JP2004226455A - Camera - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光を発して被写体の撮影を行なうカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
カメラには被写界輝度が低輝度のときにフィルムあるいは撮像素子の感光面に充分な光量を与えるため、閃光を発光する閃光発光装置が備えられているものが多い。
【0003】
図1はその閃光発光装置を備えたカメラ1の外観を示す図である。
【0004】
図1に示すようにカメラボディ1a上面にはレリーズ釦2が備えられており、カメラボディ前面の中央付近にはレンズ鏡胴3が備えられている。そのレンズ鏡胴3の斜め上方には発光窓4が設けられており、その発光窓4にはプロテクタ5が嵌め込まれている。このプロテクタ5の内側にはそのプロテクタ5を通して閃光を被写体に向けて発する発光管6が配備されている。図2はその発光管6廻りの発光部の構成を示す図である。この図2では発光管6としてキセノン管が示されている。
【0005】
図2に示すようにキセノン管6は円筒状の形状を成すもので、その円筒状のキセノン管6の長手方向に沿って湾曲したリフレクタ7が配備されている。このリフレクタ7により閃光を被写体側に反射させることが行なわれる。
【0006】
キセノン管6から照射される閃光は紫外線光から赤外線光までを含んだものになっており、撮影に必要な赤色光(以下R光という)、緑色光(以下G光という)、青色光(以下B光という)以外の光が多く含まれる。実際には可視光域内の波長を持つ光、特にR光、G光、B光があれば良く、この光の3原色が加法混合されて発せられれば肉眼では白色光に見える光が被写体に向けて照射され、その閃光に基づいてカラー画像を生成するための信号処理を行なえる。デジタルカメラなどではこの光の3原色を構成するR光、G光、B光をうまく混合することで黒色から白色までの様々な色を得て、カラー画像を生成している。
【0007】
このことはキセノン管から発せられる閃光が可視光域内、特にR光、G光、B光だけで充分であるということを示唆しており、もしもキセノン管から発せられる閃光がR光、G光,B光の3色で混合されたものであれば閃光の利用効率が上がるということを示唆している。
【0008】
ところで近年B光を発する発光ダイオードの出現により白色発光ダイオードを製造しようとする動きが活発になってきている。発光ダイオードには他にR光ダイオード、G光ダイオードなどがあるのでB光ダイオードを活用すればそれら発光ダイオードを混合することによって白色の閃光を得ることも可能である。
【0009】
このような白色光を得る発光ダイオードの中には、R光とG光の補色である黄色光(以下Y光という)を利用して白色を発するようにしたものもある(例えば特許文献1参照)。
【0010】
しかしこれらの発光ダイオードは発光エネルギーが小さく、キセノン管などの発光管に代えて閃光発光装置の発光管として使用するまでにはまだ至っていない。
【0011】
【特許文献1】
特許第3087742号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、閃光の利用効率を向上させ、発光管の小型化並びにメインコンデンサの小型化を図ることができる閃光発光装置を備えたカメラ提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の閃光発光装置は、被写体の撮影を行なうカメラにおいて、
撮影に同期して閃光を発する閃光発光装置を備え、
上記閃光発光装置が、電力の供給を受けて閃光を発する発光管と、この発光管から発せられた閃光のうち前方に発せられた閃光を除く閃光を前方に向けて反射するリフレクタと、そのリフレクタと上記発光管およびそのリフレクタの前面を覆いその発光管から発せられた閃光を前方に出射させるプロテクタとを備えるとともに、その発光管から発せられ該リフレクタで反射して該プロテクタから前方に出射するまでの間の閃光の光路上に、可視光域内の波長の蛍光を発する蛍光材料が塗布または添加されたものが配置されてなることを特徴とする。
【0014】
上記本発明のカメラによれば、発光管から発せられた閃光が閃光の光路上にある上記蛍光材料に照射されることになる。このため蛍光材料から発せられた蛍光を含めた閃光が上記プロテクタから出射される。上記蛍光材料は、上記可視光域内の波長の蛍光を発するものであるため、上記プロテクタから出射される光は、可視光域内の光量が増やされた光になる。このときには可視光域外の波長を持つ光が蛍光作用に大きく寄与してあたかも可視光域外の光が上記可視光域内の波長を持つ光に変換されたかのようになる。そうすると発光管から発せられた光の可視光域内の光量が増加し、可視光域外の光量が減少した光が閃光となって上記プロテクタから出射されるので、上記発光管の利用効率が上がる。
【0015】
その結果、上記発光管の電力を小さくすることも、メインコンデンサの容量を小さくすることも可能になる。
【0016】
上記蛍光材料は、イットリウムアルミニウムガーネットを主成分としたものであることが好ましい。
【0017】
