KR100706116B1 - 광량 조절이 가능한 스트로보 장치 - Google Patents

광량 조절이 가능한 스트로보 장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은 광량 조절이 가능한 스트로보 장치에 관한 것이다.
스트로보 장치는 순차적으로 릴리즈 1단 및 릴리즈 2단으로 동작하는 릴리즈 스위치; 일정량의 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발사되어 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 소자, 상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 충전하는 충전 소자, 인가되는 리세트 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키는 리세트 스위칭 소자; 상기 충전 소자에 충전된 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 해당하는 비교 신호를 출력하는 비교 소자; 및 인가되는 전압 조절 신호를 필터링하여 해당하는 기준 전압을 상기 비교 소자로 공급하는 전압 변환용 필터를 포함하는 광 검출부; 및 상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동되면 상기 리세트 신호를 출력하여 광 검출부를 리세트시킨 다음에, 상기 광 검출부의 비교 소자의 기준 전압을 가변적으로 설정하기 위한 전압 조절 신호를 출력하고, 상기 비교 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 경우에 상기 발광부의 동작을 정지시키는 제어부를 포함하며, 상기 전압 조절 신호는 펄스 신호이고, 상기 펄스 신호는 촬영 모드에 따라 듀티비가 가변된다.
이러한 본 발명에 따르면, 충전된 에너지를 무조건 모두 소모하지 않고 피사체로 공급되는 빛의 량 즉, 피사체의 적정 노출 여부에 따라 충전된 에너지를 소모함에 따라, 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있으므로, 보다 효율적으로 충전 에 너지를 사용할 수 있다.
스트로보, 노출, 발광량제어

Description

광량 조절이 가능한 스트로보 장치{strobo device capable of adjusting the intensity of radiation}
도 1은 이 발명의 제1 실시예에 따른 스트로보 장치의 상세 회로도이다.
도 2a 및 도 2b는 이 발명의 실시예에 따른 스로로보의 장치의 동작 흐름도이다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 광량 조절을 위한 신호의 파형도이다.
도 4는 이 발명의 제2 실시예에 따른 스트로보 장치의 상세 회로도이다.
이 발명은 광량 조절이 가능한 스트로보 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 스트로보 발광에 의하여 이루어지는 피사체의 노출 상태에 따라 발광량이 조절되는 스트로보 장치에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라나 사진 카메라 등을 이용하여 피사체를 촬영하는 경우에는 주위 환경의 조도 상태에 따라 촬영 상태가 결정됨으로, 실내나 야간에 사진을 촬영할 때에는 주변 조도가 매우 낮기 때문에, 임의로 광량이 크고 색온도가 높은 태양 광선과 거의 같은 성질을 가지는 섬광을 극히 짧은 시간 동안 만들어 내는 플래시(이하, 스트로보라고 명명함)를 이용하여, 사진 촬영시의 주위 조도를 개선시켜 적정 노출의 사진을 촬영할 수 있도록 하고 있다. 이와 같이 주위의 조도가 낮아서 스트로보를 발광시키는 경우에는, 적정량의 광을 피사체로 공급하기 위하여 스트로보의 발광량을 측정하여 피이드백 제어를 수행한다.
종래의 스트로보는 플래시 매틱(flash matic, FM) 방식을 사용하고 있으며, 이 FM 방식은 스트로보의 발광 에너지원인 캐패시터에 축적되어 있는 전기적 에너지를 모두 빛 에너지로 변환시켜 발광하는 방식이다. 이러한 스트로보의 광량을 나타내는 용어로서 가이드 넘버(guide number, GNo)를 사용하며, 가이드 넘버 GNo=Fno×R로 정의된다. 여기서 Fno는 조리개치를 나타내며, R은 촬영 거리를 나타낸다.
FM 방식에서는 사진 촬영시 적정 노출을 얻기 위하여 스트로보는 항상 완전(full) 발광 즉, 캐패시터에 충전된 에너지를 모두 사용하는 발광을 수행하며, 피사체의 촬영 거리에 따라 적절한 조리개치를 선택하여 촬영을 하게 된다. 예를 들어 GNo가 12인 스트로보의 경우 피사체 거리(촬영 거리)가 3m이면 위에 기술된 GNo=Fno×R의 관계에 따라 Fno를 4로 설정하여 촬영을 한다.
그러나 종래의 스트로보에서는 항상 완전 발광을 수행함에 따라 전기적인 에너지 손실이 발생되며, 또한 한번 발광이 이루어진 다음에 캐패시터에 다시 새로운 에너지가 축적되기까지의 시간이 많이 소요되어 순간적인 촬영 기회를 놓치게 되는 경우가 발생한다.
