(57)【要約】【課題】画枠に対し必要十分な照射範囲を確保してエネルギー的に効率良く照射を行う。【解決手段】発明に係る照明装置は複数の発光素子（発光ダイオード１）を備える。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸Ｌを動作させて照射角を変える。前記いくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動して照射角を変える。前記いくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作する。前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列される。前記撮像画枠は少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定（例えば前記縦と横の辺の長さの比が３：４または９：１６に設定）される。前記発光素子としては例えば白色の発光色を呈するものが採用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の照明装置において、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動してその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作すること
を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列されること
を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記撮像画枠は少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定されたこと
を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記撮像画枠の縦の辺と横の辺の長さの比は３：４または９：１６に設定されたこと
を特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記発光素子は白色の発光色を呈することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
複数の発光素子を備えた照明装置を具備し、
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記照明装置は撮像装置のレンズユニットに具備され、
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記照明装置は前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子の光軸を前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて揺動させる揺動機構を介して前記レンズユニットに装着され、
前記揺動機構は、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子をその光軸が揺動可能となるように保持する保持部と、この保持部を前記レンズユニットに取り付けるための取り付け部を備え、
前記レンズユニットはズームレンズの動作に連動して前記取り付け部をレンズユニットの軸方向に往復動させるカム機構を備えたこと
を特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被写体を照明する照明装置及びこれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影時に被写体を照明する撮像装置の照明装置として発光ダイオードを用いた照明装置が知られている。前記照明装置としては例えば特許文献１に示されたストロボ装置がある。この照明装置はレンズズーム位置に応じた画枠に最適な照射角を得るための可変配光制御機構を有している。
【０００３】
前記可変配光制御機構は複雑であり部品点数も多くなる。また、この制御機構では、より自由度の高い任意の照射範囲への発光照射は不可能であり、例えば少なくとも補助光が到達しない距離範囲の被写体に対しても無駄な発光を行ってしまい、電力的な無駄が生じている。
【０００４】
より自由度の高い照射範囲に発光できる照明装置が特許文献２〜４に例示されている。
【０００５】
特許文献２の照明装置は配光特性の異なる複数の発光ダイオードを撮像装置の正面側に同心円状または直線状に配置させて個々に点灯及び消灯させていることにのみならず個々に発光量を可変させている。
【０００６】
特許文献３の照明装置は複数の発光ダイオードを円形状に配置させて点灯させる発光ダイオードの数量を変えて必要な照射角を得ている。前記照射角は撮影画角内を適切に照明するように撮影レンズの焦点距離情報に応じて決定する。
【０００７】
特許文献４の照明装置は個別に点灯及び消灯可能な複数の発光ダイオードを面状に配置させて照明むらを抑えて被写体を均一に照射するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２２６５０９
【特許文献２】特開２００３−１１４４６２
【特許文献３】特開２００５−３３８２８０
【特許文献４】特開２００６−１０７４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２〜４の照明装置は、照射できる範囲の数だけの発光ダイオードの種類が必要であるので、部品点数の増加、発光面の大型化を避けられない。
【０００９】
フラッシュ補助光をズーム位置に応じた画枠内に照射させ、被写体領域毎に最適露光が得られる光量を照射すれば、最小の電力で必要十分な補助光効果が得られるが、このような機能を簡便に具現化できる技術はない。
【００１０】
