(57)【要約】  【課題】簡単且つ安価な回路構成によって、発光開始から早期に発光量を一定化、安定化させることができるストロボ装置を提供する。  【解決手段】  閃光放電管４と、該閃光放電管４に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ５とを有し、所定の周期で出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ５をオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管４を連続発光させるストロボ装置において、発光初期段階のパルス幅を、その後のパルス幅よりも大きくなるように構成する。【選択図】図１
2007052154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有し、所定の周期で出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ装置において、
発光初期段階のパルス幅を、その後のパルス幅よりも大きくしたことを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
初回のみのパルス幅を大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置。
【請求項３】
閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有するストロボ装置を備え、所定のフレーム周期信号に合わせて複数回の静止画撮影を繰り返して動画像を得るとともに、該フレーム周期信号に同期して出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ付き撮像装置において、
撮影初期段階のパルス幅を、その後のパルス幅よりも大きくしたことを特徴とするストロボ付き撮像装置。
【請求項４】
幅の大きいパルス信号が同期するフレーム周期信号発生時には静止画撮影を行わないように構成されてなることを特徴とする請求項３に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項５】
閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有し、所定の周期で出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ装置の発光制御方法であって、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを、所定の周期で出力されるパルス信号でオンさせるに際し、初期段階のパルス幅を、その後のパルス信号の幅よりも大きくすることによって、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲートオン時間を長くすることを特徴とするストロボ装置の発光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光放電管と、絶縁型バイポーラトランジスタ（Insulated gate Bipolar Transistor,以下、「ＩＧＢＴ」という）とを備えたストロボ装置及びストロボ付き撮像装置並びにストロボ装置の発光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、固体撮像素子を用いたＤＳＣ（ディジタルスチルカメラ）やカメラ付き携帯電話機は、通常の静止画撮影だけでなく、動画撮影にも対応したものが普及している。この種の撮像装置は、一定のフレーム周期信号に応じて複数回の静止画撮影を繰り返し、動画像を得ている。
【０００３】
このような動画撮影において、暗所で撮影しようとする場合には、連続発光可能な人工照明が必要となるが、このような人工照明にストロボ装置を用いる場合、動画撮影におけるフレーム周期信号に同期してトリガ回路を駆動し、フレーム毎に閃光放電管の発光を間欠的に繰り返させることにより対応している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この閃光放電管の特性として、初期段階の発光量が過大で、後半になるに従って光量が安定していくということが一般的に知られている。この原因としては、発光初期は、閃光放電管の温度が低く、ガス圧が低く、発光効率がよくなっているが、その後は、発光を繰り返す毎に温度が上昇し、ガス圧も上昇し、発光効率が徐々に低下するためと考えられる。
【０００５】
この問題を解決すべく、上記特許文献１では、光センサで被写体からの反射光を受光し、受光した反射光が所定量に達した場合には、閃光放電管への給電を停止して発光を停止し、発光開始の初期段階から最後までの発光量が一定になるように調整している。この調光手段は、被写体からの反射光を受光する手段と、受光された反射光の光量を判別する手段と、該判別手段に基づいて閃光放電管の発光を制御する制御部とを備えている。