그러므로 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사진 카메라나 디지털 스틸 카메라에서 촬영 보조 광원으로 사용되는 스트로보의 발광되는 광량을 적절하게 조절하여 스트로보의 에너지 손실을 최대한 감소시키고자 하는데 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 이 발명의 특징에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치는,
순차적으로 릴리즈 1단 및 릴리즈 2단으로 동작하는 릴리즈 스위치; 일정량의 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발사되어 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 소자, 상기 수광 소자로부터 출력되는 전기적인 신호를 충전하는 충전 소자, 인가되는 리세트 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키는 리세트 스위칭 소자; 상기 충전 소자에 충전된 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 해당하는 비교 신호를 출력하는 비교 소자; 및 인가되는 전압 조절 신호를 필터링하여 해당하는 기준 전압을 상기 비교 소자로 공급하는 전압 변환용 필터를 포함하는 광 검출부; 및 상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동되면 상기 리세트 신호를 출력하여 광 검출부를 리세트시킨 다음에, 상기 광 검출부의 비교 소자의 기준 전압을 가변적으로 설정하기 위한 전압 조절 신호를 출력하고, 상기 비교 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 경우에 상기 발광부의 동작을 정지시키는 제어부를 포함하며, 상기 전압 조절 신호는 펄스 신호이고, 상기 펄스 신호는 촬영 모드에 따라 듀티비가 가변된다.
여기서, 상기 광 검출부의 전압 변환용 필터는 RC 필터이고, 상기 스위칭 소자는 트랜지스터이다.
이 발명의 다른 특징에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치는,
순차적으로 릴리즈 1단 및 릴리즈 2단으로 동작하는 릴리즈 스위치; 일정량의 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발사되어 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 소자, 상기 수광 소자로부터 출력되는 전기적인 신호를 충전하는 충전 소자, 인가되는 리세트 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키는 리세트 스위칭 소자; 및 상기 충전 소자에 충전된 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 해당하는 비교 신호를 출력하는 비교 소자를 포함하는 광 검출부; 및 상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동되면 상기 리세트 신호를 출력하여 광 검출부를 리세트시킨 다음에, 상기 광 검출부의 비교 소자의 기준 전압을 가변적으로 설정하기 위한 전압 조절 신호를 출력하고, 상기 비교 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 경우에 상기 발광부의 동작을 정지시키는 제어부를 포함하고, 상기 전압 조절 신호는 아날로그 신호이다.
이러한 특징을 가지는 이 발명에 따른 스트로보 장치에서, 상기 발광부는 제어부와 상관없이 상기 광 검출부로부터 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 상태임을 나타내는 비교 신호가 출력되면, 발광 동작을 정지한다. 이 경우에는 제어부의 제어 동작에 따라 스트로보 발광 정지 동작이 지연되는 것이 방지된다.
이외에도 이 발명에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치는,
배터리 전압을 발진시켜 출력하는 발진부; 상기 발진부에서 출력되는 전압을 충전하는 충전부; 및 상기 충전부에 충전된 전압을 감지하는 충전 전압 감지부를 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 제어부는 상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동된 경우에 충전 전압 감지부에서 출력되는 신호에 따라 충전부의 충전 상태를 판단하고, 릴리즈 2단이 작동된 경우에 충전부에 충전된 전압이 설정 전압 이상이면 상기 발광부를 구동시켜 일정량의 광이 피사체로 공급되도록 한다.
또한, 매크로 모드를 설정하기 위한 매크로 모드 스위치를 더 포함할 수 있으며, 이 경우에상기 제어부는 상기 매크로 모드 스위치가 작동되면 촬영 모드를 매크로 모드로 설정하고, 매크로 모드시에 설정되는 광 검출부의 기준 전압이 노말 모드시에 설정되는 광 검출부의 기준 전압보다 작도록 상기 전압 조절 신호를 조절한다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이 발명에 따른 스트로보 장치는 스트로보 촬영시 피사체에서 반사되는 빛을 검출하고, 검출되는 빛에 의하여 피사체의 적정 노출이 이루어진 것으로 판단되면 스트로보의 충전부에 충전된 에너지가 모두 빛에너지로 변환되어 발광되지 않았어도 스트로보 발광을 중지시켜 에너지 손실을 방지한다. 특히, 촬영 모드에 따라 피사체의 노출 상태를 판단하기 위한 기준 전압을 변경하여 광량 조절이 가능하도록 한다.