本発明は以上の事情に鑑みなされたもので画枠に対し必要十分な照射範囲を確保してエネルギー的に効率良く照射を行なえる照明装置及びこれを備えた撮像装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明の照明装置は、撮像装置の照明装置において、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変える。
【００１２】
本発明の撮像装置は、複数の発光素子を備えた照明装置を具備し、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動してその光軸を動作させて撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変える。
【００１３】
以上の発明によれば、ズーム位置に応じた画枠内に照射することで被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動してその光軸を動作させて照射角を変えるようにするとよい。
【００１４】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作すると、より効果的にズーム位置に応じた画枠内に照射でき被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。
【００１５】
前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列されると、撮影画枠に応じてより効果的なズーム位置に応じた照射が行え、被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。前記撮像画枠としては少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定されたもの、より具体的には前記撮像画枠の縦の辺と横の辺の長さの比は３：４または９：１６に設定されたものがある。
【００１６】
前記発光素子としては例えば白色の発光色を呈するものが採用される。
【００１７】
前記照明装置の適用形態としては、撮像装置のレンズユニットに具備される。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて照射角を変えるように設定される。
【００１８】
また、前記照明装置は、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子の光軸を前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて揺動させる揺動機構を介して前記レンズユニットに装着するとよい。前記揺動機構としては、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子をその光軸が揺動可能となるように保持する保持部と、この保持部を前記レンズユニットに取り付けるための取り付け部を備えるとよい。そして、前記レンズユニットにはズームレンズの動作に連動して前記取り付け部をレンズユニットの軸方向に往復動させるカム機構を具備されるとよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上の発明によれば画枠に対し必要十分な照射範囲が確保されるのでエネルギー的に効率良く照射が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１（ａ）発明の一実施形態に係る照明装置を備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置に具備された光源の動作例を示した側面図である。図１（ｂ）は前記ズーム位置が広角側である場合の前記光源の動作例を示した側面図である。尚、図１（ｂ）に示された両端に配置された発光ダイオードは発明に係る実施形態の説明の便宜を考慮しその光軸の傾き具合はきつく設定されて記載されている（図５についても同様）。
【００２１】
発明に係る照明装置はデジタルスチルカメラのフラッシュ光源やデジタルビデオカメラのビデオライト光源を想定しているが、本発明はこれに限らず撮像機能を有する電子装置の補助光源に適用できる。
【００２２】
発明に係る照明装置は図８及び図９に例示されたデジタルスチルカメラ２のようにズーム動作機能を有するレンズユニット２２を備えた撮像装置に適用される。パララックス等を抑制する為に通常レンズ近傍に発明に係る照明装置が実装されている。
【００２３】
デジタルスチルカメラ２は図８に示されたようにカメラ本体２０の正面にフラッシュ部２１とレンズユニット２２とファインダー窓２３と指かけフック２４とを備える。シャッターボタン２５はカメラ本体２０の上面の略左側に設けられている。また、図９に示されたようにレンズユニット２２はデジタルスチルカメラ２の起動時にカメラ本体２０から突出すると共に停止時にカメラ本体２０内に収納可能となっている。
【００２４】
発明に係る照明装置は図１（ａ）に示されたように光源として発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）１を備えている。発光ダイオード１としては例えば白色の発光色を呈する既知の発光ダイオードが挙げられる。他には、青色発光ダイオードに補色蛍光材料を塗布したもの、赤色／緑色／青色の発光ダイオードを同一パッケージに封止したものなどが例示される。さらに、パッケージの放射面にレンズ構造を持つ発光ダイオードを適用すれば、発光ダイオード単体での照射角を小さくすることができ、狭い範囲に照射を限定できるので、発明に係る照明装置に有効である。
【００２５】
発明に係る照明装置は図１（ａ）に示されたように発光ダイオード１を複数備え、個々の発光ダイオード１の光軸Ｌを変化させることにより総合的な配光特性を変化させる。例えば、図１（ａ）に示された形態のように３つの発光ダイオード１が同一平面上に配置された状態から図１（ｂ）に示された発光ダイオード１の配置状態のように両端側の発光ダイオード１の実装面を中央側の発光ダイオード１の照射方向（光軸Ｌ方向）に向かって内向きに傾けることによって各々の発光ダイオード１の光軸Ｌを前方位置で交差させる。
