中使用钨光源作为照明设备，照相机也可以安装日光型摄影胶片。如果需要，可以选择闪光模式。在本实施例中选择强制闪光模式发射闪光光线。
摄影者通过取景器7进行取景，并按下释放按钮11。例如，确定取景使距离相对较短的主要物体被设置在将要拍摄的画面中心。随后按下释放按钮11。在以半行程按下释放按钮11后，距离测量部分22和测光部分23被启动，以测量主要物体的拍摄距离和整个将要拍摄的照片的物体亮度。有关拍摄距离和物体亮度的信息被传送至微型计算机20。
微型计算机20由测量到的拍摄距离和胶片感光度获得曝光值。随后，由于选择了强制闪光模式，微型计算机20确定快门速度，使光圈数F1和快门速度的组合与获得的曝光值相应。快门速度和光圈数F1被设定给快门装置27。附带提一下，由于插入了色温转换滤光片41，进入摄影胶片25的光线量略微减少。考虑到光线量有所减少，可以对曝光值进行修正。
在将光圈数和快门速度设定给快门装置27之后，微型计算机20等待，直到释放按钮被完全按下。当释放按钮被完全按下后，微型计算机20以与摄影距离相关的信息为基础驱动聚焦机构24，使拍摄镜头3聚焦于主要物体上。随后，微型计算机20将快门驱动信号设置给快门装置27。响应于快门驱动信号，快门装置27朝打开方向移动快门叶片。
快门叶片朝打开方向移动，并且光圈孔径达到与光圈数F2相应的直径。此时，从快门装置27发出的同步信号通过微型计算机20传送至闪光装置的充电-放电电路33。因此，闪光放电管16开始发射闪光光线，因此闪光部分8向物体发出具有5500K色温的闪光光线。
在闪光光线发射过程中，从主要物体反射回来的闪光光线的一部分通过光圈孔径、快门开口26和曝光孔径29从拍摄镜头3进入摄影胶片22。因此，此时可以在合适色温条件下使用闪光光线对主要物体进行曝光。
另一部分反射回来的闪光光线通过光线调节窗9由光线调节传感器14接收。以从光线调节传感器14发出的光电电流为基础，光线量由光线调节电路34进行累计。当总量达到由胶片感光度和光圈数F2确定的闪光停止水平时，闪光光线立即停止发射。此时，发射闪光光线的时间段非常小，因此光圈孔径的直径在闪光光线发射期间几乎没有改变。对于主要物体，除了闪光光线之外，还使用照明光线对摄影胶片25进行曝光，因此可以考虑到由照明光线进行曝光的因素对闪光光线量进行调整。
在发射闪光光线之后，快门叶片继续朝打开方向移动。当光圈孔径达到与光圈数F1相应的直径时，快门叶片朝打开方向的移动停止，光圈保持在光圈数F1。
当光圈孔径达到与光圈数F1相应的直径时，快门装置27马上通过微型计算机20向滤光片驱动电路30发送定时信号。接收到此信号后，滤光片驱动电路30触发滤光片装置28的执行器44，将锁杆43旋转至释放位置。因此，锁杆43与旋转元件42的接合被解除，旋转元件42通过弹簧46从撤出位置向插入位置旋转。
当旋转元件42旋转至插入位置时，色温转换滤光片41被设置在摄影光程上。从此时开始，被物体反射回来并进入拍摄镜头3的照明光线作为摄影光线通过色温转换滤光片41对摄影胶片25进行曝光。
在经过了一段与设定的快门速度相应的时间之后，快门叶片开始朝关闭方向移动，以关闭快门开口26。这样就完成了单画面曝光。在关闭快门开口26之后，旋转元件42利用返回机构45从插入位置向撤出位置返回。通过从被执行器44推动释放锁杆43，旋转元件42被保持在撤出位置。
如上所述，主要物体是使用闪光光线并且不使用色温转换滤光片41进行拍摄的，而主要背景通过使用色温转换滤光片41在具有低色温的照明光线下进行拍摄的。结果，背景的照明光线的色温被转换得与闪光光线的色温相似，拍摄实际是在这种条件下进行的。因此，对于具有闪光光线照明效果的主要物体和由具有低色温的照明光线照明的背景部分，摄影胶片都可以在合适的色彩平衡条件下进行。因此可以获得具有合适色彩平衡的照片。
