JPH01254820A - 閃光発光装置および測色装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 この発明は、色温度の調整が可能な閃光発光装置および
測色装置に関する。 〈従来の技術〉 従来、閃光発行装置としては第１６図に示すようなもの
がある。メインコンデンサｃ１は閃光放電管Ｘｅが放電
するための電荷を保持するコンデンサである。ＤＣｉＨ
源ｌはメインコンデンサｃ１を定電圧に充電する電源回
路ブロックであり、逆流防止ダイオードＤＩはメインコ
ンデンサｃ１の電荷の逆流を防止するダイオードである
。サイリスタ５ＣＲ２はメインコンデンサＣ１の主放電
ループ内に設けたスイッチ素子である。転流コンデンサ
Ｃ２は主放電ループを流れる電流を強制転流するための
電荷を保持するコンデンサであり、サイリスタＳＣＲ１
は上記転流コンデンサＣ２を放電させるためのスイッチ
素子である。抵抗ｒ　ｌ、ｒ　２は閃光放電管Ｘｅの閃
光発光に先立って転流コンデンサＣ２を初期状態に充電
するための抵抗であり、トリガー回路Ｔｒは閃光放電管
Ｘｅを励起するための回路である。制御回路２は閃光放
電管Ｘｅの発光開始と発光の強制停止を制御するための
回路である。 上記構成の閃光発光装置は、制御回路２からの発光開始
信号によってサイリスク５ＣＲ２がオンされろと、それ
と同期してトリガー回路Ｔｒが作動して、閃光放電管Ｘ
ｅが発光を開始する。閃光放電管Ｘｅが発光した後、第
１７図に示す時間ｔ、後に制御回路２からの発光停止信
号によってサイリスク５ＣＲＩがオンされる。そうする
と、転流コンデンサＣ２の充電電荷によって、転流コン
デンサＣ２の放電時間ｔ、の間上記サイリスク５ＣＲ２
のアノード／カソード間に逆バイアスがかかり、その間
にサイリスタ５ＣＲ２がオフの状態になる。そして、メ
インコンデンサＣＩの残留電圧と転流コンデンサＣ２の
充電電圧が釣り合うと閃光放電管Ｘｅの発光が停止する
。 〈発明が解決しようとする課題〉 このように、上記従来の閃光発光装置は、発光を停止す
る場合には、制御回路２からの発行停止信号によってサ
イリスタ５ＣＲＩをオンしてサイリスタ５ＣＲ２のアノ
ード７カソード間に逆バイアスをかけ、サイリスク５Ｃ
Ｒ２をオフにする。そして、メインコンデンサＣＩの残
留電圧と転流コンデンサＣ２の充電電圧が釣り合うと閃
光放電管Ｘｅの発光が停止するようにしている。したが
って、サイリスタ５ＣＲ２がオフになっても閃光放電管
Ｘｅ、転流コンデンサＣ２およびサイリスク５ＣＲＩを
介して電流が流れるため、第１７図に示すように発光オ
ーバーが生ずる。この発光オーバー時間はメインコンデ
ンサＣＩおよび転流コンデンサＣ２の初期状態、各回路
部品の温度特性および発光時間に大きく依存するため、
第１７図のように発光毎に発光オーバー時間が異なる。 すなわち、上記閃光発光装置では、閃光発光毎に発光オ
ーバー時間が異なるためその度に発光量が異なり、閃光
放電管の発光光の色温度を一定の値にてきないという問
題がある。また、メインコンデンサＣＩおよび転流コン
デンサＣ２の初期状態や温度特性を制御して、発光オー
バー時間（すなわち、発光量）を常に一定の値にするこ
とら困難である。 さらに、上記閃光発光装置を用いて、物体からの反射光
または透過光に基づいて、反射率または透過率を測定す
る場合、低反射率波長域または低透過率波長域における
Ｓ／Ｎ比が悪いという問題がある。また、閃光放電管の
閃光発光毎に色温度がばらつくため多波長点の光量モニ
ターが必要となり、コストアップになるという問題もあ
る。 そこで、この発明の目的は、高速で大電流のスイッチン
グを可能とする絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ
をスイッチ素子として使用し、各発光毎の発光オーバー
時間を常に一定にして閃光発光時間を制御可能にするこ
とによって、発光量と色温度を所定の値に制御でき、多
波長点の光量モニターを必要としない高安定な閃光発光
装置および測色装置を提供することにある。 く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は、閃光放電管を閃
光放電させるための電荷を保持するメインコンデンサと
上記メインコンデンサを所定の電圧に充電する電源回路
と上記閃光放電管を励起するトリガー回路を備えた閃光
発光装置において、上記メインコンデンサに充電された
電荷の放電をオン／オフ制御する絶縁ゲート・バイポー
ラ・トランジスタと、上記絶縁ゲート・バイポーラ・ト
ランジスタのゲートに印加するゲートパルス信号を出力
するパルス制御回路と、上記閃光放電管における発光時
間と色温度との相関表を記憶するメモリと、指定された
色温度に基づいて、上記メモリに記憶された相関表から
発光時間を求め、上記パルス制御回路から出力するゲー
トパルス信号のパルス幅を制御する制御部を備えて、ゲ
ートパルス信号のパルス幅を制御することによって発光
光の色温度を制御することを特徴としている。 また、上記閃光発光装置は、上記閃光放電管の閃光発光
回数を制御する発光回数制御部を備えて、閃光放電管の
発光回数を制御することによって発光量を制御するよう
にするのが望ましい。 さらに、上記閃光発光装置は、上記閃光放電管の発光量
を検出する光センサを備え、上記発光回数制御部は、上
記光センサによって検出された閃光放電管の発光量を積
算する発光量積算手段と、上記発光量積算手段によって
算出された発光量積算値と予め指示された発光量とを比