먼저, 이러한 개념을 토대로 하는 이 발명의 실시예에 따른 스트로보 장치에 대하여 설명한다.
도 1에 이 발명의 제1 실시예에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치의 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 스트로보 장치는, 제어부(10)와, 제어부(10)의 제어에 따라 발진하는 발진부(20), 발진부(20)의 출력단에 연결되어 발진되는 전압을 충전하는 충전부(30), 충전부(30)의 충전 전압을 감지하는 충전 전압 감지부(40), 제어부(10)의 제어에 따라 일정량의 빛을 발광하는 발광부(50) 및 피사체에 반사되는 빛을 검출하는 광검출부(60)를 포함하며, 제어부(10)는 광 검출부(60)에 의하여 검출된 빛의 광량에 따라 발광부(50)의 동작을 제어한다.
발진부(20)는 베이스 단자가 제어부(10)의 발진 단자(OSC)에 연결된 트랜지스터(Q1), 베이스 단자가 트래지스터(Q1)의 콜렉터 단자에 연결되어 트랜지스터(Q1)에 연동하는 트랜지스터(Q2), 에미터 단자가 배터리 전압 단자(+V)에 연결되고 베이스 단자가 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자에 연결되어 트랜지스터(Q2)에 연동하는 트랜지스터(Q3), 트랜지스터(Q3)의 콜렉터 단자에 연결되어 인가되는 전압을 승압하는 트랜스(T1)를 포함하며, 이외에도 전압 단자(+V)와 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자 사이에 연결된 캐패시터(C1), 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자에 연결된 저항(R1) 및 트랜스(T1)에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오 드(D1)를 포함한다.
충전부(30)는 발진부(20)에서 출력되는 전압이 충전되는 캐패시터(C2)와, 발진부(20)의 출력단과 캐패시터(C2) 사이에 연결되어 캐패시터(C2)의 충방전에 따른 급격한 전류 변화를 방지하기 위한 코일(L1)을 포함한다.
충전 전압 감지부(40)는 발진부(20)에서 출력되어 충전부(30)로 축적되는 전압을 감지하기 위하여, 제어부(10)의 충전 감지 구동 단자(NEC)에 베이스 단자가 연결된 트랜지스터(Q4)와, 트랜스(T1)의 출력단에 순차적으로 연결된 다이오드(D2), 저항(R2), 네온 방전관(NE) 및 저항(R3)과, 에미터 단자가 저항(R3)에 연결되고 베이스 단자가 트랜지스터(Q4)의 콜렉터 단자에 연결되어 트랜지스터(Q4)에 연동하는 트랜지스터(Q5)와, 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 단자에 연결된 캐패시터(C3)를 포함한다. 그리고 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 단자에 저항(R4)이 연결되어 있으며, 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 단자는 제어부(10)의 충전 감지 단자(NES)에 연결되어 있다.
발광부(50)는 제어부(10)의 발광 단자(TRIG)에 연결되어 인가되는 발광 신호에 따라 동작하며 서로 직렬로 연결되어 있는 트랜지스터(Q6, Q7)와, 베이스 단자가 트랜지스터(Q6)의 에미터 단자에 연결되어 트랜지스터(Q6)에 연동하는 트랜지스터(Q8)와, 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 저장된 전압에 따라 일정량의 광을 발광하는 크세논 방전관(XE), 트랜지스터(Q8)에 연동하여 발진부(20)에서 출력되는 전압을 승압시켜 크세논 방전관(XE)으로 인가시키는 트랜스(T2)를 포함하며, 이외에도 발진부(20)의 다이오드(D2)의 캐소드 단자에 서로 병렬로 연결되어 트랜스(T2)로 인가되는 전압을 조절하는 저항(R5) 및 캐패시터(C4), 트랜지스터(Q8)의 콜렉터 단자와 크세논 방전관(XE) 사이에 서로 직렬로 연결된 캐패시터(C5) 및 저항(R6), 그리고 트랜지스터(Q8)의 콜렉터 단자에 캐소드 단자가 연결된 다이오드(D3), 트랜지스터(Q6,Q7)의 베이스 단자 사이에 연결된 저항(R7), 트랜지스터(Q6)의 에미터 단자와 트랜지스터(Q8)의 베이스 단자에 연결된 저항(R8) 및 다이오드(D3)의 애노드단자와 크세논 방전관(XE)의 출력단에 연결된 저항(R9)을 포함한다.