在以上实施例中，快门叶片逐渐增加光圈孔径的直径，闪光光线在光圈孔径直径增加的过程中发射。在闪光光线发射之后，色温转换滤光片41设置在摄影光程上。但是，如图7所示，在光圈孔径直径减小的过程中也可能发射闪光光线。在这种情况下，如图7所示，在色温转换滤光片41位于摄影光程上的最初状态即色温转换滤光片41设置在快门开口26前面的时候开始曝光。正好在光圈孔径直径减小前，旋转元件42从插入位置向撤出位置旋转，在色温转换滤光片41完全从摄影光程上退出的状态下发射闪光光线。
在以上实施例中，在单画面曝光的过程中快门装置打开摄影光程一次。当快门装置打开摄影光程时，在色温转换滤光片41未处在光程上的状态下使用闪光光线进行曝光，此外，在色温转换滤光片41处在光程上的状态下不使用闪光光线进行曝光。但是，每次曝光都可以按图8所示进行。
在图8中，快门叶片相对于将要拍摄的单一画面打开两次。在快门叶片第一次打开操作过程中，在色温转换滤光片41未处在光程上的状态下使用闪光光线进行曝光。在快门叶片第二次打开操作过程中，在色温转换滤光片41处在光程上的状态下使用可用光线即不使用闪光光线进行曝光。曝光的次序并不是惟一的。
当快门叶片打开两次，如图8所示，完成拍摄需要很长时间，因此可能造成照相机移动模糊和物体模糊。因此，在这种情况下需要注意。考虑到照相机移动模糊和物体模糊，最好在快门叶片打开一次过程中进行两种曝光，如第一实施例和图7所示。
在图7所示的情况中，在色温转换滤光片41插入的状态下曝光进行后，在色温转换滤光片41退出的状态下发射闪光光线。在这种情况下，从快门叶片打开操作的开始到色温转换滤光片41退出之间的时间段变长，并且很难为色温转换滤光片41的退出设定参考点。此外，增加曝光控制的精确度也很困难。由于这些原因，最好按照第一实施例所示设置并将色温转换滤光片41移开。
在上述各个实施例中，在进行闪光拍摄时，曝光通常是在色温转换滤光片被插入的状态下进行的。但是并不排除在由钨光源或者具有相应色温的其他光源照明的环境下进行闪光拍摄。在某些情况下，拍摄是在室外日光下并在由白色荧光灯和水银灯照明的环境下进行的。在这种情况下，不使用色温转换滤光片进行曝光有时会获得良好的结果。在由白色荧光灯和水银灯照明的环境下最好在色温转换滤光片插入的状态下进行曝光，但在其他环境下不插入色温转换滤光片。
图9显示了另外一个实施例，其中根据物体亮度确定色温转换滤光片是否插入。除了下面说明的以外，本实施例与上面的实施例类似。因此相同的元件用相同的附图数字表示，并且省略了详细说明。
在本实施例中，由SPD15测量到的物体亮度用BV的最大值表示。只有当物体亮度BV在“-2＜BV＜3”的范围之内时，在闪光光线发射之后色温转换滤光片41被设置在摄影光程上。只有当物体亮度BV处于上述范围以外时，禁止将色温转换滤光片41设置在摄影光程上，从而在闪光光线发射之后利用可用光线而不使用色温转换滤光片41进行曝光。
根据本发明的发明人所做的测试，使用钨光源获得的照明强度范围被限定在一个相对狭窄的范围内。而且，有99％或更高的可能性使物体亮度处在“-2＜BV＜3”的范围之内。因此，即使按照上面所述根据物体亮度BV对色温转换滤光片41的插入进行改变，在大多数拍摄环境下，对于主要物体和背景都可以在合适的色彩平衡下在日光型摄影胶片25上进行拍摄。附带提一下，当物体亮度处在“-2＜BV＜3”的范围之内并且使用荧光灯进行照明，色彩平衡适合于在背景上添加少量青蓝色。