較する発光量比較手段と、上記発光量比較手段の比較結
果に基づいて、上記閃光放電管の発光回数を制御する発
光回数制御手段からなるのが望ましい。 さらに、上記閃光発光装置は、少なくとも二つの異なる
波長域における発光量を検出する光センサーを備え、上
記メモリは、色温度差と発光時間との相関表を記憶し、
上記制御部は、上記光センサによって検出された複数の
波長域における発光量より色温度を算出し、この算出さ
れた色温度と指定された色温度との差を算出する色温度
差算出手段を有して、上記色温度差算出手段によって算
出された色温度差に基づいて、上記メモリに記憶された
相関表から発光時間を求め、次回に上記パルス制御回路
が出力するゲートパルス信号のパルス幅を制御するよう
にするのが望ましい。 さらに、上記各閃光発光装置は、上記メインコンデンサ
の充電電圧を変化させる充電電圧制御手段を備えて、メ
インコンデンサの充電電圧およびゲートパルス信号のパ
ルス幅のうち少なくとも一つを制御することによって、
色温度の制御範囲を広げ発光光の色温度を制御するよう
にするのが望ましい。 さらに、上記各閃光発光装置は、上記制御部は上記絶縁
ゲート・バイポーラ・トランジスタにおける上記ゲート
パルス信号の電圧を変化するゲート電圧制御手段を備え
て、上記絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタにおけ
る上記ゲートパルス信号の電圧、パルス幅および上記メ
インコンデンサの充７１！電圧のうち少なくとも一つを
制御することによって、発光光の色温度を制御するよう
にするのが望ましい。 また、この発明の測色装置は、上記各閃光発光装置と上
記閃光放電管から閃光発光された光の試料からの反射光
または透過光の分光光信を検出する分光受光素子を備え
、上記分光受光素子の出力に基づき、分光反射率または
分光透過率の低い波長領域を有する試料の測色をすると
判断した場合、上記メインコンデンサの充電電圧および
ゲートパルス信号のパルス幅のうち少なくとも一つを制
御して発光光の色温度を制御することにより、発光光の
低反射率波長域または低透過率波長域における発光量を
増加させてＳ／Ｎ比を向上することができろようにした
ことを特徴としている。 〈作用〉 閃光放電管を閃光放電させるための電荷を保持するメイ
ンコンデンサが電源回路によって所定の電圧に充電され
る。一方、制御部によって、指定された色温度に基づい
てメモリに記憶された相関表から発光時間が求められ、
この発光時間に制御されたゲートパルス信号がパルス制
御回路から絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタのゲ
ートに印加され、それと同時にトリガー回路が動作され
て上記閃光放電管が励起される。そうすると、上記メイ
ンコンデンサに充電された電荷が所定時間だけ放電され
て上記閃光放電管が閃光発光する。 このように、高速スイッチング素子である上記絶縁ゲー
ト・バイポーラ・トランジスタのゲートパルス信号のパ
ルス幅を上記制御部によって制御するようにしたので、
発光オーバー量を軽減することができ、発光オーバー量
を一定にして色温度を一定にすることができる。 また、上記閃光発光装置は、光センサーによって検出さ
れた上記閃光放電の発光量が発光量積算手段によって積
算された値と、予め指示された発光量とが発光量比較手
段によって比較され、その比較結果に基づき上記閃光放
電管の発光回数を制御するようにすれば、上記閃光放電
管の発光回数を制御することによって、発光量を制御す
ることができる。 また、上記発光量を制御できる閃光発光装置は、光セン
サーによって検出された少なくとも二つの波長域におけ
る発光量より色温度差算出手段によって色温度差が算出
され、この算出された色温度差に基づきメモリに記憶さ
れた相関表から発光時間が求められ、次回に出力する上
記ゲートパルス信号のパルス幅が制御されるようにすれ
ば、発光光の色温度のずれを補正することができる。 また、上記各閃光発光装置は、充電電圧制御手段によっ
て上記メインコンデンサの充電電圧を変化させるように
するか、あるいは、ゲート電圧制御手段によって上記絶
縁ゲート・バイポーラ・トランジスタにおける上記ゲー
トパルス信号の電圧を変化させるようにすれば、上記ゲ
ートパルス信号の電圧、パルス幅およ゛び上記メインコ
ンデンサの充電電圧のうち少なくとも一つを制御するこ
とによって、発光光の色温度を制御することができる。 また、上記各閃光発光装置と、上記閃光放電管から閃光
発光された光の試料からの反射光または透過光の分光光
量を検出する分光受光素子を備えた測色装置は、上記メ
インコンデンサの充電電圧およびゲートパルス信号のパ
ルス幅のうち少なくとも一つを制御して発光光の色温度
を制御して、発光光の低反射率波長域または低透過率波
長域における発光量を増加してＳ／Ｎ比を向上すること
ができる。 〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図は絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（以下
、Ｉ　ＧＢＴと言う月２を使用した閃光発光装置の基本
的な一実施例のブロック図を示す。メインコンデンサＣ
１は閃光放電管Ｘｅが閃光発光するための電荷を保持す
るコンデンサであり、ＤＣ電源１１はメインコンデンサ
Ｃ１を定電圧に充電するための電源ブロックである。逆
流防止ダイオードＤＩはメインコンデンサＣ１の電荷の
逆流を防止するためのダイオードであり、トリガー回路
