説明

温度検出装置、電子閃光装置、およびカメラ

【課題】透光部材の温度を正確に検出すること。
【解決手段】温度検出装置は、光源40からの光を透過する透光部材44と、抵抗率に温度依存性を有し、透光部材44の面に形成されている透明導電膜と、透明導電膜の抵抗値に基づいて透光部材44の温度を検出する温度検出手段42とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温度検出装置、電子閃光装置、およびカメラに関する。
【背景技術】
【0002】
カメラに用いる電子閃光装置の過熱防止技術が知られている(特許文献1参照)。電子閃光装置では、発光管が光を放出すると同時に、大量の熱も発生する。また、発光管が発する光エネルギーがフレネルレンズなどの透光部材に集中するため、透光部材の温度が上昇する。温度検出のためにサーミスタや熱電対などの熱センサを透光部材に直接配設すると、該センサの影が生じる。そこで、従来の技術では影を生じさせない反射鏡に熱センサが配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−255448号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、透光部材と異なる位置へ熱センサを配設すると、透光部材の正確な温度がわからないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明による温度検出装置は、光源からの光を透過する透光部材と、抵抗率に温度依存性を有し、透光部材の面に形成されている透明導電膜と、透明導電膜の抵抗値に基づいて透光部材の温度を検出する温度検出手段と、を備えることを特徴とする。
本発明による電子閃光装置は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の温度検出装置と、撮影補助光を発する発光体と、発光体からの光を透過した透光部材の温度が所定温度を超えたことが温度検出手段によって検出された場合にこれを知らせる報知手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によるカメラは、請求項5〜7のいずれか一項に記載の電子閃光装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、透光部材の温度を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の一実施の形態によるフラッシュ装置を装着したカメラシステムの外観図である。
【図2】カメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。
【図3】フラッシュ装置の構成を例示する図である。
【図4】発光部の構成を説明する図である。
【図5】透光部材を被写体側から見た図である。
【図6】温度検出回路の構成を例示する図である。
【図7】検出電圧と検出温度との関係を例示する図である。
【図8】透明導電膜に対する配線例を説明する図である。
【図9】変形例2による透明導電膜の成膜パターンを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるフラッシュ装置を装着したカメラシステムの外観図である。図1において、カメラ本体10に交換可能な撮影レンズ20が装着されている。カメラ本体10を被写体側から見て左上部に、レリーズボタン11が設けられる。カメラ本体10の中央上部に配設されているアクセサリシュー(不図示)に、フラッシュ装置30が装着されている。
【0009】
図2は、図1のカメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。図2において、フラッシュ装置30は、アクセサリシューに備えられている通信用端子51を介して発光開始を指示するタイミング信号、発光量を指示する信号、発光準備中(充電中)や発光準備完了を示す信号などをCPU101との間で送受信する。
【0010】
CPU101はASICなどによって構成される。CPU101は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。
【0011】
撮影レンズ20(図1)を通過してカメラ本体10に入射した被写体光束は、シャッタユニット105を介してCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどによって構成される撮像素子(不図示)に導かれる。シャッタユニット105は、撮影時にCPU101からの指示に応じて所定のタイミングでシャッタ幕を開き、シャッタ速度に対応する露光時間が経過するとシャッタ幕を閉じる。
【0012】
操作部材107は、レリーズボタン11(図1)の押下げに連動するレリーズスイッチ、および各種設定を行う操作スイッチ群を含み、操作内容に応じた操作信号をCPU101へ出力する。たとえば、フラッシュ装置30に対する発光許可/発光禁止、および赤目軽減発光などの設定操作に応じて設定操作信号をCPU101へ出力する。
【0013】
測距装置102は、撮影レンズ20による焦点調節状態を検出し、検出信号をCPU101へ出力する。焦点調節情報の取得は、たとえば、公知の位相差検出方式によって行う。CPU101は、レンズ駆動ユニット104へ指示を送り、上記焦点調節状態に応じて撮影レンズ20内のフォーカスレンズ(不図示)を光軸方向に進退駆動させ、撮影レンズ20の焦点位置を調節する。なお、測距装置102による焦点検出信号は主要被写体までの距離(撮影距離)に対応する距離情報となる。
