JP4196028B2

JP4196028B2 - 閃光光源の色温度変更装置

Info

Publication number: JP4196028B2
Application number: JP02568898A
Authority: JP
Inventors: 透岩根
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: JPH11223847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写界の色温度に応じて、閃光光源の色温度を変更する閃光光源の色温度変更装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、閃光装置による発光を使用したカメラ撮影では、例えば、背景が夕焼けやタングステン照明の場合には、背景が赤色っぽく写るが、人物が白色っぽく写り、背景に比較して大変不自然な写真になる。
従来、このような問題を解決したものとして、例えば、特開昭６３−２６１３３１号公報に開示されるカメラ用の発光色温度制御方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この発光色温度制御方法では、２台の閃光装置の前面に、透過波長の異なるフィルタを配置し、２台の閃光装置の発光量を制御することにより、色温度を制御しているため、装置が複雑かつ大型になるという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、簡易な構造で色温度を容易，確実に変更することができる色温度変換フィルタを用いた閃光光源の色温度変更装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の閃光光源の色温度変更装置は、閃光を発光する閃光発光部からの閃光の光路上に配置され、透明材料からなる透明部材と、所定波長の光を吸収する光吸収フィルタとを交互に積層してなる色温度変換フィルタと、前記色温度変換フィルタを前記光路に対して傾斜させる傾斜手段と、前記傾斜手段による前記色温度変換フィルタの傾斜角度に応じて前記閃光発光部からの閃光の発光量を決定する発光制御装置とを有することを特徴とする。
請求項２の閃光光源の色温度変更装置は、請求項１記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記傾斜角度に応じた前記色温度変換フィルタの効率を求め、該効率に基づいて前記発光量の補正値を求める色温度変更手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項３の閃光光源の色温度変更装置は、請求項１または請求項２記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記光吸収フィルタは、ゼラチンフィルタからなることを特徴とする。
【０００５】
請求項４の閃光光源の色温度変更装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記色温度変換フィルタを複数並列に配置するとともに、各色温度変換フィルタの吸収波長を異ならせ、前記傾斜手段により前記各色温度変換フィルタを独立して傾斜可能としてなることを特徴とする。
【０００６】
請求項５の閃光光源の色温度変更装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置において、被写界の色温度を測定する色温度計測手段と、前記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて、前記傾斜手段を作動する色温度変更手段とを有することを特徴とする。
請求項６の閃光光源の色温度変更装置は、請求項５記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記色温度計測手段は、電子閃光装置またはカメラに設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項７の閃光光源の色温度変更装置は、請求項５または６記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記色温度変更手段は、前記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて前記色温度変換フィルタの前記光路に対する傾斜角を求める傾斜角設定手段を有することを特徴とする。
請求項８の閃光光源の色温度変更装置は、請求項７記載の閃光光源の色温度変更装置において、前記傾斜角設定手段は、前記傾斜角を予め記憶されたテーブルにより求めることを特徴とする。
請求項９のカメラの閃光装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置を備えたことを特徴とする。
請求項１０のカメラは、請求項９記載の閃光装置を備えたことを特徴とする。
【０００８】
（作用）
請求項１の閃光光源の色温度変更装置では、色温度変換フィルタを光源に対して傾斜すると、光吸収フィルタへの入光量が変化し、これにより、色温度が変化される。
また、傾斜手段により色温度変換フィルタを光路に対して傾斜すると、光吸収フィルタへの入光量が変化し、これにより、色温度が変化される。
【０００９】
請求項３の色温度変換フィルタでは、光吸収フィルタが、入射角度依存性の少ないゼラチンフィルタとされる。
【００１０】
