JPS60120337A - ビデオ等の撮影用光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮五金１ 本発明は８ミリ、ビデオ等の撮影の際に被写体を照明す
るために使用する光源に関する。

更末且遺 従来、この種撮影用光源はハロゲンランプ等のランプを
単に点灯させ、被写体を照明するだけのものがほとんど
であった。従って、ランプから被写体までの距離が変化
すると被写体の明るさは変化する。−に記のように被写
体の明るさが変化してもカメラの方で自動的に露出をコ
ントロールするので撮影上は問題がない。しかし、ラン
プとしては比較的遠方の被写体に対しても十分に撮影で
きるように大きな、明るいものが用いられるため、被写
体が人間である場合、ランプが近くに来ると熱く、かつ
まぶしいという問題があった。

一方、上記のようにカメラには自動露出機構が設けられ
被写体の照度の変化に対応させることができるようにな
っているが、絞りの動作の応答が遅く、急激な変化には
対応することができない。

そのため被写体が急に前に出たようなとき、またカメラ
を遠距離の被写体から近距離の被写体に急にパーンした
場合、適正な露光にならず、ビデオカメラによる撮影の
場合には、焼き付は現象が発生するという問題もあった
。さらにライトの前を何かが横切ったような場合にも同
様に焼き付は現象を発生する。

」胛立１溝 本発明は、このような問題を解決することを目的とする
ものである。

すなわち、本発明の目的はランプが被写体の近くに来て
も熱くなく、かつまぶしくない撮影用光源を提供するこ
とである。

他の目的は被写体とランプとの距離が急激に変化しても
、適切な露出で撮影することのできる撮影用光源を提供
することを目的とするものである。

さらに他の目的はビデオ撮影の際、焼き付は現象を生じ
なくする撮影用光源を提供することである。

泣ｍ良盾 そのため、本発明はランプを被写体が近くにあるときに
は暗くし、遠くにあるとき明るくし、全体としてほぼ均
一に被写体を照明することができるようにしたものであ
る。

より具体的には、ランプと電源との間にサイリスタを接
続し、被写体の明るさに応じてその導通角を変化させ、
ランプの明るさを制御するものである。このサイリスタ
の導通角の制御は被写体の明るさを測光し、明るさに応
じた電圧を出力させ、その電圧をコンパレータに入力し
、コンパレータの出力を電圧に応じて少なくとも明暗２
種類の状態とし、少なくとも明のときサイリスタの導通
角を小さく、暗のときにはサイリスタの導通角を大きく
なるように動作させるものである。

より望ましくはコンパレータを明暗とその中間の３種類
の出力状態を得るものとし、コンパレータの出力が中間
の明るさの状態のときサイリスタの導通角が変らないよ
うにすることである。

１崖１ 以下、図示の実施例について説明する。一般交流電源に
接続されるプラグ１０にランプ１１、サイリスタ１２が
接続されている。このサイリスタ１２により電源の位相
を制御し、ランプ１１の明るさを制御するようにした調
光回路自体は周知である。このサイリスタ１２は後述の
出力回路となり、比較器を構成させられたＩＣｌ３の出
力パルスの立上りでオンとさせられる。このサイリスタ
１２をオンとする駆動回路は特別新規なものではなくス
イッチング素子としての５ＣＲ１４と、この５ＣＲ１４
のオンのときにパルスを発生させるパルストランス１５
とにより構成されている。この駆動回路は要するにＩＣ
ｌ３の出力パルスの立上りでサイリスタ１２をオンとで
きる回路であればどのようなものであってもよい。

前記プラグ１０には全波整流回路１６が接続されている
。その出力はＩＣ１７のプラス入力に接続させられると
ともに、コンデンサ１８、ツェナーダイオード１９に接
続されている。このコンデンサ１８、ツェナーダイオー
ド１９は導通角制御回路に直流電圧を供給するためのも
ので、ライン２０．２１間に直流の一定の電圧を与えて
いる。ＩＣ１７のマイナス入力にはこの電圧の抵抗２２
．２３で分割された電圧が加えられる。このＩＣ１７は
比較器を構成しており、そのプラス入力には前記の通り
に余波整流回路１６の出力Ｋ（第２図）がそのまま加え
られているので、出力は矩形波Ｍとなる。このＩＣ１７
の入出力波形は第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す通りである
。従って、このＩＣ１７を含む回路は電源に同期した矩
形波発生回路を構成している。このＩＣ１７から出力さ
れた矩形波はＩＣｌ３のプラス入力に接続されている。

