JP2020003521A - LED strobe device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として、写真撮影用のLEDストロボ装置に関する。 The present invention mainly relates to an LED strobe device for photographing.
撮影目的の多様化に伴い、比較的操作が簡単で安価なストロボ装置において、撮影者自身がストロボ光の発光量、色温度を調整できるものも望まれている。そのため、光量を一定で色温度を変化させることができ、且つ、色温度を変えず光量を変化させることのできるLEDストロボ装置が求められている。 With the diversification of shooting purposes, there is a demand for an inexpensive strobe device that is relatively easy to operate and that allows the photographer to adjust the amount of emitted strobe light and the color temperature. Therefore, there is a need for an LED strobe device capable of changing the color temperature while keeping the light amount constant, and changing the light amount without changing the color temperature.
ストロボ撮影時の環境に応じてストロボ光の色温度を調整可能なストロボ装置については、特許文献1で開示されている。 A strobe device capable of adjusting the color temperature of strobe light according to the environment at the time of strobe shooting is disclosed in Patent Document 1.
開示されたストロボ装置は、発光色が異なる4種類以上のLEDをストロボ光源とし、被写界の色温度等に応じてシステムコントローラにより各LEDの発光量を制御することにより、発光バランスを制御するものである。 The disclosed strobe device controls light emission balance by using four or more types of LEDs having different emission colors as strobe light sources, and controlling the light emission amount of each LED by a system controller according to the color temperature of an object scene and the like. Things.
ところで、上述のストロボ装置は、撮影者自身が発光量や色温度を調整できる構成になっていない。また、回路構成がCPUやメモリ等を備えた複雑な構成で安価な構成となっていない。 By the way, the above-mentioned strobe device is not configured so that the photographer himself can adjust the light emission amount and the color temperature. Further, the circuit configuration is a complicated configuration including a CPU, a memory, and the like, and is not an inexpensive configuration.
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、 撮影者自身が発光量、色温度を調整できる比較的操作が簡単で安価なLEDストロボ装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a relatively easy-to-operate and inexpensive LED strobe device capable of adjusting a light emission amount and a color temperature by a photographer himself. It is in.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載された発明は、互いに発光色が異なる第1LEDと第2LEDと、前記第1LEDを第1電流値、前記第2LEDを第2電流値により順次定電流パルス幅駆動する制御部と、前記第1LEDを前記第1電流値で駆動したときの単位時間あたりの光量と、前記第2LEDを前記第2電流値で駆動したときの単位時間あたりの光量とが等しくなるように設定する電流値設定部と、を備え、前記制御部は、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変えずに、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の比率を変化させる色温度可変制御部と、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の比率を変えずに、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変化させる光量可変制御部、とを備えることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 of the present invention provides a first LED and a second LED having different emission colors from each other, the first LED having a first current value, and the second LED having a second current value. A control unit for sequentially driving the constant current pulse width, a light amount per unit time when the first LED is driven with the first current value, and a unit time when the second LED is driven with the second current value. A current value setting unit that sets the light amount of the first LED to be equal to the first LED without changing a total width of the driving pulse width of the first LED and the driving pulse width of the second LED. A color temperature variable control unit that changes the ratio of the drive pulse width of the second LED to the drive pulse width of the second LED; and the first L without changing the ratio of the drive pulse width of the first LED to the drive pulse width of the second LED. Light quantity variable control unit for changing the total width of the drive pulse width of the drive pulse width and said second 2LED and D, is characterized in that comprises a city.
また、本発明の請求項2に記載された発明は、請求項1において、前記第1LEDと前記第2LEDは、共通のドライバを備え、前記第1LEDは、第1可変抵抗により第1閾値電圧が設定される第1コンパレータに接続され、前記第2LEDは、第2可変抵抗により第2閾値電圧が設定される第2コンパレータに接続され、前記第1LEDは、前記第1閾値電圧となるタイミングまで発光し、前記第2LEDは、前記第1閾値電圧となるタイミングから前記第2閾値電圧となるタイミングまで発光することを特徴とするものである。
Also, in the invention described in
本発明によれば、互いに発光色が異なる第1LEDと第2LEDとを光源とし、第1LEDの駆動パルス幅と第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変えずに第1LEDの駆動パルス幅と第2LEDの駆動パルス幅の比率を変化させることにより混色光の色温度を可変でき、第1LEDの駆動パルス幅と第2LEDの駆動パルス幅の比率を変えずに第1LEDの駆動パルス幅と第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変化させることにより混色光の光量を可変できる。 According to the present invention, the first LED and the second LED having different emission colors are used as light sources, and the first LED driving pulse width and the second LED driving pulse width are changed without changing the total width of the first LED driving pulse width and the second LED driving pulse width. By changing the ratio of the drive pulse widths of the first and second LEDs, the color temperature of the mixed light can be varied, and the drive pulse width of the first LED and the drive of the second LED can be changed without changing the ratio of the drive pulse width of the first LED to the drive pulse width of the second LED. By changing the total width of the pulse widths, the amount of mixed color light can be varied.