Ｔｒは閃光放電管Ｘｅを励起するための回路である。 上記ＩＧＩ３ＴＩ２はメインコンデンサＣ１の主放電ル
ープ内に設けたスイッチ素子であり、ＣＰＵ（中央処理
装置）１３は閃光放電管Ｘｅの発光の開始および発光の
強制停止の制御を行なうための発光制御信号を出力し、
パルス制御回路１４はＡ／Ｄ変換器１５を介してｃｐｕ
ｌ　３から人力される発光制御信号に基づいて、この発
光制御信号に応じたパルス幅やパルス電圧を有するゲー
トパルス信号をＩＧＢＴＩ２のゲートに出力する。メモ
リ１６は閃光放電管Ｘｅにおける閃光発光時間と色温度
との相関表等を記憶する。 ここで、上記ＩＧＢＴ１２について詳細に説明する。第
３図（ａ）は上記ＩＧｒ３ＴＩ２の基本構造を示し、第
３図（ｂ）はその等価回路を示し、第３図（ｃ）はその
索子記号を示す。第３図（ｂ）から分かるように、上記
Ｉ　ＧＢＴ　１２は点線のブロックで示したｐ　ｎ　ｐ
　ｎ　ｔｌ造のサイリスタ部ＳＣＲとＭＯＳＦＥＴとを
組み合わせた構造を有する。ただし、サイリスタ部ＳＣ
Ｒがラッチアップ（ゲート信号を取り去っても電流が流
れ続ける現象）しないよう、ｐｎｐトランジスタＴｒ＋
のベース／エミッタ間が抵抗ｒによってショートされて
いる。上記ＩＧＢＴＩ　２のゲートＧに電圧が印加され
るとＭＯＳＰＥＴがオンし、Ｔ　ＧＢＴ　Ｉ　２のコレ
クタＣからエミッタＥヘサイリスタ部ＳＣＲを介して電
流が流れる。 第３図（ａ）から明らかなように、Ｉ　ＧＢＴ　１２の
基本構造はＭＯＳＦＥＴに似ている。したがって、Ｉ　
ＧＢＴ　１２は制御回路を小さくすることができ、しか
も、ターンオン／ターンオフ時間が短い。また、第３図
（ｄ）に示すように、ＩＧＢＴＩ２はバイポーラ・トラ
ンジスタ（ダーリントン接続）やＭＯＳＦＥＴに比べて
電流密度を大きくできるので、素子自体の大きさをバイ
ポーラ・トランジスタやＭＯＳＦＥＴよりも小さくする
ことができる。第３図（ｅ）は、２５Ａの電流が流れた
とき、オン電圧を３Ｖにするために必要な各素子のチッ
プ面積の比を示す。（イ）はＭＯＳＦＥＴ、（ロ）はバ
イポーラトランジスタ、（ハ）はＩＧＢＴ１２の面積で
ある。 上記Ｉ　ＧＢＴ　Ｉ　２のスイッチング時間はターンオ
ン時間が約０．４μｓであり、ターンオフ時間が約１．
０μｓであるから、上記従来のサイリスクを使用した閃
光発光装置のスイッチング時間に比べると、スイッチン
グ時間が格段に縮小され高速のスイッチングが可能とな
る。 次に、上記閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度について説
明する。閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度は、閃光発光
時に閃光放電管Ｘｅを流れる閃光発光電流の電流密度に
依存する。そして、閃光発光電流の電流密度は閃光放電
時の閃光放電管Ｘｅを含む放電ループの回路インピーダ
ンスと閃光放電管Ｘｅの両端に印加される電圧によって
決定されろ。 さて、閃光放電管Ｘｅのインピーダンスは閃光放電管Ｘ
ｅの内部ガス圧および電極間距離によって決まり、個々
の閃光放電管Ｘｅについて固有の値である。そこで、閃
光発光電流の電流密度のコントロールは、結局閃光放電
時の閃光放電管Ｘｅの両端電圧をコントロールするか、
あるいは、放電ループ内に、上記閃光放電管Ｘｅとは別
にインピーダンスがコントロール可能な素子を直列に挿
入し、直接閃光放電電流をコントロールするかのいずれ
かになる。 第４図は、６０８μＦの容量のメインコンデンサＣＩの
充電電圧を３００Ｖ〜２２０Ｖまで変化させた場合の閃
光放電管Ｘｅの発光光の色温度の変化をｘｙ色度図上に
示したものである。図から分かるように色温度はメイン
コンデンサＣｔの充電電圧の増加と共に高い値を示して
いる。 また、色温度は閃光発光時間にも依存する。第５図は２
０００μＦのメインコンデンサＣ１を用いて充電電圧を
３５０Ｖにした場合と、１０００μＦのメインコンデン
サＣ１を用いて充電電圧を２２５Ｖにした場合とにおい
て、閃光発光時間を４０μｓ〜２０００μｓの範囲で変
化させたときの色温度の変化をｘｙ色度図上に示したも
のである。 すなわち、閃光放電管Ｘｅは、その発光中に電極に印加
される電圧により発光光の色温度が変化する。したがっ
て、充電電圧が高ければ色温度が高くなり、また閃光発
光の初期の立上がり時間を過ぎてからは発光に伴って電
極に印加される電圧が下がってくるために色温度が下が
る。 −ｈ記構成の閃光発光装置は次のように動作する。 ＣＩ”Ｕ１３から出力される発光制御信号は、Ａ／Ｄ変
換器１５によってＡ／Ｄ変換されてパルス制御回路１４
に入力される。このパルス制御回路１４はＣＰＵ１３か
らの発光制御信号を受けて、後に詳述するようにして所
定パルス幅あるいは所定パルス電圧のゲートパルス信号
を出力する。 このゲートパルス信号はＩ　ＧＢＴ　Ｉ　２のゲートに
印加されてＩ　ＧＢＴ　ｌ　２をターンオンさせる。 それと同期してＣＰＵ１３からの信号によってトリガー
回路Ｔｒを動作させて閃光放電管Ｘｅの発光を開始させ
る。閃光放電管Ｘｅが発光を開始してから上記ゲートパ
ルス信号のパルス幅に対応した時間ｔＩが経過すると、
ゲートパルス信号が解除されてＩ　ＧＢＴ　ｌ　２がタ
ーンオフし、閃光放電管Ｘｅの発光が停止される。 その際に、上記Ｉ　ＧＢＴ　１２は上述のようにターン
オン／ターンオフ時間が短いために、転流コンデンサに
よってサイリスクをターンオフさせて閃光発光を停止さ
せる従来の閃光発光装置に比較して、第２図に示すよう
