JP3193504B2

JP3193504B2 - ストロボ発光装置及びスチルビデオカメラ

Info

Publication number: JP3193504B2
Application number: JP02368393A
Authority: JP
Inventors: 公明小川
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 2001-07-30
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JPH06214292A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ撮影時における
周囲光の色温度にストロボ光の色温度を合わせて、ホワ
イトバランス制御を行うスチルビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来スチルビデオカメラでは、被写体へ
の照明光の色温度にかかわらず、白い被写体が白く撮影
されるように、ホワイトバランス調整が行われている。
例えば、ストロボ装置を備えたスチルビデオカメラで
は、ストロボ発光時のホワイトバランス調整は、一般
に、ストロボ光の色温度に合わせて制御される。ところ
で、ストロボ装置の発光管に用いられるキセノン管から
放射される光の色温度は昼光に近く、蛍光灯等の一般電
灯に比して高い。このため、一般電灯下でのストロボ発
光時のホワイトバランスは、ストロボ光に対して、白い
被写体が白く色再現されるように調整されるため、スト
ロボ光の弱い範囲の画像は赤みがかってしまう。

【０００３】このようなホワイトバランス調整は、ＣＣ
Ｄ等のイメージセンサから出力される色差信号（Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙ）又は、Ｒ信号及びＢ信号のゲインを調整す
ることによって行われる。しかし、色温度がストロボ光
と異なる照明光が被写体中に存在する場合、このような
制御によって撮影された画像の一部に不自然な色が再現
されることがある。例えば、タングステンランプ等の白
熱電球からの照明が有る、壁を背にした人物からなる被
写体を撮影した場合、その白熱電球の照明光の色温度は
ストロボ光より低いため、撮影された画像において、人
物像の色は適切に再現されるが、ストロボ光が照射され
にくい人物後方にある壁の色が赤側に偏ってしまう。

【０００４】このような画像の一部に不自然な色が再現
されることを防止する方法として、例えば、ストロボ発
光装置の発光時におけるホワイトバランス調整を、スト
ロボ光の色温度、外部光の色温度、ストロボ光と外部光
の中間の色温度のいずれかを選択して行う方法が提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法によって行うホワイトバランス調整でも、ストロボ光
が照射される被写体部分と、ストロボ光が照射されない
被写体部分とに適合したホワイトバランス調整が行われ
るわけではないので、撮影画面全体にわたって良好な色
再現を実現することは極めて困難である。

【０００６】そこで、発光色温度が異なる複数の発光管
を用いて、各発光管からの発光色温度全体を被写体の色
温度に適合させる方法が考えられる。しかし、このよう
な複数の発光管を用いる場合、それぞれの発光管用に発
光用メインコンデンサ及びそのメインコンデンサ充電用
の充電回路を設けると、ストロボ発光装置全体の規模が
大きくなり、生産コストの上昇を招くと共に、携帯性の
悪いものとなる。これに対して、一つのメインコンデン
サを複数の発光管で共用することが考えられるが、メイ
ンコンデンサを複数の発光管で共用すると、次のような
問題を生ずる。

【０００７】例えば、発光色温度の高い発光管Ａと、発
光色温度の低い発光管Ｂとを用いてストロボ発光装置の
発光量全体を調整する場合で、しかも初めに発光させる
色温度の低い発光管Ｂの発光時間を、被写体からの反射
光を受光測定して、その発光量が目的量に達したら発光
を停止させるとと同時に、次に発光管Ａを発光させ、同
じように被写体からの反射光を受光測定して発光を停止
させるストロボ発光装置を考える。

【０００８】このようなストロボ発光装置で、被写体が
非常に暗い場合に十分な露光量を得ようとした場合、先
に発光させた発光管Ｂを長く発光させるため、発光管Ｂ
にメインコンデンサの電荷を消費されてしまい、次に発
光させる発光管Ａに十分な電荷を供給させることができ
なくなることがある。このような場合、露光量自体が不
足するばかりでなく、ストロボ発光装置全体の発光色温
度が目的の色温度から偏り、より自然な撮影画像を得る
ことができない。

【０００９】本発明は、以上のような問題点に鑑み、発
光色温度が異なる複数の発光管を用いて撮影画面のホワ
イトバランスをより最適化するスチルビデオカメラにあ
って、部品点数をより少なくして製造コストを低減させ
ると共に、各発光管の発光時間を時分割することで、ス
トロボ発光装置から被写体への投光の色温度を被写体中
にある照明の色温度に適合させ、かつ適正露光量を得る
ことができるストロボ発光制御装置を備えたスチルビデ
オカメラを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスチルビデ
オカメラは、発光色温度が異なる複数の発光手段と、各
発光手段のＯＮ・ＯＦＦを制御する複数のスイッチ手段
と、前記発光手段の閃光用電荷を蓄積する一つの電荷蓄
積手段と、前記スイッチ手段のＯＮにより発光トリガ信
号を前記各発光手段に印加する一つの発光トリガ手段
と、被写体周囲光の色温度を測定する色温度測定手段と
を備え、前記各発光手段それぞれの発光と停止とを繰り
返させて、前記複数の発光手段の発光色温度全体を前記
色温度測定手段による測定色温度に適合させるストロボ
発光装置を備えることを特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下図示実施例により、本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメラ
のブロック回路図である。この図において、被写体５２
からの光を電気信号に変換する固体撮像素子３８には、
この固体撮像素子３８で光電変換された画像信号のＲ信
号を増幅するバッファ３５と、Ｂ信号を増幅するバッフ
ァ３３と、Ｇ信号がそのまま入力される信号処理回路３
４とが接続されている。信号処理回路３４には、バッフ
ァ３３、３５の出力端子が接続されており、この信号処
理回路３４において固体撮像素子３８の画像信号から所
定フォーマットの画像信号への変換が行われる。信号処
理回路３４は記録回路３２と接続されており、この記録
回路３２によって所定フォーマットに変換された画像信
号がフレキシブルディスク等の記録媒体に磁気記録され
る。