これにより、撮影者自身が発光量、色温度を調整できる比較的操作が簡単で安価なLEDストロボ装置が提供できる。 This makes it possible to provide an inexpensive LED strobe device that is relatively easy to operate and allows the photographer to adjust the light emission amount and color temperature.
以下、この発明の好適な実施形態を図1〜図9を参照しながら、詳細に説明する(同一部分については同じ符号を付す)。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9 (the same portions are denoted by the same reference numerals). The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. The embodiment is not limited to these embodiments unless otherwise described.
本発明のLEDストロボ装置は、発光色(色温度)が異なる複数種のLEDを光源とし、夫々のLEDからの出射光の加法混色により得られる光(以下、「混色光」と呼称する)をストロボ光として被写体に向けて照射するものである。 The LED strobe device of the present invention uses a plurality of types of LEDs having different emission colors (color temperatures) as light sources, and emits light (hereinafter, referred to as “mixed light”) obtained by additive color mixing of light emitted from each LED. The light is emitted toward the subject as strobe light.
LEDストロボ装置の具体的な実施形態では、相対的に色温度の低い白色光を出射するLED(以下、「第1LED」と呼称する)と、相対的に色温度の高い白色光を出射するLED(以下、「第2LED」と呼称する)の2種類のLEDで光源を構成し、第1LEDからの出射光と第2LEDからの出射光による混色光をストロボ光とすると共に、ストロボ光の光量(明るさ)及び色温度(色調)を撮影者自身が容易に調整できるような構成を備えている。 In a specific embodiment of the LED strobe device, an LED that emits white light with a relatively low color temperature (hereinafter, referred to as a “first LED”) and an LED that emits white light with a relatively high color temperature A light source is composed of two types of LEDs (hereinafter, referred to as a “second LED”), and the mixed light of the emitted light from the first LED and the emitted light from the second LED is used as strobe light, and the amount of strobe light ( The brightness and the color temperature (color tone) can be easily adjusted by the photographer himself.
色温度の異なる複数種のLEDの夫々からの出射光による混色光の光量及び色温度を変える場合、主に、夫々のLEDの駆動(発光)電流を制御して対応する方法と、夫々のLEDの駆動(発光)時間を制御して対応する方法の2つの方法が考えられる。 When changing the light amount and color temperature of the mixed color light due to the light emitted from each of a plurality of types of LEDs having different color temperatures, a method of mainly controlling the drive (light emission) current of each LED and the corresponding LED There are two methods for controlling the driving (light emission) time of the device.
そのうち、駆動電流を制御して光量及び色温度を調整する方法は、LEDの電気光学特性を十分考慮して対応する必要がある。つまり、LEDは駆動電流に対して出射光の光量がリニアに変化しないためである(図1のグラフ参照)。 Among them, the method of controlling the driving current to adjust the light amount and the color temperature needs to take into account the electro-optical characteristics of the LED. That is, in the LED, the light amount of the emitted light does not change linearly with respect to the drive current (see the graph of FIG. 1).
図1のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDの夫々における印加可能な最大の駆動電流値を100%としたときの電流比に対する光量(lux・s)の変化を示す図である。
なお、以下の実施例において第1LEDおよび第2LEDは、いずれも白色LEDであり、第1LEDは電球色、第2LEDは昼光色と呼称される発光色を示す。
The graph of FIG. 1 shows the light quantity (lux · s) with respect to the current ratio when the maximum drive current value that can be applied to each of the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED is 100%. FIG.
In the following embodiments, the first LED and the second LED are both white LEDs, the first LED has a light bulb color, and the second LED has a light emission color called daylight color.
図1のグラフより、第1LED及び第2LEDはいずれも電流比に対して光量がリニアに変化しておらず、同時に、第1LEDと第2LEDとでは電流比に対する光量の変化率が異なると共に第1LEDよりも第2LEDの方が変化率が大きいことがわかる。 From the graph of FIG. 1, the light amount of the first LED and the second LED does not change linearly with respect to the current ratio. At the same time, the rate of change of the light amount with respect to the current ratio differs between the first LED and the second LED. It can be seen that the change rate of the second LED is larger than that of the second LED.
また、LEDは、駆動電流によって出射光の色温度が変化する(図2のグラフ参照)。 In the LED, the color temperature of the emitted light changes depending on the drive current (see the graph in FIG. 2).
図2のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDの夫々において印加可能な最大の駆動電流値を100%としたときの電流比に対する色温度(K)の変化を示す図である。第1LEDの色温度は右側縦軸の目盛に対応し、第2LEDの色温度は左側縦軸の目盛に対応する。 The graph of FIG. 2 shows the relationship between the color temperature (K) and the current ratio when the maximum drive current value that can be applied to each of the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED is 100%. It is a figure showing a change. The color temperature of the first LED corresponds to the scale on the right vertical axis, and the color temperature of the second LED corresponds to the scale on the left vertical axis.
