閃光装置
【課題】 本発明は、閃光の光路を遮ることなく光学部材の温度を精度良く測定する閃光装置を提供する。
【解決手段】 閃光装置は、昇圧部、主コンデンサ、光源部、光学部材、第１温度測定部、第２温度測定部、記憶部及び温度推定部を備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する演算式を記憶する。温度推定部は、演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【解決手段】 閃光装置は、昇圧部、主コンデンサ、光源部、光学部材、第１温度測定部、第２温度測定部、記憶部及び温度推定部を備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する演算式を記憶する。温度推定部は、演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮像装置に用いられる閃光装置では、連続発光を行なった場合に装置内部の温度が上昇する。そのため、装置内部の電源の温度を測定し、電源の電圧を昇圧する昇圧トランスの充電時間をその電源の温度に応じて変更する閃光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、上記の技術では、装置内部の温度上昇を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６２００９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような閃光装置は、通常、光源の前面側（被写体側）に光を集光又は拡散する光学部材を備える。この光学部材は、例えばフレネルレンズ又は半透明板からなる。ここで、連続発光の光量がフルパワーに近い状態下において、電源の温度測定を行なった場合、電源の温度センサが急激な温度上昇に追従できなくなると、実際よりも低い温度を測定してしまう。その結果、光学部材は、連続発光により高温になり、溶けてしまうおそれが生じる。したがって、光学部材の温度を直接測定することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、光学部材に温度センサ等を直接配置すると、閃光の光路を一部遮るため、照射範囲に偏りが生じて光学性能に影響を与えてしまうという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、閃光の光路を遮ることなく光学部材の温度を精度良く測定する閃光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る閃光装置は、昇圧部と、主コンデンサと、光源部と、光学部材と、第１温度測定部と、第２温度測定部と、記憶部と、温度推定部とを備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する演算式を記憶する。温度推定部は、演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【０００８】
第２の発明に係る閃光装置は、昇圧部と、主コンデンサと、光源部と、光学部材と、第１温度測定部と、第２温度測定部と、記憶部と、温度推定部とを備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、昇圧部の温度に基づいて、測定点の温度から光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶する。温度推定部は、閃光の連続発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、光学部材の温度を推定すると共に、昇圧部の温度が閾値に達した場合、その閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、制御部は、温度推定部の推定結果に基づいて、閃光発光を制御する。
【００１０】
第４の発明は、第２又は第３の発明において、演算式は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度の設定値に基づいて算出し、演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する式である。
【００１１】
第５の発明は、第１から第４の何れか１の発明において、光源部と第１温度測定部とは、絶縁体を介して設置されている。
【００１２】
第６の発明は、第１から第５の何れか１の発明において、光学部材は、閃光を集光又は拡散するレンズ部材である。
【００１３】
第７の発明は、第１から第５の何れか１の発明において、光学部材は、閃光を透過させるカバー部材である。
【００１４】
第８の発明は、第１から第７の何れか１の発明において、制御部は、昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御する。
【００１５】
第９の発明は、第８の発明において、制御部は、昇圧部の温度が閾値に達した場合、前回の主コンデンサの充電時より時間間隔を長くする。
【００１６】
第１０の発明は、第１から第７の何れか１の発明において、制御部は、閃光発光の発光間隔を制御する。
【００１７】
第１１の発明は、第１０の発明において、制御部は、昇圧部の温度が閾値に達した場合、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の閃光装置によれば、閃光の光路を遮ることなく光学部材の温度を精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の閃光装置１の構成例を説明するブロック図
【図２】閃光装置１の概略断面図
【図３】発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【図４】発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【図５】閃光装置１の動作の一例を示すフローチャート
【図６】変形例における発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の閃光装置１の構成例を説明するブロック図である。本実施形態の閃光装置１は、例えば、閃光装置を内蔵するカメラや外付けのカメラの閃光装置に適用される。
【００２２】
閃光装置１は、図１に示す通り、電源１０と、昇圧回路１１と、昇圧回路用の温度測定部１２と、整流素子１３と、主コンデンサ１４と、発光回路１５と、キセノン管１６と、レンズ用の温度測定部１７と、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＩＧＢＴ」という）１８と、環境用の温度測定部１９と、メモリ２０と、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１とを備える。
【００２３】
電源１０は、例えば充電電池であり、閃光装置１は、電源１０により電力を供給されて動作する。昇圧回路１１は、いわゆるフライバック式の昇圧回路であって、電圧を昇圧する。この昇圧回路１１は、昇圧動作用の１次コイル及び２次コイル（不図示）を備えている。
【００２４】
昇圧回路用の温度測定部１２は、昇圧回路１１の温度を測定する温度センサである。この温度測定部１２は、昇圧回路１１に直接接して測定可能であり、応答性に優れている。整流素子１３は、１次コイルに流れる1次電流がオフされた瞬間に昇圧回路１１の２次コイルから発生するフライバックパルスを整流する。主コンデンサ１４は、整流された２次電流を電気エネルギとして蓄える。発光回路１５は、主コンデンサ１４に充電された電気エネルギを光エネルギに変換する回路である。具体的には、発光回路１５は、キセノン管１６を放電させることにより閃光発光を行なう。
【００２５】
レンズ用の温度測定部１７は、後述するレンズ２３（図２参照）から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。このレンズ用の温度測定部１７は、一例として温度ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）センサである。そして、ＭＰＵ２１は、レンズ用の温度測定部１７が有する温度検出素子を測定点として、その測定点からの温度のデータを取得する。
【００２６】
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あって、高耐圧、大電流に適した半導体である。ＩＧＢＴ１８を用いることにより、少ない電力で高電力を駆動できるので、発光回路１５は、連続発光の光量がフルパワーに近い状態でキセノン管１６を放電させることができる。
【００２７】
環境用の温度測定部１９は、環境温度を測定する温度ＩＣセンサである。メモリ２０は、書き換え可能な不揮発性のメモリである。メモリ２０は、閃光装置１の制御を行なうプログラム等を予め記憶している。ＭＰＵ２１は、そのプログラムに従い、一例として後述の図５に示すフローの処理を実行する。また、メモリ２０は、昇圧回路１１の温度に応じて、測定点の温度から光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶している（詳細は後述する）。さらに、メモリ２０は、演算式に用いる演算係数等のパラメータを記憶している。
【００２８】
