JP6827823B2 - 照明装置および撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、静止画撮影時などに用いられる、電波を用いて無線通信を行うことが可能な照明装置に関する。

特許文献１には、カメラに内蔵または接続されたマスターストロボとカメラに接続されることなくマスターストロボからの光パルス信号を受信してワイヤレスにて発光するスレーブストロボとにより構成されるワイヤレス多灯システムが開示されている。しかし、光パルス信号を利用する通信では、日中屋外で使用する際に外光に負けてしまい、光パルス信号がスレーブストロボに届かず発光抜けを起こす場合がある。また、光パルス信号は波長が短いため指向性が強く、マスターストロボ送信部とスレーブストロボ受信部とをある程度正対させる必要がある。このため、マスターストロボとスレーブストロボとの間に遮蔽物が存在すると、通信を行うことができない場合があり、セッティングが困難であり不便である。

そこで、光パルス信号ではなく電波信号を使用するワイヤレス多灯システムが提案されている。以下、特に断りが無い限り、光パルス信号を用いた無線通信のことを光パルス通信と表現し、電波を用いた無線通信のことを無線通信と表現する。

特許文献２には、制御部と発光部とが分離されており、カールコードなどで制御部と発光部とが有線接続された接写用ストロボ（ストロボ装置）が開示されている。特許文献２のストロボ装置において、制御部はカメラのアクセサリシューに取り付け可能であり、発光部はリング状のアタッチメントを介してレンズの先端に取り付け可能である。このような構成のストロボ装置に無線通信用の無線モジュール基板を配置しようとする場合、発光部に無線モジュール基板を設けることが考えられる。しかし、無線モジュール基板が発光部に組み込まれると、無線モジュール基板と制御部に設けられた制御基板とを電気的に接続するためのハーネスをカールコード内に追加する必要がある。カールコード内の信号線が増えると、カールコード径が太くなり、発光部の操作性に影響を及ぼす可能性がある。またカールコードには、発光部のメインコンデンサにより昇圧された３００Ｖ近い電圧が印加されるラインが存在し、そのラインから発せられるノイズが無線モジュールからの信号線にのり、誤動作を誘発する可能性がある。そこで、無線モジュール基板は、制御部に設けることが考えられる。

特開平４−３４３３４３号公報 特開２００３−９１０３９号公報

しかしながら、無線モジュール基板を制御部に設けようとすると、無線モジュール基板を電池やメインコンデンサなどの金属体の影響を受けないように配置する必要がある。特許文献２に開示されたストロボ装置において、金属体からできるだけ離すよう無線モジュール基板を配置しようとする場合、制御部の前カバーまたは後カバーの内面に配置することが考えられる。しかし、液晶モジュール、各種の操作部材、発光制御基板などの各部品などが配置されているため、無線モジュール基板を配置するための空間（領域）を必要とし、結果として、制御部のサイズが大きくなる。

そこで本発明は、無線通信が可能な小型の照明装置および撮像システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての照明装置は、電波を用いた無線通信が可能な照明装置であって、 撮像装置に着脱可能に装着される制御部と、前記制御部に接続可能な発光部とを有し、前記制御部は、メインコンデンサと、バッテリを収納するバッテリケースと、金属パターンを備えた発光制御基板と、前記バッテリケースと前記発光制御基板との間に設けられ、アンテナを実装した無線モジュールとを有する。

本発明の他の側面としての撮像システムは、電波を用いた無線通信が可能な撮像システムであって、撮像素子を備えた撮像装置と、前記照明装置とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、無線通信が可能な小型の照明装置および撮像システムを提供することができる。

本実施形態におけるカメラシステムの正面図である。 本実施形態におけるストロボ装置の要部の外観斜視図である。 本実施形態におけるストロボ装置の装着装置の背面斜視図である。 本実施形態におけるカメラシステムのブロック図である。 本実施形態におけるストロボ装置の制御部の分解斜視図である。 本実施形態におけるストロボ装置の制御部の断面図である。 本実施形態における制御部の発光制御基板と無線モジュールとの関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１乃至図３を参照して、本実施形態におけるカメラシステム（撮像システム）４００の外観構成について説明する。図１は、カメラシステム４００の正面図である。図２は、ストロボ装置の要部の外観斜視図である。図３は、ストロボ装置の装着装置１０４の背面斜視図である。

