(57)【要約】【課題】ストロボ光の同期発光による一連の写真撮影動作中に、被写体の色温度を的確に測定して適切な色温度のストロボ光が得られるようにし、高画質の画像を得ることができるストロボ発光装置およびカメラを得る。【解決手段】被写体の色温度を測定する色温度計測手段２と、メインコンデンサと、メインコンデンサに蓄えられる充電電荷が放電されることによりストロボ光が放射される放電発光管と、色温度計測手段２で測定された色温度に基づいてメインコンデンサの充電電圧を変化させストロボ光の色温度を調整する色温度調整手段と、を備え、色温度計測手段はストロボ光の本発光による同期撮影の前のプリ発光によって被写体の色温度を測定し、色温度調整手段は、被写体の色温度測定結果に基づき、メインコンデンサの充電電圧および発光時間を調整して色温度を調整する。【選択図】図６
2012037803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の色温度を測定する色温度計測手段と、
メインコンデンサと、
上記メインコンデンサに蓄えられる充電電荷が放電されることによりストロボ光が放射される放電発光管と、
上記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて上記メインコンデンサの充電電圧を変化させることでストロボ光の色温度を調整する色温度調整手段と、を備え、
上記色温度計測手段はストロボ光の本発光による同期撮影の前のプリ発光によって被写体の色温度を測定し、
上記色温度調整手段は、上記被写体の色温度測定結果に基づき、上記メインコンデンサの充電電圧および発光時間を調整して色温度を調整することを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項２】
色温度調整手段は、メインコンデンサの電圧を下げることによってストロボ光の色温度を下げることを特徴とする請求項１記載のストロボ発光装置。
【請求項３】
色温度調整手段は、プリ発光と本発光の間に、メインコンデンサの電圧を下げることによってストロボ光の色温度を下げることを特徴とする請求項１または２記載のストロボ装置。
【請求項４】
色温度調整手段は、プリ発光と本発光の間に、プリ発光と本発光とは別のダミー発光によってメインコンデンサの電圧値を下げることによってストロボ光の色温度を下げることを特徴とする請求項１，２または３記載のストロボ発光装置。
【請求項５】
ダミー発光は、赤目軽減用の発光を兼ねていることを特徴とする請求項４記載のストロボ発光装置。
【請求項６】
色温度調整手段は、メインコンデンサに接続された放電回路によりメインコンデンサの充電電荷を放電することによってストロボ光の色温度を下げることを特徴とする請求項１または２記載のストロボ発光装置。
【請求項７】
放電回路は、放電時のメインコンデンサの電圧値を検出する検出回路を有していることを特徴とする請求項６記載のストロボ発光装置。
【請求項８】
被写体の色温度を測定する色温度計測手段と、
メインコンデンサと、
上記メインコンデンサに蓄えられる充電電荷が放電されることによりストロボ光が放射される放電発光管と、
上記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて上記メインコンデンサの充電電圧を変化させることでストロボ光の色温度を調整する色温度調整手段と、を備え、
上記色温度計測手段はストロボ光の本発光による同期撮影の前のプリ発光によって被写体の色温度を測定し、
上記色温度調整手段は、上記被写体の色温度測定結果に基づき、上記メインコンデンサの充電電圧および発光時間を調整して色温度を調整するに当たり、上記メインコンデンサを低い電圧で充電し、この低い充電電圧が上記メインコンデンサの本発光時に必要な充電電圧に足りない場合は上記メインコンデンサを再充電することを特徴とするストロボ発光装置。
【請求項９】
メインコンデンサはアルミ電解コンデンサである請求項１乃至８のいずれかに記載のストロボ発光装置。
【請求項１０】
ストロボ発光装置を内蔵したカメラであって、上記ストロボ発光装置は請求項１乃至９のいずれかに記載のストロボ発光装置であることを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
ストロボ発光装置が備える色温度調整手段は、カメラが備える演算処理ユニットが兼ねている請求項１０記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ発光装置およびストロボ発光装置を備えたカメラに関するもので、特に、ストロボ発光による照明光の色温度を撮影条件に応じて最適な値に調整することができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
ストロボ発光による照明光を補助光として写真撮影を行うとき、背景が夕焼けである場合、あるいは白熱灯などの赤みを帯びた照明光で照明されているというような撮影条件の場合、ストロボ発光装置に近くかつ前面にいる人物などの主要被写体光は青白く写り、背景の色合いに対して不自然になる、という問題がある。このような問題を解決すべく、ストロボ発光装置の色温度変更装置ないしは色温度制御装置が各種提案されている。
【０００３】
