(57)【要約】【課題】  静止画撮影時に十分な光量を確保しつつ良好な配光特性を得るとともに、フレーミング時などに被写体がまぶしくないようにする。【解決手段】許容電流が大きく高輝度発光可能な第１ＬＥＤと、許容電流が小さく低輝度発光する２個の第２ＬＥＤとを設ける。フレーミングのために動画を撮影するときには、第１ＬＥＤを小さな電流で駆動するとともに、第２ＬＥＤに許容電流を流していずれもを低輝度発光させる。レリーズ操作に応答して静止画撮影する直前に、第１ＬＥＤに許容電流を流して高輝度発光させ、第２ＬＥＤを消灯する。【選択図】        図５
2006195031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置で撮影する被写体を照明する補助光源装置において、
連続的に流し得る許容電流が大きな第１半導体発光素子、及び許容電流が小さな第２半導体発光素子を有する光源部と、レリーズ操作に応答した撮影装置の静止画撮影時には、第１半導体発光素子に大きな電流を流して高輝度発光させるとともに、第２半導体発光素子を消灯または許容電流以下の電流を流して低輝度発光させ、静止画の撮影時以外のときには、第１半導体発光素子を消灯または許容電流よりも小さな電流を流して低輝度発光させるとともに、第２半導体発光素子に許容電流以下の小さな電流を流して低輝度発光させる発光制御手段とを備えたことを特徴とする補助光源装置。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記第１半導体発光素子に対しては、高輝度発光時にはその許容電流を流すことを特徴とする請求項１記載の補助光源装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、前記第２半導体発光素子に対しては、低輝度発光時にはその許容電流を流すことを特徴とする請求項１または２記載の補助光源装置。
【請求項４】
前記第２半導体発光素子を複数個設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の補助光源装置。
【請求項５】
前記第１及び第２半導体発光素子は、それぞれ発光ダイオードであり、前記第１半導体発光素子のＬＥＤチップが第２半導体発光素子よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の補助光源装置。
【請求項６】
前記撮影装置は、動画撮影と静止画が可能であり、動画撮影時に第１，第２半導体発光素子のいずれか一方または両方を低輝度発光させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の補助光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮影装置に利用される補助光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
写真フイルムを用いるカメラやイメージセンサで撮影を行うデジタルカメラ等の撮影装置による撮影時に被写体の明るさが不足する場合には、補助光源装置からの照明光を被写体に照射している。補助光源装置としては、撮影に同期してクセノン管を瞬間的に発光させるストロボ装置が多く利用されている。
【０００３】
このような、ストロボ装置に代えて、光源に発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）を採用した補助光源装置も知られている。ＬＥＤを用いた補助光源装置は、部品点数が少なく回路構成が簡単であり、小型の撮影装置に組み込む場合などに有利である。また、デジタルカメラでは、それに備えた液晶パネルなどに表示されたスルー画を視認しながら、被写体のフレーミングを行うものがあるが、このようなデジタルカメラでフレーミングを行っている間にもＬＥＤを連続的に発光させることで、夜間や屋内などの暗い場所でのフレーミングや動画記録をもできるようにしたものもある。
【０００４】