カメラシステム４００は、接写用のストロボ装置（照明装置）、カメラ（撮像装置）２００、および、撮影レンズ（撮像光学系）３０１を備えて構成される。接写用ストロボ装置は、制御部１００、発光部１０１、１０２、連結コード（連結部）１０３、および、装着装置１０４を備えて構成される。制御部１００は、連結コード１０３を介して、互いに分離した発光部１０１、１０２のそれぞれと接続可能である。

発光部１０１、１０２はそれぞれ、マクロ撮影用の照明光を発する光源と、光源からの光を被写界（被写体）に向けて照射する照明光学系とを有する。被写体照明用のフォーカシングランプ窓１１２は、ユーザが制御部１００に設けられた所定のスイッチ（操作部）を操作することにより、後述する内部のランプ１９ａ、１９ｂ（図４参照）が点灯して被写体を照らすことで、暗中でのピント合わせを容易にする。ランプ１９ａ、１９ｂは、カメラ２００の後述するレリーズスイッチ２０５の一段階目を一押しすることでも点灯することが可能であり、再度レリーズスイッチ２０５の一段階目を一押しすることで消灯することが可能である。

装着装置１０４は、発光部１０１、１０２を取り付けるために設けられており、図１に示されるように、下部１０５ｂが切り欠かれた略環状のリング部１０５と、台座部１０６、１０７とを備えて構成される。台座部１０６、１０７はそれぞれ、リング部１０５の外周上に形成された台座ガイド１０５ａの範囲内で撮影レンズ３０１の光軸周りに回転可能である。リング部１０５の下部１０５ｂが切り欠かれていることにより、地面に咲く花や昆虫などを接写撮影する際により被写体に近づくことが可能になる。

発光部１０１、１０２は、シュー挿入部材１０９を台座部１０６、１０７のそれぞれのシュー部１０６ａ、１０７ａに挿入することにより、装着装置１０４に取り付けられる。装着装置１０４は、リング部１０５の内周に付勢力をもって突出する複数のフックの爪部１１１を撮影レンズ３０１の鏡筒先端に形成された溝３０２に係合させることにより、撮影レンズ３０１に装着される。なお、装着装置１０４を撮影レンズ３０１から取り外す際には、フック解除釦１０８を押圧操作してフックの爪部１１１を退避させる。接続端子２０６は、カメラ２００のアクセサリシューに設けられており、ストロボ装置の接続端子１０（図４参照）と接続される。

本実施形態において、撮影レンズ３０１は、カメラ２００に対して着脱可能な交換レンズであるが、これに限定されるものではなく、カメラ２００と一体的に設けられていてもよい。発光部１０１、１０２は、通常、装着装置１０４に取り付けられて使用されるが、発光部１０１、１０２の一方を取り外して手持ちとすることや、脚部１１３のシュー挿入部材１０９や三脚ネジを用いて市販のアクセサリ類に固定することも可能である。また、二つの発光部１０１、１０２の照射位置を任意に組み合わせて、より多彩な配光を得ることができる。また、二つの光源のうちユーザが任意に選択した一方の光源のみを発光させて、影を意図的に作ることや、影の出る方向を選択することも可能である。発光部１０１、１０２にはそれぞれ、ディフューザ１１０が取り付けられる。

発光部１０１、１０２はそれぞれ、第１の軸ｉおよび第１の軸ｉに直交する第２の軸ｊのそれぞれを回動中心として回動可能である。発光部１０１、１０２を第１の軸ｉを回動中心として回動させることにより、発光部１０１、１０２から照射する光を光軸ＯＡ側に集めることができ、使用する撮影レンズや撮影倍率により変化する被写体の距離に応じた照射光の光軸調整を行うことが可能である。一方、発光部１０１、１０２を第２の軸ｊを回動中心として回動させることにより、照射光を天井や床に照射させることができ、バウンス撮影を行うことが可能である。

発光部１０１における照明光の発光制御は、例えば以下のように行うことができる。まず制御部１００は、本撮影の直前に一定光量を所定時間の間継続して被写体に照射するプリ発光を行い、カメラ２００に搭載された測光センサを用いて被写体の輝度分布を測定する。そして制御部１００は、測定された輝度分布を用いて所定のアルゴリズムから本撮影時に行うメイン発光での発光量を予め決定する。このような発光制御といわゆる多分割測光とを組み合わせることにより、被写体の状態に応じたより綿密な調光が可能であり、特に、発光量の誤差の影響を受けやすいマクロ撮影に適した調光を行うことができる。