上記蛍光材料にイットリウムアルミニウムガーネットを主成分としたものを使用すると、蛍光作用によって発せられる光の波長が470nm〜650nmの波長帯の光になる。そうすると、青色の波長帯(440nm〜500nm)から赤色の波長帯(610nm〜700nm)に至る光が蛍光により発せられ、その蛍光の分可視光域内の光の光量が増えた光が閃光になってプロテクタから出射される。
【0018】
このように可視光域内の波長を持つ光の光量が増えた光が閃光になってプロテクタから出射されると、可視光域内のR光、G光、B光の光量が増え、撮影に必要な光が増量された閃光が被写体に向けて照射される。このように発光管自体の発光分布が上記蛍光を含めた発光分布に変換されると発光管の利用効率が上がる。
【0019】
上記蛍光材料は発光管から上記プロテクタに至るまでの経路内にあればどこに塗布されていても良く、その塗布される場所は上記リフレクタの表面であっても、上記発光管の表面であっても、上記プロテクタの表面であっても良い。また蛍光材料を上記プロテクタ、上記リフレクタ、上記発光管に塗布しても良いが、上記発光管、上記プロテクタに蛍光材料が添加された材料で製作されたものを使用することも可能である。このときには蛍光材料を塗布する必要がなくなり、上記蛍光材料が添加された材料で製作された発光管またはプロテクタをそのまま使用すれば良い。このときには塗布工程が軽減される分、上記閃光発光装置の組立作業が軽減されるという効果もある。
【0020】
このカメラに上記閃光発光装置を適用するときには、
被写体像を捉えて画像データを生成する撮像素子と、
撮影に同期して前記閃光発光装置から閃光を発光させる閃光発光撮影時に前記蛍光材料により発せられた蛍光を含めてホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節回路とを備えることが好ましく、そのホワイトバランス調節回路で閃光発光撮影時に前記蛍光材料により発せられた蛍光を含めてホワイトバランスを調節することが望ましい。
【0021】
上記閃光発光装置がカメラに適用されると閃光発光時にプロテクタから出射される閃光の発光分布特性が上記蛍光を含めたものに変わるので上記ホワイトバランス調節回路を配備することでその発光分布特性に基づいてホワイトバランスの調整を行なえる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態であるデジタルカメラの構成を説明する。このデジタルカメラの外観は図1と同様のものである。図3はデジタルカメラの構成を示す構成ブロック図である。
【0023】
図3を参照してこのカメラの構成を簡単に説明する。
【0024】
このカメラ100はメインCPU101によって制御されており、そのメインCPU101は、不図示のROMに格納されているプログラムの手順にしたがってこのカメラ全体の動作を制御する。また不図示のRAMにはそのプログラムの手順にしたがってこのカメラ全体の制御をしているときに、そのカメラの処理の経過などを示す変数が処理に応じて記憶されるようになっている。さらにこのカメラ100には、後述するホワイトバランス調節用の補正データが記憶されるフラッシュメモリ102が配備されている。
【0025】
まず、このカメラ100によって撮影が行なわれたときの画像データの流れを説明する。
【0026】
このカメラ100は被写体像を捉える撮像素子103を備えており、その撮像素子103に被写体像を結像させるためのレンズ104がレンズ鏡胴内に内蔵されている。この撮像素子103とレンズ104との間には絞り105が備えられており、この絞り105の開口がメインCPU101の指示に基づいて調節される。
【0027】
この絞りの開口がメインCPU101により調節された後、レンズ104で撮影素子103に被写体像を結像させ、その結像させた被写体像に基づいた画像データが撮像素子103で生成される。
【0028】
撮像素子103にはメインCPU101で制御されるタイミングジェネレータ106からタイミング信号が供給されており、そのタイミング信号によって撮像素子103内に結像された被写体像に基づく画像データがアナログ信号処理部107に読み出される。
【0029】
撮像素子103には縦横に多数の画素が配列されており、それら縦横に配列された多数の画素のうち横方向に配列された各画素の電荷を順次読み出すための駆動信号(以下H信号という)を与える水平走査レジスタと、縦方向に配列された各画素の電荷を順次読み出すための駆動信号(以下V信号という)を与える垂直走査レジスタとが備えられている。これら垂直走査レジスタおよび水平走査レジスタから各画素のいずれかに駆動信号を供給することにより縦横に配列された各画素の電荷がRGB信号になって順次読み出される。横方向に配列された各画素の読み出しタイミングを与える駆動信号がH1信号,H2信号の2相信号であり、縦方向に配列された各画素の読み出しタイミングを与える駆動信号がV1信号からV4信号の4相信号である。また横方向に配列された各画素の電荷を読み出す前に、画素の状態を一旦リセットしてその後各画素に電荷を蓄積させるためリセット信号RSもH1信号、H2信号とともに供給されている。
【0030】