しかしながら、上記のようなＬＥＤを用いた補助光源装置の光量は小さく十分ではなかった。光量を大きくするにはＬＥＤに大きな順電流を流せばよいが、順電流が過大であると、ＬＥＤを構成するＬＥＤチップ等がそれ自体の発熱によって破壊してしまうため、光量の向上には限界があった。このような問題を解消するため、スルー画表示などで動画撮影を行う場合には、ＬＥＤに連続的に流し得る許容電流を流してある程度の光量を確保し、レリーズボタンの操作に応答して静止画を撮影する際には、その瞬間だけ許容電流を超える大電流をＬＥＤに流して十分な光量を確保する補助光源装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、大きな電流を流し得るＬＥＤとしては、ＬＥＤチップのサイズが例えば０．４ｍｍ角より大きいことが望ましいが、それであっても、そのＬＥＤチップのサイズは極めて小さいものである。このため、ＬＥＤに許容電流程度の大きな電流を流した場合では、光出力に対する発光面積が非常に小さい高輝度の発光となる。このような高輝度のＬＥＤを用いて被写体（人物）を照明すると、被写体が照明でまぶしく、目を閉じてしまったり、顔を背けてしまい、好ましい表情の画像を得ることができないという問題があった。
【０００６】
上記のようなまぶしさ解消するには、ＬＥＤの前面に拡散板を配することが１つの手法である。しかし、拡散板を配した場合には、ＬＥＤからの光を被写体とは反対方向にも拡散反射してしまい損失があり、好ましくない。
【０００７】
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、発光ダイオード等の半導体発光素子を用いて好ましい照明状態となる補助光源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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の補助光源装置では、連続的に流し得る許容電流が大きな第１半導体発光素子、及び許容電流が小さな第２半導体発光素子を有する光源部と、レリーズ操作に応答した撮影装置の静止画撮影時には、第１半導体発光素子に大きな電流を流して高輝度発光させるとともに、第２半導体発光素子を消灯または許容電流以下の電流を流して低輝度発光させ、静止画の撮影時以外のときには、第１半導体発光素子を消灯または許容電流よりも小さな電流を流して低輝度発光させるとともに、第２半導体発光素子に許容電流以下の小さな電流を流して低輝度発光させる発光制御手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２記載の補助光源装置では、発光制御手段を、前記第１半導体発光素子に対しては、高輝度発光時にはその許容電流を流すようにしたものである。また、請求項３記載の補助光源装置では、第２半導体発光素子に対しては、低輝度発光時にはその許容電流を流すようにしたものである。さらに、請求項４記載の補助光源装置では、第２半導体発光素子を複数個設けたものである。
【００１０】
請求項５記載の補助光源装置では、第１及び第２半導体発光素子を、それぞれ発光ダイオードとし、前記第１半導体発光素子のＬＥＤチップを第２半導体発光素子よりも大きくしたものである。
【００１１】
請求項６記載の補助光源装置では、撮影装置が動画撮影と静止画が可能なものであり、動画撮影時に第１，第２半導体発光素子のいずれか一方または両方に小さい電流を流して低輝度発光させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、静止画の撮影時以外、例えばフレーミングを行う場合等では第１半導体発光素子を消灯あるいは低輝度発光とするとともに、第２半導体発光素子を低輝度発光としてするから、まぶしさの低減が図られ、レリーズ操作に応答した静止画撮影時には、第１半導体発光素子を高輝度発光とし、第２半導体発光素子を消灯あるいは低輝度発光とするから、フレーミングを行う場合等では、被写体がまぶしさを感じることはなく被写体を照明することができ、静止画撮影時では、第１半導体発光素子を主光源として配光特性を良好にしながら自然な表情を撮影することができる。また、第２半導体発光素子を複数個設けることにより、まぶしさ感を高めることなく、フレーミング時などの場合の光量の増大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施したデジタルカメラ内蔵型の携帯電話の外観を図１に示す。この携帯電話１０は、ヒンジ部１１により折り畳み自在に連結された受話器ユニット１２と送話器ユニット１３とからなる。受話器ユニット１２には、アンテナ１４，受話スピーカ等を設けてある。また、この受話器ユニット１２には、その内面側にＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１５（図２参照）を設けてある。