在用于确定色温转换滤光片插入的大多数适当方法中，都对照亮背景的光源的色温进行测量，并且以测量结果为基础确定滤光片是否插入。换言之，只有当照亮背景的光源的色温低于指定的色温时才插入色温转换滤光片。当光源的色温高于指定的色温时要控制色温转换滤光片不使之插入。
图10和图11显示了另外一个实施例，其中对照亮背景的光源的色温进行测量，并且以测量结果为基础确定滤光片是否插入。除了下面说明的以外，本实施例与上面的实施例类似。因此相同的元件用相同的附图数字表示，并且省略了详细说明。
如图10所示，为了测量对照亮背景的光源的色温，设置了红外线接收器50。红外线接收器50由光线接收元件50a、红外线滤光片50b和A/D转换器50c构成。光线接收元件50a可以是SPD，对于红外线的波长范围具有光线接收感光度。红外线滤光片50b只允许红外线通过。SPD50a根据由红外线滤光片50b获得的物体光线的红外线强度发出一个光电流。A/D转换器50c将光电流转换为数字信号并作为与红外线强度相关的信息传送至微型计算机20。
以红外线强度信息和由测光部分23传送来的物体亮度信息为基础，微型计算机20执行预定操作，以明确照亮背景的光源的色温。换言之，对于来自由测光部分23获得的可见光强度和由红外线接收器50获得的红外线强度的光源，微型计算机20都明确其色温。
只有当确认的色温小于3500K时在发射闪光光线之后微型计算机20才插入色温转换滤光片41。在本实施例中，色温测量元件由测光部分23、红外线接收器50和微型计算机20构成。微型计算机20还用作滤光片控制元件。
根据上述结构，如图11所示，当照亮背景的光源的色温小于3500K时，在色温转换滤光片41未设置于光程上的状态下使用闪光光线进行曝光，并且在色温转换滤光片41设置在光程上的状态下使用可用光线进行曝光。相反，当光源的色温为3500K或更大时，在发射闪光光线之后禁止插入色温转换滤光片41，因此色温转换滤光片41未插入的状态下使用可用光线进行曝光。因而，可以不考虑光源的色温以实际上的最佳色彩平衡拍摄照片。
为了测量色温，可以设置两个光线接收元件，用于接收具有不同波长的光线。例如，其中一个光线接收元件具有红色滤光片，只允许红光透过。另外一个光线接收元件具有蓝色滤光片，只允许蓝光透过。从两个光线接收元件测量到的两种光线的强度比可以明确其色温。测量色温的方法并不限于上述方法，还可以采用各种方法。对色温的测量并不需要很高的精度。能够以实际水平对色温转换滤光片41的插入进行判断就足够了。
图12显示了另一个实施例，其中色温转换滤光片的插入定时根据测量到的色温而改变。除了下面说明的以外，本实施例与图10所示的实施例类似。因此相同的元件用相同的附图数字表示，并且省略了详细说明。
以测光部分23的物体亮度信息和红外线接收器50的红外线强度信息为基础，微型计算机20确定照亮背景的光源的色温。此外，以确定的色温为基础设定延迟时间T。微型计算机20具有内置定时器(未示出)，它响应于释放按钮的完全按下进行复位，并响应于来自快门装置27的定时信号开始计时。当由定时器计算的定时值达到延迟时间T时，微型计算机20通过滤光片驱动电路30驱动滤光片装置28。
因此，如图13所示，当经过了延迟时间T之后，从由快门叶片形成的光圈孔径达到光圈数F1这一点开始，色温转换滤光片41设置在摄影光程上。附带提一下，当照亮背景的光源的色温为5500K或更大时，并不插入色温转换滤光片41。