このようにH1信号,H2信号およびV1信号〜V4信号までの駆動信号に基づいて撮像素子103から画像データの読み出しが行なわれて、後段のアナログ信号処理回路107に供給される。ここではレリーズ操作がまだ行われていないので撮像素子103の全画素に対応する画像データを読み出さずに間引いて画像データが読み出される。
【0031】
この読み出された信号がアナログ信号処理回路107に供給されて、雑音の低減が行なわれ、その雑音の低減が行なわれたアナログ信号のRGB信号がA/D変換回路108に供給される。このA/D変換回路108によりアナログ信号のRGB信号からなる画像データがデジタル信号のRGB信号からなる画像データに変換されてこの変換されたデジタル信号のRGB信号からなる画像データがさらに後段のデジタル信号処理部109に供給される。このデジタル信号処理部109には映像信号処理部、AF(Auto Focus)検出部、輝度検出部、ホワイトバランス調整部といったものなどがある。映像信号処理部ではRGB信号からなる画像データがYC信号からなる画像データへ変換される。また、輝度検出部ではRGB信号から輝度、コントラストを示す信号が抽出される。さらにホワイトバランス調整部では、R、G,B信号それぞれのダイナミックレンジの調整が行なわれる。
【0032】
図3には発明の特徴部分になるホワイトバランス調節部をホワイトバランス調整回路110として取り出して記載し、そのホワイトバランスを除く他の信号処理部との間で相互に画像データのやり取りが行なわれるものとしてホワイトバランス調整部を記載してある。
【0033】
このデジタル信号処理部109の中の映像信号処理部でRGB信号からYC信号に変換された信号がメモリ111に記憶され、そのメモリ111にある画像データがLCDコントローラ112に供給されて、LCD112のLCDパネル114上に被写体像を表わす画像が表示される。
【0034】
レリーズ操作が行なわれない間は、撮像素子103から所定の間隔ごとに画像データの読み出しが行なわれてLCDパネル114上に被写体像を表わす画像がスルー画像として表示される。このLCDパネル114はタッチパネルタイプになっており、メニューなどが表示されると、そのメニューの中の選択項目にユーザが触れることによりメニュの選択を行なうことができる構成になっている。
【0035】
ここで操作部2aの中にあるレリーズ釦2(図1参照)が押されると、そのレリーズ操作が行われたときに撮像素子103で生成された画像データがメモリカード116に記録される。このときには全画素データが読み出されて、圧縮伸張部115で圧縮が行なわれてからメモリカード116に画像データの記録が行なわれる。また、再生可能な構成にもなっており、たとえば再生モードに切り替えられると、メモリカード116に記録されている画像データが読み出されてLCDパネル114上に表示されるようにもなっている。このときには圧縮されて記録されている画像データが圧縮伸張部115で伸張されてからLCD113に供給される。
【0036】
また、このカメラ100には前述した輝度検出部で被写界輝度が低輝度であったときに閃光を発する閃光発光装置120も配備されている。
【0037】
この閃光発光装置120には発光管としてキセノン管6が配備されており、メインCPU101から閃光の指示が与えられるとキセノン管6から閃光発光が行なわれる。
【0038】
図4は図1の中の閃光発光装置の構成を示す図である。
【0039】
図4に示すように、この閃光発光装置120はキセノン管6を備えており、そのキセノン管6に閃光発光を行なわせるための回路が各種配備されている。
【0040】
この閃光発光装置120には、キセノン管6と、そのキセノン管6に電力を供給するためのメインコンデンサMCと、キセノン管6内に充填されているキセノンガスを励起させるためのトリガ回路121と、メインCPU101からの信号に基づいて発光指示をキセノン管6に出すCPU122と、そのCPU122からの発光指示に基づいてキセノン管6に閃光発光を行なわせるためのスイッチングトランジスタIGBTが配備されている。
【0041】
このCPU122はメインCPU101との間で通信を行なうものであり、メインCPU101側で低輝度であると判定された場合に通信路を介して閃光指示が供給されるものである。またメインコンデンサMCを充電するためのDC・DCコンバータ123も配備されており、このDC・DCコンバータ123の昇圧トランスによって電流の増幅が行なわれてその増幅された電流がメインコンデンサMCに供給されている。このDC・DCコンバータ123によりメインコンデンサMCに電流が供給されて充電が行なわれるときにはCPU122から充電ON信号がDC・DCコンバータ123に供給されて充電が行なわれる。このDC・DCコンバータ123により充電を行なっているときにメインコンデンサMCの電圧が抵抗分割回路からなる電圧モニタ回路124により検出されているので、その電圧モニタ回路124により検出されたメインコンデンサMCの電圧が所定の電圧であることがCPU122により検知されたら、充電OFF信号がCPU122からDC・DCコンバータ123に供給される。なお電圧モニタ124からCPU122にメインコンデンサMCの電圧を示す信号が供給されるときには、AD部でデジタル信号に変換された信号が供給されている。またフラッシュメモリには撮影状況に応じて発光時間を補正するためのデータなどがフラッシュメモリ128に記憶されている。