【００１４】
さらに、受話器ユニット１２には、撮影装置としてカメラユニット１７を内蔵してあり、その撮影レンズ１８が受話器ユニット１２の背面に露出している。また、カメラユニット１７は、被写体を照明する補助光源装置２０を備えている。受話器ユニット１２の背面には、撮影レンズ１８に近接して、第１照明窓２１を１個，第２照明窓２２を２個設けてあり、補助光源装置２０は、各照明窓２１，２２から被写体に向けて照明光を照射する。
【００１５】
送話器ユニット１３の内面側には、送話マイク２３，ダイヤル操作や各種設定・操作を行うためのキー操作部２４等を設けてある。このキー操作部２４を操作することで、カメラユニット１７で撮影を行う撮影モードとすることが可能である。カメラユニット１７は、撮影モード下では通常はスルー画モードで動作して動画の撮影を行い、その撮影した被写体像をスルー画としてＬＣＤ１５に表示する。このスルー画を観察することで、撮影者はフレーミングを行うことができる。スルー画モード中に、キー操作部２０の所定のキーによるレリーズ操作を行うと、これに応答して静止画記録モードとなり、カメラユニット１７は、１フレームの静止画撮影を行い、得られる画像データを内部メモリ２５（図２参照）に記録する。
【００１６】
上記携帯電話１０の要部を図２に示す。システムコントローラ３０は、操作部２４からの操作信号に基づいて、カメラユニット１７を含む携帯電話１０の各部を制御する。カメラユニット１７は、補助光源装置２０の他、撮影部３１，信号処理部３２からなる。
【００１７】
撮影部３１は、撮影レンズ１８，イメージセンサ，イメージセンサを駆動するドライバ等から構成してある。この撮影部３１は、撮影モード下では、撮影レンズ１８を通してイメージセンサで被写体像を撮影し、それを光電変換した撮影信号を出力する。撮影部３１からの撮影信号は、信号処理部３２に送られる。信号処理部３２は、撮影信号に対してノイズを除去するための相関二重サンプリング処理，増幅処理を施してからＡ／Ｄ変換を行うことで、撮影信号を画像データに変換する。さらに、信号処理部３２は、画像データに対してホワイトバランスの調節，γ補正，データ圧縮・伸長等の処理を行う。
【００１８】
撮影モード下のスルー画モードでは、撮影部３１で動画撮影が行われ、出力される撮影信号は画像データに変換された後、さらにホワイトバランスの調節，γ補正が施されてからＬＣＤドライバ３４に送られる。ＬＣＤドライバ３４は、入力される画像データに基づいてＬＣＤ１５を駆動する。これにより、カメラユニット１７で撮影中の被写体像が動画としてＬＣＤ１５に表示され、これを観察することで撮影範囲を知ることができる。操作部２４のレリーズ操作によって静止画記録モードとなると、その直後に撮影部３１によって１フレーム分の静止画の撮影が行われる。この静止画撮影の画像データは、信号処理部３２でホワイトバランスの調節，γ補正，データ圧縮が施された後に、内部メモリ２５に記録される。
【００１９】
補助光源装置２０は、制御回路３５，第１駆動回路３６，第２駆動回路３７，第１半導体発光素子としての第１ＬＥＤ（発光ダイオード）３８，第２半導体発光素子としての第２ＬＥＤ３９からなる。第１ＬＥＤ３８は１個、第２ＬＥＤ３９は２個設けてある。制御回路３５は、第１駆動回路３６と第２駆動回路３７とともに、光源制御手段を構成する。この制御回路３５は、撮影モード下ではスルー画モードと静止画モードとに応じたパラメータがシステムコントローラ３０によってセットされ、セットされたパラメータに応じて各駆動回路３６，３７を介して各ＬＥＤ３８．３９の発光輝度を制御する。
【００２０】
第１駆動回路３６には、第１ＬＥＤ３８を接続してあり、第２駆動回路３７には、各第２ＬＥＤ３９を接続してある。光源部を構成する各ＬＥＤ３８，３９は、図３に示すように、基板４１上に実装されており、２個の第２ＬＥＤ３８が互いに所定の間隔をあけ両端に配置され、その中央に第１ＬＥＤ３９が配置されている。また、第１ＬＥＤ３８は、第１照明窓２１を臨む位置に配してあり、各第２ＬＥＤ３９は第２照明窓２２を臨む位置に配してあり、各ＬＥＤ３８，３９からの光を対応する照明窓を通して被写体に向けて照射する。なお、各第２ＬＥＤ３９は、そのＬＥＤチップのサイズ以上の間隔をあけて配置するのがよい。
【００２１】