한편, 광 검출부(60)는 피사체에서 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 다이오드(SPD), 수광 다이오드(SPD)에서 출력되는 전류가 충전되는 캐패시터(C6), 제어부(10)의 기준 전압 조절 단자(PWM: pulse width modulation)에 베이스 단자가 연결되어 인가되는 신호에 따라 동작하는 트랜지스터(Q9)와, 트랜지스터(Q9)의 콜렉터 단자에 연결되어 인가되는 전압을 필터링하여 출력하는 RC 필터(F1,F2), 베이스 단자가 제어부(10)의 리세트 단자(SRESET)에 연결되어 인가되는 신호에 따라 동작하여 캐패시터(C6)에 축적된 전하를 방전시키는 트랜지스터(Q10), 캐패시터(C6)에 축적된 전압과 RC 필터(F1,F2)를 통하여 인가되는 기준 전압을 비교하는 비교기(COMP1), 비교기(COMP1)의 출력단에 연결된 풀업 저항(R10), 비교기(COMP1)의 전원 안정용 캐패시터(C7)를 포함하며, 비교기(COMP1)의 출력단자는 제어부(10)의 검출 단자(TRIG_END)에 연결되어 있다. 여기서 RC 필터(F1,F2)는 서로 병렬 연결된 저항 및 캐패시터(R11,C8)(R12,C9)를 각각 포함한다.
한편, 제어부(10)에는 사용자의 촬영 개시에 따라 순차적으로 릴리즈 1단(S1) 및 릴리즈 2단(S2)으로 동작되는 릴리즈 스위치(SW1)와, 매크로 촬영 모드를 설정하기 위한 매크로 스위치(SW2)가 연결되어 있다.
이러한 구조를 토대로 하여 이 발명의 실시예에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치의 작용에 대하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b에 이 발명의 실시예에 따른 스트로보 장치의 동작 흐름이 순차적으로 도시되어 있다.
첨부한 도 2a에 도시되어 있듯이, 촬영 준비 상태에서, 사용자가 릴리즈 스위치(SW1)를 작동시킴에 따라 릴리즈 1단(S1)이 온 되면, 제어부(10)는 도시하지 않은 측광 장치에 의하여 측정되는 피사체 휘도에 따라 스트로보의 발광 여부를 판단하며, 판단 결과 피사체 휘도가 저휘도로서 스트로보를 발광해야 하는 상태로 판단되면 다음과 같이 스트로보 충전 및 발광 동작을 수행한다.
먼저, 제어부(10)는 촬영 모드에 따라 광검출부(60)로 인가되는 기준 전압을 설정한다(S100∼S110). 매크로 스위치(SW2)가 작동되어 촬영 모드가 렌즈를 광각단에 위치시켜 가까운 거리에 위치한 피사체를 촬영하는 매크로 모드로 설정된 경우에는 렌즈를 중간단에 위치시켜 피사체를 촬영하는 노말 모드보다 기준 전압 즉, 스트로보 발광 종료 여부를 판단하기 위한 기준 전압을 낮게 설정한다.
구체적으로 제어부(10)는 광 검출부(60)의 피사체 빛 검출에 따른 전류 신호가 충전되는 캐패시터(C6)에 충전된 전압과 비교되는 기준 전압 즉, 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)로 인가되는 전압을 조절하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 듀티비가 가변되는 PWM 신호를 광 검출부(60)로 출력한다. 도 3에 이 실시예에 따른 PWM 신호의 파형도가 도시되어 있다.
첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, 구형파인 PWM 신호의 주파수는 동일하게 하면서 파형의 하이/로우의 듀티비를 조절하여 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)로 인가되는 기준 전압을 변경한다. 도 3에서 로우 레벨이 출력되는 시간이 상대적으로 많은 PWM 신호(PWM 3)가 인가되는 경우의 기준 전압이, 로우 레벨이 출력되는 시간이 상대적으로 적은 PWM 신호(PWM1)가 인가되는 경우의 기준 전압보다 높다.
따라서, PWM1, PWM2 및 PWM3 신호에 따른 기준 전압은 PWM1<PWM2<PWM3의 관계로 나타나게 된다. 그러므로 기준 전압의 레벨이 높을수록 비교기(COMP1)의 신호를 반전시키기 위하여 캐패시터(C6)에 충전되는 전하량도 증가됨으로써, 발광량의 세기도 PWM1<PWM2<PWM3의 순서대로 나타나게 된다.