ＭＰＵ２１は、閃光装置１の動作を制御する。ＭＰＵ２１は、温度推定部２１ａと、制御部２１ｂとしても機能する。温度推定部２１ａは、閃光発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、レンズ２３の温度を推定すると共に、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、その閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、レンズ２３の温度を推定する（詳細は後述する）。
【００２９】
制御部２１ｂは、温度推定部２１ａの推定結果に基づいて、閃光発光を制御する。具体的には、制御部２１ｂは、充電制御として昇圧回路１１の昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御する。この場合、制御部２１ｂは、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、前回の主コンデンサ１４の充電時より時間間隔を長くする。つまり、昇圧回路１１の温度に応じて温度推定部２１ａの推定結果が変わるため、制御部２１ｂは、昇圧回路１１の温度をチェックすることにより、上記の時間間隔を制御しても良い。
【００３０】
ここで、レンズ２３の閾値（融点近くの温度）ではなく、昇圧回路１１の閾値を採用しているのは、一般に昇圧回路１１の動作特性に影響を及ぼす温度の方が、レンズ２３の閾値よりも低いためである。なお、昇圧回路１１の閾値は、動作特性に影響を及ぼす温度より低めに設定している。本実施形態では、昇圧回路１１の温度に基づいて、レンズ２３の温度を精度良く推定することにより、昇圧回路１１の動作特性を担保している。
【００３１】
また、制御部２１ｂは、閃光発光の発光間隔を制御しても良い。具体的には、制御部２１ｂは、発光制御として昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【００３２】
図２は、閃光装置１の概略断面図である。閃光装置１は、主な構成として、レンズ用の温度測定部１７、発光部２２と、レンズ２３と、フード２４とを備える。
【００３３】
レンズ２３は、閃光を発する発光部２２の前方に設けられた光学部材の一種であり、一例として、同心円状の不図示のフレネル溝を備えたフレネルレンズを構成する。発光部２２は、光源となるキセノン管１６と、キセノン管１６で発せられた閃光を前方（被写体側）に反射するリフレクタ２５とを備える。リフレクタ２５は、表面に反射層を有する板部材を半円形状に形成した反射部材である。図２では、発光部２２の光軸をＯＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｘｉｓ）で示す。なお、光学部材としては、レンズ２３の代わりに閃光を透過させるカバー部材であっても良い。つまり、閃光装置１では、光学部材としてレンズ２３又はカバー部材を採用することが好ましいからである。
【００３４】
また、レンズ用の温度測定部１７は、絶縁体のフード２４を介して、発光部２２の近傍に設置されている。フード２４は、例えばプラスチック等の合成樹脂からなる。フード２４を設置することにより、閃光装置１では、閃光発光の際、レンズ用の温度測定部１７にトリガの高電圧が飛ばないように絶縁することができる。
【００３５】
次に、通常の連続発光におけるレンズ２３の温度を推定する演算式について説明する。
【００３６】
ここで、一例として、環境温度が、０℃以上２５℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（１）として、
ｙ＝ａｘ＋ｂ （１）の関係が成立する。
【００３７】
また、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（２）として、
ｙ＝Ａｘ＋Ｂ （２）の関係が成立する。
【００３８】
ここで、ｙは、レンズ２３の推定温度、ｘは、レンズ用の温度測定部１７の測定温度である。また、ａ、ｂ、Ａ、Ｂは、実験結果に基づいて、レンズ２３の推定温度と実際のレンズ２３との実測温度が合うように昇圧回路１１の温度に基づいて設定した演算係数であって、一例として、ａ＝１．４、ｂ＝２０、Ａ＝０．２、Ｂ＝５０の値とする。このような値を設定するのは、レンズ２３とレンズ用の温度測定部１７の測定点とは、フード２４を介して離れているため、フード２４の熱伝達係数を考慮しているためである。
【００３９】
なお、設定した値において大文字と小文字とは、値が異なる（以下同様）。すなわち、小文字は、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲で適用される。大文字は、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲で適用される。温度推定部２１ａは、環境温度に応じて演算式を使い分ける。これにより、温度推定部２１ａは、レンズ２３の温度をより精度良く推定できる。つまり、温度推定部２１ａは、レンズ２３の温度を間接的に精度良く測定できることとなる。
【００４０】
次に、高速連続発光におけるレンズ２３の温度を推定する演算式について説明する。ここで、本実施形態では、高速連続発光に伴う昇圧回路１１の温度上昇に伴って、温度推定部２１ａの推定温度がレンズ２３の温度に追従できるようにするため、以下の演算係数（３）〜（６）を定義する。演算係数は、レンズ用の温度測定部１７の測定温度（ｘ）とレンズ２３の温度（ｙ）との相関関係を示す。
【００４１】
ＫＴｂｓｔ１＝Ｔｂｓｔ×ｕ＋ｍ （３）
ＫＴｂｓｔ２＝Ｔｂｓｔ×ｖ＋ｎ （４）
ＫＴｂｓｔ３＝Ｔｂｓｔ×Ｕ＋Ｍ （５）
ＫＴｂｓｔ４＝Ｔｂｓｔ×Ｖ＋Ｎ （６）
ここで、Ｔｂｓｔは、昇圧回路用の温度測定部１２が測定した昇圧回路１１の温度、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖは、係数（変数）、ｍ、ｎ、Ｍ、Ｎは、定数である。但し、ＫＴｂｓｔ１〜ＫＴｂｓｔ４は、昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）が所定の温度（常温）で、０（ゼロ）の値となることとする。
【００４２】
したがって、高速連続発光に伴う昇圧回路１１の温度上昇を考慮した場合、環境温度が、０℃以上２５℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（７）として
ｙ＝（ａ＋ＫＴｂｓｔ１）ｘ＋（ｂ＋ＫＴｂｓｔ２） （７）
の関係が成立する。つまり、（７）式は、（１）式を高速連続発光にも適用できるように一般化した演算式である。
【００４３】
また、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（８）として、
ｙ＝（Ａ＋ＫＴｂｓｔ３）ｘ＋（Ｂ＋ＫＴｂｓｔ４） （８）
の関係が成立する。つまり、（８）式は、（２）式を高速連続発光にも適用できるように一般化した演算式である。なお、本実施形態では、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖ、ｍ、ｎ、Ｍ、Ｎについても、実験により、フード２４の熱伝達係数を考慮しつつ、レンズ２３の推定温度と実際のレンズ２３との実測温度が合うように求めている。この場合、本実施形態では、昇圧回路１１の温度の設定値（Ｔｂｓｔ）を閾値の温度に設定し、演算係数を算出する。
【００４４】
温度推定部２１ａは、環境温度に応じて、演算式（７）又は演算式（８）を用いることにより、レンズ２３の温度（ｙ）を推定する。すなわち、温度推定部２１ａは、演算式（７）又は演算式（８）を用いることにより、上記の演算係数と、レンズ用の温度測定部１７の測定温度（ｘ）とに基づいて、レンズ２３の温度（ｙ）を推定する。以下、上記の演算式の適用例について具体的に説明する。
【００４５】
図３、図４は、発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図である。図３は、通常の連続発光の場合であり、図４は、高速連続発光の場合について示している。横軸は、発光回数、縦軸は、温度（℃）を示す。図３、図４は、工場出荷前に、上記の実験により得られたデータに基づいて作成される。図３、図４において、グラフ（ａ）は、レンズ２３の実測温度の変化を表している。すなわち、実験では、温度ＩＣセンサをレンズ２３に実際に接触させて測定している。グラフ（ｂ）は、昇圧回路用の温度測定部１２を用いた昇圧回路１１の温度の変化を表している。グラフ（ｃ）は、温度推定部２１ａにより演算式を用いて推定されたレンズ２３の温度の変化を表している。グラフ（ｄ）は、レンズ用の温度測定部１７を用いた測定点の温度変化を表している。すなわち、グラフ（ｄ）は、レンズ２３の近傍の温度変化を表している。
【００４６】
図３において、通常の連続発光の場合、温度推定部２１ａは、演算式（１）又は（２）を適用して、レンズ２３の温度を推定する。例えば、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を用いる。図３では、通常の連続発光の一例として、１０秒間隔で５０回の閃光発光を行なった場合について例示している。ここで、図３では、昇圧回路１１の閾値（以下「第１閾値」という）は、一例として９０℃とし、レンズ２３の閾値（以下「第２閾値」という）は、一例として１３０℃とする（図４も同様）。
【００４７】
図３に示す通り、昇圧回路１１の温度は、５０回の閃光発光を行なっても第１閾値には達しない（グラフ（ｂ）参照）。また、測定点の温度も、５０回の閃光発光を行なっても第２閾値には達しない（グラフ（ｄ）参照）。さらに、レンズ２３の実測温度（グラフ（ａ）参照）と演算式（２）による推定温度（グラフ（ｃ）参照）は、ほぼ一致する。すなわち、通常の連続発光の場合、温度推定部２１ａの推定温度がレンズ２３の温度に追従できることを示している。
