JP4385258B2 - オートストロボ装置 - Google Patents

Description

本発明はオートストロボ装置に係り、特に放電管を用いて被写体を照明するオートストロボ装置に関する。

従来、本撮影の前にストロボ放電管を発光（プリ発光）させ、調光センサや撮像素子を用いて被写体からの反射光を測光して、本撮影時のストロボの発光時間（本発光の時間）を算出する調光制御方式が用いられている（例えば、特許文献１）。

また、特許文献２には、放電管にトリガ電圧を与えて放電を開始させるためのトランスを有し、該トランスにより連続した交流電圧を放電管に印加して発光を開始させるようにした放電管の発光開始装置について開示されている。
特開２００２−１３１８１０号公報 特開２００３−２４９３９６号公報

ところで、従来の放電管は管内の物質（例えば、キセノンガス）をイオン化して発光するが、電圧の印加の仕方等によってイオン化から発光までの時間や、管内におけるイオン化の開始位置にバラツキが生じることがあった。上記のような調光制御方式においては、プリ発光時の発光量にバラツキが生じると本発光の発光量に影響する。例えば、プリ発光量が大きい場合には本発光が暗くなったり、プリ発光量が小さい場合には本発光が明るくなったりする。このため、撮影された画像の明るさが適正に調整できなくなるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、放電管内の物質のイオン化から発光までの時間のバラツキを低減するようにしたオートストロボ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に係るオートストロボ装置は、所定の物質が封入された放電管と、前記放電管に第１のトリガ電圧を印加して前記放電管内の物質をイオン化させるイオン化制御手段と、前記放電管内の物質がイオン化され、かつ放電管が発光していない期間内に前記放電管に第２のトリガ電圧を印加して前記放電管を所定の時間プリ発光させるプリ発光制御手段と、前記プリ発光時の被写体からの反射光を測定して本発光時の発光時間を算出する算出手段と、前記放電管に第３のトリガ電圧を印加して前記放電管を前記算出された発光時間本発光させる本発光制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項１に係るオートストロボ装置によれば、プリ発光時のトリガ電圧の印加前に放電管内の物質のイオン化を進行させておくことにより、発光バラツキを低減できる。

請求項２に係るオートストロボ装置は、請求項１において、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧の印加、及び前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための単一のスイッチを有することを特徴とする。

請求項３に係るオートストロボ装置は、請求項１において、前記第１のトリガ電圧を印加させるための第１のスイッチと、前記第２及び第３のトリガ電圧の印加、及び前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための第２のスイッチとを有することを特徴とする。

請求項３に係るオートストロボ装置によれば、第１のトリガ電圧を制御するスイッチと、第２及び第３のトリガ電圧を制御するスイッチとを別に設けることにより、第１のトリガ電圧の印加からプリ発光への移行のタイミングがとりやすくなり、操作性が向上する。

請求項４に係るオートストロボ装置は、請求項１において、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧の印加を制御するための第１のスイッチと、前記第１のスイッチが制御されて前記放電管に前記第１、第２及び第３のトリガ電圧が加えられる際に、前記放電管に流れる電流を制限して、前記放電管の発光を防止する発光防止手段と、前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための第２のスイッチとを有することを特徴とする。

請求項４に係るオートストロボ装置によれば、発光防止手段によりトリガ電圧の印加時に放電管に流れる電流（管電流）を制限して放電管のプリ発光前における誤発光を防止できる。

請求項５に係るオートストロボ装置は、請求項４において、前記発光防止手段は、前記放電管に前記第１のトリガ電圧が加えられる際に、前記放電管に流れる電流の流路上に配設されたコンデンサであることを特徴とする。請求項５は、請求項４の発光防止手段をコンデンサに限定したものである。

請求項６に係るオートストロボ装置は、請求項１から５において、前記放電管は、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧を印加するための固定された印加点を備えることを特徴とする。

請求項７に係るオートストロボ装置は、請求項１から５において、前記放電管は、発する光を反射するためのリフレクタを備えており、前記リフレクタは、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧を前記放電管に印加するための固定された印加点を備えることを特徴とする。

請求項６及び７に係るオートストロボ装置によれば、トリガ電圧の印加点を固定することにより、放電管内の物質のイオン化の開始位置が固定されるため、プリ発光時及び本発光時の発光バラツキを低減できる。

請求項８に係るオートストロボ装置は、請求項１から７において、前記放電管は、キセノンガスが充填されたキセノン管であることを特徴とする。請求項８は、請求項１から７の放電管をキセノン管に限定したものである。