特許文献１記載の発明はその一つで、被写体の色温度を計測する手段と、この色温度計測手段で計測された色温度に基づいて閃光光源すなわちストロボ発光器の色温度を変更する色温度変更手段を備え、色温度変更手段は、閃光発光回路のインダクタンスを変更することによってストロボ発光光源の色温度を変更するように構成されている。特許文献１にはまた、別の実施例として、ストロボ発光装置が有するキセノン管の前方に色温度変更用の複数のフィルタを配置し、色温度計測手段で計測された色温度に基づいて最適のフィルタを選択するように構成したものが記載されている。
【０００４】
特許文献１記載の発明によれば、閃光発光回路のインダクタンスを変更しあるいは複数のフィルタの中から最適のものを選択する、というように、物理的な部材を複数備えていてその中の一つを選択するというものであるから、必要な部品が増えてコスト高になる難点がある。
【０００５】
特許文献２には、色温度測定手段と、特定の分光感度を有する受光素子と、この受光素子の出力信号を積分する積分手段と、上記色温度測定手段による色温度情報に基づき周囲光の色温度と上記受光素子の分光感度の偏りに起因するストロボ光の発光量誤差を補正するために上記積分手段における適正積分量を設定する適正積分量設定手段と、上記積分手段により積分された出力信号の積分量と上記適正積分値に基づき、ストロボ光の発光停止タイミングを制御するストロボ発光制御手段を備えたストロボ装置が記載されている。
【０００６】
上記特許文献２記載の発明は、様々な分光特性を持つ周囲光があっても、常に最適な画像を得ることができるストロボ装置を提供することを目的としている。しかし、ストロボ発光器は発光時間とともにその照明光の色温度が変化するため、上記のように、適正積分値に基づきストロボ光の発光停止タイミングを制御すると、適正露光量と適正な色温度を両立させることができず、常に最適な画像を得るという目的を達成するには、さらなる改良が望まれる。
【０００７】
特許文献３には、相互に異なる分光分布の閃光を発光可能な複数の閃光発光手段と、これらの閃光発光手段の閃光用電荷を蓄積する単一の電荷蓄積手段と、被写体の色温度を測定する測色手段と、この測色手段により測定された色温度に基づいて、上記複数の閃光発光手段による合成色温度を上記測色手段により測定された色温度に適合させるべく、上記各閃光発生手段の発光比率を求め、発光量がより少ない分光分布の閃光から順に発光させて上記発光比率が保たれるように上記閃光発生手段を制御する発光制御手段を備えたストロボ装置が記載されている。
【０００８】
上記特許文献３記載の発明は、ストロボ発光を伴う撮影によって得られる画像の色再現性をより自然なものにすることができるストロボ装置を提供することを目的とする。しかしながら、特許文献３記載の発明によれば、相互に異なる分光分布の閃光を発光可能な複数の閃光発光手段を備えている必要があるため、ストロボ装置が大型化するとともにコスト高になる難点がある。
【０００９】
特許文献４には、単一の閃光発光手段および電荷蓄積手段と、異なる色温度変換能力を持つ第１、第２の色温度変換フィルタと、被写体の色温度を測定する測色手段と、を有し、さらに、測色手段による色温度情報に基づき被写体に照射される光の色温度が上記測定色温度と同じ色温度となるように第１、第２の色温度変換フィルタを閃光発光手段の前に順次配置するとともに、第１の色温度変換フィルタが閃光発光手段の前に配置されたときの上記発光手段の発光量と、第２の色温度変換フィルタが閃光発光手段の前に配置されたときの上記発光手段の発光量との比率を求め、発光量がより少ない色温度フィルタから順に閃光発光手段の前に配置し閃光発光手段の発光を行うように色温度変換フィルタを切り換える制御手段を備えたストロボ装置が記載されている。
【００１０】
上記特許文献４記載の発明も、ストロボ発光を伴う撮影によって得られる画像の色再現性をより自然なものにすることができるストロボ装置を提供することを目的とするものであるが、複数の色温度変換フィルタを備え、これらの色温度変換フィルタの切り換え機構を必要とするため、ストロボ装置が大型化するとともにコスト高になる難点がある。
【００１１】
特許文献５には、固有色温度のストロボ光を照射する発光管を備える発光部と、上記ストロボ光を固有色温度よりも高い色温度に変換する第１色温度変換手段と、上記ストロボ光を固有色温度よりも低い色温度に変換する第２色温度変換手段と、周囲光の色温度を検出する色温度検出手段と、第１色温度変換手段を介して得られる第１色温度のストロボ光と固有色温度のストロボ光を組み合わせることにより固有色温度から第１色温度までのストロボ光を得る第１制御手段と、第２色温度変換手段を介して得られる第２色温度のストロボ光と固有色温度のストロボ光を組み合わせることにより固有色温度から第２色温度までのストロボ光を得る第２制御手段と、周囲光の色温度に基づいて第１又は第２制御手段を駆動して周囲光の色温度に等しいストロボ光を照射するストロボ光照射手段を備えたストロボ装置が記載されている。
【００１２】
特許文献５記載の発明は、異なる色温度のストロボ光を照射して所定の合成色温度を得るようにしたストロボ装置において、これらのストロボ光の発光量に誤差が生じても、合成色温度がなるべく所望の値になるように制御することができるストロボ装置を提供することを目的としている。しかし、特許文献５記載の発明も、物理的な機構によって切り換えられる第１、第２色温度変換手段を必要とし、ストロボ装置が大型化するとともにコスト高になる難点がある。
【００１３】