【００１２】固体撮像素子３８には撮像素子駆動回路３
６が接続されており、この撮像素子駆動回路３６で生成
されるシフトパルス等によって、固体撮像素子３８から
画像信号が読み出される。また、固体撮像素子３８の受
光面前には絞り４０が設けられており、固体撮像素子３
８が、被写体５２から受光する光量が調整される。

【００１３】また、このスチルビデオカメラには、被写
体５２からの反射光Ｆ３を受光、光電変換する光電変換
素子、例えばフォトダイオードからなる測光センサ４２
と、可視光線の分光感度が異なる（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）
複数の光電変換素子からなる測色センサ５０とが設けら
れており、測光センサ４２によって被写体５２の明るさ
が測定され、測色センサ５０によって被写体５２の周囲
光Ｅ１の色温度が測定される。

【００１４】測光センサ４２は積分回路４４と接続され
ており、積分回路４４は制御回路３０と接続され、制御
回路３０から入力される積分開始信号Ｓ５に従って、測
光センサ４２で光電変換された信号がこの積分回路４４
において積分される。積分回路４４は比較回路４６とも
接続されており、比較回路４６に接続された適正積分値
電圧出力回路４８から入力される電圧値と、積分回路４
４から入力される測光センサ４２の光電変換信号を積分
した信号の電圧とが比較回路４６において比較される。

【００１５】比較回路４６及び測色センサ５０は、制御
回路３０と接続されており、比較回路４６における信号
比較結果がクエンチ信号Ｓ６として制御回路３０に入力
されると共に、測色センサ５０において測定された色温
度情報が制御回路３０に入力される。制御回路３０に
は、キセノン管１０、１２を備えるストロボ発光装置７
０と、スチルビデオカメラ本体に設けられたレリーズス
イッチ３１とが接続されており、レリーズスイッチ３１
の操作にしたがい、制御回路３０はキセノン管１０、１
２の発光、停止を制御する。キセノン管１０、１２が発
する光Ｆ１、Ｆ２は被写体５２に向けて照射される。

【００１６】発光装置７０は、キセノン管１０、１２の
閃光に要する電荷を蓄積するメインコンデンサ１９と、
このメインコンデンサ１９に電荷を蓄積する充電回路２
８と、キセノン管１０、１２の閃光開始を行わせるため
のトリガ信号を生成するトリガ回路７１と、キセノン管
１０、１２に閃光を行わせるか否かを決定するスイッチ
手段である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下Ｉ
ＧＢＴ）２２、２４と、これらのＩＧＢＴ２２、２４を
スイッチ手段として分離・独立動作させるためのダイオ
ード２０、２６とから構成されている。

【００１７】つまり、充電回路２８に充電開始信号Ｓ２
が制御回路３０から入力されると、メインコンデンサ１
９に所定電荷が蓄積され、この所定電荷蓄積が終了する
と、充電回路２８から制御回路３０に、電荷蓄積が完了
したことを報知する充完信号Ｓ１が出力される。また、
ＩＧＢＴ２２、２４の各ベース端子は制御回路３０と接
続されており、制御回路３０から出力される発光トリガ
信号Ｓ３、Ｓ４によって、キセノン管１０、１２の閃光
開始及び停止が制御回路３０によって制御される。

【００１８】トリガ回路７１は、トリガ用コンデンサ１
６と、トリガトランス１４と、抵抗器１８とから構成さ
れている。また、キセノン管１２の前面には、フィルタ
１３が設けられており、このキセノン管１２から発せら
れた閃光の色温度が、このフィルタ１３によって下げら
れる。

【００１９】図２に、測光センサ４２、積分回路４４、
比較回路４６及び適正積分値電圧出力回路４８の接続状
態を示す。この図に示すように、積分回路４４は、オペ
アンプ６０の反転信号入力端子と非反転入力端子との間
に測光センサ４２が接続されており、オペアンプ６０の
非反転入力端子には積分開始前の基準電圧値を与える基
準電源６８が接続されている。

【００２０】また、オペアンプ６０の反転入力端子と出
力端子との間には、積分コンデンサ６４とリセットスイ
ッチ７２とが並列に接続されており、制御回路３０から
入力される積分開始信号Ｓ５によってリセットスイッチ
７２の接点開閉が制御される。リセットスイッチ７２の
接点が開放されると、オペアンプ６０による積分が開始
される。オペアンプ６０の出力端子は、比較回路４６の
反転入力端子と接続されており、比較回路４６の非反転
入力端子に接続された適正積分値電圧出力回路４８から
の電圧値Ｓ８と、オペアンプ６０の出力信号Ｓ７の電圧
とが比較され、電圧値Ｓ８より出力信号Ｓ７の電圧が下
がると、比較回路４６からクエンチ信号Ｓ６が制御回路
３０へ出力される。

【００２１】本実施例の作用を説明する。図３に、本実
施例のスチルビデオカメラにおける撮影処理全体の制御
シーケンスを示す。この図において、レリーズスイッチ
３１が操作者によって半押しされると（ステップＤ２
０）、測光センサ４２と異なる図示しない測光センサを
用いて、被写体５２の輝度測定が制御回路３０によって
開始される。

【００２２】図示しない測光センサによる被写体５２の
輝度測定に応じて、露出演算処理が制御回路３０におい
て行われ、これにより固体撮像素子３８の電子シャッタ
の動作時間と、発光装置７０に発光を行わせるか否かと
が決定される（ステップＤ２１）。

【００２３】レリーズスイッチ３１が全押しされると
（ステップＤ２２）、測色センサ５０によって被写体５
２の周囲の色温度が測定される。すなわち、測色センサ
５０は可視光領域内で分光感度特性が異なる少なくと二
つの光電変換素子から構成されているが、この分光感度
が異なる光電変換素子の出力信号の比の対数が色温度に
反比例することを利用して、被写体５２の周囲光Ｅ１の
色温度が制御回路３０によって測定される（ステップＤ
２３）。