請求項４の閃光光源の色温度変更装置では、吸収波長の異なる色温度変換フィルタが複数並列に配置され、傾斜手段により各色温度変換フィルタが独立して傾斜される。
請求項５の閃光光源の色温度変更装置では、被写界の色温度を測定する色温度計測手段で測定された色温度に基づいて、傾斜手段が作動される。
【００１１】
請求項６の閃光光源の色温度変更装置では、色温度計測手段が、電子閃光装置またはカメラに設けられる。
請求項７の閃光光源の色温度変更装置では、傾斜角設定手段により、色温度計測手段で測定された色温度に対応する色温度変換フィルタの光路に対する傾斜角が求められ、この傾斜角設定手段で求められた傾斜角だけ色温度変換フィルタが傾斜される。
【００１２】
請求項８の閃光光源の色温度変更装置では、色温度計測手段で測定された色温度に対応する色温度変換フィルタの光路に対する傾斜角が、予め記憶されたテーブルを介して求められる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の色温度変換フィルタの一実施形態を示している。
この色温度変換フィルタは、透明材料からなる透明部材１と、所定波長の光を吸収する光吸収フィルタ２とを交互に積層して形成されている。
そして、光吸収フィルタ２は、相互に平行に配置されている。
透明部材１は、例えば、プラスチックからなり、光吸収フィルタ２は、例えば、ゼラチンフィルタからなる。
【００１５】
このような色温度変換フィルタでは、光源からの光Ｌに対する色温度変換フィルタの角度を変化することにより、色温度を変化することができる。
すなわち、図２に示すように、色温度変換フィルタの板厚をｈ、光吸収フィルタ２の間隔をｄとする。
この間隔ｄは、あまり小さくすると回折効果により、回折格子としての動作が増大するため、例えば、０．１mm〜０．２mmに設定される。
【００１６】
また、板厚ｈは、例えば、０．５mm程度に設定される。
この色温度変換フィルタに、ある角度θで光Ｌが入射する時に、光Ｌが光吸収フィルタ２を通過する確率を考え、これをこの色温度変換フィルタの効率ｔということにする。
すると、この逆確率となる光吸収フィルタ２を通らない確率ｓ＝１−ｔは、
０≦ｓｉｎθ＜ｄ／ｈの時には、
ｓ＝ｈ・ｓｉｎθ／ｄ・・・（１）
ｓｉｎθ≧ｄ／ｈの時には、
ｓ＝１・・・（２）
と表すことができる。
【００１７】
なお、角度θは、光吸収フィルタ２の延在方向を基準として、色温度変換フィルタを光吸収フィルタ２の積層されている方向に傾けた時の角度であり、条件から負の場合は正の場合と対称であるから、正の場合のみを考えるものとする。
ここで、図３に示すような分光特性を有する閃光装置と、図４に示すような光透過特性を有する光吸収フィルタ２を積層した色温度変換フィルタを考える。
【００１８】
光吸収フィルタ２の特性は、図４に示すように、理想的にある波長λｆでカットオフされるものとし、閃光装置の光源もλ０とλ１の間の波長で一様に光るものとする。
発光される色温度は、輻射される光の加重平均で代表される波長で決まる。
従って、色温度を示す平均波長は、色温度変換フィルタを光軸に対して傾けていくと、光吸収フィルタ２の効果によって変化していき、その波長λは、次の式で表される。
【００１９】
λ=〔λf²-λ0²+s(λ1²-λ0²)〕／2〔λf-λ0+s(λ1-λ0)〕・・・（３）
ここで、光吸収フィルタ２が波長λｆより高波長をカットするとすれば、光吸収フィルタ２の効果が高まるにつれて、高域の波長成分が図５に示すように減少していき、実効波長は低域に変わり色温度が低くなる。
勿論、光吸収フィルタ２が低波長をカットするものであれば、その効果は逆になり、色温度は高くなる方向に変化していくことになる。
【００２０】
そして、色温度に対応する代表波長が決まれば、上述した式（３）を解いてｓを求め、このｓからさらに上述した式（１）を解いて角度θを算出することができる。
この角度θは、色温度変換フィルタを傾ける角度であるから、算出された角度θだけ色温度変換フィルタを傾けることにより、望む色温度の光が得られることになる。
【００２１】
従って、図６に示すように光源３，反射板４および色温度変換フィルタ５を有する閃光光源の色温度変更装置の第１の実施形態を考え、例えば、図の矢符Ａ方向に、色温度変換フィルタ５を傾斜すると、この時の光吸収フィルタ２の効率は、図７に示すようになり、これはカットオフ領域において、図８に示すような透過率を示すことを意味する。
【００２２】
そして、代表波長は総光束の加重平均であるから、図７および図８のグラフの楔型の領域で代表波長が可変となる。
図９は、本発明の閃光光源の色温度変更装置の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では、色温度変換フィルタ６，７が２枚並列に配置されており、両色温度変換フィルタ６，７が、図示しない傾斜手段により独立して傾斜可能とされている。
【００２３】
そして、一方の色温度変換フィルタ６は、低波長領域をカットオフする色温度変換フィルタとされ、他方の色温度変換フィルタ７は、高波長領域をカットオフする色温度変換フィルタとされている。
この実施形態の閃光光源の色温度変更装置では、色温度の増大および減少を容易，確実に行うことができる。
【００２４】
すなわち、上述したように、色温度変換フィルタが一枚の場合には、色温度を、増大するか減少するかの一方向にしか変更することができないが、この実施形態では、一方または他方の色温度変換フィルタ６，７のみを傾斜することにより、色温度の増大および減少を容易，確実に行うことができる。
