下面将参照附图描述本发明的一个实施例。本实施例是包含按照本发明
的光发射控制设备的光发射控制系统，其被设计成控制比如闪光灯这样的光
发射装置。
如图4所示，光发射控制系统包含一光接收单元2(或光接收装置)、一
A/D转换部分6、一积分部分7、一比较部分8、一控制部分9和一光发射装置
11。光接收单元2产生与其所接收的光量相应的一光接收信号。A/D转换部分
6将光接收单元2的输出转换为数字数据。积分部分7对光接收单元2的输出进
行积分，获得一积分值。比较部分8将该积分值与一规定参考值比较。当比
较部分8检测出所述积分值大于所述参考值即规定阈值时，控制部分9产生一
光发射停止请求。该光发射停止请求提供给光发射装置11。一旦接收到该光
发射停止请求，则光发射装置11停止发射光。
在上述光发射控制系统中，A/D转换部分6将光接收单元2的输出转换为
数字值，并且该数字值积分为一积分值。当该积分值到达所述参考值时，比
较部分产生一光发射停止请求。该光发射停止请求提供给光发射装置11。一
旦接收到该光发射停止请求，则装置11停止发射光。
光接收单元2接收从摄像的目标200反射的光。单元2产生相应于其所接
收的光量的一光接收信号。光接收单元2的输出输入到A/D转换部分6。
光接收单元2的输出值由电阻器3和4来确定。换言之，电阻器3和4确定
光接收单元2的输出增益。电阻器4通过开关5接地，由微处理器单元(MPU)10
接通或断开开关5。由于电阻器4可接通或断开，因而能控制光接收单元2的
输出增益。当增益下降时，可防止光接收单元2的输出值饱和。
电阻器3和4都可以是可由微处理器单元(MPU)控制的可变电阻器，以便
控制光接收单元2的输出增益。
A/D转换部分6接收由光接收单元2产生的光接收信号，该光接收光接收
单元2的增益已被电阻器3和4以上述方式控制(或调节)。部分6将光接收单元2
的输出电压V2转换为数字数据。例如，仅通过对A/D转换部分6选择适当的采
样频率和量化分辨率，该数字数据即可满足系统所需的精度要求。由A/D转
换部分6产生的处于数字数据形式的电压值输入到积分部分7。
积分部分7对A/D转换部分6的输出值进行积分，得到一积分电压值。也
就是说，部分7产生表示光接收单元2已接收的光的总量的数字数据。积分部
分7设计成当检测到从控制部分9输出到光发射装置11的光发射启动信号时开
始对由A/D转换部分6输出的电压值的积分。积分部分7还设计成，恰好在其
开始对由A/D转换部分6输出的电压值的积分之前，清除其所保持的积分值。
例如，当部分7接收到光发射启动信号时，清除保持在部分7中的积分值。
由积分部分7计算的积分值输入到比较部分8和微处理器单元10。
比较部分8将由积分部分7得到的积分值与控制部分9已输出的数字数据
的参考值相比较。表示该比较结果的数据提供给控制部分9。所述参考值是
由与当前进行的摄像相关的各种数据项确定的。所述数据项为：到目标的距
离、光圈开口、曝光灵敏度、光发射装置11的闪光指数、光接收单元2的输
出增益等。例如，可以增加光接收单元2的输出增益，从而将单元2的输出改
变成对采样最好的电平。如果象这样改变了光接收单元2的输出增益，则即
使相应于单元2已接收的光量的值不同，输入到A/D转换部分6的值也可变得
几乎相同。所述参考值是由在这种情况下选择的增益确定的。运就使得可以
根据光接收单元2实际接收的光量来控制光发射装置11。
当比较部分8检测出积分值到达参考值时，判断为光发射装置11已以所
需方式发射光。
按照由比较部分8所得出的比较结果，控制部分9产生一光发射停止请
求，以使光发射装置11停止发射光。更精确地讲，当比较部分8判断出积分
值已达到参考值时，控制部分9输出光发射停止请求。
控制部分9输出一光发射启动请求，以使光发射装置11开始发射光。更
具体地讲，当控制部分9从微处理器单元10接收到一光发射请求时，控制部
分9将光发射启动请求输出到光发射装置11。
到光发射装置11的各种请求是在一脉冲信号的前沿和后沿进行的。例
如，控制部分9在脉冲信号的前沿产生光发射启动请求，而在脉冲信号的后
沿产生光发射停止请求。
微处理器单元10控制图4所示的光发射控制系统的各部分。此外，单元