【００２４】測定された色温度情報から、バッファ３
３、３５のゲインが制御回路３０によって設定される
（ステップＤ２４）。これは被写体５２の周囲光Ｅ１の
測定色温度に応じて、撮影記録される画像信号のホワイ
トバランスを調整するものである。

【００２５】この色温度測定処理の後、ステップＤ２１
における測光結果から、固体撮像素子３８の前に設けら
れた絞り４０の開放量が制御回路３０によって制御さ
れ、固体撮像素子３８に入射される被写体５２からの光
Ｆ４の光量が調整される（ステップＤ２５）。さらに、
測光結果から固体撮像素子３８における光電変換信号の
電荷蓄積時間、すなわちシャッタ時間が決定され、電荷
蓄積が開始される（ステップＤ２６）。

【００２６】このステップＤ２６による信号電荷の蓄積
が開始されると共に、測光結果の判断に基づき、発光装
置７０によるストロボ発光が必要であるならば、後述す
るストロボ発光制御が開始される（ステップＤ２７）。
このストロボ発光制御が終了、すなわちストロボ発光が
終了されると、制御回路３０の制御のもと、撮像素子駆
動回路３６から固体撮像素子３８へシフトパルスが出力
される。撮像素子駆動回路３６からのシフトパルスによ
って、固体撮像素子３８の電荷蓄積が終了され（ステッ
プＤ２８）、さらに絞り４０が閉じられる（ステップＤ
２９）。この後、撮像素子駆動回路３６から固体撮像素
子３８に転送パルス等の信号電荷読み出し制御信号が出
力され、固体撮像素子３８において蓄積された信号電荷
が画像信号としてバッファ３３、３５及び信号処理回路
３４へ順次読み出されて出力される（ステップＤ３
０）。

【００２７】固体撮像素子３８から出力される画像信号
は、信号処理回路３４で所定フォーマットの画像信号に
変換された後、記録回路３２によって図示しない記録媒
体に記録される。

【００２８】図４にステップＤ２３における測色結果か
らの発光装置７０のストロボ発光制御のフローチャート
を示す。この図において、初めに測色センサ５０から、
少なくとも二つの光電変換素子出力信号の比の対数変換
信号が制御回路３０に入力される（ステップ１００）。
制御回路３０は、測色センサ５０から入力される対数変
換信号の値から、被写体５２の周囲光Ｅ１の色温度を演
算によって算出する（ステップ１０２）。

【００２９】このステップ１０２の演算後、バッファ３
３、３５のゲイン調整、すなわちホワイトバランス制御
（上記ステップＤ２４）等が行われる。さらに、ステッ
プ１０２による周囲光Ｅ１の測定色温度情報を基に、周
囲光Ｅ１により近似した色温度の光となるように、キセ
ノン管１０、１２の発光微小時間の比率を定めるため、
予め設定記憶されているデータテーブルが参照される
（ステップ１０４）。

【００３０】このステップ１０４によって、データテー
ブルからキセノン管１０、１２の発光時間の比率が制御
回路３０によって設定されると共に（ステップ１０
６）、電子シャッタの開放時間に同調した時間幅を計測
すべく、図示しないタイマ回路がセットされ、計時測定
が開始される（ステップ１０８）。尚このタイマ回路か
ら出力される計時信号で、後述するステップ１２０の処
理が行われる。

【００３１】キセノン管１２の発光色温度は、このキセ
ノン管１２の前に設置したフィルタ１３で低く抑えられ
ているが、これとは逆にキセノン管１０はフィルタが設
置されていないので、色温度がキセノン管１２に比較し
て高い。そこで、これらキセノン管１０、１２によって
被写体５２に照射される光Ｆ１，Ｆ２を合わせた光の色
温度、すなわち発光装置７０の色温度が、被写体５２の
周囲光Ｅ１の色温度と略等しくなるように、キセノン管
１０とキセノン管１２の発光時間の比率を調整する。

【００３２】二つのキセノン管の発光用電荷を一つのメ
インコンデンサ１９で賄わせるため、何れか一方のキセ
ノン管の発光時間が長すぎると、他方のキセノン管の発
光に必要な電荷が多く消費され、キセノン管１０、１２
による発光色温度全体のバランスが崩れてしまう。これ
を防止するため図５に示すように、キセノン管１０、１
２を断続的に微小時間毎に発光を繰り返させている。

【００３３】なお、図示されていないメイン電源スイッ
チの投入後、あるいはストロボ撮影終了後、制御回路３
０から充電回路２８に充電開始信号Ｓ２が出力されてメ
インコンデンサ１９への電荷蓄積が開始される。そし
て、レリーズスイッチ３１が全押しされた時点で、充電
回路２８より充完信号Ｓ１が出力されていなければ、充
完信号Ｓ１が出力されるまで待つ。充完信号Ｓ１が出力
されたら、充電開始信号Ｓ２の出力を停止した後、ステ
ップＤ２３（ステップ１００）に移行する。

【００３４】ステップ１０８におけるタイマ回路の設定
と共に、積分回路４４のリセット（リセットスイッチ７
２の接点を一端閉じる）が制御回路３０によって行われ
（ステップ１１０）、さらに積分回路４４のリセットス
イッチ７２の接点が積分開始信号Ｓ５によって開放され
て、積分回路４４による測光センサ４２の光電変換信号
の積分が開始される（ステップ１１２）。これは、発光
装置７０のストロボ光の被写体５２からの反射光Ｆ３が
所定量に達し、適正露光量を得られたか否かを監視する
ものである。

【００３５】なお、本実施例においては、適正積分値電
圧出力回路４８から出力される電圧値Ｓ８は固定であ
り、上記ステップＤ２１における被写体５２の測光／露
出演算から、被写体５２が一定以下の暗さであったな
ら、発光装置７０のストロボ発光を強制させるものであ
り、且つ、被写体５２からの反射光Ｆ３が一定量に達し
たら、発光装置７０全体の発光を強制的に停止させてい
る。

【００３６】積分回路４４による受光、光電変換信号の
積分開始（ステップ１１２）と共に、キセノン管１０の
発光が開始される。このキセノン管１０の発光開始は、
ＩＧＢＴ２２へ発光トリガ信号Ｓ３が制御回路３０から
出力されることで行われる。

