(57)【要約】【課題】  装置の大型化やコストの上昇を抑えつつ、必要十分な光量の撮影補助光による適正露光での撮影を可能にすると共に、撮影補助光を常時点灯することをも可能とする。【解決手段】  ＬＥＤフラッシュモジュールは、高輝度ＬＥＤ１１と、その高輝度ＬＥＤ１１の発光部前面に配される照射角調整用の集光用レンズ１２と、高輝度ＬＥＤ１１の熱を放熱するための放熱板１４とを備えている。このＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤ１１は、カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて発光駆動するように制御される。【選択図】  図２
2006243310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮影するためのカメラモジュールと、
高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと上記高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールと、
上記高輝度ＬＥＤに駆動電流を供給するためのＬＥＤドライバとを有し、
上記ＬＥＤドライバは、上記カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて上記高輝度ＬＥＤを発光駆動させる
ことを特徴とする画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像撮影装置であって、
上記カメラモジュールは、上記露光期間に略々同期した上記発光トリガパルスを生成して上記ＬＥＤドライバへ出力することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像撮影装置であって、
上記ＬＥＤドライバを通じて上記高輝度ＬＥＤの点灯制御を行う制御手段と、
操作者からの指示入力を取り込むための操作手段とを有し、
上記カメラモジュールは、少なくとも、外光の明るさを検出する明るさ検出手段を備え、
上記明るさ検出手段において上記外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出されている場合、上記制御手段は、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御し、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影実行指示を受けた時、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像撮影装置であって、
上記ＬＥＤドライバを通じて上記高輝度ＬＥＤの点灯制御を行う制御手段と、
操作者からの指示入力を取り込むための操作手段とを有し、
上記カメラモジュールは、少なくとも、自動焦点合わせを行うためのオートフォーカス手段と、外光の明るさを検出する明るさ検出手段とを備え、
上記明るさ検出手段において上記外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出されている場合、上記制御手段は、上記操作手段を介して操作者から上記オートフォーカス手段の動作指示を受けた時、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御し、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影実行指示を受けた時、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の画像撮影装置であって、
上記明るさ検出手段において上記外光の明るさが所定の閾値よりも明るいことが検出されている場合、上記制御手段は、上記高輝度ＬＥＤを発光させないよう上記ＬＥＤドライバを制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像撮影装置であって、
上記ＬＥＤドライバを通じて上記高輝度ＬＥＤの点灯制御を行う制御手段と、
操作者からの指示入力を取り込むための操作手段とを有し、
上記カメラモジュールは、少なくとも、自動焦点合わせを行うためのオートフォーカス手段を備え、
上記制御手段は、上記カメラモジュールが撮影可能モードとなされている時、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御し、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影実行指示を受けた時、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項７】
操作手段を介して操作者から撮影開始指示入力を受け付けるステップと、
上記撮影開始指示の入力に応じてカメラモジュールが画像の撮影を開始するステップと、
上記カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスを、発光トリガパルス生成手段が生成出力するステップと、
高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと上記高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールの上記高輝度ＬＥＤを、上記発光トリガパルス生成手段が生成出力した発光トリガパルスに応じてＬＥＤドライバが発光駆動させるステップとを有する
ことを特徴とする発光制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の発光制御方法であって、
明るさ検出手段が外光の明るさを検出するステップと、
上記明るさ検出手段において外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出された時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップと、
上記明るさ検出手段において外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出され、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影開始指示が入力された時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップとを有することを特徴とする発光制御方法。
【請求項９】
請求項７記載の発光制御方法であって、
明るさ検出手段が外光の明るさを検出するステップと、
上記明るさ検出手段において外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出され、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールのオートフォーカス手段の動作指示が入力された時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップと、
上記明るさ検出手段において外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出され、上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影開始指示が入力された時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップとを有することを特徴とする発光制御方法。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９記載の発光制御方法であって、