図2のグラフより、第1LED及び第2LEDはいずれも電流比に対して色温度が大きく変化しており、同時に、第1LEDと第2LEDとでは電流比に対する色温度の変化率が異なると共に第1LEDよりも第2LEDの方が変化率が大きいことがわかる。 According to the graph of FIG. 2, the color temperature of both the first LED and the second LED greatly changes with respect to the current ratio, and at the same time, the rate of change of the color temperature with respect to the current ratio differs between the first LED and the second LED. It can be seen that the change rate of the second LED is larger than that of the second LED.
したがって、第1LEDの出射光と第2LEDの出射光による混色光も、駆動電流に対して光量はリニアに変化せず、同時に色温度も変化する(図3のグラフ参照) Therefore, the amount of light of the mixed light due to the light emitted from the first LED and the light emitted from the second LED does not change linearly with respect to the drive current, and the color temperature also changes at the same time (see the graph of FIG. 3).
図3のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDを、夫々の印加可能な最大の駆動電流値を100%としたときの、電流値を同じ割合で変化させたときの混色光の、電流比値に対する光量(lux・s)の変化及び色温度(K)の変化を示す図である。光量の変化は右側縦軸の目盛に対応し、色温度の変化は左側縦軸の目盛に対応する。 The graph of FIG. 3 shows that the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED change the current value at the same rate when the maximum applicable drive current value is 100%. FIG. 7 is a diagram illustrating a change in light amount (lux · s) and a change in color temperature (K) with respect to a current ratio value of mixed color light when the light is mixed. The change in light amount corresponds to the scale on the right vertical axis, and the change in color temperature corresponds to the scale on the left vertical axis.
図3のグラフより、第1LED及び第2LEDの夫々の駆動電流を変えることによって混色光の光量を変えようとすると、第1LED及び第2LEDの電流比に対する色温度の変化率が異なるため色温度も変わってしまうことがわかる。また、第1LED及び第2LEDの夫々の駆動電流を変えることにより混色光の色温度を変えようとすると光量も変わってしまうことがわかる。 According to the graph of FIG. 3, when trying to change the amount of mixed color light by changing the drive current of each of the first LED and the second LED, the color temperature also changes because the rate of change of the color temperature with respect to the current ratio of the first LED and the second LED is different. You can see that it changes. Further, it can be seen that if the color temperature of the mixed color light is changed by changing the drive current of each of the first LED and the second LED, the light amount also changes.
以上のことより、第1LED及び第2LEDによる混色光に対して、夫々の駆動電流を制御することにより光量及び色温度を互いに影響を及ぼさないように可変するためには、夫々のLEDの電気光学的な特性把握及びそれに基づく複雑な電流制御が必要となり、ハード及びソフトの両面で効率的な方法とは言い難い。 As described above, in order to change the amount of light and the color temperature of the mixed color light by the first LED and the second LED so as not to affect each other by controlling the respective drive currents, the electro-optic of each LED is required. Characteristic grasp and complicated current control based on it are necessary, and it is hard to say that the method is efficient in both hardware and software.
そこで、本発明のストロボ装置は、第1LED及び第2LEDの夫々の駆動電流を一定とするとともに、第1LEDを駆動する第1電流値および第2LEDを駆動する第2電流値を、単位時間あたりの第1LEDの光量と第2LEDの光量とが等しくなるように設定する。これにより、第1LED及び第2LEDの夫々の駆動時間(発光時間)の合計の長さのみまたは両LEDの駆動時間(発光時間)の比のみを制御することにより、混色光の光量のみ(色温度を変えず)または色温度のみ(光量を変えず)を変えることができる。 Therefore, the strobe device of the present invention keeps the drive current of each of the first LED and the second LED constant, and sets the first current value for driving the first LED and the second current value for driving the second LED per unit time. The light amount of the first LED and the light amount of the second LED are set to be equal. By controlling only the total length of the driving time (light emission time) of each of the first LED and the second LED or only the ratio of the drive time (light emission time) of both LEDs, only the light amount of the mixed color light (color temperature , Or only the color temperature (without changing the amount of light).
つまり、第1LED及び第2LEDの夫々のLEDは、それぞれ一定の電流値においては、駆動時間によって出射光の色温度が変化することはほとんどない(図4のグラフ参照)。 That is, in each of the first LED and the second LED, at a constant current value, the color temperature of the emitted light hardly changes depending on the driving time (see the graph of FIG. 4).
図4のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDの夫々における駆動電流一定時の駆動時間(msec)に対する色温度の変化を示す図である。第1LEDの色温度は右側縦軸の目盛に対応し、第2LEDの色温度は左側縦軸の目盛に対応する。 FIG. 4 is a graph showing a change in color temperature with respect to the drive time (msec) when the drive current is constant in each of the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED. The color temperature of the first LED corresponds to the scale on the right vertical axis, and the color temperature of the second LED corresponds to the scale on the left vertical axis.