【0014】
測光装置103は、撮影レンズ20を通して被写体光量を検出し、検出信号をCPU101へ出力する。CPU101は、この検出信号を用いて被写体輝度を算出し、算出した輝度情報を用いて露出演算を行う。CPU101は、ISO感度を変更して露出演算を行うこともできる。
【0015】
図3は、フラッシュ装置30の構成を例示する図である。図3において、フラッシュ装置30は、制御回路31と、カメラ通信回路32と、昇圧回路33と、定電圧回路34と、充電電圧検出回路35と、ダイオード36と、主コンデンサ37と、発光制御回路38と、トリガー回路39と、キセノン発光管40と、倍電圧回路41と、温度検出回路42と、情報表示部43と、透光部材44とを有し、電池60が装填されている。
【0016】
制御回路31は、フラッシュ装置30内の各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。制御回路31は、カメラ通信回路32を介してカメラ本体10のCPU101(図2)との間で通信を行う。制御回路31は、通信用端子51を介して昇圧開始信号が入力されると、昇圧回路33に昇圧開始を指示する。
【0017】
昇圧回路33は、DC−DCコンバータによって構成され、電池60による電圧を昇圧(たとえば、330V)する。主コンデンサ37は、昇圧後の電圧でダイオード36を介して充電される。充電電圧検出回路35は、主コンデンサ37の充電電圧が所定電圧Veに達すると、制御回路31へ昇圧終了を知らせる。制御回路31は、情報表示部43にパイロットランプを点灯させるとともに、発光準備完了を示す信号をカメラ通信回路32からカメラ本体10のCPU101(図2)へ送信させる。
【0018】
キセノン発光管40は、以下のように放電制御される。カメラ本体10のCPU101から通信用端子51を介して発光を指示する信号が送信されると、制御回路31は発光制御回路38へ指示を送り、スイッチング素子38aをオンさせる。倍電圧回路41は、スイッチング素子38aがオンされると、キセノン発光管40の両電極間に主コンデンサ37の充電電圧の2倍以上の電圧を生成し、キセノン発光管40をより発光しやすくする。トリガー回路39は、スイッチング素子38aがオンされるとトリガー用の電圧を発生し、このトリガー電圧をキセノン発光管40のトリガー電極(不図示)へ印加する。印加されたトリガー電圧によってキセノン発光管40内でキセノンガスが励起され、短期間に数十A〜百A以上の発光電流がキセノン発光管40を流れ、キセノン発光管40が閃光発光する。すなわち、主コンデンサ37内に蓄積されていた電気エネルギーがキセノン発光管40を通じて放電されることにより、撮影補助光を発する。
【0019】
キセノン発光管40は、スイッチング素子38aがオンすると直ちに発光を開始し、その発光強度は最大値まで上昇する。発光強度は主コンデンサ37内の蓄積エネルギーの減少とともに低下し、主コンデンサ37の蓄積エネルギーが空になると発光が終了する。なお、実際の撮影時には、蓄積エネルギーを全て放出する前にキセノン発光管40への電力供給が停止されることにより、キセノン発光管40が発する光量が所定光量に制御される。
【0020】
温度検出回路42は、透光部材44の表面温度を示す信号を検出し、該検出信号を制御回路31へ送出する。定電圧回路34は、電池60の残容量にかかわらず所定の電源電圧Vccを発生し、該電圧を制御回路31へ供給する。
【0021】
図4は、発光部の構成を説明する図である。図4において、キセノン発光管40の前方(被写体側であって図において右方)へ光を導くように反射鏡46が配設される。反射鏡46で反射された光、およびキセノン発光管40からの直接光は、透光部材44に集められる。透光部材44は、たとえばフレネルレンズによって構成されており、キセノン発光管40が発した光を被写体側へ所定パターンで配光する。
【0022】
なお、キセノン発光管40は、図において矢印方向に進退移動自在に構成されており、キセノン発光管40と反射鏡46との間隔を変更可能である。また、反射鏡46と透光部材44との間隔も変更可能である。広い照明画角を要する場合はキセノン発光管40と反射鏡46または反射鏡46と透光部材44との間隔を狭くし、狭い照明画角を要する場合はキセノン発光管40と反射鏡46または反射鏡46と透光部材44との間隔を広くする。
【0023】
図5は、透光部材44を被写体側から見た図である。透光部材44の表面には、たとえば、錫ドープ酸化インジウム(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜45が成膜されている。透明導電膜45は、たとえば、透光部材44の略中央部を左右に横断するように設けられる。透明導電膜45の成膜位置は、透光部材44において最も温度上昇しやすい領域(すなわち、光のエネルギー密度が高い領域)を含む。
【0024】
図6は、温度検出回路42の構成を例示する図である。図6において、基準抵抗器421と透光部材44上の透明導電膜45とが直列に接続された上で、これらの合成抵抗に電圧Vccが印加される。上記温度検出回路42は、透明導電膜45の抵抗値R45に基づく電圧Vを検出する。