本発明によれば、プリ発光時のトリガ電圧（第２のトリガ電圧）の印加前に放電管内の物質のイオン化を進行させておくことにより、発光バラツキを低減できる。また、放電管のトリガ電圧の印加点を固定することにより、放電管内の物質のイオン化の開始位置が固定されるため、プリ発光時及び本発光時の発光バラツキを低減できる。

以下、添付図面に従って本発明に係るオートストロボ装置の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るオートストロボ装置を備えるデジタルカメラを示すブロック図である。図１に示すデジタルカメラ１０は、ＣＰＵ１２と、操作部１４と、ＲＯＭ１６と、ＲＡＭ１８と、電源装置２０と、撮像部２２と、オートストロボ装置２４と、モニタ２６と、メモリカード２８の接続用インターフェース（Ｉ／Ｆ）３０とを備えている。

ＣＰＵ１２は、デジタルカメラ１０の各ブロックを制御する統括制御部である。操作部１４は、電源スイッチやレリーズスイッチ、各種設定ボタン等の操作入力手段を含むブロックである。

ＲＯＭ１６は、ＣＰＵ１２が処理するプログラム及び制御に必要な各種データ等を格納する。ＲＡＭ１８は、画像処理領域の他、ＣＰＵ１２が各種の演算処理等を行う作業用領域を有する。

電源装置２０は、デジタルカメラ１０の各ブロックに電源を供給するためのブロックであり、例えば、電池やＡＣ電源等の外部電源である。電源装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含んでおり、電池等から供給される電力を所要の電圧に変換して各回路ブロックに電源を供給する。

撮像部２２は、被写体を撮像するためのブロックであり、図示せぬレンズや撮像素子３２（例えば、ＣＣＤ）を含んでいる。オートストロボ装置２４については後述する。撮像部２２によって撮像された画像データは、ＣＰＵ１２のデジタル信号処理部３４によって処理されて、メモリカード２８に格納される。

また、撮像素子３２は、オートストロボ装置２４のプリ発光時に被写体からの反射光を測定する。測光制御部３６は、プリ発光時に撮像素子３２によって検知された被写体からの反射光に基づいてオートストロボ装置２４の調光制御を行う。

モニタ２６は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画や、デジタルカメラ１０に装填されたメモリカード２８から読み出した再生画像等を表示する。

次に、オートストロボ装置２４について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図である。図２に示すように、本実施形態のオートストロボ装置２４は、放電管４０と、スイッチＳＷ１と、トリガ用トランスＴ１と、トリガ用コンデンサＣ１と、主コンデンサＣ２とを備える。なお、端子Ａ及びＣは電源装置２０（図１参照）に接続されており、端子Ｂは接地されている。

スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ１は、電源装置２０から端子Ｃに入力される制御電圧ＶＣによってそのＯＮ／ＯＦＦが制御され、放電管４０に印加されるトリガ電圧Ｖ１の印加を制御するとともに、放電管４０に流れる電流Ｉ１（Ｉ１１、Ｉ１２の流れる時間）を制御してプリ発光時間及び本発光時間を制御する。スイッチＳＷ１がＯＦＦの間は、電源装置２０から端子Ａに供給された電力により、トリガ用コンデンサＣ１及び主コンデンサＣ２に電荷が蓄積される。そして、電源装置２０から端子Ｃに制御電圧が印加されてスイッチＳＷ１がＯＮになると、トリガ用コンデンサＣ１に蓄積された電荷がトリガ用トランスＴ１の１次巻線を介して放電され、その２次巻線に高周波高電圧（トリガ電圧）が発生する。このトリガ電圧Ｖ１は、放電管４０の電圧印加点（図４の符号４６）に印加され、放電管４０内のキセノンガスがイオン化される。そして、主コンデンサＣ２に蓄積された電荷が放電され、放電管４０に管電流Ｉ１が流れて発光エネルギーが与えられる。

次に、本実施形態の調光制御方法について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャートである。まず、図３に示すように、電源装置２０から端子Ｃに制御電圧ＶＣ０が印加されてスイッチＳＷ１がＯＮになる。すると、プリ発光時のトリガ電圧（第２のトリガ電圧Ｖ１１）の印加前に放電管４０に第１のトリガ電圧Ｖ１０が印加され、キセノン管４２内のキセノンガスのイオン化が進行する。次に、プリ発光が行われる。プリ発光時には、端子Ｃに制御電圧ＶＣ１が所定の期間（プリ発光期間）印加されてスイッチＳＷ１が再びＯＮになり、放電管４０に第２のトリガ電圧Ｖ１１が印加されて放電管４０内に管電流Ｉ１１が流れる。このプリ発光時に撮像素子３２によって測定された被写体からの反射光に基づいて、測光制御部３６によって本発光の発光時間が算出される。そして、算出された発光時間に基づいて制御電圧ＶＣ２の印加される期間（本発光期間）が制御されて本発光時間が制御される。これにより、プリ発光時の発光バラツキが低減され、本発光を適正に行って、被写体のストロボ照明を適正に行うことができる。