10还控制所述系统的未在图4中示出的其它一些部分。
光发射装置11响应于光发射启动请求而开始发射光，而响应于光发射停
止请求而停止发射光。图5示出光发射装置11的结构。如图5所示，装置11包
含一光发射部分21、开关22和23、电容器24和电源25。例如，光发射部分21
为氙(Xe)灯并且在被提供了驱动电流时发射光。开关22将电容器24连接到光
发射部分21、而开关23将电源25连接到电容器24。所提供的电容器24用来驱
动光发射部分21。所提供的电源25用来给电容器24提供电源。光发射装置11
还包含用于提供控制信号的一控制部分(未示出)，该控制部分控制开关22和
23。
下面将解释如此构成的光发射装置11如何操作。首先，所述控制部分
(未示出)响应于一光发射启动请求而产生的控制信号提供给开关22，于是开
关22将电容器24连接到光发射部分21。于是，一电压从电容24施加到光发射
部分21。为使光发射部分21停止发射光，所述控制部分(未示出)响应于一光
发射停止请求而产生的控制信号提供给开关22，于是开关22将电容器24与光
发射部分21断开。结果，电压不再加到光发射部分21。
当电容器24随着光发射部分21发射光而放电，或者当光发射装置11通电
时，电容器24必须被充电。为对电容器24充电，控制信号从所述控制部分(未
示出)提供给开关23，切换开关23，以将电源25连接到电容器24。所述控制部
分(未示出)监视电容器24如何被充电。当电容器24完全充电时，开关23进行
切换，将电源25与电容器24断开。
在具有上述具体结构的光发射控制系统中，微处理器单元10从光接收单
元2输出的积分值中产生一光发射停止请求。如此产生的光发射停止请求提
供给光发射装置11，便装置11停止发射光。
下面将详细描述如何按照光接收单元2的输出控制光发射装置11以及光
接收单元2的输出增益如何被控制。
如下面所述的，按照光接收单元2的输出控制光发射装置11。
图6示出当光接收单元2在光发射装置11开始发射光后接收来自光发射装
置11的光时，直到光发射装置11停止发射光，光接收单元2的输出电压V2如
何随时间变化。
如从图6所看到的，当光发射装置11开始发射光时，输出电压V2突然升
高。随着时间的推移，从摄像目标反射的光下降，并且输出电压V2下降。
当以这种方式变化的输出电压V2的积分值到达参考值时，控制部分9在
光发射脉冲的后沿输出一光发射停止请求，如图7B所示。一旦接收到该光发
射停止请求，则光发射装置11停止发射光。控制部分9以下列方式产生光发
射停止请求。首先，A/D转换部分6将光接收单元2的输出电压V2转换为数字
数据。然后，积分部分7对该表示输出电压V2的数字数据进行积分，从而产
生一积分值。比较部分8将该积分值与参考值进行比较。控制部分9根据由比
较部分8执行的比较结果产生一光发射停止信号。在光接收单元2响应于光发
射停止请求而停止发射光之后，光接收单元2的输出电压V2改变，如图7A所
示。
如上所述，比较部分8将积分值与参考值进行比较，并且光发射装置11
根据比较的结果停止发射光。由于利用了光接收单元2接收的光的总量的数
字数据，能够以高精度控制光发射装置11。
以下列方式控制光接收单元2的增益。
根据光接收单元2接收的光强度，光接收单元2的输出电压V2可能会饱
和。例如，输出电压V2不会升高到某一电平之上，如图8所示。当从目标反
射的光非常强时(比如在宏摄像的情况下)就会发生这种情况。当光接收单元2
的输出饱和时，不能升高到特定电平之上，于是积分部分7不可能获得正确
的积分值，即单元2接收的光的总量。因此，光发射装置11不能被控制停止
发射光。
因此，光接收单元2的输出需要被防止饱和。为达到此目的，开关5闭
合，将电阻器4接地。于是，光接收单元2的输出增益降低。这就防止了光接
收单元2的输出电压的饱和。
当微处理器单元10控制开关5时，可控制单元2的输出增益。
例如，按照可估计到的从目标反射的光强度的各种数据项，电阻器4连
接到地和与地断开，从而控制单元2的输出增益，以防止单元2的输出的饱
和。在这些数据项中，有：到目标的距离、光圈开口、曝光灵敏度、光发射
装置11的闪光指数，等。