図4のグラフより、第1LED及び第2LEDはいずれも、夫々の駆動電流を一定にして駆動時間を変えても色温度がほとんど変わらないことがわかる。 It can be seen from the graph of FIG. 4 that the color temperature of the first LED and the second LED hardly change even when the drive time is changed while the respective drive currents are kept constant.
また、LEDは駆動時間に対して出射光の光量がほぼリニアに変化する(図5のグラフ参照)。 In the LED, the amount of emitted light changes almost linearly with the driving time (see the graph in FIG. 5).
図5のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDの夫々における駆動時間に対する光量の変化を示す図である。 The graph of FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the amount of light with respect to the drive time of each of the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED.
図5のグラフより、第1LED及び第2LEDはいずれも駆動時間に対して光量がリニアに変化していることがわかる。 It can be seen from the graph of FIG. 5 that the light amount of each of the first LED and the second LED changes linearly with respect to the drive time.
したがって、第1LEDの出射光と第2LEDの出射光による混色光も、合計駆動時間に対して光量はリニアに変化し、同時に色温度の変化はほとんどない(図6のグラフ参照) Accordingly, the amount of light emitted from the first LED and the light emitted from the second LED also changes linearly with respect to the total drive time, and at the same time, there is almost no change in color temperature (see the graph in FIG. 6).
図6のグラフは、色温度の低い第1LED及び第1LEDよりも色温度の高い第2LEDを、定電流パルス幅駆動により夫々の駆動時間で駆動したときの混色光の光量の変化及び色温度の変化を示す図である。第1LEDを駆動する第1電流値および第2LEDを駆動する第2電流値は、単位時間あたりの光量が等しくなるように設定した。光量の変化は右側縦軸の目盛に対応し、色温度の変化は左側縦軸の目盛に対応する。
図6(A)は、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間との比を1:1に固定した場合の混色光の光量変化及び色温度の変化を示している。図6(A)のグラフにおいて、横軸は第1LEDおよび第2LEDの駆動時間を示す。つまり、図6(A)のグラフにおける横軸10msecは、第1LEDの駆動時間および第2LEDの駆動時間のそれぞれを10msecとした場合を示し、合計駆動時間は、20msecとなる。
図6(B)においては、第1LEDおよび第2LEDの駆動時間の合計の時間を10msecとして測定した、光量変化および色温度変化について、第2LEDの駆動時間(発光時間)を横軸として示す。
The graph of FIG. 6 shows the change in the light amount of the mixed color light and the change in the color temperature when the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature than the first LED are driven for each driving time by the constant current pulse width drive. It is a figure showing a change. The first current value for driving the first LED and the second current value for driving the second LED were set such that the amount of light per unit time was equal. The change in light amount corresponds to the scale on the right vertical axis, and the change in color temperature corresponds to the scale on the left vertical axis.
FIG. 6A shows a change in the amount of light of the mixed color light and a change in the color temperature when the ratio of the driving time of the first LED to the driving time of the second LED is fixed to 1: 1. In the graph of FIG. 6A, the horizontal axis indicates the driving time of the first LED and the second LED. That is, 10 msec on the horizontal axis in the graph of FIG. 6A indicates a case where the driving time of the first LED and the driving time of the second LED are each 10 msec, and the total driving time is 20 msec.
In FIG. 6B, the change in the amount of light and the change in the color temperature measured with the total drive time of the first LED and the second LED being 10 msec are shown with the drive time (light emission time) of the second LED as the horizontal axis.
図6(A)のグラフより、第1LED及び第2LEDの駆動時間の比率を一定として駆動時間を変えることで混色光の光量を変える場合も、色温度の変化がほとんどないことがわかる。
また、図6(B)のグラフより、第1LED及び第2LEDの夫々の駆動時間の比率を変えることにより混色光の色温度を変えても、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の合計駆動時間を一定とすることで、混色光の光量が変わることがない。
From the graph of FIG. 6A, it can be seen that the color temperature hardly changes even when the light amount of the mixed color light is changed by changing the drive time while keeping the ratio of the drive time of the first LED and the second LED constant.
Further, from the graph of FIG. 6B, even if the color temperature of the mixed color light is changed by changing the ratio of the respective driving times of the first LED and the second LED, the sum of the driving time of the first LED and the driving time of the second LED is obtained. By keeping the drive time constant, the amount of mixed color light does not change.
以上のことより、第1LED及び第2LEDによる混色光に対して、夫々の駆動時間の比のみ(合計駆動時間は一定)、または、駆動時間のみ(駆動時間の比は一定)を制御することにより光量及び色温度を互いに影響を及ぼさないように可変することができる。これにより、撮影者自身が発光量、色温度を調整できる比較的操作が簡単で安価なストロボ装置が実現する。 From the above, by controlling only the ratio of the respective driving times (the total driving time is constant) or only the driving time (the ratio of the driving times is constant) for the mixed color light of the first LED and the second LED. The light quantity and the color temperature can be varied so as not to affect each other. As a result, a relatively easy-to-operate and inexpensive strobe device that allows the photographer to adjust the light emission amount and color temperature is realized.