上記明るさ検出手段において上記外光の明るさが所定の閾値より明るいことが検出されている場合、上記制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを発光させないよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップを有することを特徴とする発光制御方法。
【請求項１１】
請求項７記載の発光制御方法であって、
カメラモジュールが撮影可能モードになっている時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを弱点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップと、
上記操作手段を介して操作者からカメラモジュールでの撮影実行指示を受けた時、制御手段が、上記高輝度ＬＥＤを強点灯させるよう上記ＬＥＤドライバを制御するステップとを有することを特徴とする発光制御方法。
【請求項１２】
少なくとも通話のための通信を行う無線通信手段と、
操作者からの指示入力を取り込むための操作手段と、
画像を撮影するためのカメラモジュールと、
高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと上記高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールと、
上記高輝度ＬＥＤに駆動電流を供給するためのＬＥＤドライバとを有し、
上記ＬＥＤドライバは、上記カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて上記高輝度ＬＥＤを発光駆動させる
ことを特徴とする携帯電話端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影補助光を発光するためのデバイスを備えた画像撮影装置及びその画像撮影装置の発光制御方法、並びに携帯電話端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、暗所での撮影を行う際の撮影補助光発光装置或いは閃光装置（以下、これらをまとめてフラッシュライトと呼ぶ。）としては、キセノン管を用いたフラッシュライト（以下、キセノンフラッシュライトと呼ぶ。）や、発光ダイオードを用いたフラッシュライト（以下、ＬＥＤフラッシュライトと呼ぶ。）が知られている。上記キセノンフラッシュライトは、数十〜数百μsecという短時間に数十万〜数百万ルクス（ｌｘ）という大光量の光を発光することにより、例えば真っ暗な環境下（すなわち例えば０ルクス環境下）での撮影であっても、いわゆる手振れや被写体振れによる撮影画像の劣化を発生させずに、適正露光の画像が得られる閃光装置として、主に銀塩カメラやディジタルカメラに搭載されている。一方、上記ＬＥＤフラッシュライトは、デバイス自体が小さく、発光時の消費電力も少ないため、主にカメラ機能付き携帯電話端末における撮影補助光発光装置として使用されている。
【０００３】
なお、特開２００３−２４１２６６号の公開特許公報（特許文献１）には、発光ダイオード等の半導体発光素子を、所定の露光時間に基づく時間発光させ続けることを可能とした、カメラの発光装置が開示されている。
【０００４】
また、特開２００３−８４３４５号の公開特許公報（特許文献２）には、複数のＬＥＤを時分割に個別にパルス駆動することで、各ＬＥＤに蓄積される熱を少なくする一方で、ＬＥＤの駆動電流を大きくして、より大きな光度を確保可能とした閃光装置及びそれを備えたカメラ装置、閃光装置の発光素子駆動方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４１２６６号公報（第３図）
【特許文献２】特開２００３−８４３４５号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年は、ディジタルカメラにおいて、動画の撮影や暗所でのフレーミングを容易にするために、撮影補助光を常時点灯可能な機能を搭載することが望まれている。
【０００７】
ここで、キセノンフラッシュライトは、メインコンデンサに蓄積した電荷を一気に放出することで瞬間的に大光量の光を発光するようになされたデバイスであるため、撮影補助光を常時点灯するような用途には適さない。
【０００８】
一方で、ＬＥＤフラッシュライトは、常時点灯が可能なデバイスであるため、動画撮影や暗所でのフレーミング用の光源として適していると考えられる。
【０００９】
しかしながら、現状のＬＥＤフラッシュライトは、駆動電流を多く流すことができないこと、駆動時に発生する熱を筐体から逃がすのが難しいこと、といった理由により、キセノンフラッシュライトほどの大光量で発光させるのが難しい。すなわち、駆動電流値及び発熱量を考慮して、ＬＥＤフラッシュライトの駆動電流を例えば８０ｍＡ程度とした場合、被写体までの距離が５０ｃｍであった時の当該被写体上での照度は、精々２０ｌｘ程度しか確保出来ない。上記２０ｌｘの照度は、被写体の形状が判別できる程度の明るさであり、この照度で撮影を行った場合、暗いがために露光時間を長くせざるをえなくなり、手振れや被写体振れによる撮影画像の劣化が起こり易くなる。
【００１０】
また、ディジタルカメラは今後も高画素化していくと考えられているが、例えば撮像デバイスサイズ（センサーサイズ）を変更せずに高画素化すると、１画素当たりの画素サイズが相対的に小さくなり、その結果、１画素当たりの絶対的な入射光量が減少してしまうことになる。ここで、上記１画素当たりの絶対的な入射光量が減少する場合の対応策としては、例えば１画素当たりの画素サイズを大きくすること、レンズ系の絞りに相当するＦ値を下げること等が考えられる。しかしながら、１画素当たりの画素サイズを大きくすることを考えた場合において、例えば撮像デバイスの総画素数を変更しないとすると、撮像デバイスのサイズが大きくなり、その結果、カメラ自体の大きさが大きくなってしまうと共に、製造コストも大幅に上昇してしまう。また、レンズ系のＦ値を下げることを考えた場合において、例えば焦点距離に変更を加えないとすると、より口径の大きなレンズが必要になり、さらに、レンズ系における光学解像度を維持した状態で口径を大きくする場合には、高度なレンズ設計技術や特殊な光学素材が必要となり、製造コストが大幅に上昇することになる。逆に、レンズ系の光学解像度を考慮せずに単にＦ値を下げるようにした場合には、解像度の低下は避けられず、その結果、撮影画像がぼやけた画像になってしまう。その他、上記１画素当たりの絶対的な入射光量が減少する場合の対応策として、撮像信号の増幅率を上げることも考えられるが、この場合はノイズも増加してしまう虞がある。
【００１１】
なお、キセノンフラッシュライトとＬＥＤフラッシュライトの両方を搭載することで、十分な発光光量と動画撮影や暗所でのフレーミングの容易性を同時に実現することも考えられるが、それら両フラッシュライトを搭載した場合、筐体外形サイズが大きくなってしまうと共にコストも上昇してしまうことになる。したがって、例えばカメラ機能付き携帯電話端末のように筐体サイズを大きく出来ない装置や、価格競争の激しい装置に適用することは難しい。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、装置の大型化やコストの上昇を抑えつつ、必要十分な光量の撮影補助光による適正露光での撮影を可能にすると共に、撮影補助光を常時点灯することをも可能とする、画像撮影装置及び発光制御方法、並びに携帯電話端末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】