なお、本実施形態においては、オートストロボ装置２４がデジタルカメラ１０に内蔵されているが、単体のストロボ装置にも本発明を適用できる。単体のストロボ装置の場合には、プリ発光時に被写体からの反射光を測定するための測光センサと、測光制御部３６を含む構成とすればよい。

ここで、放電管４０について、図４を参照して説明する。図４は、放電管の構成を模式的に示す斜視図である。図４に示す放電管４０は、キセノンガスが充填されたキセノン管４２と、このキセノン管４２から発光された光を被写体に照射するためのリフレクタ（反射鏡）４４とを備える。図４（ａ）に示す例では、キセノン管４２のリフレクタ４４と対向する面にトリガ電圧Ｖ１を印加するための電圧印加点４６が４点配設されている。また、図４（ｂ）に示す例では、リフレクタ４４のキセノン管４２と接する面に電圧印加点４６が４点配設されている。本実施形態の放電管４０においては、電圧印加点４６が固定されているため、キセノン管４２内においてキセノンガスのイオン化が開始される位置が固定され、発光バラツキを低減することができる。

次に、オートストロボ装置２４の別の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図である。なお、以下の説明において、上記の図２と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態のオートストロボ装置２４は、スイッチＳＷ２を更に備える。スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ２は、電源装置２０から端子Ｄから入力される制御電圧ＶＤによってそのＯＮ／ＯＦＦが制御される。

本実施形態においては、スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ２は、第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加を制御する。そして、スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ１は、第２及び第３のトリガ電圧Ｖ１１及びＶ１２の印加を制御するとともに、放電管４０に流れる電流Ｉ１（Ｉ１１、Ｉ１２）を制御してプリ発光時間及び本発光時間を制御する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャートである。まず、図６に示すように、電源装置２０から端子Ｄに制御電圧ＶＤ０が印加されてスイッチＳＷ２がＯＮになる。すると、放電管４０に第１のトリガ電圧Ｖ１０が印加され、キセノン管４２内のキセノンガスのイオン化が進行する。そして、上記の実施形態と同様に、端子Ｃに制御電圧ＶＣ１が所定の期間（プリ発光期間）印加されてスイッチＳＷ１がＯＮになり、放電管４０に第２のトリガ電圧Ｖ１１が印加され、放電管４０内に管電流Ｉ１１が流れてプリ発光が行われる。このプリ発光時に撮像素子３２によって測定された被写体からの反射光に基づいて、測光制御部３６によって本発光の発光時間が算出される。そして、算出された発光時間に基づいて制御電圧ＶＣ２の印加される期間（本発光期間）が制御されて本発光時間が制御される。

本実施形態によれば、プリ発光前の第１のトリガ電圧Ｖ１０を印加するためのスイッチＳＷ２を、第２のトリガ電圧Ｖ１１及び第３のトリガ電圧Ｖ１２を印加するためのスイッチＳＷ１とは別に設けることにより、第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加のタイミングが調整しやすくなり、第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加期間からプリ発光期間への移行をスムースに行うことができる。

次に、オートストロボ装置２４の第３の実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図である。なお、以下の説明において、上記の図５と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態のオートストロボ装置２４は、放電管４０とスイッチＳＷ２の間にコンデンサＣ３を更に備える。

本実施形態においては、スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ１は、第１、第２及び第３のトリガ電圧Ｖ１０〜Ｖ１２の印加を制御する。そして、スイッチ（ＩＧＢＴ）ＳＷ２は、放電管４０に流れる電流Ｉ１（Ｉ１１、Ｉ１２）を制御してプリ発光時間及び本発光時間を制御する。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャートである。まず、図８に示すように、電源装置２０から端子Ｄに制御電圧ＶＤ０が印加されてスイッチＳＷ２がＯＮになる。すると、放電管４０に第１のトリガ電圧Ｖ１０が印加され、キセノン管４２内のキセノンガスのイオン化が進行する。なお、第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加時に放電管４０に流れる管電流Ｉ１は、コンデンサＣ３の容量に制限される。次に、端子Ｃ及びＤにそれぞれ制御電圧ＶＣ１及びＶＤ１が所定の期間（プリ発光期間）印加されてスイッチＳＷ１及びＳＷ２がＯＮになり、放電管４０に第２のトリガ電圧Ｖ１１が印加され、放電管４０内に管電流Ｉ１１が流れてプリ発光が行われる。このプリ発光時に撮像素子３２によって測定された被写体からの反射光に基づいて、測光制御部３６によって本発光の発光時間が算出される。そして、算出された発光時間に基づいて制御電圧ＶＣ２及びＶＤ２の印加される期間（本発光期間）が制御されて本発光時間が制御される。