具体的な混色方法としては、まず、第1LEDと第1LEDよりも色温度の高い第2LEDの夫々の駆動電流を設定する。色温度の低い第1LEDと色温度の高い第2LEDとでは、互いに同じ電流値で駆動した場合、色温度の高い第2LEDの方が色温度の低い第1LEDよりも出射光量が多い傾向がある。そのため、第1LEDの駆動電流を設定してそのときの単位時間あたりの出射光量が第2LEDの単位時間あたりの出射光量と同等になるように該第2LEDの駆動電流を設定する。 As a specific color mixing method, first, respective drive currents of the first LED and the second LED having a higher color temperature than the first LED are set. When the first LED having a lower color temperature and the second LED having a higher color temperature are driven with the same current value, the second LED having a higher color temperature tends to emit more light than the first LED having a lower color temperature. Therefore, the drive current of the first LED is set, and the drive current of the second LED is set such that the amount of emitted light per unit time at that time is equal to the amount of emitted light per unit time of the second LED.
このとき、第1LEDの駆動電流は、パルス駆動における最大定格値に近い電流値に設定することができる。 At this time, the driving current of the first LED can be set to a current value close to the maximum rated value in pulse driving.
第1LEDの出射光と第2LEDの出射光とによる混色光の色温度の可変(調整)は、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間との比を変えることで可能になる。このとき、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の合計を一定にすることで光量を一定に保つことができる。 Variation (adjustment) of the color temperature of the mixed color light by the emitted light of the first LED and the emitted light of the second LED is made possible by changing the ratio of the drive time of the first LED to the drive time of the second LED. At this time, the light amount can be kept constant by keeping the sum of the driving time of the first LED and the driving time of the second LED constant.
換言すると、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の合計時間を一定に保ったまま第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の比を変えることにより光量が変わることなく色温度のみを変えることができる。 In other words, by changing the ratio between the driving time of the first LED and the driving time of the second LED while keeping the total time of the driving time of the first LED and the driving time of the second LED constant, only the color temperature is changed without changing the light amount be able to.
一方、第1LEDの出射光と第2LEDの出射光とによる混色光の光量の可変(調整)は、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の合計駆動時間を変えることで可能になる。このとき、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間との比を一定にすることで色温度を一定に保つことができる。 On the other hand, the amount (adjustment) of the amount of mixed color light by the emitted light of the first LED and the emitted light of the second LED can be changed by changing the total drive time of the drive time of the first LED and the drive time of the second LED. At this time, the color temperature can be kept constant by keeping the ratio of the drive time of the first LED to the drive time of the second LED constant.
換言すると、第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間との比を一定に保ったまま第1LEDの駆動時間と第2LEDの駆動時間の合計駆動時間を変えることにより色温度が変わることなく光量のみを変えることができる。 In other words, by changing the total driving time of the driving time of the first LED and the driving time of the second LED while keeping the ratio of the driving time of the first LED to the driving time of the second LED constant, only the light amount without changing the color temperature Can be changed.
図7は、第1LEDの出射光と第2LEDの出射光とによる混色光の色温度及び光量を可変するための回路図の一例である。 FIG. 7 is an example of a circuit diagram for varying the color temperature and light amount of mixed color light by the emitted light of the first LED and the emitted light of the second LED.
図7より、発光信号1がLEDドライバ2に入力されると、LEDドライバ2が動作を開始すると同時に、発光信号ラインにつながるトランジスタQ5及びトランジスタQ6が順次ONしてトランジスタQ6を通じて電源3から電流ミラー回路4に電流が供給され、電流ミラー回路4を構成する可変抵抗VR1にトランジスタQ7を介して電流が流れると同時に、同様に電流ミラー回路4を構成するコンデンサCにトランジスタQ8を介して定電流の充電電流が流れ、コンデンサCの接地側と反対側の端子につながる第1コンパレータ5及び第2コンパレータ6の夫々の非反転入力端子に、直線的に上昇するコンデンサCの端子電圧V0が入力される。
As shown in FIG. 7, when the light emission signal 1 is input to the
第1コンパレータ5の反転入力端子には、トランジスタQ6、抵抗R及び可変抵抗VR2で構成された直列回路における可変抵抗VR2の分圧電圧V1(第1閾値電圧)が入力され、第2コンパレータ6の反転入力端子には、同様にトランジスタQ6、抵抗R及び可変抵抗VR2で構成された直列回路における可変抵抗VR2の端子電圧V2(第2閾値電圧))が入力されている。
The divided voltage V1 (first threshold voltage) of the variable resistor VR2 in the series circuit composed of the transistor Q6, the resistor R, and the variable resistor VR2 is input to the inverting input terminal of the
第1コンパレータ5と第2コンパレータ6は、発光信号1がLEDドライバ2へ入力された時点ではいずれの出力もLとなっており、第1コンパレータ5の出力につながるトランジスタQ1がON状態で第1LED7がVRAで設定された電流値で発光する。このとき、第2コンパレータ6の出力につながるトランジスタQ2も同様にONになろうとするが、トランジスタQ2につながるトランジスタQ3が第1コンパレータ5の出力によってON状態にあるため、ONにならずOFF状態となって第2LED8が非発光になる。