由于光接收单元2的输出增益可被选择，因而光接收单元2的输出不会饱
和。因此，积分部分7总能获得积分值。
如上所述，实际上，即使光接收单元2的输出饱和，也能控制从装置11
发射光。然而，如在本发明中那样，通过降低单元2的输出增益以防止单元2
的输出饱和，能够以高精度控制光的发射。
光接收单元2的输出增益不需要总在事先被选择，以防止单元2的输出饱
和。可替代的是，也可根据单元2的输出电压选择适当增益。例如，如果积
分部分7输出的积分值趋向于增加得太快，并因此可预测出单元2的输出将饱
和，则可控制开关5以选择适当增益。
用于选择光接收单元2的输出增益的电阻器3和4可由可变电阻器来替
代。如果是这种情况，则可将输出增益连续改变到任何想要的值。
此外，控制部分9可在光发射装置11开始发射光之后经过规定时间时产
生光发射停止请求，从而使光发射装置11停止发射光。如果是这种情况，即
使光接收单元2接收的光的总量没有达到预定值，也就是说，即使积分值没
有达到参考值，光发射装置11可响应于当规定时间过去时产生的光发射停止
请求而被强迫停止发射光，如图9所示。
在光接收单元2的输出电平太低而不能实现适当控制光的发射的情况
下，例如，如果单元2的输出电平由于从目标反射的光很弱(由于离目标的距
离很长)而很低，同时单元2的输出增益保持很小时，终止从装置11发射光的
方法是很有用且很有效的。
根据光发射装置11的操作特性等确定所述规定时间，在该规定时间过去
后控制部分9产生一光发射停止请求。例如，根据上面已经提到的到目标的
距离、光圈开口、曝光灵敏度、光发射装置11的闪光指数等确定所述规定时
间。
除非积分值达到参考值，否则在规定时间过去时光发射装置11会停止发
射光。因此，如上所述，即使为光接收单元2选择的输出增益不足并且单元2
的输出电平不可避免地变得太低，装置11也会停止发射光。
如上面所描述的，光接收单元2的输出控制从光发射装置11发射光。此
外，可以为单元2选择适当的输出增益，以使单元2可产生所需电平的输出。
下面将参照图10的流程图详细解释这些操作过程。
首先，在步骤S1，为光接收单元2选择输出增益。更具体地讲，开关5将
电阻器4连接到地，或者将其从地断开，从而改变光接收单元2的输出电平到
最好的可能的值。
继续选择所述输出增益，直到在步骤S2判断出一光发射请求已产生。因
此，根据刚好在产生光发射请求之前要求的数据，例如到目标的距离等，来
确定光接收单元2的输出增益。
在已检测到所述光发射请求并且单元2已得到所选的输出增益之后，在
步骤S3清除积分部分7中的积分值。在步骤S4，光发射装置11发射光。
也就是说，光发射装置11响应于光发射启动请求而开始发射光。在步骤
S5，光接收单元2的输出电压转换为数字值。在步骤S6，积分部分7开始对输
出电压进行积分。
在下一步骤，即步骤S7，判断积分部分7计算的积分值是否已到达参考
值。如果积分值已到达参考值，则操作流程进到步骤S9。如果积分值尚未到
达参考值，则操作流程进到步骤S8。
在步骤S8，判断从光发射装置开始发射光起是否已过去规定时间。如果
已过去了规定时间，则操作流程进到步骤S9。如果规定时间尚未过去，则操
作返回步骤S5，并且重复步骤S5到S7，从而处理数字数据。
在步骤S9，控制部分9向光发射装置11发出一光发射停止请求。
如果在步骤S7判断出积分部分7计算的积分值已到达参考值，或者，如
果在步骤S8判断出尽管积分值尚未到达参考值但已过去了规定时间，则对光
发射装置11发出一光发射停止请求。另一方面，如果积分值尚未到达参考值
并且规定时间尚未过去，则积分部分7将继续对光接收单元2的输出值积分，
即对A/D转换部分6输出的数字数据积分。
在步骤S9发出光发射停止请求之后，在步骤S10保持由积分部分7计算的
积分值。在步骤S11，光发射装置11响应于所述光发射停止请求而停止发射
光。
然后，在步骤S12，比较部分8将所述积分值与参考值进行比较，从而求
出这些值之间的差值。该差值是基于光接收单元2已接收的光量的数据。
如上所述，为光接收单元2选择一输出增益，并且按照表示从光接收单
元2输出的电压的积分值的数字数据来控制光发射装置11。