【００４８】
一方、図４において、高速連続発光の場合、温度推定部２１ａは、先ず、演算式（１）又は（２）を適用して、レンズ２３の温度を推定する。例えば、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を用いる。図３では、高速連続発光の一例として、フルパワーに近い状態下において２秒間隔で閃光発光を行なった場合について例示している。
【００４９】
図４に示す通り、昇圧回路１１の温度の上昇率は、図３と比較して大きくなる。そのため、演算式（２）を用いた場合、レンズ２３の実測温度と温度推定部２１ａによる推定温度とに開きが生じてくる（グラフ（ａ）、（ｃ）参照）。例えば、発光回数３０回において、昇圧回路１１が第１閾値（９０℃）に達した時に、レンズ２３の実測温度も第２閾値（１３０℃）に近い値になっている。しかし、演算式（２）を用いた場合、温度推定部２１ａは、推定温度として約１００℃を推定するため、このまま高速連続発光を続けると、レンズ２３が溶けるおそれが生じる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、その第１閾値に達した時より適用する演算式（８）に基づいて、レンズ２３の温度を精度良く推定するように演算式を変更する。演算式（８）の結果を示すグラフは、グラフ（ｅ）となる。なお、発光回数３０回において、図中に示す上向きの矢印は、演算式を変更した時点であることを示している。つまり、演算式（８）では、レンズ２３の実測温度（グラフ（ａ）参照）のグラフに合うように、予めＵ（係数）、Ｍ（定数）が設定される。
【００５１】
なお、実験では、レンズ２３とレンズ用の温度測定部１７とは、フード２４を介しているため、フード２４の熱伝達係数の影響により、レンズ用の温度測定部１７の測定温度は、同時刻において、レンズ２３よりも低くなる。すなわち、レンズ２３の温度上昇に対しレンズ用の温度測定部１７の温度検出素子の温度上昇は、フード２４の熱伝達係数の影響により遅れるためである。この影響は、昇圧回路１１の温度の上昇率に依存する。そのため、本実施形態では、上述した通り、フード２４の熱伝達係数の影響を考慮して、演算係数を決定する。つまり、演算係数は、フード２４等の使用する絶縁体によって値が変化する。
【００５２】
以上、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、演算式（２）を演算式（８）に変更することにより、レンズ２３の温度を精度良く推定できる。
【００５３】
次に、閃光装置１の動作について説明する。なお、閃光装置１は、例えば、外付けの電子カメラのホットシュー（不図示）を介して装着される。そして、閃光装置１のＭＰＵ２１は、電子カメラ側から制御信号を受信して、閃光発光を行なうこととする。
【００５４】
図５は、閃光装置１の動作の一例を示すフローチャートである。このフローの処理は、閃光装置１の電源１０がオンされると開始する。
【００５５】
ステップＳ１０１：ＭＰＵ２１は、初期チェックを行なう。具体的には、ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１を駆動する。また、ＭＰＵ２１は、昇圧回路用の温度測定部１２、レンズ用の温度測定部１７及び環境用の温度測定部１９に指示を出して、それぞれの温度の測定を開始させる。ＭＰＵ２１は、各温度測定部の出力するデータを、時系列に沿ってメモリ２０に一時的に記録する。また、ＭＰＵ２１の温度推定部２１ａは、例えば、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、演算式（２）を用いて、レンズ２３の温度の推定を開始する。
【００５６】
ステップＳ１０２：ＭＰＵ２１は、主コンデンサ１４の充電を開始する。具体的には、ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１に指示を出して、フライバック式の制御により電圧を昇圧する。これにより、整流素子１３は、１次コイルに流れる1次電流がオフされた瞬間に昇圧回路１１の２次コイルから発生するフライバックパルスを整流する。そして、主コンデンサ１４は、整流された２次電流を電気エネルギとして蓄える。
【００５７】
ステップＳ１０３：ＭＰＵ２１は、電源オフの有無を判定する。具体的には、電源オフの指示を示す信号を受け付けた場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、図５に示すフローの処理を終了させる。一方、電源オフの指示を示す信号を受け付けない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０４の処理に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０４：ＭＰＵ２１は、閃光発光の指示入力の有無を判定する。具体的には、閃光発光の指示を示す信号（閃光発光用のトリガ信号）を電子カメラ側から受け付けない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、閃光発光の指示を示す信号を電子カメラ側から受け付けた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０５の処理に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０５：ＭＰＵ２１は、閃光発光を行なう。具体的には、ＭＰＵ２１は、閃光発光の条件に基づいて、発光回路１５に対して閃光発光を行なわせる。すなわち、発光回路１５は、主コンデンサ１４に充電された電気エネルギを光エネルギに変換して、キセノン管１６を放電させることにより閃光発光を行なう。
【００６０】
ステップＳ１０６：ＭＰＵ２１は、昇圧回路用の温度測定部１２からの出力値を参照して、現在の昇圧回路１１の温度をチェックする。
【００６１】
ステップＳ１０７：ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達したか否かを判定する。昇圧回路１１の温度が第１閾値に達していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理に戻り、次の閃光発光の準備のため、主コンデンサ１４の充電を開始する。一方、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０８の処理に移行する。
【００６２】
ここで、通常の連続発光等が行なわれている場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を適用することにより、レンズ２３の温度を精度良く測定できる。一方、高速連続発光が行なわれている場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を適用した場合、昇圧回路１１の温度上昇と共に、レンズ２３の実際の温度と温度差のある値を推定するようになる。
【００６３】
ステップＳ１０８：ＭＰＵ２１の温度推定部２１ａは、演算式を変更する。具体的には、温度推定部２１ａは、演算式（２）を演算式（８）に変更することにより、レンズ２３の温度を推定する。すなわち、温度推定部２１ａは、演算式（８）を適用することにより、結果的にレンズ２３の温度を精度良く測定できる。
【００６４】
ステップＳ１０９：ＭＰＵ２１の制御部２１ｂは、閃光発光の制御条件を変更する。具体的には、制御部２１ｂは、前回の主コンデンサ１４の充電時より時間間隔を長くする。或いは、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【００６５】
これにより、閃光装置１は、レンズ２３の温度上昇を抑制できる。つまり、閃光装置１は、レンズ２３が融点に到達しないように、発光制御を行なうことができる。そして、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６６】
なお、上述した通り、ステップＳ１０３の処理において、電源オフの指示を示す信号を受け付けた場合、ＭＰＵ２１は、図５に示すフローの処理を終了させる。
【００６７】
以上より、本発明の閃光装置１によれば、温度推定部２１ａが上記の演算式を使い分けることにより、レンズ２３の温度を精度良く測定できる。したがって、閃光装置１は、レンズ２３等の光学部材の温度を、閃光の光路を遮ることなく精度良く測定できる。これにより、閃光装置１は、レンズ２３が融点に達することなく発光制御を行なうことができる。
【００６８】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。本実施形態では、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達したか否かによって、演算式を変更することを特徴とした。本実施形態の変形例では、演算係数を昇圧回路１１の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数とレンズ用の温度測定部１７が測定する測定点の温度とに基づいてレンズ２３の温度を推定する演算式を採用することを特徴とする。したがって、本実施形態と変形例とでは、温度推定部２１ａによる演算式の処理が異なるが、他の構成は同様である。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）の設定値を第１閾値に設定して、演算係数を算出した。変形例では、予め実験で昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）を変数として、演算係数の導出に必要なパラメータ等（上記のｍ、ｎ、Ｍ、Ｎ、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖ等）を予め求めておく。昇圧回路１１の温度変化に対応するパラメータ等は、工場出荷前に予めメモリ２０に記憶しておく。これにより、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度変化に応じた演算係数を用いることができるので、１つの演算式でレンズ２３の温度を精度良く推定することができる。