次に、図４を参照して、カメラシステム４００の内部構成について説明する。図４は、カメラシステム４００のブロック図である。まず、カメラ２００の構成について説明する。カメラマイコン（マイクロコンピュータ）２０４は、カメラ２００の各部を制御する。撮像素子ユニット２０２は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像センサ、赤外カットフィルタ、および、ローパスフィルタなどを含み、撮影レンズ３０１を介して形成された被写体像（光学像）を結像する。信号処理回路２０３は、撮像素子ユニット２０２から出力された信号を処理する。レリーズスイッチ２０５は、２段階スイッチで構成されており、１段階まで押されたことを検出すると撮影の準備状態に入り、撮影レンズ３０１を駆動してピントを合わせ、露出量を演算するために測光を行う。接続端子２０６は、アクセサリシューに設けられており、ストロボ装置の接続端子１０と接続される。なお、カメラ２００に設けられたその他の電源、操作部、および、メモリなどの説明については省略する。

次に、ストロボ装置の構成について説明する。発光部１０１、１０２はそれぞれ光源を有し、それぞれの光源をＡ灯、Ｂ灯という。以下の説明において、制御部１００に対する方向をストロボ装置の方向とし、例えば、制御部１００の上下方向はストロボ装置の上下方向に対応する。制御部１００は、電池７が装填されることにより電源回路６が作動し、ストロボマイコン（マイクロプロセッサ）１に電源が供給される。

ストロボマイコン１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、および、ＲＡＭなどを備えて構成され、制御部１００の全体を制御する。またストロボマイコン１は、ＳＷ回路（スイッチ回路）１６におけるＭＥＮＵスイッチがユーザにより押下されると、表示回路８によりＬＣＤ９をパラメータ設定モード表示とする。そしてストロボマイコン１は、ダイアルユニット１７やＳＥＴスイッチに対するユーザの操作によって、制御に必要なパラメータを設定する。ダイアルユニット１７には、回転方向に応じてパルスの出方が変わるＤＩＡＬ１およびＤＩＡＬ２の切片があり、回転方向および回転数を取得することにより、スムーズにパラメータを変更することができる。

ＳＷ回路１６の電源スイッチを介してユーザにより電源がオンとされると、昇圧回路２を作動させることにより電池７の電圧を数百Ｖに昇圧させメインコンデンサ３に発光のためのエネルギー（電荷）が蓄積される。電荷の蓄積（充電）が完了すると、表示回路８によりＬＥＤ１８が点灯する。光源としてのキセノン管１１ａ、１１ｂは、閃光制御回路５ａ、５ｂにより制御される。キセノン管１１ａ、１１ｂは、トリガ回路１３ａ、１３ｂから印加される数ＫＶのパルス電圧を受けて、メインコンデンサ３に充電されたエネルギーを励起することにより発光し、その光を被写体に照射する。コイル４ａ、４ｂは、一方の端がメインコンデンサ３の陽極と接続され、他方の端がキセノン管１１ａ、１１ｂのそれぞれの陽極に接続されている。すなわち、コイル４ａ、４ｂはそれぞれ、対応する光源（キセノン管１１ａ、１１ｂ）とメインコンデンサ３との間で電気的に接続されている。センサ１４ａ、１４ｂは、キセノン管１１ａ、１１ｂのそれぞれの発光状態を検知する。

キセノン管１１ａ、１１ｂから発せられた光は反射傘１２ａ、１２ｂでそれぞれ反射され、フレネルレンズ１５ａ、１５ｂにて光束を制御されて被写体側へ照射される。ランプ駆動回路２０は、ＳＷ回路１６に含まれるフォーカシングランプスイッチがユーザにより押下されると、ランプ１９ａ、１９ｂを点灯するように駆動する。ランプ１９ａ、１９ｂの光は、不図示のランプ傘で反射され、フォーカシングランプ窓１１２にて光束を制御されて被写体側へ照射される。ディフューザ検知ＳＷ２１ａ、２１ｂは、発光部１０１、１０２のフレネルレンズ１５ａ、１５ｂの全面に着脱可能なディフューザ１１０の装着を検知する。ディフューザ検知ＳＷ２１ａ、２１ｂがディフューザ１１０の装着を検知すると、撮影の際にストロボ装置からカメラ２００へ色温度情報や積分値補正情報などの各種情報が送信される。またディフューザ１１０を発光部１０１、１０２に装着した際に、ディフューザ１１０によって、発光により発せられる熱がこもり、フレネルレンズ１５ａ、１５ｂの温度がディフューザ１１０を装着しなかった場合よりも高くなる。その結果、フレネルレンズ１５ａ、１５ｂのキセノン管１１ａ、１１ｂ側の面を溶かす可能性がある。そこで、ディフューザ検知ＳＷ２１ａ、２１ｂがディフューザ１１０の装着を検知することにより、発光回数を減少させる、または発光間隔を延ばすなどにより、フレネルレンズ１５ａ、１５ｂを保護することが可能である。