【0042】
また、このカメラ100には調光回路125が配備されており、閃光発光時には閃光の発光量が閃光の光に反応する調光センサであるフォトトランジスタ126が作動してそのフォトトランジスタに流れる電流が積算用のコンデンサCtで積算されて測光量が検出される。この検出された測光量が所定の値に達したと測光回路125により判定されたときにスイッチングトランジスタIGBTのゲートが遮断されるようになっている。
【0043】
このような閃光発光装置120の中に組み込まれるキセノン管6廻りの構成を示して本発明の特徴を説明する。
【0044】
図5はキセノン管6廻りの発光部の構成を前方から見た図で、図6はその図に示すA−Aの部分のA−A断面図である。。
【0045】
ここでは図6に示すようにプロテクタ5とキセノン管6とリフレクタ7とに蛍光材料130が塗布されており、この点を除けば図2の構成と同様である。ここで塗布されている蛍光材料はイットリウムアルミニウムガーネット(以下YAG)を主成分とするものである。これはキセノン管6から発せられリフレクタ7で反射してプロテクタ5から前方に出射するまでの間の閃光の光路上に、可視光域内の波長の蛍光を発する蛍光材料130が塗布されたものを配置するためである。また、プロテクタにも蛍光材料が塗布されているので、発光管から前方に向けて直接発せられる閃光も必ず蛍光材料に照射される。このように蛍光材料130に閃光を照射することで蛍光材料130から可視光域内の波長(450〜650nm)を持つ蛍光が発せられる。この蛍光が発せられるときには主に可視光域外の波長を持つ光が大きく寄与し、可視光域外の波長を持つ光が可視光域内の波長を持つ光に変換される。
【0046】
ここでは、プロテクタ5、リフレクタ7双方に蛍光塗料を塗布したが、プロテクタ5、リフレクタ7のうち、いずれか一方に蛍光材料が塗布されるものであっても良い。またキセノン管6の管表面に蛍光材料が塗布されていても、キセノン管6の管内面に蛍光材料が塗布されていても良い。また、この蛍光材料130はプロテクタ5の表面やリフレクタ7の表面に均一に塗布されていることが好ましい。
【0047】
またキセノン管の管部の材料として蛍光材料が添加された材料を使用した場合にはキセノン管に蛍光材料を塗布する必要がなくなる。またプロテクタの材料として蛍光材料が添加された材料を使用した場合においても同様である。この場合にはキセノン管の管表面、プロテクタの表面に蛍光材料を塗布する必要がなくなり、組立作業が楽になるという効果もある。
【0048】
このようにキセノン管6から閃光が発せられてプロテクタ5から出射されるまでの閃光の光路上に蛍光材料130が塗布または添加されたものが配置されていると、閃光をその蛍光材料130に照射することになり、キセノン管6から発せられた閃光に蛍光材料130から発せられた蛍光を含めた閃光をプロテクタ5から出射させることができる。ここでは蛍光材料として上記YAGを主成分とする蛍光材料を使用しているので、蛍光の波長帯が450nm〜650nmになり、その波長帯の可視光域の光量が増えた閃光がプロテクタ5から出射される。
【0049】
このように可視光域外の波長を持つ光が低減されて可視光域内の波長を持つ光に変換され、可視光域内の光量が増えるので、いままであれば無駄な放射になっていた可視光域外の光を、蛍光作用を促進するものとして使用することができ、利用効率が向上した閃光を被写体に向けて照射することができる。
【0050】
このような利用効率が向上した閃光を被写体に向けて照射することができる閃光発光装置をカメラに配備するときには、蛍光を含めた閃光が被写体に向けて照射されるのでいままでよりも小型のキセノン管を用いても以前と同様の閃光を得ることができる。キセノン管が小型になればこのキセノン管に電力を供給するコンデンサの容量も小さくすることができ、閃光発光装置全体を小型にすることもできる。さらにこの閃光発光装置が配備されるカメラをも小型にすることができる。
【0051】
しかしこのように蛍光を含めた閃光をプロテクタから出射させ、被写体に向けて照射すると、閃光の発光分布特性が変わってしまう。このように閃光の発光分布特性が変わると、色温度に変化が現れてしまう。この色温度は太陽光であれば6000K、室内灯であれば4500Kといったものであり、色温度に基づいてR光、G光、B光の配合率が決められて、基準色となる白色つまりホワイトバランスの調整が行なわれる。
【0052】
したがって、この閃光発光装置をデジタルカメラに適用する場合には、この閃光の発光分布特性の変化に伴う色温度の変化を予め把握しておく必要がある。
【0053】
図7は蛍光材料が塗布されたキセノン管やリフレクタやプロテクタが配備された発光部から発光された閃光の色温度を測定する測定系を示す図である。
【0054】
図7に示すようにカメラ100が三脚50に固定されている。その前方には幕51が張られており、この幕51に向けて閃光発光が行なわれる。幕51には色温度センサ52が設けられており、その色温度センサ52により検知された色温度を示すデータが色温度計53に供給されて色温度の測定が行なわれる。
【0055】