に、ターンオフ時の発光量のオーバー分が大幅に減少す
る。また、そのオーバー量が閃光放電管Ｘｅの閃光発光
毎にばらつくことがないのである。 上記閃光発光装置における発光光の色温度制御方法につ
いて説明する。 第５図に示すように、発光光の色温度は閃光発光時間に
よって変化する。したがって、他の条件が同一の場合は
閃光発光時間を一定にすれば色温度も一定になる。例え
ば、２０００μＦのメインコンデンサＣＩを使用して印
加電圧を３５０■にし、閃光発光時間を約１７００μｓ
に設定すると、色温度６５００にのＤｅ５光源の閃光発
光ができる。 その際に、サイリスクを使用した従来の閃光発光装置に
おけるターンオフ時間は第１７図に示すように６〜１０
ｕｓであるのに対して、Ｉ　ＧＢＴ　１２を使用した本
実施例の閃光発光装置におけるターンオフ時間は第２図
に示すようにｌμｓとごく短いので、かなり正確に閃光
発光時間を制御できる。したがって、正確に色温度を制
御することができるのである。 上記閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度と閃光発光時間と
の間には、第５図に示すように閃光放電管Ｘｅに固何の
関係がある。そこで、予め使用する閃光放電管Ｘｅにつ
いて色温度と閃光発光時間との相関を測定し、得られた
色温度と閃光発光時間との相関表を上記メモリ１６に記
憶させておく。 閃光発光に際して、ＣＰＵ１３は指定された色温度に応
じた閃光発光時間をメモリＩ６から読み出し、この閃光
発光時間に応じた発光制御信号をＡ／Ｄ変換器１５に出
力する。Ａ／Ｄ変換器１５はＣＰＵｌ３からの発光制御
信号をＡ／Ｄ変換してパルス制御回路１４に入力し、こ
のパルス制御回路１４はＣＰＵ１３からの発光制御信号
に基づいたパルス幅（例えば、第２図における１、に対
応）のゲートパルス信号をＩ　ＧＢＴ　ｌ　２のゲート
へ人力する。そうすると、Ｉ　ＧＢＴ　１２はＣＰＵ１
３によって設定された閃光発光時間１１だけ動作する。 また、この場合ｒ　ＧＢＴ　１２のターンオフ時間は上
述のようにｔ、であるから、実際の閃光発光時間はほぼ
正確に（１＋　＋１１）となる。したがって、本実施例
によれば閃光発光管Ｘｅの発光光の色温度を一定の値に
制御できる。 上記説明は１回の閃光発光動作の説明である。 しかし、実際の閃光発光装置においては、数回閃光発光
させてこの閃光発光回数を制御することによって閃光発
光装置の発光量を制御する。 第６図は上記発光量を制御することができる閃光発光装
置のブロック図である。光センサ２１は閃光放電管Ｘｅ
の発光量を検出するセンサである。 光センサ２１からの検出信号は電流／電圧変換器２２に
よって電圧に変換され、Ａ／Ｄ変換器２３によってＡ／
Ｄ変換されてＣＰＵ１３に人力される。 ＣＰＵ１３は、Ａ／Ｄ変換器２３からの信号に基づいて
、光センサ２１によって検出された閃光放電管Ｘｅの発
光量を発光量積算手段によって積算し、算出された発光
量積算値と予め設定された発光量とを発光量比較手段に
よって比較する。その結果、発光量が不十分であれば閃
光放電管Ｘｅの発光量を増加するように、早い周期で次
のゲートパルス信号をＩ　ＧＢＴ　ｌ　２のゲートに出
力する。 そして、光量積算値が指示された発光量と同じになると
、ＣＰＵ１３は発光制御信号のＡ／Ｄ変換ｉ！Ｓ１５へ
の出力を停止する。 その際に、スイッチ素子としてＩ　ＧＢＴ　Ｉ　２を用
いているので閃光発光装置のターンオフ時間を短くでき
、毎回の閃光発光の光量を一定にすることができる。し
たがって、閃光発光装置のトータル発光量を効果的に制
御できる。 上記実施例では、１回の発光毎に発光量積算値と指定さ
れた発光量とを比較している。しかし、次のようにして
発光量を制御してもよい。すなわち、１回目の発光にお
ける発光量にしたがって、ＣＰＵ１３は指示された発光
量を得るのに必要な閃光放電管Ｘｅの発光回数Ｎを計算
し、その後、（Ｎ−１）回の発光制御信号をＡ／Ｄ変換
器１５に出力するのである。そして、Ｎ回の発光による
発光量積算値が所定の発光量になっていなければ、ＣＰ
Ｕ１３はさらに所定の発光量を得るのに必要な発光回数
を計算する。そして。さらに閃光放電管Ｘｅの発光を継
続するために、発光制御信号を出力する。 上述の閃光発光装置のように、所定の発光量を得るため
に連続して閃光発光する場合、ＤＣ電源１１の経時変化
などによって、閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度も発光
毎に微妙に変動してしまう。 そこで、精度良く色温度をコントロールする必要が生じ
る。 第７図は、連続して閃光発光する場合に、精度良く色温
度をコントロールできる閃光発光装置のブロック図であ
る。光センサ３１は閃光放電管Ｘｅからの閃光光の光量
を、少なくとも二つ以上の複数の波長域（本実施例にお
いては二つの波長領域）で検出する。メモリ１６には、
閃光放電管Ｘｅからの光の色温度と指示された色温度と
の差と、その色温度差を補正するための閃光放電管Ｘｅ
の閃光発光時間との相関表を記憶しておく。 上記構成の閃光発光装置は次のように動作する。 光センサ３１によって検出された二つの波長域における
検出信号は、それぞれ電流／電圧変換器３２で電圧に変
換され、Ａ／Ｄ変換器３３でＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ１
３に入力される。 ＣＰＵ１３は、Ａ／Ｄ変換器３３から出力される二つの
検出信号を受けて、色温度差算出手段によって、閃光放
電管Ｘｅの発光光の色温度を算出し、算出した色温度と
