(57)【要約】【課題】スペクトル又は色温度を調節可能な照明装置を提供すること。【解決手段】第１の光出力形態及び第２の光出力形態を有し、色温度を調節可能なスタジオ照明器。第１の光出力形態の色温度と第２の光出力形態の色温度は異なる場合がある。発光モジュールは、少なくとも２つの色の１以上の発光体を含む。発光モジュールは、外部信号によって第１の光出力形態から第２の高い強度の光出力形態へ切り替えられた後、第１の光出力形態へ戻される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色温度及び第１の強度による第１の光出力形態と、第２の色温度及び第２の強度による第２の光出力形態とを有する発光モジュールと、
前記発光モジュールを前記第１の光出力形態と前記第２の光出力形態との間で切り替えるための切り換え手段と、
前記切り換え手段に接続された検出手段であって、外部信号に応答し、前記切り換え手段に対し、前記発光モジュールを前記第１の光出力形態から前記第２の光出力形態へ切り換えさせ、前記発光モジュールを前記第１の光出力形態へ戻させるように構成された、検出手段と
からなるスタジオ照明器
【請求項２】
前記切り換え手段は、所定の時間だけ前記発光モジュールを前記第１の光出力形態から前記第２の光出力形態へ切り換えた後、前記発光モジュールを前記第１の光出力形態へ戻すように構成される、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項３】
前記第２の強度は前記第１の強度よりも大きい、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項４】
前記第１の色温度及び前記第２の色温度は調節可能である、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項５】
前記第１の色温度と前記第２の色温度は同じ色温度である、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項６】
前記第１の色温度と前記第２の色温度は異なる色温度である、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項７】
前記外部信号は電気信号である、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項８】
前記外部信号は光信号である、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項９】
前記発光モジュールは、少なくとも２つの異なる色を持つ１以上の発光体を含む、請求項１に記載のスタジオ照明器。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの異なる色は、赤、緑、及び青を含む、請求項９に記載のスタジオ照明器。
【請求項１１】
前記発光体は半導体光源である、請求項９に記載のスタジオ照明器。
【請求項１２】
前記発光体は、１以上の赤色ＬＥＤからなるアレイ、１以上の緑色ＬＥＤからなるアレイ、及び１以上の青色ＬＥＤからなるアレイを含む、請求項１１に記載のスタジオ照明器。
【請求項１３】
少なくとも１つの発光体は燐光体拡張ＬＥＤである、請求項１１に記載のスタジオ照明器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の実施形態は、写真撮影における照明に関する。
【０００２】
関連出願について
本特許出願は、２００３年１２月１９日に出願された「Flash Lighting for Image Acquision」と題する同じ譲受人の同時係属中の米国特許出願第１０／７４２３００号（整理番号７００４００８０−１）、及び、２００４年３月１１日に出願された「Light to PWM Converter」と題する同じ譲受人の同時係属中の米国特許出願第１０／７９９１２６号（整理番号７００４０１２６−１）に関係する。
【背景技術】
【０００３】
照明は、写真撮影において非常に重要な役割を果たし、特にスタジオ写真撮影において重要な役割を果たす。人物写真撮影などの環境設定をする場合、多数のスタジオ照明器を使用して、被写体や背景を照らすのが一般的である。照明には、環境によって、被写体に対する主照明としての役割をするメインライト、被写体を側面から補助的に照らす１以上のサイドライト又は補助光、及び背景を照らすためのバックライトなどがある。
【０００４】