図４（ａ）に第１ＬＥＤ３８の構造を示し、また図４（ｂ）に第２ＬＥＤ３９の構造を示す。第１ＬＥＤ３８は光を放出するＬＥＤチップ３８ａのサイズが大きく、第２ＬＥＤ３９はＬＥＤチップ３９ａのサイズが小さいものが用いられている。第１ＬＥＤ３８は、ＬＥＤチップ３８ａのサイズが大きいので連続的に流し得る許容電流が大きくなっており、大きな電流を流して高輝度で発光させることができる。他方、第２ＬＥＤ３９は、ＬＥＤチップ３８ａのサイズが小さいので連続的に流し得る許容電流が小さく、許容電流を流しても低輝度発光となる。
【００２２】
第１駆動回路３６は、第１ＬＥＤ３８に直列に接続された抵抗３６ａと第１ＬＥＤ３８に流れる電流を制御するトランジスタ３６ｂとからなる。第２駆動回路３７は、各第２ＬＥＤ３９に直列に接続された抵抗３７ａと各第２ＬＥＤ３９に流れる電流を制御するトランジスタ３７ｂとからなる。制御回路３５は、各トランジスタ３６ａ，３７ｂのベース電流を増減することでＬＥＤ３８，３９の発光強度を制御する。
【００２３】
制御回路３５は、各駆動回路３６，３７を介して、静止画記録モード時すなわち静止画撮影のときには、第１ＬＥＤ３８をその許容電流を流す許容電流駆動して発光させるとともに、第２ＬＥＤ３９を消灯する。スルー画モード時すなわち静止画の撮影時以外のときには、第１ＬＥＤ３８をその許容電流よりも小さい電流を流す低電流駆動し、被写体がまぶしさを感じない程度に発光輝度を低くして発光させるとともに、第２ＬＥＤ３９をその許容電流を流す許容電流駆動して発光させる。上記のように第１ＬＥＤ３８の許容電流は大きな電流であり、第２ＬＥＤ３９の許容電流は小さな電流であるから、第１ＬＥＤ３８に許容電流を流すと、それは大きな電流であり高輝度発光となるが、前述のように第２ＬＥＤ３９に許容電流を流した場合には、それは小さな電流であるから低輝度発光となる。
【００２４】
なお、この例では第１ＬＥＤ３８に流す大きな電流としてその許容電流を流し、第２ＬＥＤ３９に流す小さな電流としてその許容電流を流しているが、各ＬＥＤ３８，３９の特性や必要とする発光強度に応じて適宜に変更することができる。
【００２５】
上記のように、補助光源装置２０を構成し、長い時間で被写体に光を照射するスルー画モード時には、複数、この例では輝度を落とした第１ＬＥＤ３８と、許容電流で発光するが低輝度発光となる各第２ＬＥＤ３９とで、まぶしさを感じさせないようにしながら被写体を必要な光量で照明する。これは、ＬＥＤのように光源の発光面積が小さい場合では、、複数の光源から同じ光量を得る方が、また光源の間隔が離れている方が被写体の人物がまぶしく感じにくいからである。
【００２６】
一方、補助光源を使って撮影を行う場合には、配光を考慮すると１個の光源によって照明するのが好ましい。このため、大きな電流で第１ＬＥＤ３８を高輝度に発光させて、良好な配光と十分な光量を得ている。第１ＬＥＤ３８を明るく発光させた場合には、被写体の人物がまぶしいと感じるが、静止画の撮影を行う直前に発光を開始するので問題がない。なお、第１ＬＥＤ３８としては、ＬＥＤチップのサイズが０．４ｍｍ角以上とするのが望ましい
【００２７】
なお、第１ＬＥＤ３８をスルー画モード時に消灯してもよく、第2ＬＥＤ３９を静止画記録モード時に許容電流以下の電流で駆動して適当な輝度で発光するように制御してもよい。また、第２ＬＥＤ３９を１個としてもよく、３個以上としてもよい。
【００２８】
次に上記構成の作用について図５を参照しながら説明する。撮影を行う場合には、操作部２４を操作して、撮影モードを選択する。これにより、撮影モード下でのスルー画モードとなる。スルー画モードとなると、システムコントローラ３０によって、スルー画モード用のパラメータが制御回路３５にセットされる。
【００２９】
これにより、第１ＬＥＤ３８が低電流駆動されるとともに、第２ＬＥＤ３９が許容電流駆動されて被写体が照明され、この照明下で撮影部３１による動画の撮影が開始される。撮影レンズ１８を通して、上記のように第１，第２ＬＥＤ３８，３９で照明された被写体が撮影部３１のイメージセンサで撮影され撮影信号として出力される。撮影信号は、信号処理部３２で画像データに変換された後にＬＣＤドライバ３４に送られる。撮影部３１での撮影に同期して次々と画像データがＬＣＤドライバ３４に入力される、。これにより、撮影中の被写体像がＬＣＤ１５に動画で表示される。
【００３０】