無線モジュール２２は、例えば２．４ＧＨｚ帯の無線周波数を使用した双方向通信が可能である。無線モジュール２２を搭載した複数のストロボ装置を準備することにより、双方向ワイヤレス多灯システムを構築することができる。従来の光パルス通信信号を利用したワイヤレス多灯システムでは、日中屋外で使用する際、外光に負けてしまい光パルス信号がスレーブに届かず発光抜けを起こす場合がある。また従来のワイヤレス多灯システムでは、遮蔽物の影響など受信側ストロボ装置の受光状態に注意を要していたが、電波を利用した双方向ワイヤレス多灯システムでは光パルス通信のこのような問題が改善される。さらに、双方向通信が可能なことを利用して、ストロボ装置自身の充電状態をカメラ２００へ伝達することができるなどの種々の利点がある。

接続端子１０は、制御部１００とカメラ２００とを接続する端子であり、カメラ２００のアクセサリシューに設けられた接続端子２０６に接続される。これにより、制御部１００とカメラ２００との通信が可能となる。

次に、図５および図６を参照して、ストロボ装置の制御部１００の内部構造について説明する。図５は、制御部１００の分解斜視図であり、制御部１００からフロントケース２７および発光制御基板２４を取り外して、無線モジュール２２を露出させた状態を示している。図６は、制御部１００の断面図である。

制御部１００の内部中央には、バッテリケース２５が配置されている。バッテリケース２５の電池室２５ｂには、電源用の電池７が略四角形状で収納される。電池室２５ｂの上方には、メインコンデンサホルダ２６に保持されたメインコンデンサ３が配置されている。メインコンデンサホルダ２６は、リアケース２８にネジ止めで固定されている。バッテリケース２５の背面側には、デジタル系の回路を備えたメイン基板３０が配置されている。メイン基板３０には、ストロボマイコン１が実装されている。またメイン基板３０には、リアケース２８に配置されている電源ＳＷ、ダイアルユニット１７、および、ＳＥＴスイッチなどの操作部材が実装されている。操作部材の上方にはＬＣＤ９が配置されており、その全面にはリアケース２８に接着されたＬＣＤ窓３６が配置されている。バッテリケース２５の前面側には、チョークコイル３４などが実装された発光制御基板２４が配置されている。バッテリケース２５の下側には、昇圧トランス３２が実装されており、電圧を昇圧するために用いられる電源基板３１が配置されている。

メイン基板３０および発光制御基板２４は互いに略平行に配置されている。メイン基板３０と発光制御基板２４との間の距離は、メインコンデンサ３の径とその周りを囲むメインコンデンサホルダ２６またはバッテリケース２５の肉厚分を必要とする。メインコンデンサホルダ２６に比べて、その下方のバッテリケース２５の電池室２５ｂの外形は小さく、発光制御基板２４とバッテリケース２５（電池室２５ｂの外装）との間には空間領域がある。そこで本実施形態では、その空間領域に無線モジュール２２を配置する。このような構成により、制御部１００のサイズを大きくすること無く無線モジュール２２を制御部１００内に収めることが可能となる。

無線モジュール２２をバッテリケース２５に固定するため、バッテリケース２５の電池室２５ｂの前面側にはネジ止め用のボス２５ａおよび不図示の位置決めボスが配置されている。無線モジュール２２は、ボス２５ａおよび位置決めボスを用いてバッテリケース２５に取り付けられている。無線モジュール２２の上端側には、無線通信用のアンテナ２２ａが実装されている。無線モジュール２２の少なくとも一部は、シールドケース２２ｂにより覆われている。無線モジュール２２の下端側のシールドケース２２ｂ内には、不図示のフレキコネクタが実装されている。このフレキコネクタには、メイン基板３０から繋がるＦＰＣ基板３３が接続されている。シールドケース２２ｂと発光制御基板２４との間のクリアランスは非常に小さい。そこで本実施形態では、シールドケース２２ｂが発光制御基板２４に接触することによるショートを防止するため、シールドケース２２ｂの天面に絶縁シート２３が貼り付けられている。