【００２６】
すなわち、図１（ａ）に示された配置状態の場合、個々の発光ダイオード１の照射範囲を重ね合わせることとなり、総合的な配光は比較的狭い範囲を照射する特性となる。これに対して、図１（ｂ）に示された配置状態の場合、個々の発光ダイオード１の照射範囲は分散した方向に照射され、総合的な配光は比較的広い範囲を照射する特性となる。
【００２７】
換言すると、撮像装置のズーム位置が望遠側の時に図１（ａ）に示された状態にする一方で広角側の時には図１（ｂ）に示された状態とすることで、撮像画枠に応じた照射範囲を提供することができる。
【００２８】
図２は発明のより具体的な実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図である。図３は前記ズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図である。一方、図４は前記ズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図である。図５は前記ズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作を示した側面図である。
【００２９】
図２に示された照明装置３は発光ダイオード１を５個備えている。照明装置２は図９に例示されたデジタルススチルカメラ２のレンズユニット２２に具備される。図２に示された発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは例えば３：４の画枠比に適応するように配列されている。また、発光ダイオード１ａ〜１ｅは、レンズユニット２２に具備されたレンズのシェーディング効果が一番大きくなる画枠の対角方向に対して照射範囲が補われるように、画枠の対角線に沿って配列される。さらに、画枠の縦横比率に応じて、画枠対角に沿って発光ダイオード１ａ〜１ｅが配列されることにより、配光特性の縦横比率を画枠の縦横比率と合わせることができる。
【００３０】
デジタルスチルカメラ２のズーム位置と照明装置２の発光ダイオードとの連動性としては、前記ズーム位置が望遠側である場合には発光ダイオード１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの照射角を例えば図２及び図３に示された状態で対応し、前記ズーム位置が広角側の場合には前記照射角を図４及び図５に示された状態で対応する。
【００３１】
照明装置３の構成について説明する。発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは図２に示されたようにＸ字状に形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板４に実装されている。フレキシブル配線基板４はデジタルスチルカメラ２から出力された制御信号によって発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅを発光制御させる回路を備えている。
【００３２】
発光ダイオード１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの実装面の裏面にはそれぞれホルダ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eが取り付けられている。ホルダ５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは保護板６ａ，６ｂによって保護される。ホルダ５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅは図２及び図３に示された略三角柱のカムホルダ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによってそれぞれ揺動可能に保持されている。保護板６ａ，６ｂは少なくともカムホルダ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの動作を妨げることがないように図９に示されたカメラ本体２０内において支持される。
【００３３】
カムホルダ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは図６に示されたレンズユニット２２に装着される取り付け具８に保持されている。取り付け具８はカムホルダ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを保持する保持板８５とこの保持板８５を支持する支持板８６とから成る。支持板８６の下面には図６に示されたレンズユニット２２に設けられたカム溝２６ａ，２６ｂによってそれぞれ誘導されるボス８７ａ，８７ｂが設けられている。
【００３４】
また、図２に示されたようにフレキシブル配線基板４上の発光ダイオード１ａの実装面と発光ダイオード１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの実装面との境界部にはそれぞれ折り曲げ線部４１，４２，４３，４４が形成されている。折り曲げ線部４１，４２，４３，４４は発光ダイオード１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅがカムホルダ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの往復動によって揺動する際に支点として作用する。
【００３５】
ホルダ５ｂ，５ｃ，５ｄの側面にはそれぞれ対応するカムホルダに形成されたカム溝に挿入保持されるボスが設けられている。前記カム溝は発光ダイオード１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの動作を規定ための溝である。
【００３６】