特許文献６には、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行うストロボ撮影モードを備えた撮像装置であって、発光開始時と発光終了時のストロボ発光管の両端間電圧を測定し、この両端間電圧に基づいて上記閃光の色温度のシフト量を算出する色温度算出手段と、ストロボ撮影モードにおいて、算出した上記閃光の色温度のシフト量とオートホワイトバランス（以下「ＡＷＢ」という）評価値に基づいてＡＷＢ制御値を算出し、このＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランス調整手段を制御しホワイトバランス調整を行うようにした撮像装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
各特許文献に記載されている閃光技術は、いずれもストロボ光による撮影中に色温度を測定して色温度を調整し、あるいはストロボ光による撮影終了後に色温度を算出し、この算出値に基づいてホワイトバランス調整を行う、というものである。しかし、撮影動作中に色温度を測定して色温度を調整するものにおいては、瞬時に測定して瞬時に調整する必要があり、高い精度で色温度調整することは困難である。
【００１５】
また、撮影終了後の色温度算出値に基づいてホワイトバランス調整を行うものにおいては、色温度の均一な被写体であればホワイトバランス補正のみで良好な画像を得ることができる。しかし、例えば、遠距離側背景と近距離側主被写体との色温度が大きく異なる場合、仮に、ストロボ光の色温度を予測してマルチホワイトバランス補正を行ったとしても、補正しきれず、ホワイトバランスを補正しても、高画質の画像を得ることは困難である。
【００１６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決すること、すなわち、ストロボ光の同期発光による一連の写真撮影動作中に、被写体の色温度を的確に測定してこの色温度に対応した適切な色温度のストロボ光が得られるようにして、高品質の画像を得ることを可能にしたストロボ発光装置およびこのストロボ発光装置を備えたカメラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るストロボ発光装置は、被写体の色温度を測定する色温度計測手段と、メインコンデンサと、上記メインコンデンサに蓄えられる充電電荷が放電されることによりストロボ光が放射される放電発光管と、上記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて上記メインコンデンサの充電電圧を変化させることでストロボ光の色温度を調整する色温度調整手段と、を備え、上記色温度計測手段はストロボ光の本発光による同期撮影の前のプリ発光によって被写体の色温度を測定し、上記色温度調整手段は、上記被写体の色温度測定結果に基づき、上記メインコンデンサの充電電圧および発光時間を調整して色温度を調整することを最も主要な特徴とする。
【００１８】
本発明に係るストロボ発光装置は、以下のような実施形態をとることができる。
色温度調整手段は、メインコンデンサの電圧を下げることによってストロボ光の色温度を下げるようにしてもよい。
色温度調整手段は、プリ発光と本発光の間に、メインコンデンサの電圧を下げることによってストロボ光の色温度を下げるようにしてもよい。
色温度調整手段は、プリ発光と本発光の間に、プリ発光と本発光とは別のダミー発光によってメインコンデンサの電圧値を下げることによってストロボ光の色温度を下げるようにしてもよい。
上記ダミー発光は、赤目軽減用の発光を兼ねることができる。
【００１９】
色温度調整手段は、メインコンデンサに接続された放電回路によりメインコンデンサの充電電荷を放電することによってストロボ光の色温度を下げるように構成することもできる。
上記放電回路は、放電時のメインコンデンサの電圧値を検出する検出回路を備えているとよい。
メインコンデンサはアルミ電解コンデンサで構成するとよい。
【００２０】
本発明に係るストロボ発光装置はまた、被写体の色温度を測定する色温度計測手段と、メインコンデンサと、上記メインコンデンサに蓄えられる充電電荷が放電されることによりストロボ光が放射される放電発光管と、上記色温度計測手段で測定された色温度に基づいて上記メインコンデンサの充電電圧を変化させることでストロボ光の色温度を調整する色温度調整手段と、を備え、上記色温度計測手段はストロボ光の本発光による同期撮影の前のプリ発光によって被写体の色温度を測定し、上記色温度調整手段は、上記被写体の色温度測定結果に基づき、上記メインコンデンサの充電電圧および発光時間を調整して色温度を調整するに当たり、上記メインコンデンサを低い電圧で充電し、この低い充電電圧が上記メインコンデンサの本発光時に必要な充電電圧に足りない場合は上記メインコンデンサを再充電するように構成してもよい。
【００２１】
本発明に係るカメラは、ストロボ発光装置を内蔵していて、上記ストロボ発光装置は本発明に係るストロボ発光装置であることを特徴とする。
上記カメラにおいて、ストロボ発光装置が備える色温度調整手段は、これをカメラが備える演算処理ユニットに兼ねさせるとよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るストロボ発光装置によれば、プリ発光によって、被写体の色温度に対応した本発光時のメインコンデンサの充電電圧や発光時間などの本発光条件を決定し、決定した本発光条件のもとに被写体を撮影するため、被写体の色温度を予め精度よく測定することができ、測定した色温度に的確に対応したストロボ光を発光して、色彩が的確な高品質の撮影画像を得ることができる。