この色温度計53の測定結果をパーソナルコンピュータ54で受け取り、その受け取った色温度データをカメラ100のフラッシュROM102に書き込むことが行なわれる。そうすると、このカメラ100で閃光を伴った撮影が行なわれたときにそのフラッシュROM102内に書き込まれた色温度に基づいてRGBからなる画像データのR信号、G信号、B信号それぞれの利得が調整されてホワイトバランスの調整が行なわれ、カラー調整が行なわれる。
【0056】
ここでキセノン管単体の発光分布と、蛍光材料によりその発光分布にどのような効果が与えられかを図8を参照して説明する。
【0057】
図8はキセノン管単体が示す発光分布特性と、発光分布×視感度を示す図である。横軸には波長が示されており、左側の縦軸には発光光量に対応する相対発光エネルギーが示され、また右側の縦軸には視感度が示されている。
【0058】
図8のカーブAはキセノン管単体の発光分布を示すカーブであり、図8のカーブBは標準視感度を示すカーブである。またそのカーブAとカーブBとを乗算したカーブCがキセノン管単体の視感度の特性として示されている。また図8のカーブDおよびカーブEは蛍光により可視光域内の光の光量が増やされたときの閃光の発光分布特性を示すカーブである。このカーブDとカーブEは蛍光材料の厚さにばらつきがあった場合にどの程度発光分布特性が変化するかを示すもので、カーブDが下限を示し、カーブEが上限を示す。また図中R光、G光、B光の波長帯がどの部分であるかが分かるように波長の短い方からB、G、Rという符合とともに矢印をそれぞれ示してある。
【0059】
この図8からもわかるようにいままでの閃光の発光分布特性では閃光の明るさを示す視感度として0.4程度の明るさが得られている。
【0060】
このキセノン管単体の発光分布を、蛍光材料により変換して、可視光域内の相対発光エネルギーを上げようという試みである。
【0061】
図8からもわかるように蛍光を含めた発光分布特性を示すカーブDおよびカーブEはキセノン管単体の発光分布特性であるカーブAに比べて可視光域外の光の光量が減り、可視光域内の波長を持つ光の光量が増加したものになっている。ここで蛍光材料の厚みを均一にすることができれば、相対発光エネルギーにして最大0.6程度までの光量の増量が見込める。また視感度にしても0.6程度までの明るさを増加させることができる。
【0062】
以上説明したように蛍光材料により蛍光作用を用いて閃光の発光分布特性を変えてより明るい閃光を被写体に向けて照射することが可能になる。さらに可視光域外の波長を持つ光が有効に活用されて、可視光域内の光量が増えるので、閃光の利用効率が上がり、キセノン管を小型にすることもメインコンデンサの容量を小型にすることもできる。またキセノン管の発光電力を小さくしてもいままでと同じ発光分布特性が得られることから一回り小さな発光電力のキセノン管を使用することが可能になる。
【0063】
上記説明では蛍光材料をキセノン管6の管表面に塗布した例を挙げたが、塗布する代わりに蛍光材料を有する導電樹脂をキセノン管に巻きつけるようなことを行なっても良い。
【0064】
図9は蛍光体を持つ導電樹脂6aをキセノン管6に巻きつけた例である。
【0065】
このようにすると蛍光体を持つ導電樹脂6aの厚みを均一に保つことができ、また作業が簡易になるという利点がある。
【0066】
このように閃光の利用効率が上がると発光管を小型にすることも、メインコンデンサを小型にすることも可能になり、閃光発光装置全体の小型化を図ることができる。また、閃光発光装置全体の小型化によりカメラ全体の小型化をも図ることができる。
【0067】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のカメラによれば、閃光の利用効率を向上させ、キセノン管の小型化並びにメインコンデンサの小型化を図ることができる閃光発光装置を備えたカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】閃光発光装置を備えたカメラの外観を示す図である。
【図2】図1の発光窓の内側に配設されるキセノン管とリフレクタを示す図である。
【図3】本発明の実施形態を示すカメラの構成を示すブロック図である。
【図4】図3の中の閃光発光装置の構成を示す図である。
【図5】本実施形態のカメラの閃光発光装置に使用されるキセノン管とリフレクタを示す図である。
【図6】図5のA−A断面図である。
【図7】図3のフラッシュメモリ102に書き込まれる色温度を測定する測定系を示す図である。
【図8】キセノン管単体の閃光の発光分布特性と蛍光が加算された閃光の発光分布特性を示す図である。
【図9】閃光の経路に蛍光体を配置する別の構成例である。
【符号の説明】
1 カメラ
1a カメラボディ
2 レリーズ釦
3 レンズ鏡胴
4 発光窓
5 プロテクタ
6 キセノン管
7 リフレクタ
100 カメラ
101 CPU
102 フラッシュメモリ
110 ホワイトバランス調整回路
120 閃光発光装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera that shoots a subject by emitting a flash.