图14显示了在快门速度为“1/30秒”的情况下延迟时间T的实例。在这种情况下，使用了具有“-160”迈尔德转换能力的色温转换滤光片41。延迟时间T得到确定，在光源色温较低时使摄影光程的插入定时变得容易一些。换言之，延迟时间T得到确定，以增强色温转换滤光片41的实际转换能力。
即使照亮背景的光源的色温是相同的，根据在拍摄中设定的快门速度，延迟时间T也不相同。附带提一下，在图14中，水平线代表光源色温的迈尔德值。
在上述结构中，当照亮背景的光源的色温为2850K(大约350迈尔德)时，延迟时间T设定为“0”。与图5所示的第一实施例类似，在由快门叶片形成的快门开口刚刚达到与光圈数F1相应的直径之后，色温转换滤光片41被设置在摄影光程上。这样做的结果是光源的色温由2850K转换为5500K。
当光源的色温是为3500K(大约285迈尔德)时，延迟时间T设定为大约10秒。与光源色温为2850K的情况相比，把色温转换滤光片41被设置在摄影光程上所用的时间段被缩短。在这种情况下，在色温转换滤光片41的实际转换能力被降低的条件下，光源的色温由3500K转换为5500K。因此，避免了色温被过度修正，这样使经过色温转换后可以获得合适的色彩平衡。
当光源的色温是为5500K(大约180迈尔德)时，如果插入色温转换滤光片41就会失去色彩平衡。当色温大于5500K或小于180迈尔德时，即使插入色温转换滤光片41也不能获得保持合适色彩平衡的修正效果。考虑到这一点，当照亮背景的光源色温为5500K或更大(大约180迈尔德或更小)时，如上所述，不要插入色温转换滤光片41。
当光源的色温小于2850K时，通过将延迟时间T设定为“0”对色温进行转换，使其尽可能地接近5500K。
这样，根据测量到的光源色温，延迟时间T即色温转换滤光片41的插入定时被改变。这样做的结果是，对于具有上述范围色温的光源(在本实施例中是2850K至5500K)，可以获得合适的色彩平衡。同时，对摄影地点的依靠减小。
在上述各个实施例中都使用了闪光装置，即所谓的自动闪光，在这种方式中是根据接收到的反射闪光光线量对闪光光线进行控制。但是，也可以使用所谓的flashmatic，在这种方式中，当发射闪光光线时通过光圈孔径的尺寸调节闪光光线曝光量。
此外，在上述实施例中，使用摄影胶片的照相机被称为摄像设备。但是，本发明还可以使用在采用了图象传感器和CCD图象传感器等的数字静物摄影机上。在数字静物摄影机中可以使用机械快门或者电子快门作为快门装置。机械快门控制图象传感器的入射光线。电子快门对图象传感器的每个光线接收元件的电荷存储时间进行调整。
虽然结合附图对本发明的一些优选的实施例进行了说明，但是对于本领域的技术人员而言，其他的变化以及修改都是显而易见的。只要这些变化和修改不偏离本发明的范围，都包括在本发明之内。
权利要求
1.一种摄像设备，其用于单个画面接单个画面地使物体成像，所述摄像设备包括用于向物体发射闪光光线的闪光装置；和来自物体的摄影光线沿其通过的光程，所述摄像设备还包括用于转换摄影光线的色温的色温转换滤光片；滤光片驱动装置，其用于在撤出位置和插入位置之间移动所述色温转换滤光片，其中在撤出位置所述色温转换滤光片位于所述光程之外，而在插入位置所述色温转换滤光片位于所述光程上；和曝光控制装置，其用于在所述单画面曝光时间段期间进行第一和第二曝光，其中所述第一曝光是在所述色温转换滤光片移动至撤出位置的状态下使用闪光光线进行的，所述第二曝光是在所述色温转换滤光片移动至插入位置的状态下未使用闪光光线进行的。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其包括用于打开和关闭所述光程的快门装置，当所述快门装置打开所述光程一次时，所述曝光控制装置进行所述第一和第二曝光。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中所述快门装置为镜头快门。