図１０は、本発明の閃光光源の色温度変更装置の第３の実施形態を示すもので、この実施形態では、色温度変換フィルタ８₁，８₂，・・・８_n-1，８_nがｎ枚並列に配置されており、各色温度変換フィルタ８₁，８₂，・・・８_n-1，８_nが、図示しない傾斜手段により独立して傾斜可能とされている。
【００２５】
そして、各色温度変換フィルタ８₁，８₂，・・・８_n-1，８_nは、カットオフする波長領域の異なるバンドカットフィルタとされている。
この実施形態の閃光光源の色温度変更装置では、色温度変換フィルタ８₁，８₂，・・・８_n-1，８_nの数ｎで決まる分解能に等しいだけ、光の分布特性を変化させることができる。
【００２６】
すなわち、図１１に示すように、分割された分光波長領域で、それぞれの強度を決めてやれば、その分解で実現できる限り、望む分光感度特性の光源を得ることができる。
また、色温度を主体に考えれば、最も光量を確保した上で色温度を変化させるような分光感度を実現し、光の損失の少ない閃光光源の色温度変更装置を得ることができる。
【００２７】
図１２は、本発明の閃光光源の色温度変更装置をカメラの閃光装置に適用した実施形態を示している。
この実施形態では、カメラの撮影レンズ９からの被写体光１０が、メインミラー１１，ペンタプリズム１２を介して色温度計測手段１３の受光素子１４に導かれる。
【００２８】
この色温度計測手段１３は、カメラに付属している自動露光用受光素子に色温度感知機能を設けたもので、受光素子１４により測光が行われる。
この受光素子１４による測光値は、発光判断手段１５に入力され、発光判断手段１５により補助光の発光が必要か否かが判断される。
発光判断手段１５が、補助光の発光が必要であると判断した時には、色温度計測手段１３からの被写体の色温度データが色温度変更手段１６に出力される。
【００２９】
この色温度変更手段１６は、入力された被写体の色温度に基づいて、被写体が最も自然に見えるような発光状態、すなわち、色温度の代表波長を決定する。
そして、この色温度変更手段１６は、この代表波長から色温度変換フィルタ１７の傾斜角を決定する。
なお、この実施形態では、代表波長に対応する色温度変換フィルタ１７の傾斜角が予めテーブル１８に設定されており、色温度変更手段１６の傾斜角設定手段１９は、代表波長に対応する色温度変換フィルタ１７の傾斜角をテーブル１８から選択して傾斜手段のサーボ駆動制御部２０に出力する。
【００３０】
これにより、駆動部２１の図示しないサーボモータが駆動され、色温度変換フィルタ１７が回動され、色温度変更手段１６により設定された傾斜角にされる。
このようにして色温度変換フィルタ１７が所定の傾斜角にされると、傾斜角設定手段１６から発光判断手段１５に信号が出力され、発光制御装置２２によりキセノンランプからなる光源３が閃光され撮影が行われる。
【００３１】
なお、この実施形態では、色温度変更手段１６は、決定した傾斜角での色温度変換フィルタ１７の効率を計算し、閃光装置の光源３からの発光量が適正になるような補正値を決定し、発光判断手段１５を介して発光制御装置２２に出力する。
そして、発光制御装置２２は、必要な発光量が決まると、この補正値でその発光量を割り、被写体に適正な量の光束が照射されるように光源３からの発光量を決定する。
【００３２】
すなわち、このような色温度変換フィルタ１７では、色温度の変換が、光の一部を光吸収フィルタ２によりカットすることにより行われるため、色温度の変換には当然、減光を伴うことになるが、色温度変更手段１６により、この減光量を評価し、その分だけ光源３からの発光量を大きくすることにより、色温度を変えても、写真に必要な光量を確保することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の閃光光源の色温度変更装置では、透明材料からなる透明部材と、所定波長の光を吸収する光吸収フィルタとを交互に積層したので、色温度変換フィルタを光源に対して傾斜することにより、光吸収フィルタへの入光量が変化し、これにより色温度が変化するため、簡易な構造で色温度を容易，確実に変更することができる。そして、傾斜手段により色温度変換フィルタを光路に対して傾斜すると、光吸収フィルタへの入光量が変化し、これにより色温度が変化するため、簡易な構造で色温度を容易，確実に変更することができる。
【００３４】
請求項３の閃光光源の色温度変更装置では、光吸収フィルタを、入射角度依存性の少ないゼラチンフィルタとしたので、光源に対する色温度変換フィルタの傾斜角に比例して光吸収フィルタへの入光量を変化することができる。
【００３５】
請求項４の閃光光源の色温度変更装置では、色温度変換フィルタを複数並列に配置するとともに、各色温度変換フィルタの吸収波長を異ならせ、傾斜手段により各色温度変換フィルタを独立して傾斜可能にしたので、低波長領域をカットオフする色温度変換フィルタと、高波長領域をカットオフする色温度変換フィルタとを配置することにより、色温度の増大および減少を容易，確実に行うことができる。
【００３６】
また、複数の色温度変換フィルタをバンドカットフィルタとして使用することにより、光の分布特性を容易，確実に変化させることができる。
請求項５の閃光光源の色温度変更装置では、被写界の色温度を測定する色温度計測手段で測定された色温度に基づいて、傾斜手段を作動するようにしたので、被写界の色温度に対応して、色温度を容易，確実に変更することができる。
【００３７】
請求項６の閃光光源の色温度変更装置では、色温度計測手段を、電子閃光装置またはカメラに設けたので、写真撮影時に、被写界の色温度に対応して、色温度を容易，確実に変更することができる。