[0002]
[Prior art]
Many cameras are provided with a flash light emitting device that emits flash light in order to give a sufficient amount of light to the photosensitive surface of the film or the image sensor when the field luminance is low.
[0003]
FIG. 1 is a view showing an appearance of a
[0004]
As shown in FIG. 1, a
[0005]
As shown in FIG. 2, the
[0006]
The flash light emitted from the
[0007]
This suggests that the flash light emitted from the xenon tube is sufficient in the visible light range, particularly only the R light, G light, and B light. If the flash light emitted from the xenon tube is R light, G light, This suggests that the use efficiency of the flash increases if it is mixed with the three colors of B light.
[0008]
By the way, in recent years, with the advent of light emitting diodes that emit B light, a movement to manufacture white light emitting diodes has become active. Other light emitting diodes include an R photodiode, a G photodiode, and the like. If a B photodiode is used, a white flash can be obtained by mixing the light emitting diodes.
[0009]
Some light emitting diodes that obtain such white light emit white light using yellow light (hereinafter referred to as Y light) that is a complementary color of R light and G light (see, for example, Patent Document 1). ).
[0010]
However, these light emitting diodes have low light emission energy and have not yet been used as a light emitting tube of a flash light emitting device in place of a light emitting tube such as a xenon tube.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3087742
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a camera including a flash light emitting device that can improve the use efficiency of flash light and can reduce the size of an arc tube and the size of a main capacitor.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The flash light emitting device of the present invention that achieves the above object is a camera for photographing a subject,
Equipped with a flash light emitting device that emits a flash in synchronization with the shooting,
The flash light emitting device emits flash light upon receiving electric power, a reflector for reflecting forward the flash light excluding the flash light emitted forward from the light emitted from the light emitting tube, and the reflector And a protector that covers the front surface of the arc tube and the reflector and emits flash light emitted from the arc tube forward, and is reflected by the reflector and emitted forward from the protector. A material in which a fluorescent material that emits fluorescence having a wavelength in the visible light region is applied or added is disposed on the optical path of the flashlight.
[0014]
According to the camera of the present invention, the flash light emitted from the arc tube is applied to the fluorescent material on the optical path of the flash light. For this reason, the flash including the fluorescence emitted from the fluorescent material is emitted from the protector. Since the fluorescent material emits fluorescence having a wavelength in the visible light range, the light emitted from the protector is light whose amount of light in the visible light range is increased. At this time, light having a wavelength outside the visible light region greatly contributes to the fluorescence action, as if the light outside the visible light region is converted into light having a wavelength within the visible light region. As a result, the amount of light emitted from the arc tube increases in the visible light region, and the light whose amount of light outside the visible region decreases is emitted as a flash light from the protector, so that the utilization efficiency of the arc tube is increased.
[0015]
As a result, it is possible to reduce the electric power of the arc tube and the capacity of the main capacitor.
[0016]
The fluorescent material is preferably composed mainly of yttrium aluminum garnet.
[0017]
When the above-mentioned fluorescent material containing yttrium aluminum garnet as a main component is used, the wavelength of light emitted by the fluorescent action becomes light in a wavelength band of 470 nm to 650 nm. Then, light from the blue wavelength band (440 nm to 500 nm) to the red wavelength band (610 nm to 700 nm) is emitted by the fluorescence, and the light whose amount of light in the visible light region has increased by the amount of the fluorescence becomes a flash. It is emitted from the protector.
[0018]
Thus, when light having an increased amount of light having a wavelength in the visible light region becomes a flash light and emitted from the protector, the light amounts of R light, G light, and B light in the visible light region increase, which are necessary for photographing. A flash with an increased amount of light is emitted toward the subject. As described above, when the light emission distribution of the arc tube itself is converted into the light emission distribution including the fluorescence, the utilization efficiency of the arc tube is increased.
[0019]
The fluorescent material may be applied anywhere as long as it is in the path from the arc tube to the protector, and may be applied on the surface of the reflector or the surface of the arc tube. The surface of the protector may be used. In addition, a fluorescent material may be applied to the protector, the reflector, and the arc tube, but it is also possible to use a material made of a material in which a fluorescent material is added to the arc tube and the protector. At this time, it is not necessary to apply a fluorescent material, and an arc tube or a protector made of a material to which the fluorescent material is added may be used as it is. At this time, there is an effect that the assembling work of the flash light emitting device is reduced by the amount of the application process.
[0020]
When applying the flash light emitting device to this camera,
An image sensor that captures a subject image and generates image data;
A white balance adjustment circuit that adjusts the white balance including the fluorescence emitted by the fluorescent material at the time of flash emission shooting in which flash light is emitted from the flash light emitting device in synchronization with shooting, and the white balance adjustment circuit Therefore, it is desirable to adjust the white balance including the fluorescence emitted by the fluorescent material during flash photography.