一般に使用されるスタジオ照明器には、最初に弱い強度の安定した光を発する白熱電球と、次にそれよりも遥かに強い強度で非常に短い時間だけ閃光を発する閃光電球（ストロボ）とがある。閃光電球には通常、キセノンガス又はガスの組み合わせが充填される。スタジオ照明器に白熱電球を使用することで、カメラマンは、照明の位置や強さを調節することが可能になる。一方、ストロボは、画像記録用の強い強度の光を生成する。スタジオ照明器に使用されるストロボは、カメラや他のスタジオ照明器に接続された接続線からの信号をトリガとして起動されたり、無線周波数（ＲＦ）送信機及び受信機を使用して無線接続からの信号をトリガとして起動されたり、あるいは、他の閃光を検出するスタジオ照明器の光センサにより「スレーブ（追従、従属）」形態で起動される場合がある。
【０００５】
このようなスタジオ照明システムを使用すれば、カメラマンは、被写体を用意し、スタジオ照明器を配置した後、画像を記録することが出来る。
【０００６】
光源のカラーバランス又は色温度を適切なものにすることは、カラー写真撮影において非常に重要である。フラッシュ（閃光）光源は一般に日光と同じ色温度を持ち、その色温度は５２００〜５５００ケルビン（Ｋ）程度である。一般に使用される白熱灯（タングステン）光源の色温度は３２００Ｋ程度である。
【０００７】
スタジオの環境設定を行う際、カメラマンは、白熱灯光源を使用して環境設定を実施しなければならない。一方、画像の記録は閃光照明を使用して行われる。そして、これら２つのカラーバランスは大きく異なる。環境によっては、例えばスタジオ外部においては、カメラマンは、タングステン光源や蛍光灯光源からの強い環境光が存在する状況や、太陽光が存在する状況、あるいは色付きの物体を通してフィルタリングされた光、若しくは色付きの物体から反射された光などの強い光が存在する状況に対処しなければならない場合がある。こうした状況では、カメラマンは、バランスのとれた画像を得るために、フィルタを使用して照明を補正しようと試みる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在市販されているフラッシュは固定スペクトルであり、利用可能な光のスペクトル成分を補正するのに使用されるフィルタに制約があるため、色温度を調節可能なスタジオ照明器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による半導体スタジオ照明器によれば、半導体光源から第１の強度に相当する色温度の光が生成され、次いで短時間だけ第２に強い強度に切り替わる。第２の強い強度の光に相当する色温度は、第１の色温度とは異なる。半導体光源は、複数の色の複数の発光体からなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、従来技術のスタジオ照明器を示すブロック図である。反射器１０は、白熱灯光源１２及びフラッシュ光源２０からの光を反射し、散乱させる。フラッシュ電子回路２２は、フラッシュ光源２０を作動させるのに必要な高電圧を生成するためのものであり、同期端子２４及びフラッシュセンサ２６を有する。センサ２６には通常、フォトダイオードが使用される。フラッシュ光源２０には通常、キセノン閃光電球（フラッシュランプ）が使用される。フラッシュ電子回路２２によれば、フラッシュ強度を選択することが可能であるが、フラッシュ光源２０の実効色温度は一定のままであり、その実効色温度はフラッシュ光源２０内のガスの化学組成によって決まる。
【００１１】
動作時には、白熱灯光源１２が光を生成し、照明が調節され、照明の焦点が調節される。画像取り込み時には、同期端子２４又はフラッシュセンサ２６を通じてフラッシュ光源２０が起動され、閃光電球のガス組成によって決まる色温度を持つ非常に強い強度の閃光が、短い時間だけ生成される。閃光の色温度はフィルタによって調節できるが、フィルタは高価であり、また、フラッシュ光源２０を繰り返し使用するのに従って、フィルタは変化する場合がある。
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態によるスタジオ照明器３０を示すブロック図である。スタジオ照明器３０は、少なくとも２つの異なる色の発光体の集合を備えた発光モジュール３２を有する。図２の実施形態において、発光体は、Ｒ１〜ＲＬ３４、Ｇ１〜ＧＭ３６、及びＢ１〜ＢＮ３８で示されている。添え字Ｌ、Ｍ、Ｎは整数であり、赤の発光体の数、緑の発光体の数、及び青の発光体の数をそれぞれ意味している。各色の発光体の数は、必要とされる光出力と、個々の発光体から出力可能な光出力とによって決まる。図面には、発光体の直列接続が描かれているが、発光体は並列に接続することもでき、また、個別に使用してもよい。