【００１３】
本発明の画像撮影装置は、画像を撮影するためのカメラモジュールと、高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールと、高輝度ＬＥＤに駆動電流を供給するためのＬＥＤドライバとを有し、ＬＥＤドライバは、カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて上記高輝度ＬＥＤを発光駆動させることにより、上述した課題を解決する。
【００１４】
また、本発明の発光制御方法は、操作手段を介して操作者から撮影開始指示入力を受け付けるステップと、撮影開始指示の入力に応じてカメラモジュールが画像の撮影を開始するステップと、カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスを発光トリガパルス生成手段が生成出力するステップと、高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールの高輝度ＬＥＤを、発光トリガパルス生成手段が生成出力した発光トリガパルスに応じてＬＥＤドライバが発光駆動させるステップとを有することにより、上述した課題を解決する。
【００１５】
また、本発明の携帯電話端末は、少なくとも通話のための通信を行う無線通信手段と、操作者からの指示入力を取り込むための操作手段と、画像を撮影するためのカメラモジュールと、高輝度ＬＥＤと当該高輝度ＬＥＤの発光部前面に配される照射角調整用の集光レンズと高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板とを少なくとも備えたＬＥＤモジュールと、高輝度ＬＥＤに駆動電流を供給するためのＬＥＤドライバとを有し、ＬＥＤドライバは、カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて高輝度ＬＥＤを発光駆動させることにより、上述した課題を解決する。
【００１６】
すなわち、本発明によれば、ＬＥＤモジュールは高輝度ＬＥＤを備えており、当該高輝度ＬＥＤを発光させることにより、被写体を明るく照らすことができる。また、本発明によれば、高輝度ＬＥＤの発光部前面には、照射角調整用の集光レンズが設けられているため、当該高輝度ＬＥＤからの出射光を効率良く被写体に照射することができる。また、本発明によれば、ＬＥＤモジュールには、高輝度ＬＥＤの熱を放熱するための放熱板が設けられているため、高輝度ＬＥＤを大電流駆動することができる。さらに、本発明によれば、高輝度ＬＥＤの発光駆動は、カメラモジュールの露光期間に略々同期した発光トリガパルスに応じて行われるため、無駄なく適正露光が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、高輝度ＬＥＤの発光部前面に集光レンズを配すると共に放熱板も備えたＬＥＤモジュールを有し、その高輝度ＬＥＤをカメラモジュールの露光期間に略々同期させて点灯駆動することにより、装置の大型化やコストの上昇を抑えつつ、必要十分な光量の撮影補助光による適正露光での撮影を可能にすると共に、撮影補助光を常時点灯することをも可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
本発明実施形態の画像撮影装置は、暗所での撮影を行う際の撮影補助光発光手段として、常時点灯が可能なＬＥＤフラッシュライトを用いることにより、動画撮影や暗所でのフレーミングを容易にすると共に、ＬＥＤとして高輝度ＬＥＤを用い、当該高輝度ＬＥＤを大電流駆動することにより、キセノンフラッシュライトに匹敵する露光量を確保可能としている。
【００２０】
先ず、本発明の実施形態の具体的な構成及び動作について述べる前に、高輝度ＬＥＤを用いたＬＥＤフラッシュライトにより、キセノンフラッシュライトに匹敵できる露光量を確保可能とした仕組みについて説明する。
【００２１】
本実施形態の画像撮影装置においては、「高輝度ＬＥＤの大電流駆動」による大光量化と、当該高輝度ＬＥＤにレンズモジュールを付加することによる光出射角の最適化（「レンズモジュール化による撮影補助光学系の最適化」）と、画像撮影時のシャッター速度を制御することによる露光量の最適化（「シャッター速度制御による露光量の最適化」）とを、組みあわせることにより、ＬＥＤフラッシュライトにてキセノンフラッシュライトと同様の適正露光での撮影を実現可能としている。以下、「高輝度ＬＥＤの大電流駆動」、「レンズモジュール化による撮影補助光学系の最適化」、「シャッター速度制御による露光量の最適化」について説明する。
【００２２】
〔高輝度ＬＥＤの大電流駆動〕
例えば携帯電話端末等に使用されている一般的な撮影補助光用のＬＥＤや、キー照明用ＬＥＤ、着信ランプ用ＬＥＤ、充電ランプ用ＬＥＤ、液晶ディスプレイのバックライト用ＬＥＤ等は、ＬＥＤ１灯当たり２０ｍＡ〜３０ｍＡの小電流により駆動されるものとなされており、それら汎用のＬＥＤを複数灯使用して撮影補助光用に使用したとしても、単純にＬＥＤ数に比例した明るさが得られる訳ではなく、また、光源数が多くなることで光学設計も難しくなり、さらにＬＥＤ数が増えることによってコストも上昇することになる。また、それら汎用のＬＥＤは、大電流の注入には耐えられないため、ＬＥＤ１灯で大光量を得ることも難しい。そこで、本実施形態では、例えば直流電流で２００ｍＡ〜５００ｍＡ、パルス電流で１０００ｍＡ以上の大電流を流すことができる高輝度ＬＥＤ（例えば照明や信号機等に使われている高輝度ＬＥＤ）を１灯だけ用い、その高輝度ＬＥＤを大電流駆動することで大光量を得られるようにしている。
【００２３】
〔レンズモジュール化による光学系の最適化〕
現在、汎用品のチップＬＥＤは、殆どが例えば１２０度程度の非常に広い指向角を有している。一方で、例えば携帯電話端末等に搭載されているカメラモジュールにおけるレンズ系の画角は５０〜６０度程度となされており、したがって、その汎用品のチップＬＥＤを撮影補助光用の照明デバイスとしてそのまま用いた場合、実際には撮影されない範囲まで照明することになり、非常に無駄が多い。なお、ＬＥＤが封入されたパッケージには、リフレクター構造を持つパッケージや、レンズ状の成型品が一体になされたパッケージのものもあるが、それらはあくまで汎用化されたものであり、必ずしもカメラモジュールの画角に対して最適な光学設計になっているとはいえない。そこで、本実施形態では、高輝度ＬＥＤを集光用レンズを備えたレンズ鏡筒内に配置し、高輝度ＬＥＤの出射光を上記集光用レンズにて集光することにより、カメラモジュールの画角に合わせた照射角の撮影補助光を出射可能にしたレンズ付きＬＥＤフラッシュライト（以下、ＬＥＤフラッシュモジュールと呼ぶ）を実現している。また、本実施形態のレンズ付きＬＥＤフラッシュモジュールでは、集光用レンズの曲率や光学材料を最適設計することにより、高輝度ＬＥＤの出射光の色度を、撮影補助光用の最適な色度に調整可能となっている。
【００２４】
〔シャッター速度制御による露光量の最適化〕