【００７０】
図６は、変形例における発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図である。図６では、高速連続発光の場合について示している。ここで、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度に応じて、メモリ２０を参照して演算係数を決定する。
【００７１】
具体的には温度推定部２１ａは、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲では、上記の（５）式において、現在の昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）に対応するＵ、Ｍを代入してＫＴｂｓｔ３’を算出する。また、温度推定部２１ａは、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲では、上記の（６）式において、現在の昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）に対応するＶ、Ｎを代入してＫＴｂｓｔ４’を算出する。
【００７２】
さらに、温度推定部２１ａは、上記の演算式（８）式に、ＫＴｂｓｔ３’、ＫＴｂｓｔ４’を代入して、現在のレンズ２３の温度を推定する。
【００７３】
すなわち、変形例では、図６に示す通り、予め実験でレンズ２３の実測温度にレンズ２３の推定温度が追従するように演算係数を算出している。そのため、温度推定部２１ａは、実際の使用時において、例えば上記の演算式（８）式に、ＫＴｂｓｔ３’、ＫＴｂｓｔ４’を代入して、演算式（８）’として、
ｙ＝（Ａ＋ＫＴｂｓｔ３’）ｘ＋（Ｂ＋ＫＴｂｓｔ４’） （８）’
により、レンズ２３の温度を推定する。したがって、変形例の閃光装置１は、レンズ用の温度測定部１７の温度と演算係数とに基づいて、レンズ２３の温度を結果的に精度良く測定できる。これにより、変形例の閃光装置１は、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、レンズ２３が融点に達することなく上記の発光制御を行なうことができる。
【００７４】
なお、通常の連続発光の場合、定義より、ＫＴｂｓｔ３’＝０、ＫＴｂｓｔ４’＝０となるので、上記の演算式（８）’は、高速連続発光に限られず、通常の連続発光にも適用することができる。
【００７５】
（実施形態の補足事項）
（１）上記の実施形態では、温度ＩＣセンサを用いたが、サーミスタにより温度を測定しても良い。
【００７６】
（２）上記の実施形態では、説明をわかりやすくするため、ＭＰＵ２１に温度推定部２１ａを備えたが、レンズ用の温度測定部１７に温度推定部２１と同様の機能を備えるようにしても良い。
【００７７】
（３）上記の実施形態では、説明をわかりやすくするため、図３、図４及び図６において、発光回数と温度上昇との関係を示す図を例示した。ここで、上記の実施形態では、発光回数や発光間隔等の条件をさらに変えて同様の実験を行ない、発光制御に必要な演算係数等のパラメータを予めメモリ２０に記憶している。これにより、閃光装置１では、発光条件に応じて、演算係数を適宜選択することができる。
【００７８】
（４）上記の実施形態では、発光制御の一例として、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時より長くした。例えば、制御部２１ｂは、レンズ２３の融点よりも低い温度から徐々に発光間隔を長くしていき、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時よりさらに長くしても良い。すなわち、制御部２１ｂは、昇圧回路１１を間欠的に昇圧させる間欠昇圧の比率を変化させることにより、昇圧回路１１の温度上昇を抑制すると共に、発光間隔を長くすることで、レンズ２３の温度上昇を抑制しても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・閃光装置、１１・・・昇圧回路、１２・・・昇圧回路用の温度測定部、１４・・・主コンデンサ、１６・・・キセノン管、２３・・・レンズ、１７・・・レンズ用の温度測定部１７、２１ａ・・・温度推定部、２１ｂ・・・制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮像装置に用いられる閃光装置では、連続発光を行なった場合に装置内部の温度が上昇する。そのため、装置内部の電源の温度を測定し、電源の電圧を昇圧する昇圧トランスの充電時間をその電源の温度に応じて変更する閃光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、上記の技術では、装置内部の温度上昇を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６２００９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような閃光装置は、通常、光源の前面側（被写体側）に光を集光又は拡散する光学部材を備える。この光学部材は、例えばフレネルレンズ又は半透明板からなる。ここで、連続発光の光量がフルパワーに近い状態下において、電源の温度測定を行なった場合、電源の温度センサが急激な温度上昇に追従できなくなると、実際よりも低い温度を測定してしまう。その結果、光学部材は、連続発光により高温になり、溶けてしまうおそれが生じる。したがって、光学部材の温度を直接測定することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、光学部材に温度センサ等を直接配置すると、閃光の光路を一部遮るため、照射範囲に偏りが生じて光学性能に影響を与えてしまうという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、閃光の光路を遮ることなく光学部材の温度を精度良く測定する閃光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る閃光装置は、昇圧部と、主コンデンサと、光源部と、光学部材と、第１温度測定部と、第２温度測定部と、記憶部と、温度推定部とを備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する演算式を記憶する。温度推定部は、演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【０００８】
第２の発明に係る閃光装置は、昇圧部と、主コンデンサと、光源部と、光学部材と、第１温度測定部と、第２温度測定部と、記憶部と、温度推定部とを備える。昇圧部は、電源の電圧を昇圧する。主コンデンサは、昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する。光源部は、主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう。光学部材は、光源部からの閃光を透過させる。第１温度測定部は、光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。第２温度測定部は、昇圧部の温度を測定する。記憶部は、昇圧部の温度に基づいて、測定点の温度から光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶する。温度推定部は、閃光の連続発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、光学部材の温度を推定すると共に、昇圧部の温度が閾値に達した場合、その閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、光学部材の温度を推定する。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、制御部は、温度推定部の推定結果に基づいて、閃光発光を制御する。
【００１０】
第４の発明は、第２又は第３の発明において、演算式は、測定点の温度と光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を昇圧部の温度の設定値に基づいて算出し、演算係数と測定点の温度とに基づいて光学部材の温度を推定する式である。
【００１１】
第５の発明は、第１から第４の何れか１の発明において、光源部と第１温度測定部とは、絶縁体を介して設置されている。
【００１２】
第６の発明は、第１から第５の何れか１の発明において、光学部材は、閃光を集光又は拡散するレンズ部材である。
【００１３】
第７の発明は、第１から第５の何れか１の発明において、光学部材は、閃光を透過させるカバー部材である。
【００１４】