【００１３】
図示の実施形態では、赤、緑、及び青の発光ダイオードを使用しているが、代わりに他の色の発光体を使用して、非常に広いスペクトル成分調節可能範囲を得ることもできる。駆動回路４０は、カラー発光体Ｒ１〜ＲＬ３４、Ｇ１〜ＧＭ３６、及びＢ１〜ＢＮ３８の異なる色のそれぞれに対し、駆動信号ＳＲ４２、ＳＧ４４、及びＳＢ４６を生成する。直列接続された異なる色の発光体に対応する駆動信号を変化させることにより、発光モジュール３２によって生成される閃光（閃光は異なる発光体によって生成された光の混合物である）のスペクトル成分を変化させることができる。
【００１４】
カラーセンサ５０は、発光モジュール３２によって生成された光の色を検出する。センサ５０には通常、ＣＭＯＳ検出器、フォトダイオード、又は他の変換器が使用され、それらが、発光モジュール３２から受け取った光を駆動回路４０によって処理できる電気信号に変換し、所望の色温度を生成する。必要な色温度は、スタジオ照明器３０とともに使用されるカメラや撮像装置によって決まる。例えば、白昼での撮影の場合、５５００ケルビンの色温度の青みがかった光に調節される。あるいは、例えば、タングステンフィルムを使用するフィルムカメラのような撮像装置の場合、３２００ケルビンの色温度のオレンジ又は比較的暖かい色の光に調節される。
【００１５】
駆動回路４０は同期端子６２を有し、任意選択でフラッシュセンサ６４を更に有する場合もある。フラッシュセンサ６４は通常、フォトダイオードである。駆動回路４０は、第１の色温度調節器６６及び第２の色温度調節器６８を更に有する。任意選択で第１の強度レベルや第２の強度レベルの調節手段を更に設けたり、それらの強度レベルを駆動回路４０によってプリセットする場合もある。
【００１６】
動作時には、駆動回路４０は、駆動信号４２、４４、４６を発光モジュール３２に供給することにより、第１の色温度調節器６６によって選択された第１の色温度を有する第１の低強度レベルの光を生成する。駆動回路４０は、同期端子６２又はフラッシュセンサ６４からのフラッシュ信号に応答して、駆動信号４２、４４、４６を発光モジュール３２に供給することにより、発光モジュール３２を第２の色温度調節器６８によって選択された第２の色温度を有する第２の高強度レベルの閃光に切り替える。この第２の高強度レベルのフラッシュは通常、数ミリ秒程度の短い時間だけ生成され、その後、駆動回路４０は、発光モジュール３２を第１の低強度レベルの照明に切り替える（戻す）。
【００１７】
発光モジュール３２によって生成される光のスペクトルを調節できるので、周囲光を中和（無効化）にするのに役立つカラーバランスを得ることができ、又は、周囲光の望ましくない色成分や色温度に適応する（それらを許容する）ことが可能になる。また、発光モジュール３２によって生成される閃光のスペクトル成分を調節することで、所望の写真効果を得ることが可能となる。例えば、浅黒い肌の人の写真を撮る場合、一般に比較的冷たい（青っぽい）色の閃光を生成すれば、肌の色が明るく見える画像を得ることができる。逆に、比較的暖かい色（赤っぽい）の光を写真撮影の被写体に当てれば、益々日焼けした肌の色に見える画像が得られる。生成される閃光のスペクトル成分を色温度調節器６８により調節することで、これらの他にも、様々な画像特性及び効果を得ることができる。
【００１８】
一実施形態において、発光モジュール３２の発光体には、レーザダイオードやＬＥＤ（発光ダイオード）のような半導体光源が使用される。一般的なＬＥＤの使用の他に、当該技術分野において既知の燐光体皮膜をＬＥＤによって刺激することを利用した燐光体（蛍光体）拡張ＬＥＤを使用して、出力スペクトルを拡大することもできる。ただし、発光体の集合は、２以上の異なる色の任意の他の光源、又は、調節可能なスペクトル成分を有する任意の適当な光源を含む。発光モジュール３２中の異なる色の光を持つ発光体は、個別にアクセスすることができる。一例として、直列接続された発光体Ｒ１〜ＲＬ３４、Ｇ１〜ＧＭ３６、及びＢ１〜ＢＮ３８は、赤色ＬＥＤのような１以上の赤色発光体Ｒ１〜ＲＬ、緑色ＬＥＤのような１以上の緑色発光体Ｇ１〜ＧＭ、及び青色ＬＥＤのような１以上の青色発光体Ｂ１〜ＢＮを含む。赤、緑、青は、簡単に入手可能なＬＥＤの色であり、これらのＬＥＤの出力光を混合すると、発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、及びＢ１〜ＢＮは、生成される閃光にとって十分な範囲の色空間を提供する。