指定された色温度との差を算出する。さらに、ＣＰＵｌ
３は算出した色温度差に基づいて、メモリ１６に記憶さ
れた相関表より上記色温度差を補正するための閃光発光
時間を求め、この閃光発光時間に対応した発光制御信号
をＡ／Ｄ変換器１５に出力する。そうすると、Ａ／Ｄ変
換５＋５はＣＰＵｌ３からの発光制御信号をＡ／Ｄ変換
してパルス制御回路１４に出力し、パルス制御回路１４
は色温度差を補正するための閃光発光時間に応じたパル
ス幅のゲートパルス信号をＩ　ＧＩ３Ｔ　１２のゲート
に出力する。したがって、次回からの閃光放電管Ｘｅの
閃光発光時間は色温度差を補正する閃光発光時間になり
、閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度は指定された色温度
にコントロールされるのである。 このように、発光毎に閃光放電管Ｘｅの発光光における
色温度差を測定して、その色温度差を補正するようにし
ているので、常に所定の色温度になるように制御するこ
とができる。その際に、照明光の色温度は閃光放電管Ｘ
ｅのＮ回の発光光の色温度の平均値となるため、上述の
補正による色温度の変動は平均化されて、安定した光源
となる。 上記実施例においては、閃光放電管Ｘｅの発光光の色温
度の制御は、パルス制御回路１４からのゲートパルス信
号のパルス幅の制御によって行っている。しかしながら
、色温度の制御はＤＣ電源１１の電圧を制御することに
よ１ても行うことができる。すなわち、第４図に示すよ
うに、色温度は他の条件が一定ならば閃光放電管Ｘｅへ
の印加電圧に依存する。したがって、色温度の制御は閃
光放電管Ｘｅへの印加電圧、すなわちメインコンデンサ
Ｃ１を所定の電圧に充電するためのＤＣ１ｔ源１１の電
圧を制御することによって行うことができるのである。 第８図は第１図に示す閃光発光装置に電圧制御回路４１
を設けたものである。第９図は上記第６図に示す閃光発
光装置に電圧制御回路４１を設けたものである。また、
第１Ｏ図は第７図に示す閃光発光装置に電圧制御回路４
！を設けたものである。この第８図、第９図および第１
０図に示す閃光発光装置は、いずれも電圧制御回路４１
によって大まかに色温度（すなわち、ＤＣ電源１１の電
圧）を設定し、色温度の微調整はパルス制御回路１４か
ら出力されるゲートパルス信号のパルス幅によって行う
ようにしている。したがって、広範囲にしかも精度良く
色温度を変えることができる。 上記電圧制御回路４１は、例えばスイッチングによって
電圧を制御できる第１！図に示すような°　ＤＣ−ＤＣ
コンバータであり、ＣＰＵ１３からの“Ｈ”、“Ｌ”信
号によってＤＣ電源！■の電圧を制御する。 上述の各閃光発光装置は、ゲートパルス信号のパルス幅
の制御およびＤＣ電源１１の電圧の制御に加えて、上記
ゲートパルス信号のオン時のゲート電圧を制御すること
によって、より広く閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度を
制御することができる。すなわち、第１２図に示すよう
に、閃光発光電流の電流密度（すなわち、Ｉ　ＧＢＴ　
１２のコレクタ電流ＩＣ）はＩＧＢＴ１２のゲート電圧
ＶＧＨに依存している。一方、閃光放電管Ｘｅの発光光
の色温度は、放電発光時に閃光放電管Ｘｅを流れる閃光
発光電流の電流密度に依存する。したがって、パルス制
御回路１４から出力されろゲートパルス信号のパルス電
圧によって、閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度を制御す
ることができるのである。 そこで、ゲートパルス信号のパルス電圧で大まかに色温
度を設定し、ゲートパルス信号のパルス幅によって色温
度の微調整を行うようにすれば、広範囲にしかも精度良
く閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度を制御することがで
きる。 第１３図は、上記閃光発光装置を光源として用いた測色
装置のブロック図である。分光受光素子６１は光ファイ
バーを通して送られて来る試料６０からの反射光の分光
光量を検出する。電流／電圧変換器６２は分光受光素子
６！からの検出信号を電圧に変換してＡ／Ｄ変換器６３
に出力する。 Ａ／Ｄ変換器６３は電流／電圧変換器６２からの検出信
号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ５３に出力する。 ＤＣ電源５１．１ＧＢＴ５２．パルス制御回路５４およ
びＡ／Ｄ変換器５５は、第１図におけるＤＣ電源！　１
．ｒ　ＧＢＴ　１２．パルス制御回路Ｉ４およびＡ／Ｄ
変換器１５と同じ動作をする。また、光センサ６４．電
流／電圧変換器６５およびＡ／Ｄ変換器６６は、第７図
における光センサ３１．電流／７１Ｉ圧変換器３２・お
よびＡ／Ｄ変換器３３と同じ動作をする。さらに、電圧
制御回路５９は第８図。 第９図および第１Ｏ図における電圧制御回路４１と同じ
動作をする。メモリ５６は色温度と閃光発光時間との相
関表や測定データ等を記憶するメモリであり、ＣＰＵ５
３は上記構成の測色装置を制御する制御部である。 上記構成の測色装置は次のように動作する。 ＣＰＵ５３から発光制御信号がＡ／Ｄ変換器５５に出力
されると、この発光制御信号はＡ／Ｄ変換器５５によっ
てＡ／Ｄ変換される。そして、このＡ／Ｄ変換された発
光制御信号に基づいて、パルス制御回路５４は所定のパ
ルス幅のゲートパルス信号をＩ　ＧＢＴ　５２のゲート
に出力する。それと同期してＣＰＵ５３からの信号によ