When the light-emitting signal 1 is input to the
その後、コンデンサCの充電によって端子電圧V0が可変抵抗VR2で分圧設定された第1閾値電圧のV1まで上昇すると第1コンパレータ5の出力がHとなってトランジスタQ1がOFF状態となって第1LED7が非発光となる。このとき、同様にトランジスタQ3もOFFとなってトランジスタQ2がON状態になり、トランジスタQ2につながるトランジスタQ4も連動してONになるため第2LED8がVRAとVRBの合成で設定された電流値で発光する。
Thereafter, when the terminal voltage V0 rises to V1 of the first threshold voltage divided by the variable resistor VR2 by charging the capacitor C, the output of the
更に、コンデンサCの端子電圧V0が上昇して抵抗Rと可変抵抗VR2とで設定された、第2閾値電圧のV2に達すると、第2コンパレータ6の出力がHとなってトランジスタQ2がOFF状態となり、第2LED8が非発光になる。
Further, when the terminal voltage V0 of the capacitor C rises and reaches the second threshold voltage V2 set by the resistor R and the variable resistor VR2, the output of the
図8及び図9は、上記LEDの発光制御回路によって制御される第1LED7と第2LED8の夫々の駆動(発光)のタイミングを示すタイミングチャートである。そのうち、図9は、第1LED7の出射光と第2LED8の出射光による混色光の色温度を可変する場合のタイミングチャートであり、図8は、混色光の光量を可変する場合のタイミングチャートである。
FIG. 8 and FIG. 9 are timing charts showing respective drive (light emission) timings of the first LED 7 and the
図8(a)は、可変抵抗VR1を調整(コンデンサCの端子電圧V0の時間変化を調整)して混色光の光量を可変するときの、コンデンサCの端子電圧V0の時間変化を示すグラフV0(a)及びV0(b)である。V0(a)及びV0(b)は、可変抵抗VR1を異なる抵抗値に設定したときの時間変化を示しており、V0(a)はV0(b)よりも可変抵抗VR1の抵抗値が大きい場合を示している。 FIG. 8A is a graph V0 showing the time change of the terminal voltage V0 of the capacitor C when the variable resistor VR1 is adjusted (the time change of the terminal voltage V0 of the capacitor C is adjusted) to change the amount of mixed color light. (A) and V0 (b). V0 (a) and V0 (b) show a time change when the variable resistor VR1 is set to a different resistance value. V0 (a) is a case where the resistance value of the variable resistor VR1 is larger than V0 (b). Is shown.
図8(b)は、コンデンサCの端子電圧V0の時間変化がV0(a)の特性を有するときの第1LEDと第2LEDの発光のタイミングチャートであり、図8(c)は、コンデンサCの端子電圧V0の時間変化がV0(b)の特性を有するときの第1LEDと第2LEDの発光のタイミングチャートである。 FIG. 8B is a timing chart of the light emission of the first LED and the second LED when the time change of the terminal voltage V0 of the capacitor C has the characteristic of V0 (a), and FIG. 5 is a timing chart of light emission of a first LED and a second LED when a temporal change of a terminal voltage V0 has a characteristic of V0 (b).
図8(b)において、第1LED7の発光時間は、発光信号1が入力された時点からコンデンサCの端子電圧V0(a)が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧V1になるまでの時間であり、第2LED8の発光時間は、コンデンサCの端子電圧V0(a)が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧V1になった時点(換言すると、第1LED7が非発光になった時点)から抵抗Rと可変抵抗VR2とで設定された第2閾値電圧V2になるまでの時間である。
8B, the light emission time of the first LED 7 is such that the terminal voltage V0 (a) of the capacitor C becomes equal to the first threshold voltage V1 set by the divided voltage of the variable resistor VR2 from the time when the light emission signal 1 is input. The light emission time of the
図8(c)において、第1LED7の発光時間は、発光信号1が入力された時点からコンデンサCの端子電圧V0(b)が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧V1になるまでの時間であり、第2LED8の発光時間は、コンデンサCの端子電圧V0(b)が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧V1になった時点(換言すると、第1LED7が非発光になった時点)から抵抗Rと可変抵抗VR2とで設定された第2閾値電圧V2になるまでの時間である。
In FIG. 8C, the light emission time of the first LED 7 is such that the terminal voltage V0 (b) of the capacitor C becomes equal to the first threshold voltage V1 set by the divided voltage of the variable resistor VR2 from the time when the light emission signal 1 is input. The light emission time of the
したがって、第1LED7と第2LED8の夫々は、時分割のワンショットパルス駆動で順次発光すると共に発光時間の比率はV1/V2で決まり、V1/V2を一定にして可変抵抗VR1の抵抗値を調整してコンデンサCの端子電圧V0の時間勾配を可変することにより、混色光の色温度が変わることなく光量のみを変えることができる。
Accordingly, each of the first LED 7 and the
図9(a)は、可変抵抗VR2を調整(第1閾値電圧を調整)して混色光の色温度を可変するときの、コンデンサCの端子電圧V0の時間変化を示すグラフV0と、可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された電圧V1(a)及びV1(b)の関係を示している。電圧V1(a)及びV1(b)は、可変抵抗VR2を調整して設定した第1閾値電圧を示しており、V1(b)はV1(a)よりも電圧値が高い場合を示している。 FIG. 9A shows a graph V0 showing a time change of the terminal voltage V0 of the capacitor C when the variable resistor VR2 is adjusted (the first threshold voltage is adjusted) to change the color temperature of the mixed light, and the variable resistor. The relationship between the voltages V1 (a) and V1 (b) set by the divided voltage VR2 is shown. The voltages V1 (a) and V1 (b) indicate a first threshold voltage set by adjusting the variable resistor VR2, and V1 (b) indicates a case where the voltage value is higher than V1 (a). .