【００２３】
色温度を調整するに当たり、メインコンデンサを低い電圧で充電し、この低い充電電圧が上記メインコンデンサの本発光時に必要な充電電圧に足りない場合は上記メインコンデンサを再充電するように構成したものによれば、メインコンデンサの充電電荷を無駄に捨てることがなく、電源電池の消耗を軽減することができる。また、マクロ撮影モードのように、至近距離の被写体を撮影するとき、ストロボ光の発光量を抑制しながらストロボ光の発光時間をある程度引き延ばすことができるため、色温度が安定したストロボ光によって撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るストロボ発光装置を備えたカメラの実施例を示す正面図である。
【図２】本発明に係るストロボ発光装置の実施例を示す回路図である。
【図３】ストロボ発光装置におけるメインコンデンサの充電電圧と発光時間と発光量との関係を示すグラフである。
【図４】ストロボ発光装置におけるメインコンデンサの充電電圧と発光時間とストロボ光の色温度との関係を示すグラフである。
【図５】ストロボ発光装置におけるメインコンデンサの充電電圧と発光量とストロボ光の色温度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係るストロボ発光装置に用いられる制御系統の例を示すブロック図である。
【図７】上記ストロボ発光装置の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係るストロボ発光装置の別の実施例を示す回路図である。
【図９】上記ストロボ発光装置の別の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係るストロボ発光装置のさらに別の実施例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明に係るストロボ発光装置を備えたカメラの実施例の外観を簡略化して示している。カメラのボディの正面には、中央部に撮影レンズ鏡筒が取り付けられ、このレンズ鏡筒の上方に、ストロボ発光装置１０と色温度計測素子２が左右に並んで取り付けられている。上記ボディの上面にはレリーズスイッチ３が配置されている。レリーズスイッチ３を押し下げることにより撮影動作が行われる。撮影動作に同期してストロボ発光装置１０が発光し、このストロボ光を被写体に向けて照射する。色温度計測素子２は、被写体からの反射光をＲ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）成分に分けて受光してこれらの色成分の強度を検出し、各色成分の強度から、上記被写体からの反射光の色温度を検出する。
【００２６】
図示の実施例は、色温度計測素子２を備えているが、デジタルカメラに組み込むストロボ発光装置の場合は、簡易的にＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子の出力信号からＲ／Ｇ／Ｂ成分を計測して色温度を求めるようにし、色温度計測素子２を省略してもよい。
図１はコンパクトタイプのカメラを示しているが、本発明に係るカメラは特定の形式に限定されるものではなく、例えば一眼レフタイプのカメラに適用してもよい。
【実施例１】
【００２７】
図２は、本発明に係るストロボ発光装置の第１実施例を回路図で示している。図２において、ストロボ発光装置１０は、周知のとおり、電池電源の直流電圧を例えば３００Ｖ以上に昇圧するためのＤＣ−ＤＣコンバータからなる昇圧回路１１を備えている。昇圧回路１１の直流高電圧出力端子間にはメインコンデンサ１２が接続され、メインコンデンサ１２の両端には、キセノン放電管１３と、ダイオード２０と、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下「ＩＧＢＴ」という）１８が直列に接続されている。ＩＧＢＴ１８は、入力部がＭＯＳ構造で出力部がバイポーラ構造のパワー用トランジスタで、高耐圧、大電流に適した半導体であり、この実施例ではスイッチング素子として用いている。ダイオード２０にはコンデンサ１９が並列に接続されている。メインコンデンサ１２として、例えばアルミ電解コンデンサを使用することが望ましい。
【００２８】
メインコンデンサ１２の両端にはまた、抵抗２１と、トリガコンデンサ１６と、トリガトランス１７の一次巻線が直列に接続されている。トリガトランス１７は昇圧トランスで、その二次巻線に生起される高電圧は放電発光管であるキセノン管１３のトリガ電極１３３に印加されるように接続されている。上記トリガ電極１３３は、キセノン管１３の筒型のガラスに接して形成され、図示されない反射傘に導通している。メインコンデンサ１２の両端には、上記抵抗２１と上記コンデンサ１９と抵抗３２が直列に接続されてコンデンサ１９の充電回路が構成されている。コンデンサ１９の充電の極性はダイオード２０に対して逆極性となっている。
【００２９】
図２において点線のブロック１４で囲まれたＩＧＢＴ１８、コンデンサ１６、トリガトランス１７を含む構成部分はトリガ回路１４を構成している。また、点線のブロック１５で囲まれたコンデンサ１９、ダイオード２０、ＩＧＢＴ１８を含む構成部分は倍圧回路１５を構成している。ＩＧＢＴ１８は、トリガ回路１４と倍圧回路１５の両方のスイッチとして動作するように接続されている。ＩＧＢＴ１８のゲートは発光制御部５に接続されていて、発光制御部５から撮像装置すなわちカメラの撮影動作に同期した信号、その他ＩＧＢＴ１８のオン、オフ動作を制御する信号が入力されるようになっている。