ホルダ５ｂのボス５１はカムホルダ７ａに形成されたカム溝７１に挿入保持されると共にもう一方でボス５２はカムホルダ７ｂに形成されたカム溝７２に挿入保持される。ホルダ５ｄのボス５３はカムホルダ７ｂに形成されたカム溝７３に挿入保持されると共にもう一方でボス５４はカムホルダ７ｃに形成されたカム溝７４に挿入保持される。ホルダ５ｅのボス５５はカムホルダ７ｃに形成されたカム溝７５に挿入保持されると共にもう一方でボス５６はカムホルダ７ｄに形成されたカム溝７６に挿入保持される。ホルダ５ｃのボス５７はカムホルダ７ｃに形成されたカム溝７７に挿入保持されると共にもう一方でボス５８はカムホルダ７ａに形成されたカム溝７８に挿入保持される。
【００３７】
カム溝７１〜７８は図４及び図５に示されたように発光ダイオード１ｂ〜１ｅの光の照射方向を発光ダイオード１ａの光軸側に向けて可動できるように形成されているが、発光ダイオード１ｂ〜１ｅの光の照射方向を発光ダイオード１ａの光軸に対して外向きに可動できるように形成してもよい。
【００３８】
また、ホルダ５ａの側面にはガイドレール８１，８２が設けられている。ガイドレール８１はカムホルダ７ａに形成されたスライド溝８３と嵌合する。一方、ガイドレール８２はカムホルダ７ｃに形成されたスライド溝８４と嵌合する。そして、カムホルダ７ａ，７ｃのスライド溝８３，８４がホルダ５ａのガイドレール８１，８２上をそれぞれ往復動作することで、発光ダイオード１ｂ〜１ｅの実装面の揺動（押し上げ及び引き下げ）が可能となる。
【００３９】
照明装置３は図６に示されたようにレンズユニット２２の周側面に設置される。すなわち、レンズユニット２２は内蔵されたズームリングの動作に連動する図示省略の電動アクチュエータによって回転するガイド２７を備える。ガイド２７には照明装置３の取り付け具８のボス８７ａ，８７ｂがそれぞれ挿入されるカム溝２６ａ，２６ｂが形成されている。カム溝２６ａ，２６ｂは取り付け具８をレンズユニット２２の軸方向に誘導できるように形成されている。
【００４０】
図７は発明に係る照明装置によって実現される望遠時及び広角時での配光特性を示した特性図である。ここでは望遠時及び広角時での上下方向光量分布及び左右方向光量分布が示されている。望遠側上下配光Ｌ１及び望遠側左右配光Ｌ２の照度は画枠の中央付近で極大となる。一方、広角側上下配光Ｌ３及び広角側左右配光Ｌ４の照度は望遠側上下配光Ｌ１及び望遠側左右配光Ｌ２と同様に画枠の中央付近で極大となるが、その値は少なくとも望遠側上下配光Ｌ１及び望遠側左右配光Ｌ２の照度の値よりも低く設定される。照明装置３は様々な画枠に対して図７に示された配光特性を実現させて画枠に応じた有効な光量レベルを提供できるように設計される。
【００４１】
図２〜図７を参照しながら照明装置３の動作例について説明する。
【００４２】
撮像装置が望遠撮影を行う場合、レンズユニット２２のガイド２７が回動すると取り付け具８のボス８７ａ，８７ｂがカム溝２６ａ，２６ｂによって誘導されて、取り付け具８はレンズユニット２２の後方に移動する。このとき、カムホルダ５ｂ〜５ｅは取り付け具８のボス８７ａ，８７ｂよって前記後方に誘導されるので、図２及び図３に示されたように発光ダイオード１ｂ〜１eの光軸は発光ダイオード１ａの光軸と略平行となる。これにより図７に示さされたような望遠側上下配光Ｌ１及び望遠側左右配光Ｌ２の配光特性が確保される。
【００４３】
一方、撮像装置が広角撮影を行う場合、レンズユニット２２のガイド２７が回動すると取り付け具８のボス８７ａ，８７ｂがレンズユニット２２のカム溝２６ａ，２６ｂによって誘導されて、取り付け具８はレンズユニット２２の前方に移動する。このとき、カムホルダ５ｂ〜５eは取り付け具８のボス８７ａ，８７ｂによって前記前方に誘導されて、図２及び図３に示されたように発光ダイオード１ｂ〜１ｅの光軸が発光ダイオード１ａの光軸側に向くように動作する。これにより図７に示さされたような広角側上下配光Ｌ３及び広角側左右配光Ｌ４の配光特性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）発明の一実施形態に係る照明装置を備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置に具備された光源の動作例を示した側面図，（ｂ）前記ズーム位置が広角側である場合の前記光源の動作例を示した側面図。
【図２】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図。
【図３】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図。
【図４】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図。
【図５】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図。
【図６】照明装置の使用形態を説明した斜視図。
【図７】照明装置の配光特性を示した特性図。
【図８】発明に係る照明装置が適用される撮像装置の実施形態を示した正面図。
【図９】発明に係る照明装置が適用される撮像装置の実施形態を示した斜視図。
【符号の説明】
【００４５】
１，１ａ〜１ｅ…発光ダイオード
２…撮像装置、２２…レンズユニット、２６ａ，２６ｂ…カム溝、２７…ガイド
３…照射装置
４…フレキシブル配線基板、４１〜４４…折り曲げ部
５ａ〜５e…ホルダ、５１〜５８…ボス、８１，８２…ガイドレール、８３，８４…スライド溝
６ａ，６ｂ…保護板
７ａ〜７ｄ…カムホルダ、７１〜７８…カム溝
８…取り付け具、８５…保持板、８６…支持板、８７ａ，８７ｂ…ボス
【図１】
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【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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