このＩＣｌ３のプラス入力にはコンデンサ２４が接続さ
れている。従って、前記矩形波がこのコンデンサ２４に
より三角波Ｎとなり、この三角波ＮがＩＣｌ３のプラス
入力に加えられる。すなわち、前記矩形波発生回路とコ
ンデンサ２４とによって三角波発生回路を構成している
。

測光回路は被写体からの反射光を受光するように取り付
けられたフォトトランジスタ２５．抵抗２６及び増幅器
となるＩＣ２７によって構成されている。フォトトラン
ジスタ２５は波長５００ナノメータでピークとなるよう
視感度補正がなされている。この測光回路は被写体の明
るさに応じた電圧を抵抗２６に発生させ、増幅してコン
パレータを構成する２個のＩＣ２８，２９に入力させる
ように接続されている。

本実施例の２個のＩＣ２８，２９によるコンパレータは
いわゆるウィンドコンパレータを構成するものであり、
被写体の明るさに応じて３種類の出力状態とすることが
できるものである。すなわちＩＣ２８，２９共にＬレベ
ル、ＩＣ２９のみがＨレベル及び共にＨレベルの３種類
である。この点についてさらに詳述する。前記測光回路
の出力は双方のＩＣ２８，２９のプラス入力に入力させ
られる。双方のＩＣのマイナス入力、すなわち基準電圧
はＩＣ２９の電圧がＩＣ２８のそれより小とされている
。ライン２０．２１間に接続された可変抵抗３０の摺動
片とライン２１との間に直列に接続された３個の抵抗３
１〜３３の夫々には切換スイッチ３４の切換端子が接続
されている。この切換スイッチ３４に分割用抵抗３５．
３６を接続し、抵抗３５の電圧をＩＣ２８のマイナス入
力に、抵抗３６の電圧をＩＣ２９のマイナス入力として
いる。この抵抗３５．３６の電圧と測光回路の出力電圧
とを比較して前記の出力を得る。

このように抵抗３１〜３３及び切換スイッチ３４を設け
たのは、本実施例により被写体の明るさをほぼ一定に制
御するものであるが、この一定の明るさを必要に応じて
変えることができるようにするためである。従って、被
写体の明るさを変える必要がないときには抵抗３５．３
６を直接可変抵抗３０に接続する。

ＩＣ２８，２９の出力は夫々ダイオード３７．３８を介
してコンデンサ３９に接続されている。

このダイオード３７．３８の接続は、コンパレータが第
１出力を出す前、すなわちＩＣ２９の出力がＬレベルの
ときにコンデンサ３９がＩＣ２９を通して放電され、第
２出力が出力されたとき、すなわちＩＣ２８の出力がＨ
レベルとなったとき充電される向きである。ダイオード
３７には抵抗４０が、ダイオード３８には抵抗４１が接
続されているが、これはランプ１１の特性とコンデンサ
３９の充放電を合わせるためである。コンデンサ３９に
は抵抗４２．４３で分割した低電圧があらかじめ充電さ
れている。ＩＣ２９は測光回路の出力が抵抗３６の電圧
より低いときにはＬレベルとなりコンデンサ３９を放電
する。従って、コンデンサ３９の電圧は低下する。測光
回路の出力が抵抗３６の電圧より高くかつ抵抗３５の電
圧よりも低いと第１出力を出力し、ＩＣ３９がＨレベル
となる。ＩＣ２８はＬレベルである。この場合コンデン
サ３９はＩ　Ｃ２８，２９を通しての充放電はない。測
光回路の出力が抵抗３５の電圧より高いときには第２出
力が出力され双方のＩＣ共Ｈレベルとなる。従って、コ
ンデンサ３９はＩＣ２Ｂから抵抗４０、ダイオード３７
を介して充電される。