図9(b)は、可変抵抗VR2による第1閾値電圧がV1(a)のときの第1LED7と第2LED8の発光のタイミングチャートであり、図9(c)は、可変抵抗VR2による第1閾値電圧がV1(b)のときの第1LED7と第2LED8の発光のタイミングチャートである。
FIG. 9B is a timing chart of light emission of the first LED 7 and the
図9(b)において、第1LED7の発光時間は、発光信号1が入力された時点からコンデンサCの端子電圧V0が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧がV1(a)になるまでの時間であり、第2LED8の発光時間は、コンデンサCの端子電圧V0が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧がV1(a)になった時点(換言すると、第1LED7が非発光になった時点)から抵抗Rと可変抵抗VR2とで設定された第2閾値電圧V2になるまでの時間である。
9B, the light emission time of the first LED 7 is such that the terminal voltage V0 of the capacitor C is equal to the first threshold voltage V1 (a) set by the divided voltage of the variable resistor VR2 from the time when the light emission signal 1 is input. The light emission time of the
図9(c)において、第1LED7の発光時間は、発光信号1が入力された時点からコンcデンサCの端子電圧V0が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧がV1(b)になるまでの時間であり、第2LED8の発光時間は、コンデンサCの端子電圧V0が可変抵抗VR2の分圧電圧で設定された第1閾値電圧がV1(b)になった時点(換言すると、第1LED7が非発光になった時点)から抵抗Rと可変抵抗VR2とで設定された第2閾値電圧V2になるまでの時間である。
In FIG. 9C, the light emission time of the first LED 7 is set such that the terminal voltage V0 of the capacitor C is set to the divided voltage of the variable resistor VR2 from the time when the light emission signal 1 is input, and the first threshold voltage is V1 ( The light emission time of the
したがって、第1LED7と第2LED8の夫々は、時分割のワンショットパルス駆動で順次発光すると共に合計発光時間は第2閾値電圧V2で決まり、V2を一定にして可変抵抗VR2を調整して第1閾値電圧V1を可変することにより、光量が変わることなく色温度のみを変えることができる。
Therefore, each of the first LED 7 and the
なお、上記第1LED及び第2LEDによる混色光の光量可変及び色温度可変において、夫々のLEDの発光時間の合計はカメラのシャッター開放時間よりも短くする必要があり、10msec以下程度に設定するのが好ましい。そこで、第1LED及び第2LEDはいずれも短時間のパルス発光で使用されるため、駆動電流の電流値は、直流駆動における最大定格値よりも大きい電流値での駆動が可能なパルス駆動における最大定格値を採用することがきる。そのため、第1LED及び第2LEDを大電流のパルス駆動で発光することができ、十分な光量を確保することができる。 In the variable light quantity and color temperature of the mixed color light by the first LED and the second LED, the total of the light emission times of the respective LEDs needs to be shorter than the shutter open time of the camera, and is set to about 10 msec or less. preferable. Therefore, since the first LED and the second LED are both used for short-time pulse emission, the current value of the drive current is the maximum rated value in the pulse drive that can be driven at a current value larger than the maximum rated value in the DC drive. The value can be adopted. Therefore, the first LED and the second LED can emit light by pulse driving of a large current, and a sufficient amount of light can be secured.
以上説明したように、本発明のLEDストロボ装置は、互いに発光色(色温度)が異なる第1LEDと第2LEDを光源とし、シャッター操作に連動して発せられる発光信号がストロボ回路に送られると、ストロボ回路では第1LEDと第2LEDを約10msecの短時間の間に時分割で順次ワンショットパルス駆動し、夫々のLEDの時間差の発光による加法混色のストロボ光が被写体を照明する。 As described above, the LED strobe device of the present invention uses the first LED and the second LED having different light emission colors (color temperatures) as light sources, and when a light emission signal emitted in conjunction with a shutter operation is sent to the strobe circuit, In the strobe circuit, the first LED and the second LED are sequentially driven by one-shot pulses in a time-sharing manner for a short time of about 10 msec, and the object is illuminated by additive mixed-color strobe light due to the light emission of each LED with a time difference.