[0021]
When the flash light emitting device is applied to a camera, the light emission distribution characteristic of the flash light emitted from the protector at the time of flash light emission changes to the one including the fluorescence. Adjust the white balance.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of a digital camera that is an embodiment of the present invention will be described below. The appearance of this digital camera is the same as that shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the digital camera.
[0023]
The configuration of this camera will be briefly described with reference to FIG.
[0024]
The
[0025]
First, the flow of image data when shooting is performed by the
[0026]
The
[0027]
After the aperture of the diaphragm is adjusted by the
[0028]
A timing signal is supplied to the
[0029]
The
[0030]
As described above, the image data is read from the
[0031]
The read signal is supplied to the analog
[0032]
In FIG. 3, the white balance adjustment unit which is a characteristic part of the invention is taken out and described as the white
[0033]
Signals converted from RGB signals to YC signals by the video signal processing unit in the digital
[0034]
While the release operation is not performed, image data is read from the
[0035]
Here, when the release button 2 (see FIG. 1) in the
[0036]
The
[0037]
The flash
[0038]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the flash light emitting device in FIG.
[0039]
As shown in FIG. 4, the flash
[0040]
The flash
[0041]
The
[0042]
Further, the
[0043]
The characteristics of the present invention will be described with reference to a configuration around the
[0044]
FIG. 5 is a view of the configuration of the light emitting portion around the
[0045]
Here, as shown in FIG. 6, the
[0046]
Here, the fluorescent paint is applied to both the
[0047]
Further, when a material to which a fluorescent material is added is used as the material of the tube portion of the xenon tube, it is not necessary to apply the fluorescent material to the xenon tube. The same applies to the case where a material to which a fluorescent material is added is used as the protector material. In this case, it is not necessary to apply a fluorescent material to the surface of the xenon tube and the surface of the protector, and there is an effect that the assembling work becomes easy.
[0048]
In this way, when the material with the
[0049]
In this way, light with a wavelength outside the visible light range is reduced and converted to light with a wavelength within the visible light range, and the amount of light in the visible light range increases, so if it is left outside the visible light range that was wasted radiation Can be used to promote the fluorescent action, and a flash with improved utilization efficiency can be directed toward the subject.
[0050]
When deploying a flash light emitting device that can irradiate the subject with a flash with improved utilization efficiency, the flash including the fluorescent light is emitted toward the subject, so the xenon is smaller than before. Even if a tube is used, the same flash as before can be obtained. If the xenon tube is downsized, the capacity of the capacitor that supplies power to the xenon tube can be reduced, and the entire flash light emitting device can be downsized. Furthermore, the camera in which this flash light emitting device is provided can also be reduced in size.
[0051]
However, when the flash including the fluorescence is emitted from the protector and irradiated toward the subject in this way, the light emission distribution characteristic of the flash is changed. When the light emission distribution characteristic of the flash changes in this way, a change appears in the color temperature. This color temperature is 6000 K for sunlight, 4500 K for room lights, and the mixing ratio of R light, G light, and B light is determined based on the color temperature, and the white color that is the reference color, that is, white The balance is adjusted.
[0052]
Therefore, when this flash light emitting device is applied to a digital camera, it is necessary to grasp in advance the change in color temperature accompanying the change in the light emission distribution characteristic of this flash light.
[0053]
FIG. 7 is a diagram showing a measurement system for measuring the color temperature of flash light emitted from a light emitting unit provided with a xenon tube coated with a fluorescent material, a reflector, and a protector.
[0054]
As shown in FIG. 7, the
[0055]
The measurement result of the
[0056]
Here, the light emission distribution of a single xenon tube and what effect the light emission distribution has on the fluorescent material will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 8 is a diagram showing the light emission distribution characteristics and the light emission distribution × luminosity exhibited by a single xenon tube. The horizontal axis indicates the wavelength, the left vertical axis indicates the relative light emission energy corresponding to the amount of emitted light, and the right vertical axis indicates the visibility.
[0058]
A curve A in FIG. 8 is a curve showing the light emission distribution of a single xenon tube, and a curve B in FIG. 8 is a curve showing the standard visibility. A curve C obtained by multiplying the curve A and the curve B is shown as the characteristic of the visibility of the xenon tube alone. Curves D and E in FIG. 8 are curves showing the light emission distribution characteristics of the flash when the amount of light in the visible light region is increased by fluorescence. Curves D and E show how much the emission distribution characteristics change when the thickness of the fluorescent material varies. Curve D shows the lower limit and curve E shows the upper limit. Further, in the figure, arrows are respectively shown with signs of B, G, and R from the shorter wavelength so that it can be understood which part of the wavelength band of the R light, G light, and B light is.