かくしてコンデンサ３９はコンパレータの出力状態に応
じて充放電されるか又はその電圧が保持されるかの３種
類の状態となる。

このコンデンサ３９の電圧が切換スイッチ４４を介して
出力回路を構成しているＩＣｌ３のマイナス端子に入力
させられる。このＩＣｌ３は前記三角波Ｎとコンデンサ
３８の電圧Ｐとを比較し、三角波Ｎが電圧Ｐを横切ると
きに横切った巾のパルスを出力する。そのパルスを駆動
回路に入力してサイリスタ１２をオンとさせる。

上記切換スイッチ４４を用いるのは本実施例が手動によ
って光源の明るさを調整できるようにしたためである。

すなわちランプ１１の明るさを被写体の明るさに自動的
に一致させるか、手動によって変化させるかを選択する
ためである。手動によって光源の明るさを調整する手段
が必要ないときには、コンデンサ３９の電圧を直接ＩＣ
ｌ３に入力させる。

手動による明るさ調整の場合はこの切換スイッチ４４を
コンデンサ３９から切り離し、切換スイッチ４９に接続
するように切り換える。このスイッチ４９の切換端子に
は夫々可変抵抗４５に接続された抵抗４６〜４８に接続
され、それらの端子に夫々の抵抗によって定められる電
圧が加えられるようになっている。

本実施例は上記コンデンサ３９、三角波発生回路１７．
２４、出力回路１３及び駆動回路１４．１５によってサ
イリスタ１２の導通角制御回路が構成されている。

上記実施例の動作について第２図の波形図とともにさら
に説明する。比較器となっているＩＣ１７には第２図（
Ａ）に示す余波整流回路１６で整流されたままの脈流に
と一定の電圧りとが入力されるので、その出力は同図（
Ｂ）に示す電源に同期した矩形波Ｍとなる。この矩形波
ＭがＩＣｌ３のプラス入力に入力されるが、ここにコン
デンサ１ ２４が接続されているので、矩形波Ｍは同図（Ｃ）のＮ
で示す三角波となる。一方このＩＣｌ３のマイナス入力
にはコンデンサ３９の電圧Ｐが加えられ、比較される。

このコンデンサ３９の電圧は前記したように被写体の明
るさにより充放電され、変動する。

金波写体は比較的遠方にあり動かないものとする。この
場合サイリスタ１２の導通角は小さく。

従って、ランプ１１は明るく点灯し、被写体を予定され
た明るさに照明している。予定された明るさとなってい
るので、測光回路の出力はコンパレータを中間の出力状
態とする。すなわち、ＩＣ２９をＨレベルとし、ＩＣ２
８をＬレベルとする。従って、コンデンサ３９の電圧は
第２図（Ｃ）左側に示すように低い一定の値に保たれる
。従って、ＩＣｌ３の出力は（Ｄ）にＱｌで示すように
巾の広いパルスとなる。このパルスの立上がりで５ＣＲ
１４をオンとさせ、パルストランス１５を介してサイリ
スタ１２をオンとさせるので、サイリスタ１２の導通角
が大きくなり、ラン２ プは明るく点灯している。ここで被写体が近づきランプ
１１の明るさが変らないと、被写体は明るくなり抵抗２
６に生じていた電圧が増大する。その値が抵抗３５に生
じている電圧を越えるとコンパレータは明の出力状態と
なる。すなわちＩＣ２８もＨレベルとなり、コンデンサ
３９を充電する。従って、コンデンサ３９の電圧が上昇
し、（Ｃ）のＰが上昇する。これに伴ないＩＣｌ３の出
力パルスがＱ２、Ｑ３、Ｑ４とその立上がり時が後退し
、巾が狭くなる。従って、（Ｅ）に示すように導通角が
小さくなり、ランプ１１は順次暗くなる。被写体が接近
してくるのでランプ１１自体の明るさが暗くなっても被
写体の明るさはそれほど変化することはない。被写体の
明るさが予定の明るさに戻るとＩ　Ｃ２８は再びＬレベ
ルとなり、コンデンサ３９の充電が止まり、その電圧が
維持される。従って、ＩＣｌ３の出力はＱ５に示すよう
に狭い巾の一定のパルスとなり小さな導通角でランプｌ
ｌを暗く一定に点灯している。被写体までの距離に変化
がない限り変化しない。このように被写体がランプに近
づくとランプは暗くなるので熱くなったり、まぶしくな
ることがない。