예를 들어, 가까운 거리의 피사체를 촬영하고자 하는 경우에는 PWM 신호의 듀티비를 조절하여 기준 전압을 낮게 설정하면, 스트로보의 발광량을 감소시켜 촬영할 수 있다. 이 발명에서는 도 3에 도시된 파형도 이외에도, PWM 신호의 듀티비를 세분화하여 보다 정밀하게 스트로보의 광량을 조절할 수 있다.
제어부(10)는 촬영 모드를 판단하여, 촬영 모드가 노말 모드인 경우에 스트로보 발광시 피사체에 반사되는 빛을 검출하는 광 검출부(60)의 캐패시터(C6)에 충전되어 있는 전하를 방전시키기 위하여, 리세트 단자(SRESET)로 하이 레벨의 신호를 출력하며, 리세트 단자(SRESET)로 하이 레벨의 신호가 인가되면 트랜지스터(10)가 턴온되어 캐패시터(C6)에 충전되어 있던 전하가 트랜지스터(Q10)를 통하여 방전된다. 다음에 제어부(10)는 기준 전압 조절 단자(PWM)로 제1 PWM 신호를 출력하여 광 검출부(60)의 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)로 기준 전압을 인가시킨다(S120).
그러나, 제어부(10)는 촬영 모드가 매크로 모드인 경우에는 리세트 단자(SRESET)로 하이 레벨의 신호를 출력하여 광 검출부(60)의 캐패시터(C6)에 충전되어 있는 전하를 방전시키고, 기준 전압 조절 단자(PWM)로 제2 PWM 신호를 출력하여 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)로 해당하는 기준 전압을 인가시킨다(S130∼S140).
이와 같이 제어부(10)는 촬영 모드에 따라 즉, 촬영하고자 하는 피사체 거리에 따라 광검출부(60)의 기준 전압을 설정한 다음에, 충전부(30)의 캐패시터(C2)의 충전 상태를 확인하기 위하여 충전 감지 구동 단자(NEC)로 하이 레벨의 신호를 출력한다(S150).
하이 레벨의 신호가 충전 상태 감지부(40)의 트랜지스터(Q4)의 베이스 단자로 인가됨에 따라 트랜지스터(Q4)와 트랜지스터(Q5)가 순차적으로 턴온되며, 이 때 캐패시터(C2)에 충전되는 전압이 네온 방전관(NE)을 구동시킬 정도로 충전되면 네온 방전관(NE)이 턴온되어 다이오드(D2)를 통하여 출력되는 전류가 저항(R2), 네온 방전관(NE), 트랜지스터(Q5) 및 저항(R4)을 통하여 흐르게 된다.
따라서 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 단자에 하이 레벨의 전압이 걸리면서 해당 전압이 충전 감지 단자(NES)를 통하여 제어부(10)로 입력되며, 제어부(10)는 충전 감지 단자(NES)를 통하여 입력되는 전압에 따라 충전부(30)의 충전 상태를 판단하게 된다(S160).
충전부(30)가 충전되지 않은 경우에 제어부(10)는 발진 단자(OSC)로 로우 레 벨의 발진 신호를 출력하여 발진부(20)가 동작하도록 하며, 로우 레벨의 발진 신호가 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자로 인가되면 트랜지스터(Q1)가 턴온되고 이에 따라 트랜지스터(Q2 및 Q3)가 순차적으로 턴온됨에 따라 트랜스(T1)의 1차측 코일로 전류가 흐르게 된다. 이 1차측 코일에 흐르는 전류에 대응하여 트랜스(T1)의 2차측 코일에 유기 전압이 발생하고, 이 유기 전압은 다이오드(D2)를 통하여 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 충전되기 시작한다. 이 때, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터 단자로 흐르는 전류가 서서히 증가하여 트랜스(T1)가 포화 상태가 되면 1차측 코일의 자속 변화가 없어지게 되고, 이에 따라 승압이 더 이상 발생되지 않게 된다. 그 결과 트랜스(T1)의 2차측 코일에 유기된 전압은 방전을 하게 되고 역방향으로 전류가 흐르게 되어 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자에는 배터리 전압보다 더 높은 전압이 걸리게 되어 트랜지스터(Q2) 및 트랜지스터(Q3)가 순차적으로 턴오프된다.
트랜스(T1)의 2차측 코일에 축적된 에너지가 방출되면 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자에 다시 로우 레벨의 전압이 걸리게 되고, 이 때 트랜지스터(Q2)의 베이스 단자에는 항상 하이 레벨의 전압이 걸려 있으므로 다시 발진을 하게 된다.