[0059]
As can be seen from FIG. 8, in the light emission distribution characteristics of the flash light so far, a brightness of about 0.4 is obtained as the visual sensitivity indicating the brightness of the flash light.
[0060]
This is an attempt to increase the relative light emission energy in the visible light region by converting the light emission distribution of the xenon tube itself with a fluorescent material.
[0061]
As can be seen from FIG. 8, curve D and curve E, which show the emission distribution characteristics including fluorescence, are less in the amount of light outside the visible light range than curve A, which is the emission distribution characteristic of the xenon tube alone, and in the visible light range. The amount of light having a wavelength is increased. Here, if the thickness of the fluorescent material can be made uniform, it is possible to increase the amount of light up to about 0.6 in terms of relative light emission energy. In addition, the brightness up to about 0.6 can be increased in terms of visibility.
[0062]
As described above, it is possible to irradiate the subject with brighter flashlight by changing the light emission distribution characteristics of the flashlight using the fluorescent action by the fluorescent material. In addition, light with a wavelength outside the visible light range is effectively used to increase the amount of light in the visible light range, so that the flash utilization efficiency is improved, and the xenon tube can be made smaller and the capacity of the main capacitor can be made smaller. it can. Further, even if the light emission power of the xenon tube is reduced, the same light emission distribution characteristics as before can be obtained, so that it is possible to use a xenon tube having a light emission power that is slightly smaller.
[0063]
In the above description, the example in which the fluorescent material is applied to the tube surface of the
[0064]
FIG. 9 shows an example in which a conductive resin 6 a having a phosphor is wound around a
[0065]
In this way, there is an advantage that the thickness of the conductive resin 6a having a phosphor can be kept uniform and the operation is simplified.
[0066]
As described above, when the use efficiency of the flash light is increased, it is possible to reduce the size of the arc tube and the size of the main capacitor, thereby reducing the size of the entire flash light emitting device. In addition, the overall size of the flash light emitting device can be reduced, so that the size of the entire camera can be reduced.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the camera of the present invention, it is possible to provide a camera provided with a flash light emitting device that can improve the flash utilization efficiency, reduce the size of the xenon tube, and reduce the size of the main capacitor. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a camera including a flash light emitting device.
2 is a view showing a xenon tube and a reflector disposed inside the light emitting window of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a camera showing an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration of a flash light emitting device in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a xenon tube and a reflector used in the flash light emitting device of the camera of the present embodiment.
6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
7 is a diagram showing a measurement system for measuring a color temperature written in the
FIG. 8 is a diagram showing a light emission distribution characteristic of a flash of a single xenon tube and a light emission distribution characteristic of a flash obtained by adding fluorescence.
FIG. 9 is another configuration example in which a phosphor is arranged in a flash path.
[Explanation of symbols]
1 Camera
1a Camera body
2 Release button
3 Lens barrel
4 Light emission window
5 Protector
6 Xenon tube
7 Reflector
100 cameras
101 CPU
102 flash memory
110 White balance adjustment circuit
120 Flash light emitting device
Claims (6)
撮影に同期して閃光を発する閃光発光装置を備え、
前記閃光発光装置が、電力の供給を受けて閃光を発する発光管と、この発光管から発せられた閃光のうち前方に発せられた閃光を除く閃光を前方に向けて反射するリフレクタと、該発光管および該リフレクタの前面を覆い該発光管から発せられた閃光を前方に出射させるプロテクタとを備えるとともに、該発光管から発せられ該リフレクタで反射して該プロテクタから前方に出射するまでの間の閃光の光路上に、可視光域内の波長の蛍光を発する蛍光材料が塗布または添加されたものが配置されてなることを特徴とするカメラ。In a camera that shoots a subject,
Equipped with a flash light emitting device that emits a flash in synchronization with the shooting,
The flash light emitting device emits a flash when supplied with electric power, a reflector for reflecting forward the flash excluding the flash emitted from the light emitted from the light emitting tube, and the light emission A protector that covers the front surface of the tube and the reflector and emits flash light emitted from the arc tube forward, and that is emitted from the arc tube and reflected by the reflector and emitted forward from the protector. What is claimed is: 1. A camera comprising a flashing light path on which a fluorescent material that emits fluorescence having a wavelength in a visible light range is applied or added.
被写体像を捉えて画像データを生成する撮像素子と、
撮影に同期して前記閃光発光装置から閃光を発光させる閃光発光撮影時に前記蛍光材料により発せられた蛍光を含めてホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載のカメラ。This camera
An image sensor that captures a subject image and generates image data;
2. A white balance adjustment circuit for adjusting white balance including fluorescence emitted by the fluorescent material at the time of flash emission imaging in which flash light is emitted from the flash light emitting device in synchronization with imaging. The listed camera.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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2003
- 2003-01-20 JP JP2003010763A patent/JP2004226455A/en not_active Withdrawn
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