次に被写体が遠ざかると、抵抗２６の電圧が低下する。

その電圧が抵抗３６の電圧より低くなるとＩＣ２９はＬ
レベルになる。従って、コンデンサ３９が放電し、その
電圧は低下する。それに伴ないＩＣｌ３の出力パルスは
Ｑ６〜Ｑｌｌと順次その立上り時が速くなり、順次導通
角も大きくなる。従って、順次ランプ１１が明るくなり
、遠ざかる被写体の明るさを保つようになる。遠方で被
写体が停止すればランプ１１は一定の明るさとなる。

以上のように本実施例では被写体が遠方にあるとランプ
１１が明るく点灯し、近づくと暗くなり、自動的に被写
体の明るさをほぼ一定に保つことができる。切換スイッ
チ・３４によりコンパレータの基準値を変え、この一定
の明るさを変えることができるのは容易に理解できるで
あろう。

また、切換スイッチ４４を切換スイッチ４９に接続する
ように切り換えると抵抗４６〜４８のいずれかに発生し
た一定の電圧がＩＣｌ３のマイナス端子に入力されるの
で、切換スイッチ４９で選択された一定の導通角でサイ
リスタ１２はオンとなる。従って、ランプｌｌは一定の
明るさとなる。もちろん、切換スイッチ４９の切り換え
で変化することはいうまでもない。

１昆１ 第３図は他の実施例に係るもので、サイリスタの導通角
の制御をデジタル的に行うようにしたものである。第１
図のものと同一の働きをするものは同一の符号で示しそ
の詳細な説明は省略する。

本実施例のコンパレータは１個のＩＣ５０によって構成
され、明暗２種類の出力状態を取ることができるのみで
ある。明のときＨレベル、暗のときＬレベルである。こ
の出力はアップダウンカウンター５１をアップ又はダウ
ンのいずれかに設定する判定端子に接続されているとと
もに、ゲート回路５２．５３に接続されている。ゲート
回路５２はカウンター５１にクロックを与えるためのも
ので、ゲート回路５３はカウンター５１をクロック５ の入力によってもカウンター５１がカウントしないよう
にするためのものである。

本実施例におけるクロックは電源と同期させるため、前
記実施例のＩＣ１７から得られる矩形波Ｍを利用してい
る。このクロックはゲート回路５２のＡＮＤゲー）５４
ａと分周器５５とに入力させられる。この分周器５５は
カウンター５１をゆっくりカウントさせるためのもので
ある。すなわち、カウンター５１へはＡＮＤＮＯゲート
５６はＡＮＤゲー）　５４ｂのいずれかのものがＮＯＲ
ゲート５６を通して与えられる。すなわち、ＩＣ５０の
出力がＬレベルのとき矩形波Ｍの反転されたパルスがク
ロックとしてカウンター５１に与えられ、ＩＣ５０の出
力がＨレベルのとき分周器５５で分周されたものの反転
されたパルスがクロックとしてカウンター５１に与えら
える。このようにカウンター５１へ与えるクロックを被
写体が暗いとき早くし、明るいとき分周回路５５により
遅くするのはランプ１１が明るくなるときは早く明るく
なり、電源の周期に同期した変化に応答する６ が、暗くなるとき応答が遅れるためである。