【0025】
検出電圧Vは、次式(1)によって算出される。
V=Vcc×R45/(R421+R45) (1)
ただし、Vccは定電圧回路34から供給される電圧である。R421は基準抵抗器421の抵抗値である。
【0026】
図7は、検出電圧Vと検出温度(透光部材44の表面温度)との関係を例示する図である。透明導電膜45を構成する錫ドープ酸化インジウムは、その抵抗率が温度依存性を有する。このため、透明導電膜45の抵抗値R45は、透光部材44の温度の上昇とともに増加し、温度が高いほど検出温度Vが高くなる。検出温度Vの読み取りは、たとえばキセノン発光管40による1回の発光終了直後に行えばよい(発光時の電磁波ノイズによる誤認識を防ぐため)。制御回路31は、たとえば、検出電圧Vを引数として検出温度を読み出すように構成したLUT(ルックアップテーブル)をあらかじめ内部の不揮発性メモリに記憶している。制御回路31は、温度検出回路42からの検出信号を用いて、透光部材44の表面温度をLUTから取得する。なお、ルックアップテーブルを記憶する代わりに検出電圧Vを変数とする関数を記憶するようにしてもよい。この場合は、検出電圧Vを変数に代入することによって透光部材44の表面温度を算出する。
【0027】
図8は、透明導電膜45に対する配線材49a、49bの配線例を説明する図である。透光部材44の両端(図5の左右端に対応)において、透明導電膜45に導電性ゴム47a、47bを接着する。そして、透光部材44との間で導電性ゴム47a、47bを挟むように、配線用基板48a、48bをさらに接着する。配線用基板48a、48bには、それぞれ配線材49a、49bをハンダ付けする。配線材49a、49bは、一方をGNDに接続し、他方は基準抵抗器42と接続する。これは、透明導電膜45の抵抗値を温度検出回路に接続するための一例であり、これに限定するものではない。
【0028】
透光部材44の表面温度は、キセノン発光管40による単位時間当たりの放電エネルギーが高いほど上昇する。具体的には、フラッシュ装置30を発光させるフラッシュ撮影を連続して行う場合に温度が上昇しやすい。制御装置31は、検出温度が透光部材44を構成する材料の融点より低い材料軟化温度よりさらに所定値低い温度に達すると、カメラ通信回路32へ指示を送り、カメラ本体10側のCPU101へ透光部材44の温度上昇を伝える。
【0029】
制御回路31はさらに、情報表示部43に透光部材44の温度上昇を示す表示を行うことにより、撮影者に対して透光部材44の温度上昇を知らせる。撮影者は、たとえば、フラッシュ装置30を発光させないで撮影を行うなどの対処が可能になる。
【0030】
一方、透光部材44の温度上昇を伝えられたカメラ本体10は、たとえば、ISO感度を上げてフラッシュ装置30に新たに指示する発光量を低下させることにより、さらなる温度上昇を抑えるようにフラッシュ装置30に対する制御を行う。
【0031】
また、透光部材44の温度上昇を伝えられたカメラ本体10は、撮影画角を狭く変更するとともに、フラッシュ装置30に新たに指示する照明画角を狭くする。すなわち、キセノン発光管40と反射鏡46や透光部材44との間隔を広くすることによって、さらなる温度上昇を抑えるようにフラッシュ装置30に対する制御を行う。
【0032】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)フラッシュ装置30の温度検出部は、キセノン発光管40からの光を透過する透光部材44と、抵抗率に温度依存性を有し、透光部材44の面に形成されている透明導電膜45と、透明導電膜45の抵抗値R45に基づいて透光部材44の温度を検出する温度検出回路42とを備える。これにより、透明導電膜45による影を生じさせることなく、透光部材44の温度を直接的に、かつ正確に検出できる。正確に検出できることで、透光部材44以外の他の部材についての検出温度から透光部材44の温度を推定する場合に比べてマージンを大きく確保しなくてよいので、温度上昇が許容範囲いっぱいになるまでフラッシュ発光させることができる。
【0033】
(2)透明導電膜45は、錫ドープ酸化インジウムで構成するので、キセノン発光管40からの光の減衰を抑えて適切に透光部材44の温度を検出できる。
【0034】
(3)透明導電膜45は、透光部材44の一方の面に形成するので、両方の面に形成する場合に比べて簡単に構成できる。
【0035】
(4)フラッシュ装置30は、上述した温度検出部と、撮影補助光を発する発光体キセノン発光管40と、該キセノン発光管40からの光を透過した透光部材44の温度が所定温度を超えたことが上記温度検出部によって検出された場合にこれを知らせる情報表示部43とを備えるようにした。これにより、撮影者は、フラッシュ装置30を発光させないで撮影を行うなどのさらなる温度上昇を避けるように対処できる。
【0036】
(5)上記所定温度は、カメラ本体10のISO感度を高く変更し、当該ISO感度の変更に応じて撮影補助光の光量を低減するための温度としたので、撮影者が温度上昇に気づかなくても、さらなる温度上昇を防止できる。また、撮影補助光の光量を低減することによる露出不足をISO感度のアップで補うことができる。
【0037】
(6)上記所定温度は、カメラ本体10の撮影画角を狭く変更し、当該撮影画角の変更に応じて撮影補助光の照明画角を狭く変更するための温度としたので、撮影者が温度上昇に気づかなくても、さらなる温度上昇を防止できる。また、照明画角と撮影画角のミスマッチを防ぐことができる。