このように、夫々のLEDがパルス駆動で発光するため、直流駆動における最大定格値よりも大きい電流値でLEDを駆動することができ、ストロボ光で明るく照明された被写体をカメラで鮮明に撮影することができる。 As described above, since each LED emits light by pulse driving, the LED can be driven with a current value larger than the maximum rated value in DC driving, and a subject brightly illuminated by strobe light is clearly photographed by the camera. be able to.
また、撮影目的の多様化に対応できるように、ストロボ回路に、第1LEDの発光時間を制御する発光時間制御手段と第2LEDの発光時間を制御する発光時間制御手段を有しており、夫々の発光時間制御手段を適宜制御することにより、光量を一定に保ったままで異なる色温度のストロボ光を出射することができ、且つ、色温度を一定に保ったままで異なる光量のストロボ光を出射することができる。 In addition, in order to cope with diversification of shooting purposes, the strobe circuit has a light emission time control means for controlling the light emission time of the first LED and a light emission time control means for controlling the light emission time of the second LED. By appropriately controlling the emission time control means, it is possible to emit strobe light of different color temperatures while keeping the light amount constant, and to emit different amounts of strobe light while keeping the color temperature constant. Can be.
ストロボ回路のこれら発光時間制御手段は、いずれも外部からの制御が可能なように設けられており、被写体あるいは撮影目的に合わせて撮影者自身が比較的簡単な操作によってストロボ光の光量及び色温度を自由に且つ容易に調整することができる。 Each of these light emission time control means of the strobe circuit is provided so as to be able to be controlled from the outside, and the photographer himself or herself can perform the light quantity and the color temperature of the strobe light by a relatively simple operation according to the subject or the photographing purpose. Can be adjusted freely and easily.
また、上記ストロボ装置は、ワンショットの発光信号によって第1LEDと第2LEDの夫々がワンショットのパルス発光するものであるが、発光信号を繰り返し入力することにより第1LEDと第2LEDの繰り返し発光が可能となって他の照明装置にも用いることができる。 In the above-mentioned strobe device, each of the first LED and the second LED emits a one-shot pulse according to a one-shot emission signal. However, the first LED and the second LED can be repeatedly emitted by repeatedly inputting the emission signal. Thus, it can be used for other lighting devices.
1… 発光信号
2… LEDドライバ
3… 電源
4… 電流ミラー回路
5… 第1コンパレータ
6… 第2コンパレータ
7… 第1LED
8… 第2LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
8 ... Second LED
Claims (2)
前記第1LEDを第1電流値、前記第2LEDを第2電流値により順次定電流パルス幅駆動する制御部と、
前記第1LEDを前記第1電流値で駆動したときの単位時間あたりの光量と、前記第2LEDを前記第2電流値で駆動したときの単位時間あたりの光量とが等しくなるように設定する電流値設定部と、を備え、
前記制御部は、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変えずに、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の比率を変化させる色温度可変制御部と、
前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の比率を変えずに、前記第1LEDの駆動パルス幅と前記第2LEDの駆動パルス幅の合計幅を変化させる光量可変制御部、とを備えることを特徴とするLEDストロボ装置。 A first LED and a second LED having different emission colors,
A control unit that sequentially drives the first LED with a first current value and the second LED with a second current value at a constant current pulse width;
A current value set so that the amount of light per unit time when the first LED is driven with the first current value is equal to the amount of light per unit time when the second LED is driven with the second current value. And a setting unit,
The control unit may change a ratio of a driving pulse width of the first LED to a driving pulse width of the second LED without changing a total width of the driving pulse width of the first LED and the driving pulse width of the second LED. A variable control unit,
A light amount variable control unit that changes the total width of the drive pulse width of the first LED and the drive pulse width of the second LED without changing the ratio of the drive pulse width of the first LED to the drive pulse width of the second LED; An LED strobe device, comprising:
前記第1LEDは、第1可変抵抗により第1閾値電圧が設定される第1コンパレータに接続され、
前記第2LEDは、第2可変抵抗により第2閾値電圧が設定される第2コンパレータに接続され、
前記第1LEDは、前記第1閾値電圧となるタイミングまで発光し、
前記第2LEDは、前記第1閾値電圧となるタイミングから前記第2閾値電圧となるタイミングまで発光することを特徴とする請求項1に記載のLEDストロボ装置。 The first LED and the second LED include a common driver,
The first LED is connected to a first comparator in which a first threshold voltage is set by a first variable resistor,
The second LED is connected to a second comparator in which a second threshold voltage is set by a second variable resistor,
The first LED emits light until the first threshold voltage is reached,
The LED strobe device according to claim 1, wherein the second LED emits light from a timing at which the first threshold voltage is reached to a timing at which the second threshold voltage is reached.
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