이러한 발진 동작에 따라 발진부(10)에서 승압되어 출력되는 전압이 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 충전된다(S170).
한편, 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 충전이 완료된 것으로 판단되면, 제어부(10)는 발진 단자(OSC)로 하이 레벨의 발진 신호를 출력하여 발진부(20)의 발진 동작이 중지되도록 한다(S180). 또한 충전 감지 구동 단자(NEC)로 하이 레벨의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q4)를 턴오프시켜 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 충 전된 에너지가 소모되는 것을 방지한다.
다음에, 릴리즈 스위치(SW1)가 릴리즈 2단(S2) 또는 릴리즈 1단(S1)으로 작동되지 않으면 종료하고(S190∼S220), 릴리즈 스위치(SW1)가 릴리즈 1단(S1)으로 작동되면 도 2b에 도시되어 있듯이, 제어부(10)는 리세트 단자(SRESET)로 출력되는 신호를 로우 레벨로 가변시켜 광검출부(60)의 캐패시터(C6)에 전하가 충전될 수 있도록 한다(S220).
그리고 셔터가 작동되어 필름이나 촬상 소자의 노광이 시작되면(S230), 이와 동시에 제어부(10)는 발광 단자(TRIG)로 하이 레벨의 신호를 출력하여 발광부(50)를 구동시키고(S240), 이와 동시에 도시하지 않은 내부의 타이머를 구동시켜 발광 시간을 카운트하기 시작한다(S250).
트리거 단자(TRIG)로 하이 레벨의 신호가 인가됨에 따라 트랜지스터(Q6)가 턴온되고 트랜지스터(Q7)가 턴오프되어, 배터리 전압이 트랜지스터(Q6)와 전류 제한용 저항(R8)을 통하여 IGBT(Q8)의 베이스 단자로 인가되어 IGBT(Q8)가 턴온되고, 그에 따라 IGBT(Q8)의 콜렉터 단자의 전위가 로우 레벨로 되어 캐패시터(C4)에 충전된 전압이 방전되면서 트래스포머(T2)의 2차측 코일에 고전압을 발생시켜 크세논 방전관(XE)이 발광하게 된다.
이 때, 캐패시터(C5)에 충전된 전압이 IGBT(Q8)를 통하여 방전됨에 따라, 캐패시터(C5)의 양단에 전위차가 발생되어 크세논 방전관(XE)의 -단자에 약 300V의 전압이 발생되어, 크세논 방전관(XE)의 양단의 전위차가 약 600V가 된다. 따라서 크세논 방전관(XE)의 발광이 보다 쉽게 이루어지게 된다. 여기서 트랜지스터(Q7)는 발광 단자(TRIG)가 로우 레벨로 되었을 때 IGBT(Q8)가 가지고 있는 접합 용량을 빨리 제거하여 IGBT(Q8)의 스위칭이 빨리 이루어지도록 한다.
크세논 방전관(XE)의 발광하여 일정량의 빛이 피사체로 인가되며, 이 때 광 검출부(60)의 수광 다이오드(SPD)가 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전류 신호를 출력하며, 수광 다이오드(SPD)에서 출력되는 전류 신호는 캐패시터(C6)에 충전되게 된다(S260).
캐패시터(C6)에 충전되는 전압이 서서히 증가하게 되어 비교기(COMP1)로 인가되는 기준 전압보다 커지게 되면, 비교기(COMP1)가 하이 레벨의 신호를 출력하며, 이 신호는 검출 단자(TRIG_END)를 통하여 제어부(10)로 입력된다.
제어부(10)는 검출 단자(TRIG_END)를 통하여 입력되는 신호가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변화되면 적정 노출을 위한 충분한 빛이 피사체로 공급된 상태로 판단하여 발광 단자(TRIG)로 로우 레벨의 신호를 출력하여 발광부(50)의 발광 동작을 중지시킨다(S270∼S280).
따라서, 충전부(30)의 캐패시터(C2)에 충전된 에너지가 모두 소모되지 않아도 피사체의 적정 노출이 이루어진 경우에는 발광 동작이 중지됨에 따라, 충전 에너지가 불필요하게 소모되는 것이 방지된다. 이 경우에 촬영 모드가 매크로 모드인 경우에는 비교기(COMP1)의 기준 전압이 노말 모드보다 상대적으로 낮게 설정되어 있으므로, 발광 시간이 감소되어 스트로보의 발광량이 노말 모드보다 적어지게 된다.