如上所述，在步骤S12获得的数据是基于单元2已接收的光量的数据。该
数据(称为光数据)可被用于执行下面将描述的处理。
包含光发射装置11的摄像机设备的用户可在镜头盖被盖上的情况下按压
快门按钮，使装置11发射光以进行闪光灯摄像。假如镜头盖也盖住光接收单
元2，则可检测到这种错误。可以通过读取光接收单元2的输出来检测这种错
误。然而，仅仅从光接收单元2的输出还不能检测到所述错误。单元2的输出
不能用来确定是镜头盖被盖上还是摄像机设备用在黑暗的地方以及存在反射
很小的目标。鉴于此，在本发明中将积分值与参考值进行比较，找出单元2
已接收的光量。从上述的比较中，可以可靠地判断镜头盖是否被盖上。
利用本发明，还能够利用光数据来修改图像。更具体地讲，如果积分值
尚未达到参考值，则判断光发射装置11已发光但光量不足。在这种情况下，
可以推断从目标反射的光不是足够强，并且采取措施来修改图像。而且，当
光量不足时，还可从光数据产生一警报。因此，摄像机设备的用户可知道光
发射装置11没有将足够量的光加到目标。此外，还能够按照积分值比参考值
小多少来修改图像和产生警报。
此外，可将光数据附加到表示摄像目标的图像数据。然后，所附加的数
据不仅能用来修改图像，还能用来完成其它处理。
光数据不仅仅是可以在向光发射装置11发出光发射停止请求时被获取。
积分值数据可在没有做出光发射停止请求时的任何时间从积分部分7读取。
此外，如图11所示，A/D转换部分6可在任何时间将光接收单元2的输出转换
为数字数据(步骤S21)，然后，可在任何时间从A/D转换部分6读出数字数据
(步骤S22)。
A/D转换部分6从光接收单元2的输出中产生的数字数据可以总是提供给
微处理器单元10。因此，单元10可将入射到单元2的光的强度作为一个数据
项。
在可用的各种摄像机设备中，有的是具有液晶显示器并且能够在该液晶
显示器上记录图像和再现图像的视频摄像机。视频摄像机可包括本发明的光
发射控制设备。如果是这样，例如，可在播放记录图像的过程中按照表示视
频摄像机接收的光量的数据来调节液晶显示器的背光。
此外，根据所述光数据，可判断包括光接收单元2的光发射控制设备的
各部件是否在正常操作。
如上面所指出的，万一光接收单元2的输出增益为低，由此会在规定时
间过去时输出一光发射停止请求，因为积分值尚未到达参考值。如果在规定
时间过去时停止光的发射，则这种事件可用作光数据。
由上可知，可以说本发明有下列几方面的优点。
由于处理的数据是由A/D转换部分6产生的数字数据，则控制光发射的精
度可大大高于传统的光发射控制系统。
用于所接收光量的参考值、当规定时间过去时产生光发射停止请求的该
规定时间等，可通过软件方式而容易地改变。因此，可根据摄像机设备使用
的状态来设置控制值。换言之，提高了控制光发射装置11的自由度。
由于几乎所有的处理部分都处理数字数据，这些部分可包含在单一的处
理单元LSI(大规模集成电路)中，因而可以低成本提供。因此，能够比在传统
的光发射控制系统中使用更少的模拟处理部件(例如，用于将电容器的输出值
与参考值比较的比较器)。因此，能够以低成本制造本发明的系统。
当光接收单元2接收很强的光时，其输出可能会饱和。在本发明的系统
中，如果单元2接收强光，则切换单元2的输出增益，从而防止单元2的输出
饱和。此外，可按照如此切换的输出增益来控制光的发射。
在所有时间内都读取表示光接收单元2的输出的数字数据，不论光发射
装置11是否发射光。因此，能够判断单元2正从外部接收的光强度。如此确
定的表示光强度的数据可用来作为控制摄像机设备的一个数据项。
可以提供以与摄像机设备分离的设备形式存在的光发射控制系统。然
后，可将光发射控制系统与使用照相胶片的静止照相机结合使用。
这里所描述的本发明的实施例是光发射控制系统。毋需多言，本发明可
应用于包含这种光发射控制系统的摄像机设备。本发明的摄像机设备可包含
光接收单元2、电阻器3和4、A/D转换部分6、积分部分7、比较部分8、控制
部分9和MPU10。
光接收单元2产生相应于其所接收的光量的电流。A/D转换部分6将该电
流转换为数字数据。积分部分7对该数字数据积分，从而产生与单元2已接收
的光量相当的积分值。