カウンター５１はＢＣＤコードによるカウンターであり
、その出力をデコーダ５７でデコードしてデコーダの出
力端子ＳＯ〜Ｓ９の対応するものをＨレベルとする。本
実施例においてはデコーダ５７の端子５Ｏ１Ｓ９をゲー
ト回路５３に接続し、カウンター５１が零以下又は９以
−ヒとなるときはこのゲート回路５３を介してカウンタ
ー５１のカウント停止端子に入力させ、カウンター５１
のカウントを停止するようにしている。本実施例はカウ
ンター５１を零から９までカウントし、それ以外カウン
トしないようにしているが、より多くカウントし、デコ
ーダ５７の出力端子をそれに対応する数だけ用意しても
よい。むしろカウンター５１のカウント数をより多くし
、デコーダ５７の出力端子をより多くした方がよい。

デコーダ５７の各出力端子にはＮＯＴゲート５８、抵抗
５９及びダイオード６ｏの直列回路が接続されている。

抵抗５９は夫々その値が異なり、端子ＳＯのものが最も
小さく、順次抵抗値の太きいものを順番に接続しである
。この各抵抗５９はワンショット争マルチバイブレーク
６１のコンデンサ６２に接続され、ワンショット・マル
チバイブレータ６１の時定数回路を構成している。この
ワンショット中マルチバイブレータ６１は前記電源に同
期した矩形波Ｍ（第２図）の立上りでオンとされるトラ
ンジスタ６３によって動作し、抵抗５９の選択されたも
のとコンデンサ６２とによって決められた時間後、出力
がＨレベルとなってトランジスタ６４．６５をオンとし
て、駆動回路によりサイリスタ１２をオンとさせる。す
なわち、本実施例はサイリスタ１２の導通角をワンショ
ット・マルチバイブレータ６１によって制御し、しかも
その時定数を決める抵抗５９をカウンター５１で選択し
ている。

以下上記実施例の動作について説明する。今、カウンタ
ー５１は４をカウントし、デコーダ５７の出力端子Ｓ４
をＨレベルとしているものとする。すなわち、ここに接
続された抵抗５９ａにより定められるワンショット争マ
ルチバイブレーク６１の時定数に応じた導通角でサイリ
スタ１２がオンとなり、ランプ１１が点灯し被写体が照
明されているものとする。被写体がランプ１１から離れ
ると抵抗２６の電圧が降下し、ＩＣ５０の出力はＬレベ
ルとなるとする。すると、ＡＮＤＮＯゲート５６ＮＯＲ
ゲート５６を通してカウンター５１へ矩形波Ｍの反転し
たパルスが入力され、それと同時にＩＣ５０の出力はカ
ウンター５１の判定端子に入力されているのでカウンタ
ー５１はダウンカウンタ−となり、パルス入力毎に３．
２．１とカウントする。従って、最初のパルスの後、デ
コーダ５７の出力端子Ｓ３に接続された抵抗５９ｂによ
りワンショット・マルチバイブレータ６１が動作する。

この抵抗５９ｂは抵抗５９ａより抵抗値が小さい。従っ
て、ワンショット・マルチバイブレータ６１の時定数が
小さくなり、サイリスタ１２の導通角は大きくなる。従
って、ランプｌｌは明るくなる。カウンター５１がカウ
ントする毎に選択される抵抗５９の抵抗値が小さくなる
のでより明るくなる。被写体は遠くへ移動している９ ので被写体の明るさはあまり変化しない。

一方、ランプ１１が明るくなり測光回路の抵抗２６の電
圧がＩＣ５０の出力をＨレベルとするまで被写体が明る
くなると、カウンター５１はアップカウンターとなり、
分周器５５からの波の反転されたパルスの立上り時にカ
ウントし、より抵抗値の大きい抵抗５９を選択して前と
は逆にサイリスタ１２の導通角を小さくする。従って、
ランプ１１は暗くなる。分周器５５を用いるのはランプ
１１の暗くなるときの応答性を考慮したものであるのは
前記の通りである。被写体が前に来たときにも同様にし
てランプ１１を暗くし、被写体の明るさを一定に保つよ
うにする。