第８の発明は、第１から第７の何れか１の発明において、制御部は、昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御する。
【００１５】
第９の発明は、第８の発明において、制御部は、昇圧部の温度が閾値に達した場合、前回の主コンデンサの充電時より時間間隔を長くする。
【００１６】
第１０の発明は、第１から第７の何れか１の発明において、制御部は、閃光発光の発光間隔を制御する。
【００１７】
第１１の発明は、第１０の発明において、制御部は、昇圧部の温度が閾値に達した場合、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の閃光装置によれば、閃光の光路を遮ることなく光学部材の温度を精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の閃光装置１の構成例を説明するブロック図
【図２】閃光装置１の概略断面図
【図３】発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【図４】発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【図５】閃光装置１の動作の一例を示すフローチャート
【図６】変形例における発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の閃光装置１の構成例を説明するブロック図である。本実施形態の閃光装置１は、例えば、閃光装置を内蔵するカメラや外付けのカメラの閃光装置に適用される。
【００２２】
閃光装置１は、図１に示す通り、電源１０と、昇圧回路１１と、昇圧回路用の温度測定部１２と、整流素子１３と、主コンデンサ１４と、発光回路１５と、キセノン管１６と、レンズ用の温度測定部１７と、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＩＧＢＴ」という）１８と、環境用の温度測定部１９と、メモリ２０と、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１とを備える。
【００２３】
電源１０は、例えば充電電池であり、閃光装置１は、電源１０により電力を供給されて動作する。昇圧回路１１は、いわゆるフライバック式の昇圧回路であって、電圧を昇圧する。この昇圧回路１１は、昇圧動作用の１次コイル及び２次コイル（不図示）を備えている。
【００２４】
昇圧回路用の温度測定部１２は、昇圧回路１１の温度を測定する温度センサである。この温度測定部１２は、昇圧回路１１に直接接して測定可能であり、応答性に優れている。整流素子１３は、１次コイルに流れる1次電流がオフされた瞬間に昇圧回路１１の２次コイルから発生するフライバックパルスを整流する。主コンデンサ１４は、整流された２次電流を電気エネルギとして蓄える。発光回路１５は、主コンデンサ１４に充電された電気エネルギを光エネルギに変換する回路である。具体的には、発光回路１５は、キセノン管１６を放電させることにより閃光発光を行なう。
【００２５】
レンズ用の温度測定部１７は、後述するレンズ２３（図２参照）から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する。このレンズ用の温度測定部１７は、一例として温度ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）センサである。そして、ＭＰＵ２１は、レンズ用の温度測定部１７が有する温度検出素子を測定点として、その測定点からの温度のデータを取得する。
【００２６】
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あって、高耐圧、大電流に適した半導体である。ＩＧＢＴ１８を用いることにより、少ない電力で高電力を駆動できるので、発光回路１５は、連続発光の光量がフルパワーに近い状態でキセノン管１６を放電させることができる。
【００２７】
環境用の温度測定部１９は、環境温度を測定する温度ＩＣセンサである。メモリ２０は、書き換え可能な不揮発性のメモリである。メモリ２０は、閃光装置１の制御を行なうプログラム等を予め記憶している。ＭＰＵ２１は、そのプログラムに従い、一例として後述の図５に示すフローの処理を実行する。また、メモリ２０は、昇圧回路１１の温度に応じて、測定点の温度から光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶している（詳細は後述する）。さらに、メモリ２０は、演算式に用いる演算係数等のパラメータを記憶している。
【００２８】
ＭＰＵ２１は、閃光装置１の動作を制御する。ＭＰＵ２１は、温度推定部２１ａと、制御部２１ｂとしても機能する。温度推定部２１ａは、閃光発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、レンズ２３の温度を推定すると共に、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、その閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、レンズ２３の温度を推定する（詳細は後述する）。
【００２９】
制御部２１ｂは、温度推定部２１ａの推定結果に基づいて、閃光発光を制御する。具体的には、制御部２１ｂは、充電制御として昇圧回路１１の昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御する。この場合、制御部２１ｂは、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、前回の主コンデンサ１４の充電時より時間間隔を長くする。つまり、昇圧回路１１の温度に応じて温度推定部２１ａの推定結果が変わるため、制御部２１ｂは、昇圧回路１１の温度をチェックすることにより、上記の時間間隔を制御しても良い。
【００３０】
ここで、レンズ２３の閾値（融点近くの温度）ではなく、昇圧回路１１の閾値を採用しているのは、一般に昇圧回路１１の動作特性に影響を及ぼす温度の方が、レンズ２３の閾値よりも低いためである。なお、昇圧回路１１の閾値は、動作特性に影響を及ぼす温度より低めに設定している。本実施形態では、昇圧回路１１の温度に基づいて、レンズ２３の温度を精度良く推定することにより、昇圧回路１１の動作特性を担保している。
【００３１】
また、制御部２１ｂは、閃光発光の発光間隔を制御しても良い。具体的には、制御部２１ｂは、発光制御として昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【００３２】
図２は、閃光装置１の概略断面図である。閃光装置１は、主な構成として、レンズ用の温度測定部１７、発光部２２と、レンズ２３と、フード２４とを備える。
【００３３】
レンズ２３は、閃光を発する発光部２２の前方に設けられた光学部材の一種であり、一例として、同心円状の不図示のフレネル溝を備えたフレネルレンズを構成する。発光部２２は、光源となるキセノン管１６と、キセノン管１６で発せられた閃光を前方（被写体側）に反射するリフレクタ２５とを備える。リフレクタ２５は、表面に反射層を有する板部材を半円形状に形成した反射部材である。図２では、発光部２２の光軸をＯＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｘｉｓ）で示す。なお、光学部材としては、レンズ２３の代わりに閃光を透過させるカバー部材であっても良い。つまり、閃光装置１では、光学部材としてレンズ２３又はカバー部材を採用することが好ましいからである。
【００３４】
また、レンズ用の温度測定部１７は、絶縁体のフード２４を介して、発光部２２の近傍に設置されている。フード２４は、例えばプラスチック等の合成樹脂からなる。フード２４を設置することにより、閃光装置１では、閃光発光の際、レンズ用の温度測定部１７にトリガの高電圧が飛ばないように絶縁することができる。
【００３５】
次に、通常の連続発光におけるレンズ２３の温度を推定する演算式について説明する。
【００３６】
ここで、一例として、環境温度が、０℃以上２５℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（１）として、
ｙ＝ａｘ＋ｂ （１）の関係が成立する。
【００３７】
また、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（２）として、
ｙ＝Ａｘ＋Ｂ （２）の関係が成立する。
【００３８】
ここで、ｙは、レンズ２３の推定温度、ｘは、レンズ用の温度測定部１７の測定温度である。また、ａ、ｂ、Ａ、Ｂは、実験結果に基づいて、レンズ２３の推定温度と実際のレンズ２３との実測温度が合うように昇圧回路１１の温度に基づいて設定した演算係数であって、一例として、ａ＝１．４、ｂ＝２０、Ａ＝０．２、Ｂ＝５０の値とする。このような値を設定するのは、レンズ２３とレンズ用の温度測定部１７の測定点とは、フード２４を介して離れているため、フード２４の熱伝達係数を考慮しているためである。
【００３９】
なお、設定した値において大文字と小文字とは、値が異なる（以下同様）。すなわち、小文字は、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲で適用される。大文字は、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲で適用される。温度推定部２１ａは、環境温度に応じて演算式を使い分ける。これにより、温度推定部２１ａは、レンズ２３の温度をより精度良く推定できる。つまり、温度推定部２１ａは、レンズ２３の温度を間接的に精度良く測定できることとなる。