上述したように「高輝度ＬＥＤの大電流駆動」と「レンズモジュール化による撮影補助光学系の最適化」を実現した場合でも、ＬＥＤフラッシュモジュールが出力する光量はキセノンフラッシュライトによる光量と比較すると非常に少ない。例えば、キセノンフラッシュライトから被写体までの距離が１００ｃｍであるとした場合、当該キセノンフラッシュライトの発光による被写体照度は数十万〜数百万ｌｘになるのに対して、ＬＥＤフラッシュモジュールによる被写体照度は数十ｌｘ程度である。そこで、本実施形態では、カメラモジュールにおける撮影時のシャッター速度を、手振れや被写体振れが目立たない程度に長くすると共に、カメラモジュールの撮像センサーの露光周期に同期させてＬＥＤフラッシュモジュールを発光させる（つまり露光周期と略々同じ時間だけ発光させる）ことにより、露光量の最適化を実現している。すなわち、カメラモジュールによる撮影時の露光量は、被写体照度（撮像センサーへの入射光量）とシャッター速度の積にて求めることができ、また、キセノンフラッシュライトの発光可能時間が数十〜数百μsecなのに対して、ＬＥＤは数百ｍsec以上点灯させることが可能であるため、上記カメラモジュールにおける撮影時のシャッター速度を或る程度長くすると共に、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールの点灯時間を上記撮像センサーの露光周期に合わせることで、結果的に、キセノンフラッシュライトと同等の露光量が得られるようにしている。
【００２５】
〔画像撮影装置の構成〕
以下、上述したような「高輝度ＬＥＤの大電流駆動」、「レンズモジュール化による撮影補助光学系の最適化」、「シャッター速度制御による露光量の最適化」を実現可能な本実施形態の画像撮影装置の概略的な構成について説明する。
【００２６】
図１〜図３には、本発明実施形態の画像撮影装置に搭載されている上記レンズ付きのＬＥＤフラッシュモジュールの概略的な外観図を示す。なお、図１は実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールをＬＥＤ１１の発光部側から観た図であり、図２は図１を側面から観た図、図３は図１を裏面から観た図である。
【００２７】
本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールは、図１，図２に示すように、基板間接続用のいわゆるＢｔｏＢコネクタ１５と高輝度ＬＥＤ１１とがプリント基板１０上に実装（マウント）され、さらに、上記高輝度ＬＥＤ１１は集光用レンズ１２が勘合されたレンズ鏡筒１３内に配されたダブルパッケージ構造となされている。上記レンズ鏡筒１３は、高輝度ＬＥＤ１１の発光部から出射した光を外部に漏らさずに集光用レンズ１２側へ導くための円筒形状を有しており、上記集光用レンズ１２は、高輝度ＬＥＤ１１の発光部前面に配置され、当該高輝度ＬＥＤ１１の発光部から出射した光の照射角をカメラモジュールのレンズ系の画角に略々合わせるように光学設計がなされて作成されている。すなわち本実施形態において、ＬＥＤフラッシュモジュールからの光の照射角は、カメラモジュールのレンズ系における画角の５０〜６０度程度に合うように±３０度程度の角度に調整されている。また、上記集光用レンズ１２は、コスト面を考慮し、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂を射出成型したプラスチックレンズにより形成されており、例えば接着或いは勘合により上記レンズ鏡筒１３に取り付けられている。なお、上記レンズ鏡筒１３は、図示しない画像撮影装置の筐体に開けられ且つ透明板が設けられた開口部（図示は省略）に例えば耐衝撃用クッション材を介して取り付けられ、上記集光用レンズ１２が当該開口部（透明板）を介して外界へ向くように配されることになり、筐体内部に設けられるメイン回路基板（図示は省略）と上記ダブルパッケージ構造部分との間が或る程度の距離だけ隔たることになるため、上記プリント基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂製の基板のような非可撓性部材ではなく、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）のような可撓性部材で構成されていることが望ましい。その他、上記筐体の開口部には、透明板を設けないようにしても良い。透明板を設けない場合、当該透明板による照度低下を無くすことができる。
【００２８】
上述のように、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールにおいては、集光用レンズ１２が勘合されたレンズ鏡筒１３内に上記高輝度ＬＥＤ１１を配置したダブルパッケージ構造を採用することにより、上記高輝度ＬＥＤ１１からの出射光を効率良く被写体へ照射できるようにしている。
【００２９】
また、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールは、図２，図３に示すように、上記高輝度ＬＥＤ１１が実装されているフレキシブルプリント基板１０の裏面側に、当該高輝度ＬＥＤ１１を大電流駆動させた時に発生した熱を放熱するための放熱板１４が取り付けられている。すなわち、本実施形態によれば、光源として高輝度ＬＥＤを用いているとはいえ、その電圧効率や内部量子効率は素子の組成によって決まり、汎用ＬＥＤと略々同じである。したがって、供給エネルギーが光にならずに熱となって放出される比率は、高輝度ＬＥＤも汎用ＬＥＤも略々同じであり、特に高輝度ＬＥＤを大電流駆動すると、その発熱量が大きくなる。そこで、本実施形態では、上記放熱板１４により、上記高輝度ＬＥＤからの発熱を十分に放熱できるようにしている。なお、本実施形態では、放熱板１４として金属製の放熱板を使用しているが、例えばセラミック製の放熱部材であっても良い。
【００３０】
このように、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによれば、ＬＥＤとして高輝度ＬＥＤ１１を用いると共に、その高輝度ＬＥＤ１１の基板裏面側に放熱板１４を設けることにより、当該高輝度ＬＥＤ１１を大電流駆動して大光量発光させた際に発生する熱を、効率的に外部へ逃がすようになされている。
【００３１】
次に、図４には、本発明実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールを備えた画像撮影装置の主要部の概略的なブロック構成を示す。
【００３２】
この図４において、高輝度ＬＥＤ２３は前述した高輝度ＬＥＤ１１である。ＬＥＤドライバ２１は、例えばＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）などの入出力手段を介して、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０により予め駆動電流値がレジスタ設定されている。
【００３３】
カメラモジュール２２は、シリアルインターフェースなどのインターフェース手段を介して、ＣＰＵ２０からキャプチャー命令が設定されると、それ以前のドラフトモードからキャプチャーモードへ遷移する。キャプチャーモードへ遷移したカメラモジュール２２は、撮像センサー（例えばいわゆるＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー）の露光期間に同期した発光トリガパルスをＬＥＤドライバ２１へ出力する。
【００３４】
ＬＥＤドライバ２１は、上記カメラモジュール２２からの発光トリガパルスのアクティブ期間の時にのみ、事前にＣＰＵ２０によりレジスタ設定されている電流値で高輝度ＬＥＤ２３を定電流駆動する。
【００３５】
これにより、上記カメラモジュール２２では、撮像センサーの露光期間に同期して発光制御された上記高輝度ＬＥＤ２３からの光により照明された被写体等の撮影が行われることになる。そして、カメラモジュール２２からの撮像信号はＣＰＵ２２に転送される。
【００３６】
以上のように、本発明の画像撮影装置によれば、カメラモジュール２２の撮像センサーの露光期間に同期させて高輝度ＬＥＤ２３を点灯制御することにより、冗長な点灯時間無しに高輝度ＬＥＤ２３を大光量発光させることができ、且つ、カメラモジュール２２における適正露光の撮影を実現可能としている。
【００３７】
図５には、上記カメラモジュール２２の撮像センサーの露光期間と、それに同期して生成される上記発光トリガパルスとの関係を示す。