【００３０】
ストロボ発光装置の図示されない電源スイッチがオンになると、昇圧回路１１が動作して直流の高電圧を生成し、この高電圧でメインコンデンサ１２を充電する。これと並行して、抵抗２１、コンデンサ１６、トリガトランス１７の１次巻線でなる充電回路でコンデンサ１６が、また、抵抗２１、コンデンサ１９、抵抗３２でなる充電回路でコンデンサ１９が、それぞれメインコンデンサ１２の両端間電圧と同じ高電圧で充電される。
【００３１】
発光制御部５から前記カメラのレリーズスイッチ３の押し下げ動作による撮影動作に同期した信号がＩＧＢＴ１８のゲートに入力されると、ＩＧＢＴ１８がオンし、トリガコンデンサ１６の充電電荷が、ＩＧＢＴ１８、トリガトランス１７の１次巻線を介して放電される。放電時にトリガトランス１７の１次巻線に印加される電圧はコンデンサ１６の端子電圧とほぼ同じであり、この電圧がトリガトランス１７の２次巻線で数千Ｖまで昇圧される。この高電圧がキセノン管１３のトリガ電極１３３に印加されることによってキセノン管１３内のキセノンがイオン化され、キセノン管１３内部が導通状態となり、メインコンデンサ１２に蓄えられていた電荷が、キセノン管１３、ダイオード２０、ＩＧＢＴ１８を介して一気に放出され、キセノン管１３がストロボ光を放射する。
【００３２】
また、上記発光制御部５からの信号がＩＧＢＴ１８のゲートに入力されてＩＧＢＴ１８がオンすると、倍圧回路１５のコンデンサ１９の電圧がキセノン管１３の接地側（負側）電極に、この電極の電位を引き下げる向きに印加される。こうしてキセノン管１３の両端間に、メインコンデンサ１２の端子電圧の略２倍の電圧が印加されることになるため、メインコンデンサ１２の端子電圧が２００Ｖ程度まで降下したとしても、キセノン管１３を発光させることができる。
【００３３】
ここで、ストロボ発光装置に用いられているキセノン管の色温度特性について検討する。図３は、キセノン管１３に印加する電圧すなわち上記メインコンデンサ１２の充電電圧を、３１５Ｖ、３０５Ｖ、２８５Ｖ、２６５Ｖ、２４５Ｖ、２２５Ｖ、２０５Ｖというように設定し、それぞれの充電電圧による発光時間とガイドナンバー（ＧＮｏ）すなわち発光量の関係を実測した結果を示している。図３からわかるように、キセノン管１３の発光量は、メインコンデンサ１２の充電電圧が高くなるほど多くなり、発光時間がある時点になると飽和気味になる。しかし、当然ながら、発光時間が長くなるほど発光量は多くなる。
【００３４】
また、発光時間を一定とした場合すなわち同じ発光時間で発光させた場合の発光量（Ｇｎｏ値）とメインコンデンサ１２の電圧値は、以下の式１を用いて計算により求めることができる。
式１
2012037803.tif 000003
ただし、発光時間と発光量（Ｇｎｏ値）の関係は、使用するキセノン管１３の特性とストロボ発光装置の回路構成によって異なり一意的に求めることはできない。そこで、本実施例は、図３に示す特性が得られるものとして説明する。また、本実施例は、メインコンデンサ１２の充電電圧が３１５Ｖ、発光時間を７００μｓｅｃとした場合をフル発光量としていて、これを基準発光量とする。このとき、ＧＮｏ＝６、色温度＝６０００Ｋである。以下、これらの仕様からなる実施例について、色温度制御方法を説明する。
【００３５】
図４は、メインコンデンサ１２の充電電圧を前述のように設定し、それぞれの充電電圧による発光時間と色温度［Ｋ］の関係を実測した結果を示している。図４からわかるように、ストロボ光の色温度は、メインコンデンサ１２の充電電圧が低いほど低くなり、発光時間が短いほど色温度は高くなるという性質がある。したがって、ストロボ光の色温度はメインコンデンサ１２の電圧値と発光時間を変えることによって変えることができる。
【００３６】
図５は、メインコンデンサ１２の充電電圧を前述のように設定し、それぞれの充電電圧においてＧＮｏすなわち発光量を変化させたときの色温度の変化を実測した結果を示している。図５からわかるように、ストロボ光の色温度は、露光量が多くなるに従って低くなるという性質がある。
【００３７】
次の表１は、前述のようにメインコンデンサ１２の充電電圧を設定し、それぞれの充電電圧において、発光量（ＧＮｏ）をＥＶ値にして０．５ずつ変化させときの色温度変化をまとめたものである。
表１
2012037803.tif 000004
【００３８】
表２は、前述のようにメインコンデンサ１２の充電電圧を設定し、それぞれの充電電圧において、発光時間を変化させたときの発光量（ＧＮｏ）の変化をまとめたものである。
表２
2012037803.tif 000005
表１、表２はストロボ発光装置の動作を制御する制御部あるいは演算処理ユニットが参照するテーブルとして適宜の記録媒体に記録されている。
【００３９】
図３乃至図５、表１および表２に示す結果から、ストロボ発光装置の発光時間または発光量（ＧＮｏ）を制御することによってストロボ光の色温度を変えることができる。そこで、本発明に係るストロボ発光装置の実施例では、本発光の前に被写体に向かってプリ発光させてその反射光を測光し、測光結果に基づいて本発光時のメインコンデンサの充電電圧、発光時間などの発光条件を決定し、決定した条件のもとで本発光し撮影するようにした。
【００４０】