【００４０】
次に、高速連続発光におけるレンズ２３の温度を推定する演算式について説明する。ここで、本実施形態では、高速連続発光に伴う昇圧回路１１の温度上昇に伴って、温度推定部２１ａの推定温度がレンズ２３の温度に追従できるようにするため、以下の演算係数（３）〜（６）を定義する。演算係数は、レンズ用の温度測定部１７の測定温度（ｘ）とレンズ２３の温度（ｙ）との相関関係を示す。
【００４１】
ＫＴｂｓｔ１＝Ｔｂｓｔ×ｕ＋ｍ （３）
ＫＴｂｓｔ２＝Ｔｂｓｔ×ｖ＋ｎ （４）
ＫＴｂｓｔ３＝Ｔｂｓｔ×Ｕ＋Ｍ （５）
ＫＴｂｓｔ４＝Ｔｂｓｔ×Ｖ＋Ｎ （６）
ここで、Ｔｂｓｔは、昇圧回路用の温度測定部１２が測定した昇圧回路１１の温度、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖは、係数（変数）、ｍ、ｎ、Ｍ、Ｎは、定数である。但し、ＫＴｂｓｔ１〜ＫＴｂｓｔ４は、昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）が所定の温度（常温）で、０（ゼロ）の値となることとする。
【００４２】
したがって、高速連続発光に伴う昇圧回路１１の温度上昇を考慮した場合、環境温度が、０℃以上２５℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（７）として
ｙ＝（ａ＋ＫＴｂｓｔ１）ｘ＋（ｂ＋ＫＴｂｓｔ２） （７）
の関係が成立する。つまり、（７）式は、（１）式を高速連続発光にも適用できるように一般化した演算式である。
【００４３】
また、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲では、実験結果に基づいて、演算式（８）として、
ｙ＝（Ａ＋ＫＴｂｓｔ３）ｘ＋（Ｂ＋ＫＴｂｓｔ４） （８）
の関係が成立する。つまり、（８）式は、（２）式を高速連続発光にも適用できるように一般化した演算式である。なお、本実施形態では、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖ、ｍ、ｎ、Ｍ、Ｎについても、実験により、フード２４の熱伝達係数を考慮しつつ、レンズ２３の推定温度と実際のレンズ２３との実測温度が合うように求めている。この場合、本実施形態では、昇圧回路１１の温度の設定値（Ｔｂｓｔ）を閾値の温度に設定し、演算係数を算出する。
【００４４】
温度推定部２１ａは、環境温度に応じて、演算式（７）又は演算式（８）を用いることにより、レンズ２３の温度（ｙ）を推定する。すなわち、温度推定部２１ａは、演算式（７）又は演算式（８）を用いることにより、上記の演算係数と、レンズ用の温度測定部１７の測定温度（ｘ）とに基づいて、レンズ２３の温度（ｙ）を推定する。以下、上記の演算式の適用例について具体的に説明する。
【００４５】
図３、図４は、発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図である。図３は、通常の連続発光の場合であり、図４は、高速連続発光の場合について示している。横軸は、発光回数、縦軸は、温度（℃）を示す。図３、図４は、工場出荷前に、上記の実験により得られたデータに基づいて作成される。図３、図４において、グラフ（ａ）は、レンズ２３の実測温度の変化を表している。すなわち、実験では、温度ＩＣセンサをレンズ２３に実際に接触させて測定している。グラフ（ｂ）は、昇圧回路用の温度測定部１２を用いた昇圧回路１１の温度の変化を表している。グラフ（ｃ）は、温度推定部２１ａにより演算式を用いて推定されたレンズ２３の温度の変化を表している。グラフ（ｄ）は、レンズ用の温度測定部１７を用いた測定点の温度変化を表している。すなわち、グラフ（ｄ）は、レンズ２３の近傍の温度変化を表している。
【００４６】
図３において、通常の連続発光の場合、温度推定部２１ａは、演算式（１）又は（２）を適用して、レンズ２３の温度を推定する。例えば、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を用いる。図３では、通常の連続発光の一例として、１０秒間隔で５０回の閃光発光を行なった場合について例示している。ここで、図３では、昇圧回路１１の閾値（以下「第１閾値」という）は、一例として９０℃とし、レンズ２３の閾値（以下「第２閾値」という）は、一例として１３０℃とする（図４も同様）。
【００４７】
図３に示す通り、昇圧回路１１の温度は、５０回の閃光発光を行なっても第１閾値には達しない（グラフ（ｂ）参照）。また、測定点の温度も、５０回の閃光発光を行なっても第２閾値には達しない（グラフ（ｄ）参照）。さらに、レンズ２３の実測温度（グラフ（ａ）参照）と演算式（２）による推定温度（グラフ（ｃ）参照）は、ほぼ一致する。すなわち、通常の連続発光の場合、温度推定部２１ａの推定温度がレンズ２３の温度に追従できることを示している。
【００４８】
一方、図４において、高速連続発光の場合、温度推定部２１ａは、先ず、演算式（１）又は（２）を適用して、レンズ２３の温度を推定する。例えば、環境温度が、２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を用いる。図３では、高速連続発光の一例として、フルパワーに近い状態下において２秒間隔で閃光発光を行なった場合について例示している。
【００４９】
図４に示す通り、昇圧回路１１の温度の上昇率は、図３と比較して大きくなる。そのため、演算式（２）を用いた場合、レンズ２３の実測温度と温度推定部２１ａによる推定温度とに開きが生じてくる（グラフ（ａ）、（ｃ）参照）。例えば、発光回数３０回において、昇圧回路１１が第１閾値（９０℃）に達した時に、レンズ２３の実測温度も第２閾値（１３０℃）に近い値になっている。しかし、演算式（２）を用いた場合、温度推定部２１ａは、推定温度として約１００℃を推定するため、このまま高速連続発光を続けると、レンズ２３が溶けるおそれが生じる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、その第１閾値に達した時より適用する演算式（８）に基づいて、レンズ２３の温度を精度良く推定するように演算式を変更する。演算式（８）の結果を示すグラフは、グラフ（ｅ）となる。なお、発光回数３０回において、図中に示す上向きの矢印は、演算式を変更した時点であることを示している。つまり、演算式（８）では、レンズ２３の実測温度（グラフ（ａ）参照）のグラフに合うように、予めＵ（係数）、Ｍ（定数）が設定される。
【００５１】
なお、実験では、レンズ２３とレンズ用の温度測定部１７とは、フード２４を介しているため、フード２４の熱伝達係数の影響により、レンズ用の温度測定部１７の測定温度は、同時刻において、レンズ２３よりも低くなる。すなわち、レンズ２３の温度上昇に対しレンズ用の温度測定部１７の温度検出素子の温度上昇は、フード２４の熱伝達係数の影響により遅れるためである。この影響は、昇圧回路１１の温度の上昇率に依存する。そのため、本実施形態では、上述した通り、フード２４の熱伝達係数の影響を考慮して、演算係数を決定する。つまり、演算係数は、フード２４等の使用する絶縁体によって値が変化する。
【００５２】
以上、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度が閾値に達した場合、演算式（２）を演算式（８）に変更することにより、レンズ２３の温度を精度良く推定できる。
【００５３】
次に、閃光装置１の動作について説明する。なお、閃光装置１は、例えば、外付けの電子カメラのホットシュー（不図示）を介して装着される。そして、閃光装置１のＭＰＵ２１は、電子カメラ側から制御信号を受信して、閃光発光を行なうこととする。
【００５４】
図５は、閃光装置１の動作の一例を示すフローチャートである。このフローの処理は、閃光装置１の電源１０がオンされると開始する。
【００５５】
ステップＳ１０１：ＭＰＵ２１は、初期チェックを行なう。具体的には、ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１を駆動する。また、ＭＰＵ２１は、昇圧回路用の温度測定部１２、レンズ用の温度測定部１７及び環境用の温度測定部１９に指示を出して、それぞれの温度の測定を開始させる。ＭＰＵ２１は、各温度測定部の出力するデータを、時系列に沿ってメモリ２０に一時的に記録する。また、ＭＰＵ２１の温度推定部２１ａは、例えば、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲の場合、演算式（２）を用いて、レンズ２３の温度の推定を開始する。
【００５６】
ステップＳ１０２：ＭＰＵ２１は、主コンデンサ１４の充電を開始する。具体的には、ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１に指示を出して、フライバック式の制御により電圧を昇圧する。これにより、整流素子１３は、１次コイルに流れる1次電流がオフされた瞬間に昇圧回路１１の２次コイルから発生するフライバックパルスを整流する。そして、主コンデンサ１４は、整流された２次電流を電気エネルギとして蓄える。
【００５７】