【００３８】
図５において、図中ＶＳＹＮＣはカメラモジュール２２の撮像センサーの垂直同期信号である。カメラモジュール２２は、ＣＰＵ２０からキャプチャー命令を受け取ると、ドラフトモードでの画像取り込み状態Ｔｄから無効画像の取り込み状態Ｔｉへと状態遷移し、さらに無効画像の取り込み状態Ｔｉから有効画像の取り込み状態Ｔａへと状態遷移する。
【００３９】
ここで、カメラモジュール２２の撮像センサーが例えばＣＭＯＳセンサーである場合、当該撮像センサーの露光期間では、１画素毎に露光のための画素開閉スイッチングが行われることになるため、上記高輝度ＬＥＤ２３は、先頭画素の露光開始Ｐｓから最終画素の露光終了Ｐｅまで点灯していなければならない。このため、カメラモジュール２２は、先頭画素の露光開始Ｐｓのタイミングでハイレベルとなり、最終画素の露光終了Ｐｅのタイミングでローレベルになる発光トリガパルスを生成し、その発光トリガパルスをＬＥＤドライバ２１へ出力する。
【００４０】
以上のように、ＬＥＤドライバ２１は、カメラモジュール２２の撮像センサーの露光期間に同期させて高輝度ＬＥＤ２３を点灯制御することができるようになっている。
【００４１】
なお、本実施形態の画像撮影装置において、上記ＬＥＤドライバ２１は、順方向電圧（ＶＦ）が３Ｖ〜５Ｖとなされている高輝度ＬＥＤ２３用の昇圧手段を備えている。当該昇圧手段としては、いわゆるコイルを使うタイプの場合は外付けで大きな容量のものが必要となり望ましくないため、本実施形態ではいわゆるチャージポンプタイプのものを用いている。当該チャージポンプタイプも外付け部品は必要であるが、非常に小さなＣＲ（コンデンサと抵抗）のみで実現可能であるため、実装面積の削減が可能となる。また、本実施形態の場合、ＬＥＤドライバ２１は、上記カメラモジュール２２からの上記発光トリガパルスを受け付けるための外部パルス信号入力用イネーブルピンを備えている。また、当該ＬＥＤドライバ２１における上記駆動電流値の設定に関しては、制限抵抗を付けた二入力による四値設定があっても良く、シリアルインターフェースなどにより細かな設定が可能であっても良い。
【００４２】
また、上記高輝度ＬＥＤ２３の点灯時間は、上記カメラモジュール２２の撮像センサーの露光周期に対して十分なマージンを持つ時間にしても良いが、当該高輝度ＬＥＤ２３には大電流が流されて熱が発生するため、本実施形態では、上述したように露光周期に同期した必要最小限の点灯時間に抑えている。また、上記発光トリガパルスは、例えば、上記垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）や水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）を基にＣＰＵ２０が生成しても良いが、この場合、遅延が生じる虞があるので、本実施形態では、上述したようにカメラモジュール２２にて生成する（つまりカメラモジュール２２に発光トリガパルス出力用のハードピンを設けておく）ようにしている。
【００４３】
また、本実施形態の画像撮影装置において、上記高輝度ＬＥＤ２３は、前述したような発光トリガパルスに基づくパルス点灯だけでなく、常時点灯させることも可能となされている。このように、高輝度ＬＥＤ２３を常時点灯させる場合、ＣＰＵ２０は、当該常時点灯のための電流値をＬＥＤドライバ２１に設定し、また当該常時点灯する場合における点灯のＯＮ／ＯＦＦ制御をも行う。
【００４４】
さらに、本実施形態の画像撮影装置では、上述したように、撮影補助光用の光源として高輝度ＬＥＤを用いているために、明るすぎて画像が白く飛んだり（いわゆる白飛び）、高輝度ＬＥＤからの出射光が周囲光と混ざるためにホワイトバランスが合わなかったりすることが考えられるため、カメラモジュールは高輝度ＬＥＤの明るさや色度に基づいて、撮影パラメータを制御する機能を備えている。なお、撮影パラメータの制御機能の具体例については後述する。
【００４５】
本実施形態の画像撮影装置は、上述したように高輝度ＬＥＤをダブルパッケージ構造としたＬＥＤフラッシュモジュールを備えていることにより、例えば図６に示すように、高輝度ＬＥＤ単体により得られる照度と比較して約２倍の照度で被写体を照明することが可能となっている。なお、図６は、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールを用いて１００ｃｍ離れた被写体を照明した時の複数サンプルの中心照度測定での各測定照度値と、ＬＥＤ単体のみを用いて１００ｃｍ離れた被写体を照明した時の複数サンプルの中心照度測定での各測定照度値とをプロットしたグラフを示している。この図６からわかるように、高輝度ＬＥＤ単体のみによる各測定照度が７ｌｘ程度であるのに対し、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによる各測定照度は１４ｌｘ近傍となり、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによれば、高輝度ＬＥＤ単体に対して約２倍の照度アップを実現できている。さらに、図示は省略するが、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによれば、従来の小出力のＬＥＤ単体と比較した場合、それに対して約３倍もの照度アップを実現することができる。
【００４６】
また、本実施形態の画像撮影装置においては、高輝度ＬＥＤをダブルパッケージ化しているため、高輝度ＬＥＤをプリント基板にリフローすることによる色度のズレの発生を抑えることができ、また、高輝度ＬＥＤを集光用レンズを備えたレンズ鏡筒内に配置すると共に当該集光用レンズの曲率や光学材料を上記高輝度ＬＥＤ用に最適設計しているため、レンズによる色分離で色度のズレが発生するのを抑えている。これにより、本実施形態の画像撮影装置によれば、例えば図７に示すように、モジュール化する際の色度のズレを最小限に抑えることが可能となっている。なお、図７は、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによる色度のズレを複数サンプルで測定した各測定値と、ＬＥＤ単体のみを用いた場合の色度のズレを複数サンプルで測定した各測定値とをプロットしたグラフを示している。この図７からわかるように、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールは、集光用レンズを用いているにもかかわらず、ＬＥＤ単体の場合と略々同じ色度を実現できている。
【００４７】
図８には、本実施形態の画像撮影装置を例えば携帯電話端末に搭載し、上記ＬＥＤフラッシュモジュールを前述した発光トリガパルスによりパルス的に発光させた時の電流波形を示している。この図８において、高輝度ＬＥＤに対して、例えばバッテリー電圧が３．５Ｖ時に２００ｍＡの電流を流した場合であっても、電池端での電圧降下は２０ｍＶ程度となっている。したがって、高輝度ＬＥＤを、上記パルス発光させたとしても、その瞬間に電圧降下によりシステムリセットがかかってしまうことがない。
【００４８】
その他、実際の撮影画像の図示は省略するが、例えば被写体までの距離が５０ｃｍである場合に、例えばキセノンフラッシュライトを発光させると、撮影画像は白飛びしてしまうのに対し、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールによれば、適正露光の撮影画像が得られる。すなわち、従来のキセノンフラッシュライトの場合、発光光量は大きいが発光時間が非常に短時間であり且つその発光時間の長さを制御することが出来ないのに対して、本実施形態のＬＥＤフラッシュライトによれば、発光光量はキセノンフラッシュライトよりも少ないが、発光状態を継続することができると共にその発光時間の長さを自由に制御することができるため、露光量を任意に調整することができ、その結果として、適正露光の撮影画像を得ることができる。