한편, 단계(S270)에서 검출 단자(TRIG_END)를 통하여 검출되는 비교기(COMP1)의 출력 신호가 하이 레벨이 아닌 경우에는 카운트되는 발광 시간이 설정 시간을 경과하였는지를 판단하여, 발광 시간이 경과된 경우에는 로우 레벨의 발광 신호를 출력하여 발광부(50)의 발광 동작을 중지시킨다. 이것은 스트로보의 발광 시간이 최대 설정 시간(예를 들어 4mS) 이내가 되도록 하기 위한 것이다.
이와 같이, 촬영하고자 하는 피사체 거리에 따라 스트로보로의 발광량을 조절할 수 있으며 또한, 충전부의 충전 에너지를 피사체의 노출 상태에 따라 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
한편, 위에 기술된 실시예와는 달리 촬영 모드에 따라 광검출부(60)의 기준 전압을 다르게 설정하지 않고, 촬영 모드에 상관없이 릴리즈 스위치(SW1)가 릴리즈 1단(S1)으로 작동되면 광검출부(60)의 캐패시터(C6)를 방전시킨 후 아날로그 신호를 광 검출부(60)로 출력하여 기준 전압을 설정할 수 있다. 이 경우에 해당하는 스트로보 구동 방법은 위에 기술된 구동 방법과 동일하게 이루어지며, 단지 촬영 모드 판단없이 릴리즈 1단(S1)이 작동되면 광검출부(60)로 기준 전압 설정을 위한 아날로그 신호를 출력하여 비교기(COMP1)의 기준 전압을 설정한다.
다음에는 이 발명의 제2 실시예에 따른 스트로보 장치에 대하여 설명한다.
도 4에 이 발명의 제2 실시예에 따른 광량 조절이 가능한 스트로보 장치의 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 스트로보 장치는 위에 기술된 실시예와 동일한 구조로 이루어지며, 단지 광 검출부(60)의 구조만이 다르다. 여기서 위에 기술된 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
광 검출부(60)는 위의 실시예와 동일한 구조로 이루어지는 수광 다이오드(SPD), 트랜지스터(Q10), 캐패시터(C6), 비교기(COMP1), 캐패시터(C7), 저항(R10)을 포함하며, 위에 기술된 제1 실시예와는 달리, 아날로그 전압을 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)로 직접 인가하기 위하여 제어부(10)의 기준 전압 출력 단자(D/A)가 비교기(COMP1)의 반전 단자(-)에 바로 연결되어 있다. 그리고 비교기( COMP1)의 출력단자에 트랜지스터(Q11)가 연결되어 있다.
여기서 트랜지스터(Q11)는 비교기(COMP1)의 출력 신호가 반전되면 즉, 하이 레벨의 신호가 출력되면 턴온되어 발광 단자(TRIG_END)를 로우 레벨로 변경시켜 발광부(50)의 발광 동작을 중지시킨다.
즉, 트랜지스터(Q11)의 동작에 따라 발광부(50)의 발광 동작이 중지된 다음에, 검출 단자(TRIG_END)를 통하여 입력되는 신호에 따라 제어부(10)가 2차적으로 발광부(50)의 발광 동작을 중지시키게 된다. 그러므로 검출 단자(TRIG_END)를 통하여 입력되는 신호에 따라 제어부(10)가 해당 신호를 처리하는데 소요되는 시간에 따른 시간 지연이 제거되어, 피사체 노출 상태에 따라 즉각적으로 스트로보의 발광 상태가 제어된다.
이러한 구조로 이루어지는 제2 실시예에 따른 스트로보 장치에서도 위에 기술된 제1 실시예와 동일하게, 촬영 모드에 따라 광검출부(60)의 기준 전압이 다르게 설정되거나 또는 촬영 모드에 상관없이 동일하게 설정될 수 있으며, 기준 전압 설정후의 충전, 충전 상태 감지, 발광 및 발광 종료의 단계는 위에 기술된 제1 실 시예와 동일하게 이루어진다.
그러나, 제1 실시예와는 달리, 광검출부(60)의 트랜지스터(Q11)에 의하여 발광부(60)의 발광 동작이 제어됨에 따라, 발광 종료 단계에서 제어부(10)가 검출 단자(TRIG_END)를 통해 입력되는 신호에 따라 발광부(50)의 발광 동작을 중지시키는 단계를 생략할 수 있다.
이 발명은 다음의 기술되는 청구 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 실시가 가능하다.
이상에서와 같이 이 발명에 따르면, 충전된 에너지를 무조건 모두 소모하지 않고 피사체의 적정 노출 여부에 따라 충전된 에너지를 소모함에 따라, 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있으므로, 보다 효율적으로 충전 에너지를 사용할 수 있다.