図６は、本発明に用いることができる制御系統の例を示す。図６において、ストロボ発光装置１０は、発光部８と発光制御部５を備えている。発光制御部５は既に説明した通りであり、発光部８は前記キセノン管１３、反射傘などを含む構成部分である。発光制御部５はＣＰＵなどの演算処理ユニット６からの指令信号にしたがって発光部８の動作を制御するようになっている。色温度計測素子２による色温度検出信号、撮像素子７による撮像信号は上記演算処理ユニット６に入力されるようになっている。色温度検出信号については既に説明した。撮像素子７はＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子、その他適宜の撮像素子からなり、この実施例では、撮像信号から被写体輝度を測定する測光センサとしても機能し、この測光信号が演算処理ユニット６に入力されるようになっている。演算処理ユニット６は、オートフォーカス、自動露出制御、画像処理、各部のシーケンス制御などのためにカメラが備えているＣＰＵ、ＭＰＵなどを用いることができる。
【００４１】
図７は、ストロボ光の色温度を調節可能な本実施例に係るストロボ発光装置の制御動作を示している。この制御動作は、図６に示す制御系統によって、主として演算処理ユニット６に記録されているソフトウェアによって実行される。動作ステップには「Ｓ００１」「Ｓ００２」・・・のような符号が付されている。図７に示す動作は、ストロボ発光装置の電源がオンされ、メインコンデンサが十分に充電されているものとして描かれている。図７において、前記シャッタボタンが押し下げられて撮影が開始されると、色温度計測素子２により被写体からの反射光が受光され、この反射光のＲ／Ｇ／Ｂ成分それぞれの強度から色温度Ｔ１が計測される（Ｓ００１）。次にストロボ発光装置１０により測光のためのプリ発光が行われ（Ｓ００２）、プリ発光によるストロボ光の被写体からの反射光を受光素子で受光して、本発光時に適正な露光を行うための本発光時の発光量（ＧＮｏ値＝Ｇ１）を決定する（Ｓ００３）。
【００４２】
次に、ステップＳ００１で計測された被写体の色温度Ｔ１とステップＳ００３で決定された本発光時の発光量（Ｇ１）より、本発光時のメインコンデンサ１２の充電電圧Ｖ１と発光時間ｔ１を求める（Ｓ００４）。具体例として、ステップＳ００１での計測の結果、被写体の色温度Ｔ１＝５４００Ｋ、Ｓ００２でのプリ発光の結果、本発光時のＧＮｏ＝４と求められた場合において、本発光時のメインコンデンサ１２の充電電圧Ｖ１と発光時間ｔ１の求め方について説明する。まず、表１を参照して、本発光時の目標のＧＮｏ＝４に最も近い値を検索し、ＧＮｏ＝４．２を選択する。次にＧＮｏ＝４．２の中から目標の色温度Ｔ１に最も近いメインコンデンサ１２の電圧値を検索し、２２５Ｖの５４００Ｋを選択する。次に、メインコンデンサ１２の電圧が２２５Ｖで、ＧＮｏ＝４．２を得るために必要な発光時間を、表２を参照しながら検索し、発光時間は７００μｓｅｃであると決定する。以上のとおり、ステップＳ００４で、本発光時の発光条件は、Ｖ１＝２２５Ｖ、ｔ１＝７００μｓｅｃであると決定する。
【００４３】
本実施例では、本発光時のメインコンデンサ１２の充電電圧Ｖ１を上記のようにして求めた値にするために、ダミー発光を行うようになっている。このダミー発光を行う前に、ダミー発光を行うことによって本発光時のメインコンデンサ１２の充電電圧Ｖ１を目標の電圧にするためのダミー発光量を決定する（Ｓ００５）。このダミー発光量は、ダミー発光時の発光量（ＧＮｏ＝Ｇ２）と、発光時間ｔ２で決まる。ダミー発光量は以下のようにして決定される。ここでは、プリ発光（Ｓ００２）によるメインコンデンサ１２の充電電圧の低下はないものと単純化して考える。前述のように、メインコンデンサ１２はフル充電で３１５Ｖであるから、３１５Ｖから上記の目標電圧２２５Ｖまで電圧を降下させる必要がある。この３１５Ｖと２２５Ｖの電圧差をＥＶ値に換算すると、以下の式２によりＥＶ値の差ΔＥＶは−０．９７ＥＶとなる。
式２
2012037803.tif 000006
【００４４】
上記ＥＶ値の差ΔＥＶ＝−０．９７ＥＶをフル充電電圧３１５Ｖで発光した場合のＧＮｏ（Ｇ２）に換算すると、次の式３より、Ｇ２＝４．３となる。
式３
2012037803.tif 000007
電圧３１５ＶでＧ２＝４．３を得るのに必要な発光時間ｔ２は、表２より１５８μｓｅｃが最も近い値であり、よって、発光時間ｔ２＝１５８μｓｅｃと決定する。
【００４５】
このようにして、ステップＳ００５で、ダミー発光量が上記Ｇ２とｔ１を求めることによって決定され、このダミー発光条件にしたがいダミー発光が行われ（Ｓ００６）、メインコンデンサ１２の充電電圧が目標の２２５Ｖまで降下する。この充電電圧Ｖ１＝２２５Ｖ、および、既にステップＳ００４で求められている発光時間ｔ１（＝７００μｓｅｃ）の条件のもとで本発光が行われ（Ｓ００７）、目標のＧＮｏ≒４および色温度５４００Ｋの最適なストロボ撮影条件のもとで撮影が行われる。
【００４６】
以上説明した実施例によれば、被写体に対応した色温度のストロボ光を照射するために、メインコンデンサの適切な充電電圧が得られるようにダミー発光を行って上記充電電圧を降下させ、さらに、発光時間を適切に制御するようになっている。したがって、従来の色温度を調整可能なストロボ発光装置のように、撮影動作中に瞬時に色温度を測定して色温度を調整するものではないから、高い精度で色温度を調整することができる。また、撮影終了後の色温度算出値に基づいてホワイトバランス調整を行う従来例によれば、色温度補正に限度があるが、本発明の上記実施例によれば、ホワイトバランス調整による色温度補正ではなく、ストロボ光のダミー発光によって、予め被写体に対応した色温度を判断し、この色温度でストロボ光を本発光させて撮影するため、被写体に対応した適切な色温度のストロボ光によって、高品質の画像を得ることができる。本発光の前に上記ダミー発光を行うことにより、被写体の目が赤く写るいわゆる赤目現象を軽減することができる。したがって、上記ダミー発光は、赤目軽減用の発光を兼ねている。