ステップＳ１０３：ＭＰＵ２１は、電源オフの有無を判定する。具体的には、電源オフの指示を示す信号を受け付けた場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、図５に示すフローの処理を終了させる。一方、電源オフの指示を示す信号を受け付けない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０４の処理に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０４：ＭＰＵ２１は、閃光発光の指示入力の有無を判定する。具体的には、閃光発光の指示を示す信号（閃光発光用のトリガ信号）を電子カメラ側から受け付けない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、閃光発光の指示を示す信号を電子カメラ側から受け付けた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０５の処理に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０５：ＭＰＵ２１は、閃光発光を行なう。具体的には、ＭＰＵ２１は、閃光発光の条件に基づいて、発光回路１５に対して閃光発光を行なわせる。すなわち、発光回路１５は、主コンデンサ１４に充電された電気エネルギを光エネルギに変換して、キセノン管１６を放電させることにより閃光発光を行なう。
【００６０】
ステップＳ１０６：ＭＰＵ２１は、昇圧回路用の温度測定部１２からの出力値を参照して、現在の昇圧回路１１の温度をチェックする。
【００６１】
ステップＳ１０７：ＭＰＵ２１は、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達したか否かを判定する。昇圧回路１１の温度が第１閾値に達していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理に戻り、次の閃光発光の準備のため、主コンデンサ１４の充電を開始する。一方、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０８の処理に移行する。
【００６２】
ここで、通常の連続発光等が行なわれている場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を適用することにより、レンズ２３の温度を精度良く測定できる。一方、高速連続発光が行なわれている場合、温度推定部２１ａは、演算式（２）を適用した場合、昇圧回路１１の温度上昇と共に、レンズ２３の実際の温度と温度差のある値を推定するようになる。
【００６３】
ステップＳ１０８：ＭＰＵ２１の温度推定部２１ａは、演算式を変更する。具体的には、温度推定部２１ａは、演算式（２）を演算式（８）に変更することにより、レンズ２３の温度を推定する。すなわち、温度推定部２１ａは、演算式（８）を適用することにより、結果的にレンズ２３の温度を精度良く測定できる。
【００６４】
ステップＳ１０９：ＭＰＵ２１の制御部２１ｂは、閃光発光の制御条件を変更する。具体的には、制御部２１ｂは、前回の主コンデンサ１４の充電時より時間間隔を長くする。或いは、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時より長くする。
【００６５】
これにより、閃光装置１は、レンズ２３の温度上昇を抑制できる。つまり、閃光装置１は、レンズ２３が融点に到達しないように、発光制御を行なうことができる。そして、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６６】
なお、上述した通り、ステップＳ１０３の処理において、電源オフの指示を示す信号を受け付けた場合、ＭＰＵ２１は、図５に示すフローの処理を終了させる。
【００６７】
以上より、本発明の閃光装置１によれば、温度推定部２１ａが上記の演算式を使い分けることにより、レンズ２３の温度を精度良く測定できる。したがって、閃光装置１は、レンズ２３等の光学部材の温度を、閃光の光路を遮ることなく精度良く測定できる。これにより、閃光装置１は、レンズ２３が融点に達することなく発光制御を行なうことができる。
【００６８】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。本実施形態では、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達したか否かによって、演算式を変更することを特徴とした。本実施形態の変形例では、演算係数を昇圧回路１１の温度変化に応じて算出すると共に、その演算係数とレンズ用の温度測定部１７が測定する測定点の温度とに基づいてレンズ２３の温度を推定する演算式を採用することを特徴とする。したがって、本実施形態と変形例とでは、温度推定部２１ａによる演算式の処理が異なるが、他の構成は同様である。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）の設定値を第１閾値に設定して、演算係数を算出した。変形例では、予め実験で昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）を変数として、演算係数の導出に必要なパラメータ等（上記のｍ、ｎ、Ｍ、Ｎ、ｕ、ｖ、Ｕ、Ｖ等）を予め求めておく。昇圧回路１１の温度変化に対応するパラメータ等は、工場出荷前に予めメモリ２０に記憶しておく。これにより、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度変化に応じた演算係数を用いることができるので、１つの演算式でレンズ２３の温度を精度良く推定することができる。
【００７０】
図６は、変形例における発光回数と温度上昇との関係の一例を示す図である。図６では、高速連続発光の場合について示している。ここで、温度推定部２１ａは、昇圧回路１１の温度に応じて、メモリ２０を参照して演算係数を決定する。
【００７１】
具体的には温度推定部２１ａは、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲では、上記の（５）式において、現在の昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）に対応するＵ、Ｍを代入してＫＴｂｓｔ３’を算出する。また、温度推定部２１ａは、環境温度が２５℃以上５０℃未満の範囲では、上記の（６）式において、現在の昇圧回路１１の温度（Ｔｂｓｔ）に対応するＶ、Ｎを代入してＫＴｂｓｔ４’を算出する。
【００７２】
さらに、温度推定部２１ａは、上記の演算式（８）式に、ＫＴｂｓｔ３’、ＫＴｂｓｔ４’を代入して、現在のレンズ２３の温度を推定する。
【００７３】
すなわち、変形例では、図６に示す通り、予め実験でレンズ２３の実測温度にレンズ２３の推定温度が追従するように演算係数を算出している。そのため、温度推定部２１ａは、実際の使用時において、例えば上記の演算式（８）式に、ＫＴｂｓｔ３’、ＫＴｂｓｔ４’を代入して、演算式（８）’として、
ｙ＝（Ａ＋ＫＴｂｓｔ３’）ｘ＋（Ｂ＋ＫＴｂｓｔ４’） （８）’
により、レンズ２３の温度を推定する。したがって、変形例の閃光装置１は、レンズ用の温度測定部１７の温度と演算係数とに基づいて、レンズ２３の温度を結果的に精度良く測定できる。これにより、変形例の閃光装置１は、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、レンズ２３が融点に達することなく上記の発光制御を行なうことができる。
【００７４】
なお、通常の連続発光の場合、定義より、ＫＴｂｓｔ３’＝０、ＫＴｂｓｔ４’＝０となるので、上記の演算式（８）’は、高速連続発光に限られず、通常の連続発光にも適用することができる。
【００７５】
（実施形態の補足事項）
（１）上記の実施形態では、温度ＩＣセンサを用いたが、サーミスタにより温度を測定しても良い。
【００７６】
（２）上記の実施形態では、説明をわかりやすくするため、ＭＰＵ２１に温度推定部２１ａを備えたが、レンズ用の温度測定部１７に温度推定部２１と同様の機能を備えるようにしても良い。
【００７７】
（３）上記の実施形態では、説明をわかりやすくするため、図３、図４及び図６において、発光回数と温度上昇との関係を示す図を例示した。ここで、上記の実施形態では、発光回数や発光間隔等の条件をさらに変えて同様の実験を行ない、発光制御に必要な演算係数等のパラメータを予めメモリ２０に記憶している。これにより、閃光装置１では、発光条件に応じて、演算係数を適宜選択することができる。
【００７８】
（４）上記の実施形態では、発光制御の一例として、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時より長くした。例えば、制御部２１ｂは、レンズ２３の融点よりも低い温度から徐々に発光間隔を長くしていき、昇圧回路１１の温度が第１閾値に達した場合、制御部２１ｂは、発光間隔を前回の発光時よりさらに長くしても良い。すなわち、制御部２１ｂは、昇圧回路１１を間欠的に昇圧させる間欠昇圧の比率を変化させることにより、昇圧回路１１の温度上昇を抑制すると共に、発光間隔を長くすることで、レンズ２３の温度上昇を抑制しても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・閃光装置、１１・・・昇圧回路、１２・・・昇圧回路用の温度測定部、１４・・・主コンデンサ、１６・・・キセノン管、２３・・・レンズ、１７・・・レンズ用の温度測定部１７、２１ａ・・・温度推定部、２１ｂ・・・制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する主コンデンサと、