【００３７】すなわち、発光トリガ信号Ｓ３でＩＧＢＴ
２２がＯＮし、トリガ用コンデンサ１６の蓄積電荷がダ
イオード２０及びＩＧＢＴ２２を介して放電される。こ
れにより、トリガトランス１４の低圧側コイルに電流が
流れ、この電流によってトリガトランス１４の高圧側コ
イルに誘導電流が流れて、キセノン管１０のトリガ電極
に高い電圧が印加される。このキセノン管１０のトリガ
電極への高電圧印加によって、キセノン管１０内のガス
がイオン化し、放電して閃光が発せられる。

【００３８】さらに、発光トリガ信号Ｓ３によるキセノ
ン管１０の閃光開始後であって、ステップ１０６で設定
した微小時間経過後に発光トリガ信号Ｓ３の出力が停止
されると、ＩＧＢＴ２２がＯＦＦしてキセノン管１０に
流れる電流が遮断され、キセノン管１０の発光が停止さ
れる（ステップ１１４）。つまり、ステップ１０６で設
定した微小時間の間だけキセノン管１０の発光が行われ
る。

【００３９】キセノン管１０の発光停止後で、且つトリ
ガ用コンデンサ１６への電荷蓄積に要する時間後に、キ
セノン管１２の短時間発光制御が、ステップ１１４と同
じようにして行われる（ステップ１１６）。つまり、Ｉ
ＧＢＴ２４へ発光トリガ信号Ｓ４が制御回路３０から出
力されて、ＩＧＢＴ２４がＯＮされる。このＩＧＢＴ２
４のＯＮでトリガ回路７１で生成された高電圧信号がキ
セノン管１２のトリガ電極に印加され、発光が開始され
る。キセノン管１２の発光開始の後、ステップ１０６で
設定した発光微小時間経過後に、発光トリガ信号Ｓ４の
出力が停止され、キセノン管１２の閃光が停止される。

【００４０】キセノン管１０、１２の発光が微小時間行
われると、比較回路４６からクエンチ信号Ｓ６が入力さ
れたか否かが判断される（ステップ１１８）。すなわ
ち、被写体５２からの反射光Ｆ３が所定光量に達したか
否かが判断される。クエンチ信号Ｓ６が入力されない場
合は（ステップ１１８の判断でＮｏと判断される）、上
記ステップＤ２６〜Ｄ２８で定められる電子シャッタ速
度に同調した時間をオーバしたか否かが、タイマ回路の
経時結果にしたがって判断される（ステップ１２０）。

【００４１】ステップ１２０の判断でＮｏ、すなわち、
電子シャッタに同調した時間を越えていなければ、ステ
ップ１１４に戻り、再びキセノン管１０、１２の微小時
間発光が行われる。また、ステップ１１８の判断でＹｅ
ｓ、つまりクエンチ信号Ｓ６が制御回路３０に入力され
たか、又は、ステップ１２０の判断でＹｅｓ、つまりタ
イムオーバとなった場合には、キセノン管１０、１２の
発光全てが停止される。

【００４２】このステップ１１４〜１２０による処理
で、断続的に微小時間発光が行われるキセノン管１０、
１２に流れる電流波形と、発光トリガ信号Ｓ３、Ｓ４と
クエンチ信号Ｓ６とを図５に示す。この図に示すよう
に、ステップ１１４〜１２０のループで、パルスＬ１〜
Ｌｎからなる発光トリガ信号Ｓ３と、パルスＫ１〜Ｋｎ
からなる発光トリガ信号Ｓ４とが、断続的で且つ交互に
制御回路３０からＩＧＢＴ２２、２４それぞれに出力さ
れる。これにより、キセノン管１０、１２に波形Ａ１〜
Ａｎ及び波形Ｂ１〜Ｂｎのような電流が流れ、発光装置
７０から被写体５２に向けて発光が行われる。

【００４３】なお、波形Ａ１〜Ａｎの時間幅、すなわち
発光トリガ信号Ｓ３のパルス幅と、波形Ｂ１〜Ｂｎの時
間幅、すなわち発光トリガ信号Ｓ４のパルス幅とは、ス
テップ１０６のキセノン管１０、１２の発光時間設定で
定められる時間幅である。

【００４４】図６、７、８に、図４に示すステップ１１
４〜１２０の制御ループによるキセノン管１０、１２の
発光制御方法の応用例を示す。図６には、ステップＤ２
６（図３参照）による撮影処理開始前に、赤目低減発光
をキセノン管１０によって行うと共に、キセノン管１
０、１２の本発光を図５と異なり、各キセノン管の発光
を同時に開始する場合を示す。つまり、被写体５２の周
囲が暗く、しかも被写体５２が人物であったとき、暗い
周囲環境によって人物の瞳孔が開いて、本発光を行った
ときに、ストロボ光が眼底で反射して人物の目が赤く光
ることを防止するため、パルスＰ１、Ｐ２からなる発光
トリガ信号Ｓ３を本発光前に出力することで人物の赤目
低減を行う。

【００４５】また図７には、キセノン管１０、１２の発
光時間Ｔ１の時間幅を全て同じにし、発光回数の割合い
を各キセノン管で差を設けることで、発光装置７０から
被写体５２に向けて発せられる光Ｆ１，Ｆ２全体の色温
度制御を行う様子をしめす。つまり、発光色温度の低い
キセノン管１２の発光回数を多くすることで、被写体５
２に照射するストロボ光全体の色温度と光量とを調整す
るのである。従って、図７のような発光制御処理による
効果は、図５に示す発光制御と同等の効果を得ることが
できる。