【実施例２】
【００４７】
図２に示す第１実施例では、ストロボ発光装置をダミー発光させてメインコンデンサの充電電圧を降下させ、本発光で、被写体に対応した適切な色温度のストロボ光を照射するように構成されていたが、次に説明する第２実施例では、放電回路をオン、オフ制御することにより、メインコンデンサの充電電圧を適正な値まで降下させるように構成されている。図８は第２実施例を示していて、図２に示す第１実施例に、抵抗やスイッチングトランジスタなどからなる放電回路が付加された構成になっている。したがって、付加された放電回路を重点的に説明する。図９は第２実施例の動作を示している。
【００４８】
図８において、メインコンデンサ１２の両端（一端は接地されている）には、トランジスタ３２、抵抗２７、抵抗２８が直列に接続されている。この直列回路は、トランジスタ３２がオンすることによってメインコンデンサ１２の放電回路を構成する。トランジスタ３２のベースは抵抗２３、トランジスタ２２を介して接地され、トランジスタ２２がオンすることによりトランジスタ３２をオンするように構成されている。トランジスタ２２のベースはバイアス抵抗２４を介して接地されるとともに抵抗２５を介して放電制御用信号２９が入力されるようになっている。放電制御用信号２９は、図６に示す制御系統において、演算処理ユニット６あるいは発光制御部５から出力されるようになっている。抵抗２７と抵抗２８の接続点からは、トランジスタ３２がオンのときメインコンデンサ１２の端子電圧に比例した電圧検出信号３０が出力されるようになっている。この電圧検出信号３０は演算処理ユニット６あるいは発光制御部５に入力され、メインコンデンサ１２の端子電圧の調整ないしは制御に用いられるようになっている。トランジスタ２２、３２は高耐圧のトランジスタが用いられる。
【００４９】
発光動作を行わない通常時は、放電制御用信号２９はローレベルで、トランジスタ２２はオフ、トランジスタ３２もオフであり、メインコンデンサ１２の充電電荷は放電されない。ストロボ発光装置による同期発光撮影を行うに際して、ストロボ光の色温度を調整する必要がある場合は、放電制御用信号２９をハイレベルにし、トランジスタ２２，３２をオンにし、トランジスタ３２、抵抗２７、抵抗２８による放電回路を閉成してメインコンデンサ１２の充電電荷を放電する。この放電によるメインコンデンサ１２の端子電圧の変化を、抵抗２７、抵抗２８による分圧値である電圧検出信号３０を前記演算処理ユニット６などでモニタリングする。モニタリングしている電圧検出信号３０が、所望の色温度のストロボ光を得ることができるメインコンデンサ１２の端子電圧に対応した電圧値まで降下したとき放電制御用信号２９をローレベルにしてトランジスタ２２，３２をオフにし、メインコンデンサ１２の放電を停止させる。このメインコンデンサ１２の充電電圧のもとで本発光を行い、このストロボ光に同期させて写真撮影を行う。
【００５０】
図９は、上記第２実施例の一連の動作を示している。図９において、被写体の色温度計測（Ｓ１０１）、プリ発光（Ｓ１０２）、測光（本発光ＧＮｏ値＝Ｇ１決定：Ｓ１０３）、本発光条件決定（充電電圧Ｖ１、発光時間ｔ１：Ｓ１０４）までは、図７に示す第１実施例のステップＳ００４までの動作と同じである。上記本発光条件である充電電圧Ｖ１、発光時間ｔ１は、第１実施例の場合と同様に、被写体の色温度に対応したストロボ光の色温度を得るためのメインコンデンサ１２の充電電圧と発光時間である。第２実施例では、本発光条件決定ステップ（Ｓ１０４）の次に、図８について説明した抵抗２７，２８やスイッチングトランジスタ２２，３２などからなる放電回路の閉成による放電（Ｓ１０５）が行われ、メインコンデンサ１２の充電電圧が所定の電圧値に調整される。このメインコンデンサ１２の充電電圧によって本発光（Ｓ１０７）が行われ、この本発光によって照明された被写体が撮影される。
【００５１】
第２実施例によれば、抵抗２７，２８やスイッチングトランジスタ２２，３２などからなる放電回路によってメインコンデンサ１２の充電電圧を所望の電圧に調整するため、第１実施例との比較において、プリ発光と本発光との間でダミー発光を行わなくても所望の色温度のストロボ光を得ることができる。
【実施例３】
【００５２】
第１実施例、第２実施例はいずれも、メインコンデンサ１２をフル充電しておき、所望の色温度のストロボ光が得られるメインコンデンサ１２の充電電圧になるまでメインコンデンサ１２の電荷を放電させるものである。したがって、充電電荷の一部を無駄に捨てることになる。そこで、充電電荷を無駄に捨てないように工夫することが望ましい。
また、マクロモードでの撮影の場合、一般的に被写体は数十ｃｍ以下の至近距離にあるため、ストロボ光による同期発光撮影に必要な発光量（ＧＮｏ）は僅かである。
【００５３】
そこで、次に説明する第３実施例では、本発光条件を決定するためのモニタリング時はメインコンデンサ１２の充電電圧を低い電圧に抑え、プリ発光による測光の結果上記充電電圧で十分である場合はそのまま本発光による同期発光撮影を行い、上記充電電圧では不足の場合はメインコンデンサ１２を再充電するように構成されている。また、測光のためのプリ発光から本発光までに、メインコンデンサ１２を充電する必要がある場合に、この充電に時間を要するという新たな技術課題が生じるので、第３実施例では、上記充電時間がなるべく短くて済むような工夫がなされている。図１０は第３実施例の動作を示す。