ってトリガー回路５７が動作して、閃光放電管Ｘｅが発
光する。所定の時間ｔＩ後上記ゲートパルス信号は“Ｌ
“となり、ＩＧＢＴ５２はターンオフし閃光放電管Ｘｅ
は発光を停止する。 このようにして閃光発光した閃光放電管Ｘｅからの光は
、試料６０で反射されてその一部は光ファイバーに入射
する。この光ファイバーを通った光は分光受光素子６１
を照射する。分光受光素子６１は入射した光の強度に応
じた光電流を出力し、この光電流は電流／７１！圧変換
器６２によって電圧値に変換される。そして、この電圧
信号はＡ／Ｄ変換器６３によってＡ／Ｄ変換されてＣＰ
Ｕ５３に入力される。このようにして得られた試料６０
からの分光反射光量データはメモリ５６に記憶され、こ
の分光反射光量データに基づいてＣＰＵ５３によって分
光反射率が計算される。得られた分光反射率は図示しな
い出力装置によって出力される。 上記光センサ６４は少なくとら二つ以上の波長域（本実
施例においては二つの波長域）において閃光放電管Ｘｅ
からの発光光の光量を検出する。 光センサ６４からの検出信号は電流／電圧変換器６５に
よって電圧値に変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換器６６に
よってＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ５３に出力される。そう
すると、ＣＰＵ５３は二つの波長点の光量から閃光放電
管Ｘｅの発光光の色温度を算出する。 上記構成の測色装置は、次のようにしてＳ／Ｎ比の低い
波長域の感度を向上させることができる。 すなわち、例えば１回目の測定によって第１５図に示す
ような分光反射率が得られたとする。図から分かるよう
に、このデータは短波長側のＳｌＮ比は良いが、長波長
側は反射率が低いため、測定を数回繰り返した場合測定
値がばらついてしまう。 そこで、長波長側のＳ／Ｎ比を上げるためには、第１４
図に示すように光源の長波長側のエネルギー強度を破線
のように増加させればよい。具体的には閃光放電管Ｘｅ
の発光光の色温度を下げればよい。すなわち、第４図お
よび第５図から分かるように、閃光発光時間を長くする
か閃光放電管Ｘｅへの印加電圧を減少すれば閃光放電管
Ｘｅの発光光の色温度は下がり、第１４図の破線のよう
なエネルギー強度になる。したがって、長波長側のＳ／
Ｎ比は向上するのである。 逆に、短波長側のＳ／Ｎ比を向上するためには色温度を
高くすればよい。すなわち、閃光発光時間を短くするか
閃光放電管Ｘｅへの印加電圧を増加すれば、閃光放電管
Ｘｅの発光光の色温度か高くなって、短波長側のＳ／Ｎ
比は向上する。 さらに、第１３図により上記測色装置におけるＳ／Ｎ比
向上向上方法いて具体的に述べる。ＣＰＵ５３は上述の
ようにして得られた分光反射率のデータ中に、感度の低
い波長域が有るか否かを判別する。その結果、感度の低
い波長域が有る場合には、ＣＰＵ５３は閃光放電管Ｘｅ
の発光光の色温度をＳ／Ｎ比をよくすることができる色
温度にするための条件（すなわち、閃光放電管Ｘｅの閃
光発光時間およびＤＣ電源５１の電圧）を算出する。そ
して、ＣＰＵ５３はこの算出した条件に基づいて、上述
のようにパルス制御回路５４から出力されるゲートパル
ス信号のパルス幅を制御したり、電圧制御回路５９によ
ってＤＣ電源５１の電圧を制御したりする。そうするこ
とによって、次回からの閃光放電管Ｘｅの発光光の色温
度はＣＰＵ５３が算出した色温度に修正される。したが
って、２回目の測定からはＳ／Ｎ比を向上した測定を行
うことができるのである。 また、上述のように本実施例の測色装置は、■ＧＢＴ５
２を用いて閃光放電管Ｘｅの発光光の色温度を広範囲に
精度良く制御することができるので、モニター用の光セ
ンサの数を少なくすることができる。 上記測色装置は試料６０からの反射光によって反射率を
測定するようにしているが、試料６０からの透過光によ
って透過率を測定するようにしてもよい。 〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明は、閃光放電管を閃
光放電させるための電荷を保持するメインコンデンサと
、上記メインコンデンサを所定の電圧に充電する電源回
路と、上記閃光放電管を励起するトリガー回路を備えた
閃光発光装置に、スイッチ素子としての絶縁ゲート・バ
イポーラ・トランジスタと、上記絶縁ゲート・バイポー
ラ・トランジスタへのゲートパルス信号を出力するパル
ス制御回路と、発光時間と色温度との相関表を記憶する
メモリと、上記ゲートパルス信号のパルス幅を制御する
制御部を設けて、ゲートパルス信号のパルス幅を制御し
て発光光の色温度を制御するようにしたので、上記スイ
ッチ素子のターンオフ時間を短くしてターンオフ時の発
光量のオーバー分を少なくし、このオーバー量を一定に
することができる。したがって、この発明によれば、閃
光放電管の発光光の色温度を一定の値に制御することが
できる。 また、この発明の閃光発光装置は、光センサによって検
出された発光量を発光量積算手段によって積算し、得ら
れた発光量積算値と予め指示された発光量とを発光量比
較手段によって比較し、その比較結果に基づいて上記閃
光放電管の発光回数を発光回数制御手段によって制御す
るようにしたので、毎回の閃光発光量を一定にすること
ができ、したがって、光源のトータルの発光量を効果的
に制御することができる。 また、この発明の閃光放電管の発光回数を制御できる閃
光発光装置は、光センサによって検出された複数の波長
域における発光量に基づき、色温度差算出手段によって