4.根据权利要求2所述的摄像设备，其中所述曝光控制装置在进行所述第一曝光之后进行第二曝光。
5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中所述色温转换滤光片提高所述摄影光线的色温，并在其色温转换能力用Tb表示时满足“-130≥Tb”的条件。
6.根据权利要求1所述的摄像设备，其还包括用于测量所述色温的色温测量装置；滤光片控制装置，其用于根据由所述色温测量装置测量到的色温禁止所述色温转换滤光片移动到插入位置。
7.根据权利要求6所述的摄像设备，其中所述色温测量装置包括光线接收元件，其对于红外线波长范围内的光具有光线接收感光度；红外线滤光片，其设置在所述光线接收元件之前，并且只传播红外线；与所述光线接收元件相连接的A/D转换器，所述A/D转换器将来自于所述光线接收元件的光电流进行数字转换。
8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中所述光线接收元件为硅酮光电二极管。
9.根据权利要求8所述的摄像设备，其中当所述测量到的色温高于预定色温时，所述滤光片控制装置禁止所述色温转换滤光片移动到插入位置。
10.根据权利要求1所述的摄像设备，其还包括用于测量所述色温的色温测量装置；滤光片控制装置，其用于根据由所述色温测量装置测量到的色温改变所述色温转换滤光片移动到插入位置的移动定时。
11.根据权利要求10所述的摄像设备，其中所述色温测量装置包括光线接收元件，其对于红外线波长范围内的光具有光线接收感光度；红外线滤光片，其设置在所述光线接收元件之前，并且只传播红外线；与所述光线接收元件相连接的A/D转换器，所述A/D转换器将来自于所述光线接收元件的光电流进行数字转换。
12.根据权利要求11所述的摄像设备，其中所述光线接收元件为硅酮光电二极管。
13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中当所述测量到的色温较低时，所述滤光片控制装置加快所述色温转换滤光片的所述插入定时。
14.根据权利要求1所述的摄像设备，其中所述滤光片驱动装置包括用于支撑所述色温转换滤光片的旋转元件；与所述旋转元件接合的锁杆，其用于把所述色温转换滤光片保持在撤出位置上；执行器，其用于解除所述旋转元件与所述锁杆的接合。
15.根据权利要求14所述的摄像设备，其中所述滤光片驱动装置包括第一弹簧，其用于推动所述锁杆，从而使其与旋转元件接合，通过克服所述第一弹簧的弹力旋转所述锁杆，所述执行器解除所述旋转元件与所述锁杆的接合；第二弹簧，其用于推动所述旋转元件，从而在解除所述旋转元件与所述锁杆的接合后，将所述色温转换滤光片移向插入位置。
16.根据权利要求15所述的摄像设备，其还包括返回机构，其用于使所述色温转换滤光片从插入位置返回到撤出位置。
全文摘要
当由快门叶片形成的光圈孔径达到一个与预定光圈数相应的直径时，闪光光线发射并使用闪光光线进行曝光。随后，光圈孔径的直径逐渐增加。当光圈孔径达到一个与设定光圈数相应的直径时，色温转换滤光片被设置在摄影光程上。另外一次曝光利用已经穿过色温转换滤光片的照明光线进行。
文档编号G03B9/02GK1396488SQ0214138
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者内田充洋, 久米裕二 申请人:富士胶片株式会社