【００４６】図８には、時間経過とともに、発光トリガ
信号Ｓ３、Ｓ４のパルス幅を大きくしてゆく場合を示
す。これは、キセノン管１０、１２の閃光発生でメイン
コンデンサ１９の蓄積電荷が消費されるため、メインコ
ンデンサ１９の充電電圧が、各キセノン管の発光の繰り
返しで除々に低下し、その低下した電圧で所定光量の閃
光を各キセノン管１０、１２に行わせるためである。つ
まり、パルス幅は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ２＜・・・・＜Ｌ
ｎ、Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ２＜・・・・＜Ｋｎとなっており、
しかもＬ１／Ｋ１＝Ｌ２／Ｋ２＝・・・・Ｌｎ／Ｋｎと
なっている。

【００４７】このように、キセノン管１０、１２を断続
的に微小時間発光させると共に、キセノン管１０とキセ
ノン管１２との発光時間比率を調整することで、キセノ
ン管１０、１２の発光開始から常に、周囲光Ｅ１と略同
じ色温度を持った光を被写体５２に投光することができ
る。従って、被写体５２が非常に暗い場合、キセノン管
１０、１２による投光量全体がより多く必要な場合で
も、何れか一方のキセノン管の発光時間が長すぎること
で、メインコンデンサ１９の電荷を多量に消費し、他の
キセノン管の発光に必要な電荷がメインコンデンサ１９
に残っておらず、発光装置７０から投光されるストロボ
光の色温度制御が崩れることを防止できる。

【００４８】図９に本発明に係る第２実施例を示す。こ
の図の第２実施例において第１実施例と異なる部分は、
適正積分値電圧出力回路４８をＤ／Ａ変換器４９に置き
換えたところである。これは、比較回路４６で積分回路
４４の出力信号Ｓ７と比較する電圧値Ｓ８を可変とする
ためであり、Ｄ／Ａ変換器４９は制御回路３０から入力
されるデジタルデータをアナログ値に変換して電圧値Ｓ
８として比較回路４６に出力する。

【００４９】本実施例の作用を説明する。図１０、１１
に、この第２実施例の動作説明フローチャートを示す。
この第２実施例の特徴は、キセノン管１０、１２が被写
体５２に向けて照射した光によって、被写体５２からス
チルビデオカメラへの反射光量Ｆ３を積分計測してキセ
ノン管１０、１２の発光時間を調整することにある。

【００５０】図１０において、ステップ２００〜２０４
で、測色センサ５０によって、色温度が測定演算され、
さらにデータテーブルが参照されて、周囲光Ｅ１の色温
度からキセノン管１０、１２の発光時間を決定する発光
量積分幅（ａ）、（ｂ）が設定される（ステップ２０
６、２０８）。

【００５１】つまり、キセノン管１０、１２が連続的に
発光、停止を繰り返されるが、各キセノン管１０、１２
の１回の発光で被写体５２に照射される光全体の色温度
が、周囲光Ｅ１の色温度と略同一となるように各キセノ
ン管の発光時間を設定するため、発光量積分幅（ａ）、
（ｂ）を設定する。

【００５２】さらに目標積分値（ｃ）を設定する（ステ
ップ２１０）。このステップ２１０における目標積分値
（ｃ）は、積分回路４４の積分開始前のオペアンプ６０
の出力電圧値に相当し、基準電源６８の電圧値に略等し
い。

【００５３】この後、ステップ２１２〜２１６によっ
て、制御回路３０に設けられたタイマ回路がセットされ
ると共に、積分回路４４がリセットされ、さらに積分回
路４４に積分開始信号Ｓ５が出力されて、被写体５２か
らの反射光Ｆ３の計時受光総量測定が開始される（ステ
ップ２１６）。

【００５４】ステップ２１０で設定された目標積分値
（ｃ）から、ステップ２０６で設定された発光量積分幅
（ａ）が減算され、新たな目標積分値（ｃ）がＤ／Ａ変
換器４９に設定される（ステップ２１８）。これによ
り、オペアンプ６０の出力電圧が、Ｄ／Ａ変換器４９が
出力する、新たな目標積分値（ｃ）に対応した電圧値Ｓ
８より小さくなると、比較回路４６からクエンチ信号Ｓ
６が制御回路３０に入力される。

【００５５】また、ステップ２１８の新たな目標積分値
（ｃ）設定と共に、制御回路３０からキセノン管１０に
発光トリガ信号Ｓ３が出力され、キセノン管１０の発光
が開始される（ステップ２２０）。その後、クエンチ信
号Ｓ６が比較回路４６から入力されたか否かが判断され
（ステップ２２２）、さらにタイマ回路によって、発光
装置７０の発光経過時間が、電子シャッタと同調した時
間をオーバしているか否かが判断される（ステップ２２
４）。

【００５６】ステップ２２４で、タイムオーバを検知し
たときは、発光トリガ信号Ｓ３の出力を停止して、キセ
ノン管１０の発光を停止させ（ステップ２２６）、さら
に発光装置７０全体の発光制御を終了する。つまり、電
子シャッタの開放時間に同調した時間を超過したので、
ストロボ発光を完全に停止させる。

【００５７】しかし、ステップ２２４の判断においてタ
イムオーバでない場合で、且つ、ステップ２２２でクエ
ンチ信号Ｓ６の入力を検知したなら、発光装置７０全体
の発光停止は行わないが、発光トリガ信号Ｓ３の出力を
停止してキセノン管１０の発光のみを停止させる（ステ
ップ２２８）。

【００５８】次に、ステップ２１８で設定した目標積分
値（ｃ）から、ステップ２０８で設定した発光量積分幅
（ｂ）を減算し、新たな目標積分値（ｃ）をＤ／Ａ変換
器４９に設定する（ステップ２３０）。そして、発光ト
リガ信号Ｓ４をＩＧＢＴ２４に出力して、キセノン管１
２の発光を開始させる（ステップ２３２）。

【００５９】そうして、上記ステップ２２２、２２４と
同じように、新たに設定した目標積分値（ｃ）によって
比較回路４６からクエンチ信号Ｓ６が入力されるか否か
と、タイマ回路によるタイムオーバとなったか否かが判
断される（ステップ２３４、２３６）。タイマ回路によ
るタイムオーバを検知したなら、発光トリガ信号Ｓ４の
出力を停止して発光装置７０全体の発光を全て停止させ
る（ステップ２３８）。