、閃光放電管の発光光の色温度と指定された色温度との
色温度差を算出し、この算出された色温度差にしたがっ
てメモリに記憶された相関表を用いて次回に出力する上
記ゲートパルス信号のパルス幅を制御するようにしたの
で、常に指定された色温度になるように閃光放電管の発
光光の色温度を制御することができる。さらに、この閃
光発光装置は絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタを
用いて安定した発光を行うことができるので、モニタ用
の部品の数を少なくしてコストダウンを図ることができ
る。 また、この発明の各閃光発光装置は、充電電圧制御手段
によってメインコンデンサの充電電圧を変化させるよう
にしたので、上記メインコンデンサの充電電圧およびゲ
ートパルス信号のパルス幅のうち少なくとも一つを制御
することによって発光光の色温度を制御することができ
る。したがって、この発明によれば、広範囲にしかも精
度良く色温度を制御することができる。 また、この発明の各閃光発光装置は、ゲート電圧制御手
段によってゲートパルス信号の電圧を変化させるように
したので、上記ゲートパルス信号の電圧、パルス幅およ
びメインコンデンサの充電電圧のうち少なくとも一つを
制御することによって発光光の色温度を制御することが
できる。したがって、この発明によれば、より広範囲に
しかも精度良く発光光の色温度を制御することができる
。 また、この発明の測色装置は、閃光発光装置と分光受光
素子を備え、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタの
スイッチング動作に従って、試料からの反射光または透
過光の分光光量を検出できるようにしたので、上記分光
受光素子からの出力に基づき、分光反射率または分光透
過率の低い波長領域を有する試料の測色をすると判断し
た場合、メインコンデンサの充電電圧およびゲートパル
ス信号のパルス幅のうち少なくとも一つを制御して、発
光光の低反射率波長域または低透過率波長域における発
光量を増加させることができる。したがって、この発明
によれば、低反射率波長域または低透過率波長域におけ
るＳ／Ｎ比を向上することができる。さらに、この測色
装置は絶縁ゲート・バイボーラ・トランジスタを用いて
安定した発光を行うことができるので、モニタ用の部品
の数を少なくしてコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の閃光発光装置の一実施例のブロック
図、第２図は上記実施例における閃光発光時間を示す図
、第３図（ａ）は上記実施例におけるＩ　ＧＩ３Ｔの構
造を示す図、第３図（ｂ）は上記夏ＧＩ３Ｔの等価回路
図、第３図（ｃ）は上記ＩＧＢＴの素子記号を示す図、
第３図（ｄ）は上記Ｉ　ＧＢＴの電流密度を示す図、第
３図（ｅ）は上記ＩＧＢＴの素子面積を示す図、第４図
はメインコンデンサの充１！電圧と閃光放電管の発光光
の色温度の関係を示すＫＶ色度図、第５図は閃光放電管
の閃光発光時間と色温度の関係を示すｘｙ色度図、第６
図は閃光放電管の発光回数を制御して発光量を制御する
ことができる閃光発光装置のブロック図、第７図は上記
発光量を制御することができる閃光発光装置において閃
光放電管の発光光の色温度を制御することができる閃光
発光装置のブロック図、第８図は第１図の実施例におい
てＤＣ電源の電圧を変化できろようにした閃光発光装置
のブロック図、第９図は第６図の実施例においてＤＣ電
源の電圧を変化できるようにした閃光発光装置のブロッ
ク図、第１θ図は第７図の実施例においてＤＣ電源の電
圧を変化できるようにした閃光発光装置のブロック図、
第２図は第８図、第９図および第１０図における電圧制
御回路の具体的な回路図、第１２図は閃光発光電流の電
流密度とＩＧＢＴのゲート電圧の関係を示す図、第１３
図は上記閃光発光装置を用いた測色装置の一実施例のブ
ロック図、第１４図は第１３図の測色装置における閃光
放電管のエネルギー強度の一例を示す図、第１５図は第
１３図の測色装置における反射率の測定例を示す図、第
１６図は従来の閃光発光装置のブロック図、第１７図は
上記従来の閃光発光装置における閃光発光時間を示す図
である。 １１．５１・・・ＤＣ電源、１２．５２・・・ＩＧＢＴ
。 １３．５３・・・ＣＰＵ。 １４．５４・・・パルス制御回路、 １５．２３，３３．５５．５　Ｂ、６３．６６・・・Ａ
／Ｄ変換器、１６．５６・・・メモリ、　２１，３１．
６４・・・光センサ、２２．３２，６２．６５・・・電
流／電圧変換器、４１．５９・・・電圧制御回路、５７
・・・トリガー回路、６１・・・分光受光素子、Ｘｅ・
・・閃光放電管、Ｃ１・・・メインコンデンサ、 Ｄｌ・・・逆流防止ダイオード、Ｔｒ・・・トリガー回
路。 特許出願人　　ミノルタカメラ株式会社代理人　弁理士
　　青　山　　葆　ほか１名第４ｒＭ 光電電圧を色温度 第５１１ 開光８癖藺乙邑逼度 ０．３ｏ　　　　　　　　α３１　　　　　　　　０．
３２（ａ） Ｅ （ｂ）　　　　　　　　　　　（ｃ） ３図 （ｄ） Ｃ・） １１１図 第１２図 第１６図 を 第１７図 Ｔ６Ｐ−１０，ｕｓ　ｌ １、事件の表示 昭和６３年特許願第８６１７３号 ２、発明の名称 閃光発光装置および測色装置 ｆ１所　大阪府大販市中央Ｌ（安土町二丁目３番１３１
）大阪国際ビル名称（６０７）　　ミノルタカメラ株式