前記主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう光源部と、
前記光源部からの閃光を透過させる光学部材と、
前記光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する第１温度測定部と、
前記昇圧部の温度を測定する第２温度測定部と、
前記測定点の温度と前記光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を前記昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、前記演算係数と前記測定点の温度とに基づいて前記光学部材の温度を推定する演算式を記憶する記憶部と、
前記演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定する温度推定部と、
を備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項２】
電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する主コンデンサと、
前記主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう光源部と、
前記光源部からの閃光を透過させる光学部材と、
前記光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する第１温度測定部と、
前記昇圧部の温度を測定する第２温度測定部と、
前記昇圧部の温度に基づいて、前記測定点の温度から前記光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶する記憶部と、
前記閃光の連続発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定すると共に、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、該閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定する温度推定部と、
を備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の閃光装置において、
前記温度推定部の推定結果に基づいて、前記閃光発光を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の閃光装置において、
前記演算式は、前記測定点の温度と前記光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を前記昇圧部の温度の設定値に基づいて算出し、前記演算係数と前記測定点の温度とに基づいて前記光学部材の温度を推定する式であることを特徴とする閃光装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光源部と第１温度測定部とは、絶縁体を介して設置されていることを特徴とする閃光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光学部材は、前記閃光を集光又は拡散するレンズ部材であることを特徴とする閃光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光学部材は、前記閃光を透過させるカバー部材であることを特徴とする閃光装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御することを特徴とする閃光装置。
【請求項９】
請求項８項に記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、前回の前記主コンデンサの充電時より前記時間間隔を長くすることを特徴とする閃光装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項７の何れか１項記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記閃光発光の発光間隔を制御することを特徴とする閃光装置。
【請求項１１】
請求項１０項に記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、前記発光間隔を前回の発光時より長くすることを特徴とする閃光装置。
【請求項１】
電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する主コンデンサと、
前記主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう光源部と、
前記光源部からの閃光を透過させる光学部材と、
前記光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する第１温度測定部と、
前記昇圧部の温度を測定する第２温度測定部と、
前記測定点の温度と前記光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を前記昇圧部の温度変化に応じて算出すると共に、前記演算係数と前記測定点の温度とに基づいて前記光学部材の温度を推定する演算式を記憶する記憶部と、
前記演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定する温度推定部と、
を備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項２】
電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の昇圧動作に基づいて、電気エネルギを充電する主コンデンサと、
前記主コンデンサが充電した電気エネルギを光エネルギに変換して閃光発光を行なう光源部と、
前記光源部からの閃光を透過させる光学部材と、
前記光学部材から離れて装置内に設定された測定点の温度を測定する第１温度測定部と、
前記昇圧部の温度を測定する第２温度測定部と、
前記昇圧部の温度に基づいて、前記測定点の温度から前記光学部材の温度を推定する複数の演算式を記憶する記憶部と、
前記閃光の連続発光の開始時より適用する第１の演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定すると共に、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、該閾値に達した時より適用する第２の演算式に基づいて、前記光学部材の温度を推定する温度推定部と、
を備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の閃光装置において、
前記温度推定部の推定結果に基づいて、前記閃光発光を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする閃光装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の閃光装置において、
前記演算式は、前記測定点の温度と前記光学部材の温度との相関関係を示す演算係数を前記昇圧部の温度の設定値に基づいて算出し、前記演算係数と前記測定点の温度とに基づいて前記光学部材の温度を推定する式であることを特徴とする閃光装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光源部と第１温度測定部とは、絶縁体を介して設置されていることを特徴とする閃光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光学部材は、前記閃光を集光又は拡散するレンズ部材であることを特徴とする閃光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の閃光装置において、
前記光学部材は、前記閃光を透過させるカバー部材であることを特徴とする閃光装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧動作において間欠的に昇圧させる時間間隔を制御することを特徴とする閃光装置。
【請求項９】
請求項８項に記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、前回の前記主コンデンサの充電時より前記時間間隔を長くすることを特徴とする閃光装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項７の何れか１項記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記閃光発光の発光間隔を制御することを特徴とする閃光装置。
【請求項１１】
請求項１０項に記載の閃光装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の温度が閾値に達した場合、前記発光間隔を前回の発光時より長くすることを特徴とする閃光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７３０１８（Ｐ２０１３−７３０１８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１９６０（Ｐ２０１１−２１１９６０）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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