또한 촬영 모드(피사체 거리)에 따라 발광 동작 종료 시점을 판단하기 위한 기준 전압을 다르게 설정함으로써, 근거리에 위치된 피사체를 촬영하는 경우의 과다 노출이나 원거리에 위치된 피사체를 촬영하는 경우의 부족 노출 등을 방지할 수 있다. 따라서 피사체 거리에 따라 적정량의 스트로보 광이 피사체로 공급됨에 따라 적정 노출로 피사체를 촬영할 수 있다.
또한, 피사체가 적정 노출이 된 경우에는 소프트웨어적 처리없이 능동소자에 의하여 발광 동작이 바로 중지됨에 따라, 제어부의 신호 처리에 따라 발생되는 시간 지연에 의하여 발광이 지속되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서 피사체를 보다 적정 노출로 촬영할 수가 있다.

Claims (6)

  1. 순차적으로 릴리즈 1단 및 릴리즈 2단으로 동작하는 릴리즈 스위치;
    일정량의 광을 발광하는 발광부;
    상기 발광부에서 발사되어 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 소자, 상기 수광 소자로부터 출력되는 전기적인 신호를 충전하는 충전 소자, 인가되는 리세트 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키는 리세트 스위칭 소자; 상기 충전 소자에 충전된 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 해당하는 비교 신호를 출력하는 비교 소자; 및 인가되는 전압 조절 신호를 필터링하여 해당하는 기준 전압을 상기 비교 소자로 공급하는 전압 변환용 필터를 포함하는 광 검출부; 및
    상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동되면 상기 리세트 신호를 출력하여 광 검출부를 리세트시킨 다음에, 상기 광 검출부의 비교 소자의 기준 전압을 가변적으로 설정하기 위한 전압 조절 신호를 출력하고, 상기 비교 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 경우에 상기 발광부의 동작을 정지시키는 제어부
    를 포함하는 상기 전압 조절 신호는 펄스 신호이고, 상기 펄스 신호는 촬영 모드에 따라 듀티비가 가변되는 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광검출부는
    상기 전압 변환용 필터는 RC 필터이고, 상기 스위칭 소자는 트랜지스터인 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
  3. 순차적으로 릴리즈 1단 및 릴리즈 2단으로 동작하는 릴리즈 스위치;
    일정량의 광을 발광하는 발광부;
    상기 발광부에서 발사되어 피사체에 반사되는 빛을 수광하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 수광 소자, 상기 수광 소자로부터 출력되는 전기적인 신호를 충전하는 충전 소자, 인가되는 리세트 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키는 리세트 스위칭 소자; 및 상기 충전 소자에 충전된 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 해당하는 비교 신호를 출력하는 비교 소자를 포함하는 광 검출부; 및
    상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동되면 상기 리세트 신호를 출력하여 광 검출부를 리세트시킨 다음에, 상기 광 검출부의 비교 소자의 기준 전압을 가변적으로 설정하기 위한 전압 조절 신호를 출력하고, 상기 비교 신호에 따라 상기 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 경우에 상기 발광부의 동작을 정지시키는 제어부
    를 포함하고, 상기 전압 조절 신호는 아날로그 신호인 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 발광부는 제어부와 상관없이 상기 광 검출부로부터 충전 소자에 충전된 전압이 설정된 기준 전압보다 큰 상태임을 나타내는 비교 신호가 출력되면, 발광 동작을 정지하는 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    배터리 전압을 발진시켜 출력하는 발진부;
    상기 발진부에서 출력되는 전압을 충전하는 충전부; 및
    상기 충전부에 충전된 전압을 감지하는 충전 전압 감지부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 릴리즈 스위치가 릴리즈 1단으로 작동된 경우에 충전 전압 감지부에서 출력되는 신호에 따라 충전부의 충전 상태를 판단하고, 릴리즈 2단이 작동된 경우에 충전부에 충전된 전압이 설정 전압 이상이면 상기 발광부를 구동시켜 일정량의 광이 피사체로 공급되도록 하는 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    매크로 모드를 설정하기 위한 매크로 모드 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 매크로 모드 스위치가 작동되면 촬영 모드를 매크로 모드로 설정하고, 매크로 모드시에 설정되는 광 검출부의 기준 전압이 노말 모드시에 설정되는 광 검출부의 기준 전압보다 작도록 상기 전압 조절 신호를 조절하는 광량 조절이 가능한 스트로보 장치.
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