図７は、発光制御基板２４と無線モジュール２２との関係を示す図である。図７（ａ）は発光制御基板２４の金属パターンとアンテナ２２ａとの関係を示し、図７（ｂ）は発光制御基板２４と無線モジュール２２との位置関係を示している。

アンテナ２２ａの前方に金属体が存在するとストロボ装置の前方への送受信性能に影響を与える可能性がある。本実施形態の構成において、アンテナ２２ａの前面には発光制御基板２４が存在し、発光制御基板２４の内層の金属パターンが電波に影響を与える可能性がある。そこで、アンテナ２２ａの前面部については金属パターンによる影響を小さくするため、図７（ａ）中の領域２２ｃとして示されるように、金属パターンでアンテナ２２ａの全てを覆わないように（アンテナ２２ａの一部のみを覆うように）構成する。発光制御基板２４の金属パターンの影響を小さくするには、無線モジュール２２を発光制御基板２４とフロントケース２７との間に配置することが好ましい。しかし本実施形態の構成では、発光制御基板２４の前面側にＩＧＢＴやコネクタなどの背の高い部品が実装されている。このため、無線モジュール２２を発光制御基板２４の前面に配置しようとすると、フロントケース２７の更に前方にオフセットし空間を確保する必要があり、制御部１００のサイズが大きくなる。

このため本実施形態のように、バッテリケース２５の前面に無線モジュール２２をねじ止めする。これにより、制御部１００の内部の空間を無駄なく利用することができ、ストロボ装置を大型化することなく無線モジュール２２を配置することができ、かつ内部の金属体からの影響を小さくして、指向性を確保可能なストロボ装置を提供することができる。

本実施形態のストロボ装置（照明装置）は、サイズアップすることなく無線モジュールを筺体内に配置することができる。このため本実施形態によれば、無線通信が可能な小型の照明装置および撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

３ メインコンデンサ
２２ 無線モジュール
２２ａ アンテナ
２５ バッテリケース
１００ 制御部
１０１、１０２ 発光部
２００ カメラ（撮像装置）

Claims (10)

1. 電波を用いた無線通信が可能な照明装置であって、
   撮像装置に着脱可能に装着される制御部と、
   前記制御部に接続可能な発光部と、を有し、
   前記制御部は、
   メインコンデンサと、
   バッテリを収納するバッテリケースと、
   金属パターンを備えた発光制御基板と、
   前記バッテリケースと前記発光制御基板との間に設けられ、アンテナを実装した無線モジュールと、を有することを特徴とする照明装置。
2. マイクロプロセッサを実装したメイン基板を更に有し、
   前記メインコンデンサおよび前記バッテリケースは、前記発光制御基板と前記メイン基板との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記発光制御基板と前記メイン基板とは互いに平行であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記無線モジュールと前記発光制御基板とが互いに重なる方向から見た場合、前記アンテナの少なくとも一部は、前記発光制御基板に形成された前記金属パターンで覆われていないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記制御部と前記発光部との間を接続する連結部を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記発光部を取り付け可能な装着装置を更に有し、
   前記装着装置は、撮像光学系に取り付け可能なリング部と、
   前記撮像光学系の光軸周りに回転可能であって、前記発光部を取り付けるための台座部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記発光部は、第１の軸および該第１の軸に直交する第２の軸のそれぞれの周りに回動可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記発光制御基板には、チョークコイルが実装されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記無線モジュールの少なくとも一部は、シールドケースで覆われており、
   前記シールドケースには、絶縁シートが貼り付けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 電波を用いた無線通信が可能な撮像システムであって、
    撮像素子を備えた撮像装置と、
    前記撮像装置に着脱可能に装着される制御部と、
    前記制御部に接続可能な発光部と、を有し、
    前記制御部は、
    メインコンデンサと、
    バッテリを収納するバッテリケースと、
    金属パターンを備えた発光制御基板と、
    前記バッテリケースと前記発光制御基板との間に設けられ、アンテナを実装した無線モジュールと、を有することを特徴とする撮像システム。