撮影に必要な明るさは、第１ＬＥＤ３８と各第２ＬＥＤ３９とが発光することによって確保される。しかし、第１ＬＥＤ３８には小さな電流が流れて、この第１ＬＥＤ３８がまぶしさを感じない程度に低輝度発光し、また各第２ＬＥＤ３９が許容電流によって発光するが第２ＬＥＤ３９の許容電流は小さいので、各第２ＬＥＤ３９についてもまぶしさを感じない程度の輝度で発光するので、被写体がまぶしさを感じることはない。したがって、被写体が例えば顔を背けたりゆがめたりすることなく、フレーミングを行うことができる。
【００３１】
撮影者は、ＬＣＤ１５に表示される被写体像を観察しながら、フレーミングした後に操作部２４を操作してレリーズ操作を行う。このレリーズ操作が行われると、静止画記録モードに移行する。すると、静止画記録モード用のパラメータがシステムコントローラ３０によって制御回路３５にセットされる。これにより、第１ＬＥＤ３８が第１駆動回路３６を介して許容電流駆動されて高輝度発光し、第２駆動回路３７を介して第２ＬＥＤ３９が消灯される。
【００３２】
上記のようにして、第１ＬＥＤ３８を高輝度発光し、第２ＬＥＤ３を消灯した状態にしてから、システムコントローラ３０によって撮影部３１に撮影の指示が与えられる。これにより、撮影部３１で１フレーム分の静止画の撮影が行われる。この撮影で出力される撮影信号は、信号処理部で画像データに変換されてから、各種処理が施されてから、さらにデータ圧縮される。そして、この画像データが内部メモリ２５に記録される。
【００３３】
この静止画撮影の際には、第１ＬＥＤ３８が許容電流駆動されて高輝度発光することにより、撮影に必要な光量が確保されるとともに、１個の光源での照明となるので良好な配光が得られる。もちろん、第１ＬＥＤ３８の高輝度発光で被写体がまぶしさを感じすることがあるが、その高輝度発光は、撮影部３１で静止画の撮影が行われる直前に開始されるので、被写体がまぶしさで例えば顔をゆがめたり、あるは顔を背けたりする前に撮影部３１で静止画の撮影を完了することができる。
【００３４】
図６に示す例は、各第２ＬＥＤの前面に拡散板を設けた例を示すものである。この例では、第２照明窓２２と第２ＬＥＤ３９との間に拡散板４５を設けている。これにより、スルー画モード時での第２ＬＥＤ３９のまぶしさをより低減することができる。拡散板４５としては、例えば微小な散乱子を混合した樹脂を用いることがことができる。
【００３５】
上記の図６の例では、第２ＬＥＤの前面に拡散板を配しているが、第１ＬＥＤ，第２ＬＥＤのいずれか一方または両方の前面に拡散板を配してもよい。また、照明窓に拡散板をはめ込むように構成してもよい。さらに、ＬＥＤから出力される光のうちで被写体に向かわない光、例えばＬＥＤから横方向に発散される光を反射板を用いて被写体方向に照射するようにした場合に、反射板に例えばTiO2顔料などを塗布することで拡散機能を持たせてもよい。
【００３６】
上記実施形態では、半導体発光素子として発光ダイオードを用いているが、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の他の半導体発光素子を用いてもよい。また、動画撮影時としてスルー画表示を行う場合を例にして説明しているが、動画撮影として、動画を撮影して記録する場合であってもよい。さらに、上記実施形態では、携帯電話に内蔵された撮影装置（カメラユニット）に設けた補助光源装置を例にして説明しているが、本発明の補助光源装置は、撮影装置として単体のデジタルカメラ、写真フイルムを用いるカメラに内蔵するものでもよく、撮影装置に装着して使用するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明を実施した補助光源装置を有するカメラユニットを内蔵した携帯電話の外観を示す斜視図である。
【図２】携帯電話の要部構成を示すブロック図である。
【図３】各ＬＥＤの配置を示す斜視図である。
【図４】各ＬＥＤのＬＥＤチップのサイズを示す説明図である。
【図５】撮影モード下でに送る補助光源装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】第２ＬＥＤの前面に拡散板を設けた例を示すものである。
【符号の説明】
【００３８】
１７  カメラユニット
２０  補助光源装置
３５  制御回路
３６，３７  駆動回路
３８，３９  ＬＥＤ（発光ダイオード）
３８ａ，３９ａ  ＬＥＤチップ
【図１】
2006195031.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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