かくして、本実施例においても被写体はほぼ一定の明る
さに保たれる。

本実施例においてはコンパレータとして１個のＩＣ５０
で明暗だけを検出しているので、動かない被写体に対し
ても、例えばデコーダ５７の端子Ｓ４と端子Ｓ３とが交
互にカウントされるようにランプ１１はわずか明暗を繰
り返す。これが好ま０ しくないならば、前記の例のように、コンパレータを明
、暗と中間の３種類の出力状態を有するものを用いて中
間の場合カウンター５１をカウントしないようにし、サ
イリスタ１２の導通角を固定すればよい。

ｉ且立羞１ 以上のように、本発明においては、被写体の明るさを測
定しその明るさが明るすぎるときはランプを暗くし、暗
すぎるときにはランプを明るくするので、被写体とラン
プの距離が変化しても被写体をほぼ均一な明るさにする
ことができる。

従って、被写体がランプに近づいても熱くなりすぎたり
、まぶしくなることがない。

また、電気的な応答速度は機械的な絞り動作に比し早い
ので、急に被写体が接近したようなときでも被写体の明
るさをほぼ一定とすることができ、焼き付は現象を起す
ことなく正しく撮影することができる。

同様にランプの前を他のものが横切った場合でもランプ
は適切に応答して暗くなり、焼き付は現象を起すことが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の電気的回路図、第２図は上
記実施例の各部の波形を示す波形図、第３図は他の実施
例の電気的回路図。 １０ニブラグ、ｌｌ：ランプ、１２：サイリスタ、１３
．１７．２８．２９：ＩＣ１１５：パルストランス、１
６：余波整流回路、２４：コンデンサ、２５：フォトト
ランジスタ、２６：抵抗、３９：コンデンサ、５０　：
　ＩＣ１５１ニアツブダウンカウンタ−１５２，５３：
ゲート回路、５７：デコーダ、５９：抵抗、６１：ワン
ショット・マルチバイブレータ。 特許出願人　株式会社　サンパック 代理人　弁理士　紺野正幸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ランプと、該ランプに電力を供給する交流電源と
   、前記ランプと電源との間に接続されたサイリスタと、
   被写体の明るさを測光し明るさに応じた電圧を出力する
   測光回路と、該測光回路の出力電圧を入力とし、被写体
   の明るさが特定の明るさとなる値と比較して少なくとも
   それより明又は暗のときに出力状態を変化させるコンパ
   レータと、該コンパレータと前記サイリスタの間に接続
   され、少なくとも被写体が特定の明るさより明るいとき
   のコンパレータの出力状態で前記サイリスタの導通角を
   小さくし、特定の明るさより暗いときのコンパレータの
   出力状態でサイリスタの導通角を大きくする導通角制御
   回路とを有することを特徴とする撮影用光源。
2. （２）前記コンパレータが被写体の明るさに応じて明、
   暗及びその中間の３種類の出力状態となる特許請求の範
   囲第１項記載の撮影用光源。
3. （３）前記コンパレータが被写体の明るさに応じて明及
   び暗の２種類の出力状態となる特許請求の範囲第１項記
   載の撮影用光源。
4. （４）前記導通角制御回路が前記コンパレータの出力状
   態が明のとき導通角を小とし、暗のとき導通角を大とす
   るとともに中間のとき導通角を変化させない特許請求の
   範囲第２項記載の撮影用光源。
5. （５）前記導通角制御回路がコンパレータの出力状態が
   暗のとき電荷を放電させられ、中間のとき充電電圧が維
   持され、明のとき充電されるコンデンサと、前記交流電
   源に同期して三角波を出力する三角波発生回路と、前記
   三角波発生回路からの出力の三角波を一方の入力とし、
   前記コンデンサの電圧を他方の入力として三角波が前記
   コンデンサの電圧を横切る毎に出力する出力回路と、該
   出力回路の出力波により動作し前記サイリスタを導通さ
   せる駆動回路とからなる特許請求の範囲第４項記載の撮
   影用光源。
6. （６）前記導通角制御回路がコンパレータの出力状態に
   よりアップ又はダウンするアップダウンカウンターと、
   このカウンターの出力により時定数が選択され、その時
   定数に応じた出力によりサイリスタをオンとするワンシ
   ョット・マルチバイブレータとを有する特許請求の範囲
   第２項、第３項又は第４項記載の撮影用光源。