【００５４】
図１０において、被写体の色温度計測（Ｓ２０１）、プリ発光（Ｓ２０２）、測光（本発光ＧＮｏ値＝Ｇ１決定：Ｓ２０３）、本発光条件決定（充電電圧Ｖ１、発光時間ｔ１：Ｓ２０４）までは、前記実施例の動作と同じである。ただし、プリ発光（Ｓ２０２）は、メインコンデンサ１２の充電電圧を低い電圧Ｖｌｏｗに抑え、少ない発光量のもとで測光し、測光結果に基づいて本発光条件を決定する。上記低い電圧Ｖｌｏｗは、設計思想に基づいて任意に設定すればよいが、色温度調整のために変化させるメインコンデンサ１２の充電電圧の下限値に設定するとよい。例えば、メインコンデンサ１２の充電電圧を前述のように、３１５Ｖ、３０５Ｖ、２８５Ｖ、２６５Ｖ、２４５Ｖ、２２５Ｖ、２０５Ｖというように切り換える場合、下限値の２０５Ｖを低い電圧Ｖｌｏｗとするとよい。
【００５５】
本発光条件決定後、上記のようにメインコンデンサ１２の低い充電電圧でフル発光（充電電荷を全て放電させて発光すること）させた場合の発光量（ＧＮｏ）が本発光で必要な発光量（ＧＮｏ）より多いか否かを判断する（Ｓ２０５）。このステップＳ２０５において低い充電電圧でフル発光させた場合の発光量が本発光で必要な発光量より多い場合は、本発光（Ｓ２０６）によって同期発光撮影を行う。上記ステップＳ２０５において低い充電電圧でフル発光させた場合の発光量が本発光で必要な発光量より少ない場合は、メインコンデンサ１２を本発光で必要な発光量が得られるまで充電し（Ｓ２１６）、次に本発光（Ｓ２０６）によって同期発光撮影を行う。
【００５６】
第３実施例によれば、メインコンデンサ１２を、その充電電圧の下限値で充電し、その充電電圧のもとでの発光量が、本発光で必要な発光量に足りていればその充電電圧で本発光を行い、本発光で必要な発光量に足りない場合は、この足りない分を充電して発光させるように構成されているため、メインコンデンサの充電電荷を有効に利用することができ、電源電池の浪費を解消することができる。本発光で必要な発光量を補うためにメインコンデンサを充電する場合であっても、充電に必要な時間を短縮することができる。
【００５７】
図４から明らかなように、短時間の発光領域では色温度の変化量が大きく、発光時間が長くなると、色温度の変化量は小さくなる。第３実施例によれば、マクロモードで撮影するとき、メインコンデンサの充電電圧を抑えて発光量を抑え、発光時間を長くすることができるため、被写体が至近距離にあるにもかかわらず、色温度の変化量の少ないストロボ光によって、色温度の安定した画像を得ることができる。
【００５８】
本発明に係るストロボ発光装置のメインコンデンサとして、前述のようにアルミ電解コンデンサを用いることができる。アルミ電解コンデンサをメインコンデンサとするストロボ発光装置をカメラに内蔵する場合、一般的には、アルミ電解コンデンサの仕様を、耐圧が３００〜３５０Ｖで、容量は数１０〜数１００μＦ程度に設定している。アルミ電解コンデンサは、高耐圧で高容量のものを得ることができる反面、自己放電が比較的大きいため、ストロボ発光や強制的な放電をしなくても、時間の経過とともに充電電圧が比較的早く低下する。したがって、測光や測距を開始する第１レリーズのタイミングでメインコンデンサの充電電圧を制御するよりも、本発明の各実施例のように、撮影を実行する第２レリーズのタイミングすなわち本発光のタイミングで、メインコンデンサの電圧を制御するのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係るストロボ発光装置は、カメラに内蔵されたストロボ発光装置であってもよいし、カメラに外付けされるストロボ発光装置でもよい。また、カメラに外付けされるストロボ発光装置の場合、ストロボ発光装置内で色温度調整が完結する汎用のストロボ発光装置であってもよいし、カメラの制御回路と連携を取りながら色温度調整が行われる特定の形式のカメラに専用のストロボ発光装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
２    色温度計測素子
５    発光制御部
１０    ストロボ発光装置
１１    昇圧回路
１２    メインコンデンサ
１３    放電発光管（キセノン管）
１４    トリガ回路
１５    倍圧回路
１６    トリガコンデンサ
１７    トリガトランス
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開平０５−１３４３０１号公報
【特許文献２】特許第３３４０４８６号公報
【特許文献３】特許第３４１７６１３号公報
【特許文献４】特許第３３６７４９８号公報
【特許文献５】特許第３３２０８６３号公報
【特許文献６】特許第３７５３５２０号公報
【図１】
2012037803.tif 000008
【図２】
2012037803.tif 000009
【図３】
2012037803.tif 000010
【図４】
2012037803.tif 000011
【図５】
2012037803.tif 000012
【図６】
2012037803.tif 000013
【図７】
2012037803.tif 000014
【図８】
2012037803.tif 000015
【図９】
2012037803.tif 000016
【図１０】
2012037803.tif 000017