【0038】
(変形例1)
透光部材44の面に成膜する透明導電膜45の形状は、図5に例示するものに限らず、透光部材44の面を覆うように成膜させたものでもよい。なお、配線材49a、49bを図5に例示する透光部材44の左右両端に配線する場合、透明導電膜45の抵抗値R45に寄与するのは、主として左右両端の配線材取付け部を結ぶ直線状部分であるので、該直線状部分が上記最も温度上昇しやすい領域と合致するように構成する。
【0039】
(変形例2)
また、透光部材44の面に成膜する透明導電膜45の形状を図9に例示するように螺旋状にしてもよい。図9の場合は、透明導電膜45の螺旋パターンの全てが抵抗値R45に寄与する。図9の場合の配線材49a、49bの配線位置は、ともに透光部材44の左端である。
【0040】
(変形例3)
透光部材44を二枚重ねで構成する場合、第1透光部材と第2透光部材の間に透明導電膜を挟むように構成してもよい。
【0041】
(変形例4)
フラッシュ装置30の発光体としてキセノン発光管40を用いる例を説明したが、発光体はキセノン発光管40以外の他の放電発光管を使用してもよい。また、放電発光管の代わりに、LED光源を使用してもよい。
【0042】
(変形例5)
透光部材44はフレネルレンズに限らず、フィルタなどの他の光学部材にも適用してよい。
【0043】
(変形例6)
フラッシュ装置30をカメラ本体10に直接装着する場合に限らず、カメラ本体10とフラッシュ装置30との間で無線通信を介して発光制御を行う場合にも、本発明を適用してよい。フラッシュ装置30が撮影者の近傍に配設されておらず、撮影者がフラッシュ装置30に備えられている情報表示部43を直接確認できない場合でも、無線通信によって透光部材44の温度上昇を撮影者に伝えることができる。
【0044】
(変形例7)
本発明は、フラッシュ装置30のみならず、フラッシュ装置を内蔵するカメラにも適用してよい。また、本発明を、光源部における発熱が生じるプロジェクタ装置にも適用して構わない。
【0045】
(変形例8)
透明導電膜45の構成例として錫ドープ酸化インジウム(ITO)を説明したが、透明性および導電性を有する他の構成例として、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)等を用いることができる。また、金の微細な繊維を配合した高分子膜、マグネシウムを用いるものでもよい。
【0046】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【0047】
10…カメラ本体
30…フラッシュ装置
31…制御回路
32…カメラ通信回路
33…昇圧回路
37…主コンデンサ
38…発光制御回路
40…キセノン発光管
42…温度検出回路
43…情報表示部
44…透光部材
45…透明導電膜
46…反射鏡

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源からの光を透過する透光部材と、
抵抗率に温度依存性を有し、前記透光部材の面に形成されている透明導電膜と、
前記透明導電膜の抵抗値に基づいて前記透光部材の温度を検出する温度検出手段と、
を備えることを特徴とする温度検出装置。
【請求項2】
請求項1に記載の温度検出装置において、
前記透明導電膜は、錫ドープ酸化インジウムで構成されることを特徴とする温度検出装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の温度検出装置において、
前記透明導電膜は、前記透光部材の一方の面に形成されていることを特徴とする温度検出装置。
【請求項4】
請求項1または2に記載の温度検出装置において、
前記透明導電膜は、前記透光部材を構成する第1透光部材および第2透光部材の間に形成されていることを特徴とする温度検出装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項に記載の温度検出装置と、
撮影補助光を発する発光体と、
前記発光体からの光を透過した前記透光部材の温度が所定温度を超えたことが前記温度検出手段によって検出された場合にこれを知らせる報知手段と、
を備えることを特徴とする電子閃光装置。
【請求項6】
請求項5に記載の電子閃光装置において、
前記所定温度は、前記カメラのISO感度を高く変更し、当該ISO感度の変更に応じて前記撮影補助光の光量を低減するための温度であることを特徴とする電子閃光装置。
【請求項7】
請求項5に記載の電子閃光装置において、
前記所定温度は、前記カメラの撮影画角を狭く変更し、当該撮影画角の変更に応じて前記撮影補助光の照明画角を狭く変更するための温度であることを特徴とする電子閃光装置。
【請求項8】
請求項5〜7のいずれか一項に記載の電子閃光装置を備えることを特徴とするカメラ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−2692(P2012−2692A)
【公開日】平成24年1月5日(2012.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−138441(P2010−138441)
【出願日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】