本実施形態によれば、放電管４０とスイッチＳＷ２との間にコンデンサＣ３を設けて、第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加時に放電管４０に流れる管電流Ｉ１を制限することにより、放電管４０が誤発光するのを防止できる。

次に、オートストロボ装置２４の第４の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図である。なお、以下の説明において、上記の図７と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態のオートストロボ装置２４は、スイッチＳＷ２の下流側にコンデンサＣ３’を更に備える。なお、本実施形態の調光制御方法のタイミングチャートについては、上記第３の実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態によれば、上記第３の実施形態と同様、コンデンサＣ３’により第１のトリガ電圧Ｖ１０の印加時に放電管４０に流れる管電流Ｉ１を制限して、放電管４０が誤発光するのを防止できる。

本発明の一実施形態に係るオートストロボ装置を備えるデジタルカメラを示すブロック図 本発明の第１の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図 本発明の第１の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャート 放電管の構成を模式的に示す図 本発明の第２の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図 本発明の第２の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャート 本発明の第３の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図 本発明の第３の実施形態に係る調光制御方法を示すタイミングチャート 本発明の第４の実施形態に係るオートストロボ装置を示す回路図

符号の説明

１０…デジタルカメラ、１２…ＣＰＵ、１４…操作部、１６…ＲＯＭ、１８…ＲＡＭ、２０…電源装置、２２…撮像部、２４…オートストロボ装置、２６…モニタ、２８…メモリカード、３０…メモリカード接続用インターフェース（Ｉ／Ｆ）、３２…撮像素子、３４…デジタル信号処理部、３６…測光制御部、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ、Ｔ１…トリガ用トランス、Ｃ１…トリガ用コンデンサ、Ｃ２…主コンデンサ、Ｃ３、Ｃ３’…管電流制限用コンデンサ、４０…放電管、４２…キセノン管、４４…リフレクタ（反射鏡）、４６…電圧印加点

Claims (8)

1. 所定の物質が封入された放電管と、
   前記放電管に第１のトリガ電圧を印加して前記放電管内の物質をイオン化させるイオン化制御手段と、
   前記放電管内の物質がイオン化され、かつ放電管が発光していない期間内に前記放電管に第２のトリガ電圧を印加して前記放電管を所定の時間プリ発光させるプリ発光制御手段と、
   前記プリ発光時の被写体からの反射光を測定して本発光時の発光時間を算出する算出手段と、
   前記放電管に第３のトリガ電圧を印加して前記放電管を前記算出された発光時間本発光させる本発光制御手段と、
   を備えることを特徴とするオートストロボ装置。
2. 前記第１、第２及び第３のトリガ電圧の印加、及び前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための単一のスイッチを有することを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
3. 前記第１のトリガ電圧を印加させるための第１のスイッチと、
   前記第２及び第３のトリガ電圧の印加、及び前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための第２のスイッチと、
   を有することを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
4. 前記第１、第２及び第３のトリガ電圧の印加を制御するための第１のスイッチと、
   前記第１のスイッチが制御されて前記放電管に前記第１、第２及び第３のトリガ電圧が加えられる際に、前記放電管に流れる電流を制限して、前記放電管の発光を防止する発光防止手段と、
   前記プリ発光時間及び本発光時間を制御するための第２のスイッチと、
   を有することを特徴とする請求項１記載のオートストロボ装置。
5. 前記発光防止手段は、前記放電管に前記第１のトリガ電圧が加えられる際に、前記放電管に流れる電流の流路上に配設されたコンデンサであることを特徴とする請求項４記載のオートストロボ装置。
6. 前記放電管は、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧を印加するための固定された印加点を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のオートストロボ装置。
7. 前記放電管は、発する光を反射するためのリフレクタを備えており、
   前記リフレクタは、前記第１、第２及び第３のトリガ電圧を前記放電管に印加するための固定された印加点を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のオートストロボ装置。
8. 前記放電管は、キセノンガスが充填されたキセノン管であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のオートストロボ装置。

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