【００６０】しかし、タイムオーバでないが、クエンチ
信号Ｓ６が制御回路３０に入力されたなら、発光トリガ
信号Ｓ４の出力を停止してキセノン管１２の発光を停止
させる（ステップ２４０）。次に、ステップ２３０で設
定された新たな目標積分値（ｃ）が、固体撮像素子３８
の感度や撮影レンズ系の明るさ等から定める適正積分値
以下になったか否かが判断される（ステップ２４２）。
つまり、キセノン管１０、１２の連続的な発光により、
被写体５２からの反射光Ｆ３の総量が所定量に達して、
固体撮像素子３８の受光する光量が適正露光量となった
か否かが判断される。

【００６１】従って、目標積分値（ｃ）が適正積分値よ
りいまだ大きい場合は（ステップ２４２でＮｏと判断さ
れ）、ステップ２１８に戻り、目標積分値（ｃ）から発
光量積分幅（ａ）、（ｂ）が繰り返し減算されて、新た
な目標積分値（ｃ）がＤ／Ａ変換器４９に設定される。
この後、キセノン管１０、１２の発光と停止が、この新
たな目標積分値（ｃ）に従って繰り返される。

【００６２】ステップ２１８〜２４２のループによって
発光が制御されるキセノン管１０、１２に流れる電流波
形と、オペアンプ６０が出力する積分値と、Ｄ／Ａ変換
器４９に設定される目標積分値（ｃ）との経時変化の様
子を図１２に示す。この図に示すように、キセノン管１
０とキセノン管１２の発光が交互に繰り返され、その発
光・停止の繰り返しによって、メインコンデンサ１９に
蓄えられている電荷量が低下するので、キセノン管１
０、１２の発光量が下がり、各目標積分値（ｃ）に達す
るのに要する時間が長くなっていることが判る。

【００６３】これは、発光の繰り返しによって、メイン
コンデンサ１９の電荷が消費され、各キセノン管の発光
量が時間経過と伴に減少することによる。従って、本第
２実施例のように、目標積分値（ｃ）から各キセノン管
１０、１２の発光積分幅（ａ）、（ｂ）を減算してＤ／
Ａ変換器４９に各発光毎に目標積分値（ｃ）を設定し
て、各キセノン管１０、１２の発光量を常時監視する場
合、発光装置７０全体の発光開始からの時間経過と伴
に、二つのキセノン管１０、１２全体の発光色温度が所
望値から偏ることをより完全に防止できる。つまり、第
１実施例に比べ、第２実施例が発光装置７０の発光色温
度を全発光時間にわたって常に同じにできる。

【００６４】図１３に本発明の第３実施例を示す。この
図において、図１の第１実施例と同一部材には同一符号
を付してある。第１実施例と異なる部材は、被写体５２
からの反射光Ｆ３を受光計測する手段を、測光センサ４
３ａ、４３ｂというように二つ設けたことである。従っ
て、二つの測光センサ４３ａ、４３ｂに応じて、積分回
路及び比較回路も、積分回路４５ａ、４５ｂ及び比較回
路４７ａ、４７ｂというように独立して二つ設けてあ
る。但し、各比較回路４７ａ、４７ｂに入力される積分
値比較用の基準信号Ｓ１０、Ｓ１２は、適正積分値電圧
出力回路５４及びＤ／Ａ変換器５２によって生成され各
比較回路４７ａ、４７ｂに入力される。

【００６５】つまり、発光装置７０全体の発光により、
被写体５２からの反射光Ｆ３全体が適正露光量に達した
か否かを測光センサ４３ａで監視し、各キセノン管１
０、１２のの発光時間制御を、測光センサ４３ｂの受光
積分値で制御するものである。なお、積分回路４５ａ、
４５ｂ及び比較回路４７ａ、４７ｂと、適正積分値電圧
出力回路５４及びＤ／Ａ変換器５３との接続構成は、図
２に示す回路構成と同様である。

【００６６】第３実施例の作用を説明する。図１４、１
５は、本第３実施例の動作フローチャートである。この
図において、ステップ２５０〜２５４で、測色センサ５
０によって色温度が測定演算され、さらにデータテーブ
ルが参照されて、周囲光Ｅ１の色温度からキセノン管１
０、１２の発光時間を決定する発光量積分幅（ａ）、
（ｂ）が設定される（ステップ２５６、２５８）。

【００６７】この後、ステップ２６０〜２６２によっ
て、制御回路３０に設けられたタイマ回路がセットされ
ると共に、積分回路４５ａがリセットされる。さらに積
分回路４５ａに積分開始信号Ｓ１４が出力されて、被写
体５２からの反射光Ｆ３の計時受光総量測定が開始され
る（ステップ２６４）。

【００６８】次に、積分回路４５ｂがリセットされる
（ステップ２６６）。この積分回路４５ｂのリセット時
のオペアンプ６０の出力電圧、すなわち基準電源６８の
電圧値（ｃ）から、ステップ２５６で設定された発光量
積分幅（ａ）が減算されて目標積分値（ｄ）がＤ／Ａ変
換器５３に設定される（ステップ２６８）。これと共
に、積分回路４５ｂに積分開始信号Ｓ１６が出力され
て、積分回路４５ｂに測光センサ４３ｂの光電変換信号
の積分が開始される（ステップ２７０）。これにより、
オペアンプ６０の出力電圧が、Ｄ／Ａ変換器５３が出力
する目標積分値（ｄ）に対応した電圧値Ｓ１２より小さ
くなると、比較回路４７ｂからクエンチ信号Ｓ２０が制
御回路３０に入力される。

【００６９】また、積分回路４５ｂによる積分開始と共
に、制御回路３０からキセノン管１０に発光トリガ信号
Ｓ３が出力され、キセノン管１０の発光が開始される
（ステップ２７２）。その後、クエンチ信号Ｓ２０が比
較回路４７ｂから入力されたか否かが判断される（ステ
ップ２７４）と共に、比較回路４７ａからクエンチ信号
Ｓ１８が入力されたか否かが判断される（ステップ２７
６）。さらにタイマ回路によって、発光装置７０全体の
発光経過時間が、電子シャッタと同調した時間をオーバ
しているか否かが判断される（ステップ２７８）。