【００４９】
〔カメラ付き携帯電話端末への適用例〕
図９には、本実施形態の画像撮影装置をカメラ付き携帯電話端末に適用した場合の概略的な内部ブロック構成を示す。
【００５０】
図９において、通信アンテナ３２は、例えば内蔵アンテナであり通話や電子メール等のパケット通信のための信号電波の送受信を行う。通信回路３１は、送受信信号の周波数変換、変調と復調、復号等を行う。
【００５１】
上記通信アンテナ３２及び通信回路３１により受信された通話音声のデータは、データラインを介してＣＰＵ等からなる制御部３０へ送られる。制御部３０は、通話音声データをデータラインを介してスピーカ３６へ送る。
【００５２】
スピーカ３６は、ディジタル／アナログ変換器と増幅器を含み、通話音声やリンガ音、アラーム音等のデータをディジタル／アナログ変換及び増幅した後、出力する。これにより、通話音声やリンガ音、アラーム音等が得られることになる。
【００５３】
マイクロホン３７は、送話用のマイクロホンに相当し、アナログ／ディジタル変換器と増幅器を含む。このマイクロホン３７を介して入力された通話音声信号は、増幅器により所定のレベルに増幅された後、アナログ／ディジタル変換器によりディジタル音声データに変換され、データラインを介して制御部３０へ送られた後、通信回路３１へ送られ、そこで符号化、変調、周波数変換等の各種処理を受けた後、通信アンテナ３２から送信される。
【００５４】
表示部３３は、本実施形態の携帯電話端末の液晶ディスプレイパネルとそれらの駆動回路、ディスプレイコントローラ、フレームバッファを含み、ディスプレイ上には、文字や映像、当該携帯電話端末を操作するためのＵＩ（ユーザインターフェース）画面、撮影された画像などが表示される。
【００５５】
操作部３４は、本実施形態の携帯電話端末の筐体上に設けられているテンキーや、発話キー、クリアキー、終話／電源キー、カメラの各種設定を行うためのカメラ機能キー、画像撮影時に押されるシャッターボタンなどの各キー、ジョグダイヤル等と、それら各キー等の操作に応じた操作信号を発生する操作信号発生部とを有している。なお、シャッターボタンは、銀塩カメラやディジタルカメラのシャッターボタンと同様に、いわゆる「半押し」と「全押し」の二つの状態を検出可能なボタンとなされている。
【００５６】
カメラ４０は、前述の図４に示したカメラモジュール２２に相当し、静止画像や動画像を撮影するためのデバイスである。本実施形態の場合、当該カメラ４０は、オートフォーカス機構やオートアイリス機構を備えている。
【００５７】
撮像制御部３８は、前述の図４に示したＣＰＵ２０に相当し、カメラ４０の動作制御と、当該カメラ４０から出力された撮影画像信号の処理とを行う。なお、撮像制御部３８は、制御部３０に含まれていても良い。なお、撮像制御部３８は、上記操作部３４のシャッターボタンが「半押し」であることを制御部３０から通知された時、カメラ４０に対して例えばオートフォーカスの動作を行わせたり明るさの計測、オートアイリスの動作等を行わせ、シャッターボタンが「全押し」されたことを制御部３０から通知された時、カメラ４０に対して画像の撮影を実行させる。
【００５８】
ＬＥＤ４１は、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュール、キー照明用ＬＥＤ、着信ランプ用ＬＥＤ、充電ランプ用ＬＥＤ、液晶ディスプレイのバックライト用ＬＥＤ等かならる。
【００５９】
ＬＥＤドライバ３９は、上記ＬＥＤ４１を駆動するためのドライバであり、前述の図４で説明したＬＥＤドライバ２１も含まれる。当該ＬＥＤドライバ３９は、制御部３０により駆動電流値のレジスタ設定制御や常時点灯時のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われ、前述したようにカメラ４０（カメラモジュール）のハードピンを介して供給される発光トリガパルスによりＬＥＤフラッシュモジュールを発光させる。
【００６０】
メモリ３５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）からなる。ＲＯＭは、ＯＳ（Operating System）、制御部３０が各部を制御するための制御プログラムや各種の初期設定値、フォントデータ、辞書データ、着信音やキー操作音，アラーム音用の各種音データ、電子メールの作成や編集等を行うためのアプリケーションプログラムコード、画像や音声に対して様々な処理を行うためのアプリケーションプログラムコード、撮像制御部３８がカメラ４０を制御する際の撮影用アプリケーションプログラムコード、その他、携帯電話端末に搭載される各種のアプリケーションプログラムコード、当該携帯電話端末の識別情報（ＩＤ）などを記憶している。このＲＯＭは、いわゆるＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（NAND-type flash memory）のような書き換え可能なＲＯＭを含み、電子メールデータ、ユーザにより設定される電話帳や電子メールアドレス帳、写真画像データ、ダウンロードされた写真データや音楽データ、ダウンロードされた着信音，キー操作音，アラーム音用等の音データ、文字データや予測変換の候補単語の登録データや予測変換の学習データ、カメラ４０により撮影された画像データ、その他、各種のユーザ設定値等を保存することも可能となされている。ＲＡＭは、制御部３０が各種のデータ処理を行う際の作業領域として、随時データを格納する。
【００６１】
制御部３０は、メモリ３５に記憶されているアプリケーションプログラムコードに基づき、上述した通話音声データの符号化や復号化、発着信の制御、電子メールの送受信制御、その他、制御ラインを介して当該携帯電話端末の各構成要素の制御、各種の演算処理を行う。
【００６２】
その他、図９には図示を省略しているが、本実施形態の携帯電話端末は、音楽を再生したり動画像を再生したりするためのマルチメディア機能や、いわゆる電子財布機能、赤外線や電磁誘導方式等を利用した近距離無線機能、ＧＰＳ（Global Positioning System）による位置測位機能等を備えている。
【００６３】
〔カメラ付き携帯電話端末におけるＬＥＤフラッシュ点灯動作〕
次に、図９に示した携帯電話端末のカメラ４０による画像の撮影と、その際のＬＥＤフラッシュモジュールの点灯動作について、図１０，図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
先ず、本実施形態の携帯電話端末において、カメラ４０が撮影可能な状態（ドラフトモード）になっている時に、ユーザにより操作部３４のカメラ機能キーが押下操作されると、制御部３０は、表示部３３のディスプレイ上に、ＬＥＤフラッシュ選択メニューを表示させる。ここで、当該ＬＥＤフラッシュ選択メニューには、外光の明るさが暗い時にＬＥＤフラッシュを自動点灯させるためのＡＵＴＯ発光設定メニューや、外光の明るさにかかわらずシャッターボタンが全押しされたときに必ずＬＥＤフラッシュを発光させる強制発光設定メニューなどが用意されており、ユーザが操作部３４を操作して所望のメニューを選択及び決定すると、制御部３０は、その選択及び決定されたメニュー項目に応じてカメラ機能を設定する。
【００６５】
図１０には、上記自動発光（ＡＵＴＯ発光）モードにカメラ機能が設定されている時の本実施形態の携帯電話端末の動作を示す。
【００６６】