会社代表者　Ｉｌｌ　　嶋　英　雄 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発 ７、補正の内容 Ａ、明細書中、下記の箇所を訂正します。 ■１発明の詳細な説明の欄 （＋）第１６頁７行目〜８行目、 第２０頁７行目〜８行目、８行目、 第２２頁１５行目〜１６行目、１６行目、１７行目、第
２４頁９行目、第２５頁２行目、 第２６頁１７行目、１７行目〜１８行目、１９行目、第
３０頁１２行目、１４行目、 第３１頁５行目、６行目、７行目、８行目、「Ａ／Ｄ変
換」とあるを、 ｒＤ／Ａ変換」と訂正します。

【図面の簡単な説明】

（１）第４１頁１行目 ［１５，・・・・・・変換器」とあるを、ｒｌ　５，５
５．５８・・・Ｄ／Ａ変換器、２３．３３，６３．６６
・・・Ａ／Ｄ変換器、」と訂正します。 Ｂ１図面中、第１図、第６図、第７図、第８図。 第９図、第１０図、第１３図を別紙の通りに訂正します
。 以上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）閃光放電管を閃光放電させるための電荷を保持す
   るメインコンデンサと、上記メインコンデンサを所定の
   電圧に充電する電源回路と、上記閃光放電管を励起する
   トリガー回路を備えた閃光発光装置において、 上記メインコンデンサに充電された電荷の放電をオン／
   オフ制御する絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタと
   、 上記絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタのゲートに
   印加するゲートパルス信号を出力するパルス制御回路と
   、 上記閃光放電管における発光時間と色温度との相関表を
   記憶するメモリと、 指定された色温度に基づいて、上記メモリに記憶された
   相関表から発光時間を求め、上記パルス制御回路から出
   力するゲートパルス信号のパルス幅を制御する制御部を
   備えて、 ゲートパルス信号のパルス幅を制御することによって発
   光光の色温度を制御することを特徴とする閃光発光装置
   。
2. （２）上記特許請求の範囲第１項記載の閃光発光装置に
   おいて、 上記閃光放電管の閃光発光回数を制御する発光回数制御
   部を備えて、閃光放電管の発光回数を制御することによ
   って発光量を制御することを特徴とする閃光発光装置。
3. （３）上記特許請求の範囲第２項記載の閃光発光装置に
   おいて、 上記閃光放電管の発光量を検出する光センサを備え、上
   記発光回数制御部は、 上記光センサによって検出された閃光放電管の発光量を
   積算する発光量積算手段と、 上記発光量積算手段によって算出された発光量積算値と
   予め指示された発光量とを比較する発光量比較手段と、 上記発光量比較手段の比較結果に基づいて、上記閃光放
   電管の発光回数を制御する発光回数制御手段からなるこ
   とを特徴とする閃光発光装置。
4. （４）上記特許請求の範囲第２項または第３項記載の閃
   光発光装置において、 少なくとも二つの異なる波長域における発光量を検出す
   る光センサーを備え、 上記メモリは、色温度差と発光時間との相関表を記憶し
   、 上記制御部は、上記光センサによって検出された複数の
   波長域における発光量より色温度を算出し、この算出さ
   れた色温度と指定された色温度との差を算出する色温度
   差算出手段を有して、上記色温度差算出手段によって算
   出された色温度差に基づいて、上記メモリに記憶された
   相関表から発光時間を求め、次回に上記パルス制御回路
   が出力するゲートパルス信号のパルス幅を制御すること
   を特徴とする閃光発光装置。
5. （５）上記特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   に記載の閃光発光装置において、 上記メインコンデンサの充電電圧を変化させる充電電圧
   制御手段を備えて、 メインコンデンサの充電電圧およびゲートパルス信号の
   パルス幅のうち少なくとも一つを制御することによって
   、発光光の色温度を制御することを特徴とする閃光発光
   装置。
6. （６）上記特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
   に記載の閃光発光装置において、 上記制御部は、上記絶縁ゲート・バイポーラ・トランジ
   スタにおける上記ゲートパルス信号の電圧を変化させる
   ゲート電圧制御手段を備えて、上記絶縁ゲート・バイポ
   ーラ・トランジスタにおける上記ゲートパルス信号の電
   圧、パルス幅および上記メインコンデンサの充電電圧の
   うち少なくとも一つを制御することによって、発光光の
   色温度を制御することを特徴とする閃光発光装置。
7. （７）上記特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
   に記載の閃光発光装置と、上記閃光放電管から閃光発光
   された光の試料からの反射光または透過光の分光光量を
   検出する分光受光素子を備えて、 上記分光受光素子の出力に基づき、分光反射率または分
   光透過率の低い波長領域を有する試料の測色をすると判
   断した場合、上記メインコンデンサの充電電圧およびゲ
   ートパルス信号のパルス幅のうち少なくとも一つを制御
   して発光光の色温度を制御することにより、発光光の低
   反射率波長域または低透過率波長域における発光量を増
   加させてＳ／Ｎ比を向上することができるようにしたこ
   とを特徴とする測色装置。