【００７０】ステップ２７６でクエンチ信号Ｓ１８の入
力を検知したか、又はステップ２７８で、タイムオーバ
を検知したときは、発光トリガ信号Ｓ３の出力を停止し
て、キセノン管１０の発光を停止させ（ステップ２２
６）るとともに、発光装置７０全体の発光制御を終了す
る。つまり、電子シャッタの開放時間に同調した時間を
超過したので、ストロボ発光を完全に停止させる。

【００７１】しかし、ステップ２７４でクエンチ信号Ｓ
２０が比較回路４７ｂから入力された場合、発光装置７
０全体の発光停止は行わないが、発光トリガ信号Ｓ３の
出力を停止してキセノン管１０の発光停止のみが行われ
る（ステップ２８０）。

【００７２】次に、再び積分回路４５ｂがリセットされ
（ステップ２８４）、ステップ２６８と同じように、基
準電源６８の電圧値（ｃ）から、ステップ２５８で設定
された発光量積分幅（ｂ）が減算され、目標積分値
（ｄ）がＤ／Ａ変換器５３に設定される（ステップ２８
６）。そして、積分回路４５ｂの積分を開始させると共
に（ステップ２８８）、発光トリガ信号Ｓ４をＩＧＢＴ
２４に出力して、キセノン管１２の発光を開始させる
（ステップ２９０）。

【００７３】そうして、上記ステップ２７４〜２７８と
同じように、設定した目標積分値（ｄ）によって比較回
路４７ｂからクエンチ信号Ｓ２０が入力されるか否か
と、比較回路４７ａからクエンチ信号Ｓ１８が入力され
るか否かと、タイマ回路によるタイムオーバとなったか
否かとが判断される（ステップ２９２〜２９６）。クエ
ンチ信号Ｓ１８が入力されるか、又はタイマ回路による
タイムオーバを検知したなら、発光トリガ信号Ｓ４の出
力を停止して発光装置７０全体の発光を全て停止させる
（ステップ３００）。

【００７４】しかし、クエンチ信号Ｓ２０が入力された
なら、発光トリガ信号Ｓ４の出力を停止してキセノン管
１２の発光を停止させる（ステップ２９８）と共に、ス
テップ２６６に戻り、さらにキセノン管１０の発光・停
止を行う。以上のように、本第３実施例においては、比
較回路４７ａから入力されるクエンチ信号Ｓ１８によっ
て、各キセノン管１０、１２の発光量全体が、固体撮像
素子３８の感度や撮影レンズ系の明るさ等から定める、
適正露光量に達したか否かが判断され、各キセノン管１
０、１２の発光量の制御は、比較回路４７ｂから入力さ
れるクエンチ信号Ｓ２０によって行われる。

【００７５】このように本第３実施例においては、発光
装置７０による発光量全体の測定と、各キセノン管１
０、１２の発光量の測定とを、別体に設けた測光センサ
４３ａ、４３ｂ、積分回路４５ａ、４５ｂ及び比較回路
４７ａ、４７ｂによって、独立して行われるので、キセ
ノン管１０、１２の発光量制御をより的確に行うことが
できる。

【００７６】ステップ２６６〜３００のループによって
発光が制御されるキセノン管１０、１２の電流波形、各
クエンチ信号Ｓ１８、２０、及び積分回路４５ａの出力
電圧値の変化の様子を図１６に示す。

【００７７】以上のように、各実施例によれば、発光色
温度が異なる複数のキセノン管を設けると共に、各キセ
ノン管の発光時間を微小時間に細分化し、かつ各キセノ
ン管の発光と停止を交互に行わせるか、又は同時に行う
ことで、各キセノン管の１単位発光毎の色温度平均が所
望値より偏ることを防止できる。従って、ストロボ発光
時間全体の色温度バランスを最適にすることができると
共に、露光量が不足する場合においても色バランスの偏
りを防止できる。つまり、発光色温度が低い（又は高
い）キセノン管を先に発光させてメインコンデンサ１９
の電荷を多く消費してしまい、発光色温度が高い（又は
低い）キセノン管の発光量を賄う電荷がメインコンデン
サ１９に残存せず、目的露光量を達成させることができ
ないばかりでなく、色バランスも偏ってしまうといった
不都合を解消できる。

【００７８】さらに、メインコンデンサ１９及びメイン
コンデンサ１９の電荷蓄積を行う充電回路２８を各キセ
ノン管で共有させたので、キセノン管を複数設けたこと
による部品点数の増加を極力おさえることができ、製造
コストの低減と、部品実装スペースの節約と、装置全体
の重量低減と、部品点数の削減に伴う装置全体の信頼性
とを向上させることができる。

【００７９】なお、上記実施例において用いた、キセノ
ン管の数量は、２個に限定するものでなく、それより多
くても良い。例えば、３個のキセノン管で、かつ各キセ
ノン管にＲ，Ｇ，Ｂ色のフィルタを取り付け、各キセノ
ン管の発光色温度に３段階の差をつけ、より細かなスト
ロボ光の色温度制御を行うようにしてもよい。

【００８０】さらに、各キセノン管の発光・停止を制御
するスイッチ手段についても、上記実施例においては、
ＩＧＢＴ２２、２４を用いたが、これを複数のサイリス
タを用いて行うようにしてもよく、ＩＧＢＴに特に限定
するものではない。被写体５２からのストロボ反射光の
測定手段と、クエンチ信号生成手段についても、図２の
ようにオペアンプ及びアナログコンパレータに限定する
ものでなく、デジタル回路によって積分回路と、比較回
路とを構成してもよい。また、測光センサに入射する被
写体からの反射光は、撮影レンズ系を介した光の一部を
利用することで、より精度の高い発光量制御（従って色
バランス制御）ができる。