【特許文献１】特開２００３−２０７８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記従来のストロボ装置は、上述した調光手段を備えているので、回路構成が複雑かつ大型となり、携帯電話機やＤＳＣなどの小型の撮像機器に内蔵することが困難となる。これに加えて、常に被写体からの反射光を受光できる状況下で使用する必要があるため、場合によっては扱いにくくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡単且つ安価な回路構成によって、どのような状況下であっても発光開始から早期に発光量を一定化、安定化させることができるストロボ装置及びストロボ付き撮像装置並びにストロボ装置の発光制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るストロボ装置は、閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有し、所定の周期で出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ装置において、発光初期段階のパルス幅が、その後のパルス幅よりも大きくなるように構成されてなるものである。
【０００９】
そうすれば、閃光放電管の温度が低くガス圧も低いために、発光効率が過度の状態になっている発光初期段階において、発光初期段階のパルス幅を大きくすることで、閃光放電管の温度が一気に上昇すると共に、ガス圧も一気に上昇し、その結果、発光効率が早期に安定する。したがって、発光開始から早期に発光量を一定化、安定化させることができる。
【００１０】
しかも、従来のように、被写体からの反射光に基づく調光手段は一切使用しないので回路構成が簡単になり、どのような状況下でも扱えるようになる。
【００１１】
また、初回のみのパルス幅を大きくなるように構成してもよい。
【００１２】
さらに、本発明に係るストロボ付き撮像装置は、閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有するストロボ装置を備え、所定のフレーム周期信号に合わせて複数回の静止画撮影を繰り返して動画像を得るとともに、該フレーム周期信号に同期して出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ付き撮像装置において、撮影初期段階のパルス幅を、その後のパルス幅よりも大きくなるように構成されてなるものである。
【００１３】
そうすれば、撮影開始から早期にストロボの発光量を安定化させることができるので、明るさのばらつきの少ない優れた動画像を得ることができる。
【００１４】
加えて、幅の大きいパルス信号が同期するフレーム周期信号発生時には静止画撮影を行わないように構成するのが好ましい。
【００１５】
よって、幅の大きいパルス信号の出力されている時は、動画像は撮影されず、それ以後のパルス信号に同期したフレーム周期信号に基づいて動画像が撮影されるので、明るさのばらつきをより少なく抑えた優れた動画像を得ることができる。
【００１６】
また、本発明のストロボ装置の発光制御方法は、閃光放電管と、該閃光放電管に接続された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとを有し、所定の周期で出力されるパルス信号によって絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをオンさせ、該パルス信号に同期して閃光放電管を連続発光させるストロボ装置の発光制御方法であって、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを、所定の周期で出力されるパルス信号でオンさせるに際し、初期段階のパルス幅を、それより後のパルス幅よりも大きくすることによって、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲートオン時間を長くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、閃光放電管の発光初期の温度及びガス圧を一気に上昇させるのに、初期段階のパルス幅を大きくするだけなので簡単且つ安価な回路構成となる。さらに、閃光放電管の発光初期の温度及びガス圧が一気に上昇する結果、発光開始から早期に発光量が略均一になるように調整されるので、適正な露出が得られ、明暗比の少ない安定した明るさの動画像を得ることができる。
【００１８】
また、幅の大きいパルス信号が同期するフレーム周期信号発生時に静止画撮影を行わないようにしたので、明暗比のより少ない優れた動画像のみを撮影できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
本実施形態においては、ストロボ付き撮像装置を例にとって説明する。このストロボ装置の主要部の回路構成は、図１に示すように、直流電源（電池）１に充電回路２が接続され、該充電回路２に主コンデンサ３の両端が接続されている。さらに、閃光放電管４とＩＧＢＴ５とが直列接続されると共に、この直列体が主コンデンサ３に対して並列接続、即ち閃光放電管４の一端、及び、ＩＧＢＴ５のエミッタ５ｂが主コンデンサ３の両端に接続されている。そして、閃光放電管４の近接導体４ａ、及び、ＩＧＢＴ５のゲート５ａが発光制御部１０に接続され、充電回路２及び発光制御部１０がマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）１１に接続されている。
【００２１】
マイコン１１は、図示しない撮像装置からの各信号、例えばユーザからの撮影開始及び撮影停止、閃光放電管４の発光開始及び発光停止などの操作信号が入力される。そして、撮影開始信号に応答して撮影された複数の静止画をフレーム周期信号に同期させる一方、発光開始信号に応答して生成されたＩＧＢＴ５のゲートオン信号（パルス信号）を発光制御部１０に出力すると共に、フレーム周期信号とゲートオン信号の同期をとる。このゲートオン信号は、マイコン１１によって発光初期のパルス幅が大きくなるように調整されて発光制御部１０に出力する。さらに、マイコン１１は、パルス幅が調整されている発光初期のフレームの静止画は撮影されないように制御している。