この図１０において、上記自動発光モードにカメラ機能が設定されている時、制御部３０は、先ず、ステップＳ１の処理として、ＬＥＤドライバ３９に対してＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤを弱点灯させる際の駆動電流値と強点灯させる際の駆動電流値を設定する。また、このステップＳ１の時、撮影制御部３８は、カメラ４０を動作させて、外光の明るさを計測させる。そして、外光の明るさが或る閾値より暗い場合、カメラ４０からは上記外光の明るさが閾値より暗いことを示す信号が出力され、撮像制御部３８は、その信号を制御部３０へ転送する。
【００６７】
次に、ステップＳ２の処理として、ユーザにより操作部３４のシャッターボタンが「半押し」操作された時の操作信号が制御部３０に供給されると、当該制御部３０は、ステップＳ３の処理として、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤを弱点灯させるようにＬＥＤドライバ３９を制御する。また、このステップＳ３において、撮影制御部３８は、カメラ４０を制御してオートフォーカスやオートアイリスの動作を行わせたり、撮影パラメータの制御を行わせる。そして、オートフォーカスにより合焦した時、カメラ４０から撮影制御部３８には合焦信号が送られる。
【００６８】
次にステップＳ４の処理として、制御部３０は、操作部３４からの操作信号を見ることで、ユーザがシャッターボタンの「半押し」を解除（リリース）したか否か判定しており、「半押しリリース」となされた時には、ステップＳ５の処理として、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤを消灯させるようにＬＥＤドライバ３９を制御した後、ステップＳ２へ処理を戻す。
【００６９】
一方、「半押しリリース」になされていない時、制御部３０は、ステップＳ６の処理として、ユーザがシャッターボタンを「全押し」したか否か判定しており、「全押し」されたと判定した時には、ステップＳ７へ処理を進める。
【００７０】
ステップＳ６にてシャッターボタンが「全押し」されたと判定してステップＳ７へ処理を進めると、制御部３０は、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤが強点灯できるようにＬＥＤドライバ３９を制御すると同時に、撮像制御部３８に対してシャッターボタンが「全押し」されたことを通知する。この通知を受けた撮像制御部３８は、カメラ４０に対してキャプチャー命令を出力する。当該キャプチャー命令を受け取ったカメラ４０は、露光を開始すると同時に、ＬＥＤドライバ３９に対して前述した発光トリガパルスを出力する。
【００７１】
これにより、ＬＥＤフラッシュモジュールは強点灯され、カメラ４０では、当該ＬＥＤフラッシュモジュールにより照明された状態の被写体像が撮影されることになる。そして、当該カメラ４０にて撮影された画像データは、メモリ３５のＲＡＭ領域に一時的に格納されることになる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の携帯電話端末によれば、自動発光モードの時、シャッターボタンの「半押し」によりＬＥＤフラッシュが弱点灯するようになされているため、オートフォーカスを合わせるときや暗所でのフレーミングを行う時に、必ず照明がある状態となり、したがって、暗い所で画像のコントラストが取れずにオートフォーカスが合わないという問題や、暗所でのフレーミングの困難性という問題を解決している。
【００７３】
図１１には、上記強制発光モードにカメラ機能が設定されている時の本実施形態の携帯電話端末の動作を示す。
【００７４】
この図１１において、上記強制発光モードにカメラ機能が設定されている時、制御部３０は、先ず、ステップＳ１１の処理として、ＬＥＤドライバ３９に対してＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤを弱点灯させる際の駆動電流値と強点灯させる際の駆動電流値を設定する。また、当該強制発光モードの時、制御部３０は、ステップＳ１２の処理として、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤを直ちに弱点灯させるようにＬＥＤドライバ３９を制御する。
【００７５】
次に、ステップＳ１３において、ユーザにより操作部３４のシャッターボタンが「半押し」操作されたことを通知する信号が制御部３０から供給されると、ステップＳ１４の処理として、撮影制御部３８は、カメラ４０を制御してオートフォーカスやオートアイリスの動作、撮影パラメータの制御を行わせる。そして、オートフォーカスにより合焦した時、カメラ４０から撮影制御部３８には合焦信号が送られる。
【００７６】
次にステップＳ１５の処理として、制御部３０は、操作部３４からの操作信号を見ることで、ユーザがシャッターボタンの「半押し」を解除（リリース）したか否か判定しており、「半押しリリース」となされた時には、ステップＳ１３へ処理を戻す。
【００７７】
一方、「半押しリリース」になされていない時、制御部３０は、ステップＳ１６の処理として、ユーザがシャッターボタンを「全押し」したか否か判定しており、「全押し」されたと判定した時には、ステップＳ１７へ処理を進める。
【００７８】
ステップＳ１６にてシャッターボタンが「全押し」されたと判定してステップＳ１７へ処理を進めると、制御部３０は、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤが強点灯できるようにＬＥＤドライバ３９を制御すると同時に、撮像制御部３８に対してシャッターボタンが「全押し」されたことを通知する。この通知を受けた撮像制御部３８は、カメラ４０に対してキャプチャー命令を出力する。当該キャプチャー命令を受け取ったカメラ４０は、露光を開始すると同時に、ＬＥＤドライバ３９に対して前述した発光トリガパルスを出力する。これにより、ＬＥＤフラッシュモジュールは強点灯され、カメラ４０では、当該ＬＥＤフラッシュモジュールにより照明された状態の被写体像が撮影されることになる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の携帯電話端末によれば、強制発光モードの時には、ＬＥＤフラッシュが必ず弱点灯するようになされているため、オートフォーカスを合わせるときや暗所でのフレーミングを行う時に、必ず照明がある状態となり、したがって、暗い所で画像のコントラストが取れずにオートフォーカスが合わないという問題や、暗所でのフレーミングの困難性という問題を解決している。
【００８０】
〔高輝度ＬＥＤの明るさや色度に基づく撮影パラメータ制御の例〕
以下、図１２〜図１６を用いて、本実施形態の携帯電話端末のカメラ４０（カメラモジュール）がＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤの明るさや色度に基づいて、撮影パラメータを制御する際の動作について簡単に説明する。すなわち、本実施形態の携帯電話端末は、図１０のステップＳ３や図１１のステップＳ１４において、オートフォーカスの合焦処理を行っている間に、ＬＥＤフラッシュモジュールの高輝度ＬＥＤの照度や色度、周囲光の照度や色度、被写体条件等に基づいて、カメラ４０の撮影パラメータを適正に調整するようになされている。
【００８１】
図１２には、撮影パラメータのうち、明るさに関するパラメータ（以下、ＡＥレベルとする。）を調整する際の制御動作例を示す。この図１２に示すように、自動発光モードにおけるシャッターボタン「半押し」時や強制発光モード時、撮像制御部３８は、カメラ４０を制御して、高輝度ＬＥＤが弱点灯しているときの明るさ及び周囲光の明るさに合わせて、ＡＥレベルをオフセットさせる。その後、シャッターボタンが「全押し」された時、撮像制御部３８は、上記弱点灯時と消灯時のＡＥレベルの差分に所定の値（α）を掛け、これを上記弱点灯時のＡＥレベルの値（つまり上記差分）に上乗せすることで、高輝度ＬＥＤが強点灯した時に合うＡＥレベルとなるようにカメラ４０を制御する。