請求項７の閃光光源の色温度変更装置では、傾斜角設定手段により、色温度計測手段で測定された色温度に対応する色温度変換フィルタの光路に対する傾斜角を求め、この傾斜角設定手段で求められた傾斜角だけ色温度変換フィルタを傾斜するようにしたので、色温度計測手段で測定された色温度に対応する色温度を容易，確実に設定することができる。
【００３８】
請求項８の閃光光源の色温度変更装置では、色温度計測手段で測定された色温度に対応する色温度変換フィルタの光路に対する傾斜角を、予め記憶されたテーブルにより求めるようにしたので、必要な傾斜角を容易，確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色温度変換フィルタの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の色温度変換フィルタの作用を示す説明図である。
【図３】閃光装置の光源の波長と発光強度との関係を示す説明図である。
【図４】図１の色温度変換フィルタの波長と透過率との関係を示す説明図である。
【図５】図１の色温度変換フィルタを用いた時の波長と発光強度との関係を示す説明図である。
【図６】本発明の閃光光源の色温度変更装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図７】色温度変換フィルタを傾斜した時の角度と効率との関係を示す説明図である。
【図８】色温度変換フィルタを傾斜した時の角度と透過率との関係を示す説明図である。
【図９】本発明の閃光光源の色温度変更装置の第２の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の閃光光源の色温度変更装置の第３の実施形態を示す説明図である。
【図１１】図１０の装置の波長と光強度との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の閃光光源の色温度変更装置をカメラに適用した実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１透明部材
２光吸収フィルタ
５，６，７，８₁，８₂，・・・８_n-1，８_n，１７色温度変換フィルタ
１３色温度計測手段
１６色温度変更手段
１８テーブル
１９傾斜角設定手段

Claims

閃光を発光する閃光発光部からの閃光の光路上に配置され、透明材料からなる透明部材と、所定波長の光を吸収する光吸収フィルタとを交互に積層してなる色温度変換フィルタと、
前記色温度変換フィルタを前記光路に対して傾斜させる傾斜手段と、
前記傾斜手段による前記色温度変換フィルタの傾斜角度に応じて前記閃光発光部からの閃光の発光量を決定する発光制御装置と、
を有することを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項１記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記傾斜角度に応じた前記色温度変換フィルタの効率を求め、該効率に基づいて前記発光量の補正値を求める色温度変更手段をさらに備えることを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項１または請求項２記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記光吸収フィルタは、ゼラチンフィルタからなることを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記色温度変換フィルタを複数並列に配置するとともに、各色温度変換フィルタの吸収波長を異ならせ、前記傾斜手段により前記各色温度変換フィルタを独立して傾斜可能としてなることを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置において、
被写界の色温度を測定する色温度計測手段と、前記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて、前記傾斜手段を作動する色温度変更手段と、を有することを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項５記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記色温度計測手段は、電子閃光装置またはカメラに設けられていることを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項５または６記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記色温度変更手段は、前記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて前記色温度変換フィルタの前記光路に対する傾斜角を求める傾斜角設定手段を有することを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項７記載の閃光光源の色温度変更装置において、
前記傾斜角設定手段は、前記傾斜角を予め記憶されたテーブルにより求めることを特徴とする閃光光源の色温度変更装置。
請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の閃光光源の色温度変更装置を備えたことを特徴とするカメラの閃光装置。
請求項９記載の閃光装置を備えたことを特徴とするカメラ。