【００２２】
パルス幅を大きく調整する理由としては、発光初期において、閃光放電管４を連続発光させることで、閃光放電管４の温度及びガス圧を一気に上昇させ、発光効率を早期に安定するように調整するためである。
【００２３】
発光制御部１０は、マイコン１１からのゲートオン信号に応答してＩＧＢＴ５をオンする一方、ゲートオフ信号に応答してＩＧＢＴをオフする制御回路と、ゲートオン信号に応答して駆動するトリガ回路（図示せず）とを備えている。該トリガ回路は、近接導体４ａを介して閃光放電管４に高電圧を印加し、閃光放電管４を放電状態にする。放電状態になった閃光放電管４は、主コンデンサ３の充電電荷を消費して発光することになる。
【００２４】
つぎに動作について説明する。まず、ユーザによって撮影開始及び発光開始の操作信号がマイコン１１に入力されると、複数の静止画がフレーム周期信号に同期して撮影される一方、充電回路２によって直流電源１の電圧が昇圧されて主コンデンサ３への充電が開始される。
【００２５】
そして、発光制御部１０において、マイコン１１からの発光開始信号に基づき、近接導体４ａにトリガ信号が出力されると共に、ＩＧＢＴ５がオンする。
【００２６】
そして、近接導体４ａによって閃光放電管４が放電を開始し、ＩＧＢＴ５がオン状態で主コンデンサ３の充電電荷を消費して発光することになるが、上述したように初回のゲートオン信号のパルス幅が大きく設定されているので、発光初期の温度及びガス圧が一気に上昇して発光効率が早期に安定する。なお、発光初期のフレームの静止画は撮影されないので、ユーザはほぼ一定の明るさの動画像のみを見ることになる。
【００２７】
また、ユーザによって撮影停止の操作信号がマイコン１１に入力されると、撮影が停止される一方、マイコン１１からゲートオフ信号が発光制御部１０に出力されて、ＩＧＢＴ５がオフになり、閃光放電管４の発光が停止する。
（実施例）
つぎに実施例について説明する。直流電源１の電圧を３Ｖ、閃光放電管４への給電電圧を３０４Ｖ、給電電流を５ｍＡ（電池負荷として約５００ｍＡ）とし、フレーム周期信号を３０Ｈｚ（約３３ｍＳ／フレーム）、発光時間（撮影時間）を２０秒（約６００フレーム）とし、各撮影フレームのＩＧＢＴ５のゲートオン時間を７．４μＳとした場合（比較例）と、初回の撮影フレームのＩＧＢＴ５のゲートオン時間を７×７．４μＳ、その後のゲートオン時間を７．４μＳとした場合（実施例）とで比較検証する。
【００２８】
まず、比較例では、図４に示すように、発光回数１００〜６００回目の間は発光量がほぼ均一であるのに対して、初回〜１００回目の間はＥＶ差＋約１．５から始まり、そこから徐々に光量が低下しているものの、前記均一区間の発光量に比べて明るすぎる状態が続いている。
【００２９】
一方、実施例では、図３に示すように、初回のみＥＶ差＋４．０を超えているが、その次の回数からはＥＶ差約０．５以下に収まり、急速に安定化していることが分かる。
【００３０】
以上の検証結果から発光初期の発光量を一気に増加させることで、発光量が急速に略均一になるように改善されていることが確証された。
【００３１】
なお、上記実施例においては、発光初期の初回のパルス幅を７倍に調整したが、この数値は、上記試験条件に基づいて設定されたものであり、これに限定されるものではなく、試験条件によって適宜設計変更可能である。
【００３２】
例えば、初回のみのパルス幅を調整するのではなく、図２（ニ）に示すように、２回目のパルス信号の大きさも初回と同様に大きくしてもよい。要するに、発光初期の発光量とその後の発光量が発光初期の段階において略同一になるように調整できればよく、発光初期段階のパルス幅を大きくすることで調整するようにしてもよく、調整されたパルスの数を増加するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のストロボ装置及びストロボ付き撮像装置並びにこれら装置の発光方法は、カメラ付き携帯電話、ビデオカメラ、ディジタルスチルカメラの分野で特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るストロボ装置のブロック回路を示した図
【図２】（イ）〜（ニ）は、図１のストロボ装置のタイミングチャート
【図３】各撮影フレームのＩＧＢＴのゲートオン時間を７．４μＳとした場合のストロボ装置の発光量と発光回数との関係を示した図
【図４】初回の撮影フレームのＩＧＢＴのゲートオン時間を７×７．４μＳ、その後のゲートオン時間を７．４μＳとした場合のストロボ装置の発光量と発光回数との関係を示した図
【符号の説明】
【００３５】
１  直流電源
２  充電回路
３  主コンデンサ
４  閃光放電管
４ａ  近接導体
５  ＩＧＢＴ
５ａ  ゲート
５ｂ  エミッタ
１０  発光制御部
１１  マイコン                                                           
【図１】
2007052154.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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