【００８１】加えて、上記各実施例では何れにおいて
も、トリガ回路７１を各キセノン管１０、１２で共用
し、キセノン管１０，１２の発光と停止を行うスイッチ
手段であるＩＧＢＴを各キセノン管に独立して設けた
が、スイッチ手段を各キセノン管で共用し、トリガ回路
をそれぞれのキセノン管に独立して設けて、さらにその
トリガ回路のＯＮ、ＯＦＦを制御回路３０からの制御信
号にしたがって行うようにしてもよい。つまり、各キセ
ノン管何れかを発光させたい場合には、スイッチ手段を
ＯＮし、かつ発光させたいキセノン管に設けたトリガ回
路に制御回路３０から制御信号を出力し、そのキセノン
管にトリガパルスを印加させて発光を行わせる。

【００８２】従って、複数あるキセノン管の発光を、複
数設けたトリガ回路によって独立して制御できるし、各
キセノン管の発光と停止を交互に繰り返させることもで
きる。さらに、スイッチ手段とトリガ回路とを独立して
各キセノン管毎に設けてもよい。このようにすること
で、上記第１〜第３実施例と同様の効果を得ることがで
きる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発光用電
荷を蓄積するコンデンサを兼用した、発光色温度が異な
る複数のキセノン管を用い、かつ各キセノン管の発光時
間を微小時間に細分化して発光と停止を繰り返させたの
で、ストロボ光の色温度を発光時間全体にわたってバラ
ンスさせることができる共に、露光量が不足する場合に
おいても、色バランスの偏りを防止できる。さらに、部
品点数が少ないことで、製造コストの低減と、ストロボ
装置の重量軽減と、ストロボ装置の小型化と、ストロボ
装置の信頼性の向上とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるスチルビデオカメラの第１実施
例の回路図である。

【図２】測光センサ、積分回路、及び比較回路の詳細図
である。

【図３】第１実施例の撮影動作説明シーケンス図であ
る。

【図４】第１実施例の動作フローチャートである。

【図５】第１実施例の発光トリガ信号Ｓ３、４に対する
キセノン管１０、１２の電流波形図である。

【図６】第１実施例における、キセノン管１０、１２の
発光タイミング例を示す図である。

【図７】第１実施例における、キセノン管１０、１２の
発光タイミング例を示す図である。

【図８】第１実施例における、キセノン管１０、１２の
発光タイミング例を示す図である。

【図９】本発明におけるストロボ発光装置の第２実施例
図である。

【図１０】第２実施例の動作フローチャートである。

【図１１】第２実施例の動作フローチャートである。

【図１２】第２実施例の積分回路４４出力に対するキセ
ノン管１０、１２の電流波形図である。

【図１３】本発明におけるストロボ発光装置の第３実施
例図である。

【図１４】第３実施例の動作フローチャートである。

【図１５】第３実施例の動作フローチャートである。

【図１６】第３実施例の積分回路４５ｂ出力に対するキ
セノン管１０、１２の電流波形及びクエンチ信号Ｓ２
０、１８の図である。

【符号の説明】

１０、１２キセノン管１４トリガトランス１６トリガ用コンデンサ１９メインコンデンサ２２、２４ＩＧＢＴ２８充電回路３０制御回路３８固体撮像素子４２測光センサ４４、４５ａ、４５ｂ積分回路４６、４７ａ、４７ｂ比較回路５０測色センサ５２被写体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 15/05 H04N 9/04 H04N 9/73

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発光色温度が異なる複数の発光手段と、
各発光手段のＯＮ・ＯＦＦを独立して制御する複数のス
イッチ手段と、前記発光手段の閃光用電荷を蓄積する一
つの電荷蓄積手段と、前記スイッチ手段のＯＮにより発
光トリガ信号を前記各発光手段に印加する一つの発光ト
リガ手段とを備え、前記各発光手段それぞれの発光と停
止とを繰り返させて、前記複数の発光手段の発光色温度
全体を制御することを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項２】発光色温度が異なる複数の発光手段と、
発光トリガ信号を独立してそれぞれの発光手段に印加す
る複数の発光トリガ手段と、前記発光手段のＯＮ・ＯＦ
Ｆを制御する一つのスイッチ手段と、前記発光手段の閃
光用電荷を蓄積する一つの電荷蓄積手段とを備え、前記
各発光手段それぞれの発光と停止とを繰り返させて、前
記複数の発光手段の発光色温度全体を制御することを特
徴とするストロボ発光装置。
【請求項３】発光色温度が異なる複数の発光手段と、
発光トリガ信号を独立してそれぞれの発光手段に印加す
る複数の発光トリガ手段と、発光手段のＯＮ・ＯＦＦを
独立して制御する複数のスイッチ手段と、前記発光手段
による閃光用電荷を蓄積する一つの電荷蓄積手段とを備
え、前記各発光手段それぞれの発光と停止とを繰り返さ
せて、前記複数の発光手段の発光色温度全体を制御する
ことを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項４】被写体周囲光の色温度を測定する色温度
測定手段を備え、前記複数の発光手段の発光色温度全体
を前記色温度測定手段による測定色温度に適合させるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載のストロボ発光
装置。
【請求項５】請求項４記載のストロボ発光装置に、被
写体からの光量を測定する測光手段を備え、前記複数の
発光手段それぞれの発光量を前記測光手段の測光結果に
応じて制御することを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項６】発光色温度が異なる複数の発光手段と、
各発光手段のＯＮ・ＯＦＦを制御する複数のスイッチ手
段と、前記発光手段の閃光用電荷を蓄積する一つの電荷
蓄積手段と、この電荷蓄積手段に電荷を充電する一つの
充電手段と、前記スイッチ手段のＯＮにより発光トリガ
信号を前記各発光手段に印加する一つの発光トリガ手段
とを備えることを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項７】請求項４、５又は６記載のストロボ発光
装置と、被写体像を画像信号に変換する撮像素子とを備
え、前記色温度測定手段による測定色温度に応じて、撮
像素子が出力する画像信号の増幅度を調整することを特
徴とするスチルビデオカメラ。