【００１９】
発光体の数や配置は、発光モジュール３２に含まれる発光体の光出力、及び必要とされる閃光の強度によってほぼ決まる。各色の発光体は、混成配置にしてもよいし、所定の色区画にグループ分けしてもよい。異なる色の発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、及びＢ１〜ＢＮを個別にアクセスする機能により、異なる色の発光体の相対強度を個別に変化させることができ、その結果、発光モジュール３２によって生成される閃光のスペクトル成分又は色温度を変化させることができる。
【００２０】
異なる色の発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、及びＢ１〜ＢＮのそれぞれによって生成される光の相対強度は、対応する駆動信号４２、４４、又は４６を変化させることにより変化させることができる。例えば、赤色発光体Ｒ１〜ＲＬが１以上の赤色ＬＥＤを含み、緑色発光体Ｇ１〜ＧＭが１以上の緑色ＬＥＤを含み、青色発光体Ｂ１〜ＢＮが１以上の青色ＬＥＤを含む場合、駆動信号４２、４４、４６は通常、それらのＬＥＤに供給される電流であり、発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、及びＢ１〜ＢＮの色付きの光出力の相対強度は、異なる色のＬＥＤを作動させるために供給される電流の相対的大きさに従って変化する。例えば、生成される閃光の青の強度を増加させたい場合、青色ＬＥＤに供給される電流を、緑色ＬＥＤに供給される電流及び赤色ＬＥＤに供給される電流に対して増加させる。同様に、異なるスペクトル成分を有する閃光を生成するためには、異なるカラーＬＥＤに供給される電流を相対的に変化させる。この例では、駆動回路４０は、発光モジュール３２の異なる色の発光体に供給される駆動信号４２、４４、４６の電流を変化させている。駆動回路４０は、異なる色の発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、及びＢ１〜ＢＮのそれぞれによって生成される光の相対強度を調節するのに適した任意の他の回路、素子、又はシステムを含む場合がある。異なる色の発光体を制御する方法及び装置の一例は、西村他に付与された米国特許第６４４８５５０Ｂ１号に記載されている。ただし、発光モジュール３２によって生成される光のスペクトル成分を変化させるのに適したものであれば、他の任意の駆動信号４２、４４、４６又は駆動手段を代替として使用することが可能である。
【００２１】
例えば、異なる色の発光体のそれぞれが、ＬＥＤのような光源のアレイからなるものである場合、異なる色の発光体の相対強度の調節は、代替として、駆動されたアレイ内の対応する複数の光源を調節することにより行われる。例えば、生成される閃光の青色の強度を減少させたい場合、電流供給を受ける青色ＬＥＤの数を電流供給を受ける緑色ＬＥＤや赤色ＬＥＤの数に比べて少なくする等である。従ってこの例の場合、閃光のスペクトル成分の調節は、駆動信号によって駆動される各色の発光体の数を変化させる他の適当なスイッチ回路を使用して、複数のステップにより実施される。
【００２２】
発光モジュール３２に含まれる発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、Ｂ１〜ＢＮは通常、発光モジュール３２によって生成される光の空間分布を定めるための一体型レンズを有する。ただし、発光モジュール３２の発光体Ｒ１〜ＲＬ、Ｇ１〜ＧＭ、Ｂ１〜ＢＮの外に、任意選択で反射器、レンズ、又は他の光学素子を設け、生成される光の空間分布を制御する場合もある。
【００２３】
本発明の実施形態は詳細に記載されているが、特許請求の範囲に記載したような本発明の範囲から外れることなく、それらの実施形態に対して改変や変更を施すことも可能であることは、当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術によるスタジオ照明器を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるスタジオ照明器を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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