【００８２】
図１３には、撮影パラメータのうち、ゲインに関するパラメータを調整する際の制御動作例を示す。この図１３に示すように、自動発光モードにおけるシャッターボタン「半押し」時や強制発光モード時、撮像制御部３８は、カメラ４０を制御して、高輝度ＬＥＤが弱点灯しているときの明るさ及び周囲光の明るさに基づいて、ゲインパラメータを高く設定制御し、その後、シャッターボタンが「全押し」された時、撮像制御部３８は、高輝度ＬＥＤが強点灯した時の明るさと周囲光の明るさに基づいて、ゲインパラメータを低く設定制御する。
【００８３】
図１４には、撮影パラメータのうち、シャッタースピードに関するパラメータを調整する際の制御動作例を示す。この図１４に示すように、シャッターボタンが「全押し」された時に、高輝度ＬＥＤが弱点灯される場合、撮像制御部３８は、カメラ４０を制御して、シャッタースピードを遅くするようにシャッタースピードパラメータを設定制御し、一方、シャッターボタンが「全押し」された時に、高輝度ＬＥＤが強点灯される場合、撮像制御部３８は、カメラ４０を制御して、シャッタースピードを速くするようにシャッタースピードパラメータを設定制御する。
【００８４】
図１５には、撮影パラメータのうち、ホワイトバランスに関するパラメータを調整する際の制御動作例を示す。この図１５に示すように、撮像制御部３８は、カメラ４０から得られる明るさに基づいて周囲光の色温度を求め、この周囲光の色温度に対して高輝度ＬＥＤ点灯により色温度が変化する量を求め、さらに、この色温度の変化量に対する所定の比率（β１：β２）から、ホワイトバランスを求める。そして、撮像制御部３８は、このホワイトバランスに合わせてカメラ４０のホワイトバランスパラメータを設定制御する。
【００８５】
また、図１６には、ＡＥレベルとオフセット比率の関係を示す。この図１６から判るように、本実施形態では、周囲光が暗いほどＬＥＤ点灯時の色温度が重視され、周囲光が明るいほど周囲光の色温度が重視されている。
【００８６】
〔まとめ〕
以上説明したように、本実施形態の画像撮影装置、携帯電話端末においては、高輝度ＬＥＤを備えたＬＥＤフラッシュモジュールを撮影補助光発生手段として備えていることにより、静止画像のみならず動画像の撮影時にも被写体を照明することができ、キセノンフラッシュライトに勝るとも劣らない適正露光での撮影が可能となっている。また、キセノン管の発光可能回数は３０００〜５０００回であるのに対し、ＬＥＤの寿命は数万から数十万回というレベルであるので、光源を交換する等のメンテナンスは不要である。また、ＬＥＤはキセノン管に比べて低コストであるため、装置の価格上昇を抑えることができ、また、ＬＥＤは低消費電力であるため電池の消耗を抑えることができ、キセノンフラッシュライトは約３００Ｖで瞬間的に１００Ａ以上の大電流を流すのに対して（トリガーコイルでは数ｋＶもの電圧を発生する）、ＬＥＤは５Ｖ程度で数百ｍＡの電流しか流れないため、周辺回路に及ぼす影響が少ない。また、本実施形態によれば、ＬＥＤフラッシュモジュールは、カメラモジュールの露光期間に同期して発光するようになされているので、無駄な時間の点灯を行う必要がなく、発熱量を最小限に抑えることができる。また、本実施形態によれば、発光トリガパルス幅をカメラモジュールが出力するので、露光条件（明るさやホワイトバランスなど）に合わせた発光時間の制御が可能となる。また、本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールは、ダブルパッケージング技術によってカメラモジュールに合わせた照射角の精密な調整が行えるので、どのようなカメラモジュールであっても最適な照射を行うことが可能となる。また、本実施形態によれば、ＬＥＤフラッシュモジュールを弱点灯させることが可能となっているため、従来のディジタルカメラのように、赤外発光ＬＥＤ等を点灯して暗闇でオートフォーカスを動作させるようなシステムを用いなくても、オートフォーカスを動作させて合焦させることができる。
【００８７】
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００８８】
本発明の画像撮影装置は、携帯電話端末だけでなく、銀塩カメラ、ディジタルカメラ、カムコーダ、カメラ機能を備えた種々の電子機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明実施形態の画像撮影装置に搭載されているレンズ付きのＬＥＤフラッシュモジュールの概略的な外観図であり、ＬＥＤフラッシュモジュールをＬＥＤ発光部側から観た図である。
【図２】図１のＬＥＤフラッシュモジュールを側面から観た外観図である。
【図３】図１のＬＥＤフラッシュモジュールを裏面側から観た外観図である。
【図４】本発明実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールを備えた画像撮影装置の主要部の概略的なブロック図である。
【図５】カメラモジュールの撮像センサーの露光期間とそれに同期して生成される発光トリガパルスとの関係を示すタイミングチャートである。
【図６】本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールとＬＥＤ単体のみを用いて被写体を照明した時の複数サンプルでの各測定照度をプロットしたグラフである。
【図７】本実施形態のＬＥＤフラッシュモジュールとＬＥＤ単体のみを用いて被写体を照明した時の色度のズレを複数サンプルで測定した各測定値をプロットしたグラフである。
【図８】携帯電話端末に搭載したＬＥＤフラッシュモジュールを発光トリガパルスによりパルス的に発光させた時の電流波形を示す波形図である。
【図９】本発明実施形態の画像撮影装置を搭載した携帯電話端末の概略的な内部構成を示すブロック図である。
【図１０】自動発光（ＡＵＴＯ発光）モードにカメラ機能が設定されている時の本実施形態の携帯電話端末の動作を示すフローチャートである。
【図１１】強制発光モードにカメラ機能が設定されている時の本実施形態の携帯電話端末の動作を示すフローチャートである。
【図１２】撮影パラメータのうち、明るさに関するパラメータを調整する際の制御動作例の説明に用いる図である。
【図１３】撮影パラメータのうち、ゲインに関するパラメータを調整する際の制御動作例の説明に用いる図である。
【図１４】撮影パラメータのうち、シャッタースピードに関するパラメータを調整する際の制御動作例の説明に用いる図である。
【図１５】撮影パラメータのうち、ホワイトバランスに関するパラメータを調整する際の制御動作例の説明に用いる図である。
【図１６】ＡＥレベルとオフセット比率の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  フレキシブルプリント基板、１１，２３  高輝度ＬＥＤ、１２  集光レンズ、１３  レンズ鏡筒、１４  金属放熱板、２０  ＣＰＵ、２１，３９  ＬＥＤドライバ、２２  カメラモジュール、３０  制御部、３１  通信回路、３２  通信アンテナ、３３  表示部、３４  操作部、３５  メモリ、３６  スピーカ、３７  マイクロホン、３８  撮像制御部、４０  カメラ、４１  ＬＥＤ
【図１】
2006243310.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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