(57)【要約】【課題】所定の色温度の光を発光させることができるＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを光源とするＬＥＤストロボ１０において、三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを各色ごとに並列接続するとともに、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が一定になるように、抵抗５２Ｒが直列接続されている。これにより、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が一定になり、所望の色温度の光を発光させることができる。【選択図】          図１
2004235046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤と緑と青の三色のＬＥＤを光源とし、各ＬＥＤから放出される光を混合して所定の色温度の光を発光するＬＥＤ照明装置において、
前記三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとに抵抗が直列に接続されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
赤と緑と青の三色のＬＥＤを光源とし、各ＬＥＤから放出される光を混合して所定の色温度の光を発光するＬＥＤ照明装置において、
前記三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとにＬＥＤの個数が調節されて、同じ色のＬＥＤに直列に接続されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
並列に接続された前記三色のＬＥＤに流れる電流を各色ごとに個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、
前記三色のＬＥＤから所定の色温度の光が放出されるように前記スイッチ手段のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ照明装置は、カメラに内蔵又は装着され、該カメラの露光に同期して発光されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＬＥＤ照明装置に係り、特にカメラに内蔵又は装着されて撮影時の補助光源として使用されるＬＥＤ照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカメラのストロボはキセノン管を光源に用いているが、近年、高輝度で白色発光する白色ＬＥＤや青色発光する青色ＬＥＤが開発されたことから、これらのＬＥＤ（発光ダイオード）をストロボの光源に利用することが提案されている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
このＬＥＤを光源に用いたストロボ（ＬＥＤストロボ）には、白色ＬＥＤを光源とするものと、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のＬＥＤを光源とするものがあり、ＲＧＢ三色のＬＥＤを光源とするＬＥＤストロボは、各ＬＥＤから放出される光を混合して白色のストロボ光を発光させている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１６４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のＬＥＤストロボは、ＲＧＢ三色のＬＥＤを電源に対して並列に接続し、一定の電圧をかけて各ＬＥＤを発光させているが、各色のＬＥＤごとに抵抗が異なるため、単に並列に接続すると、各ＬＥＤごとに異なる電流が流れてしまい、所望の色温度の光を発光できないという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、所定の色温度の光を発光させることができるＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、赤と緑と青の三色のＬＥＤを光源とし、各ＬＥＤから放出される光を混合して所定の色温度の光を発光するＬＥＤ照明装置において、前記三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとに抵抗が直列に接続されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとに抵抗が直列に接続されている。これにより、各ＬＥＤに流れる電流が一定になり、所望の色温度の光を発光させることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、赤と緑と青の三色のＬＥＤを光源とし、各ＬＥＤから放出される光を混合して所定の色温度の光を発光するＬＥＤ照明装置において、前記三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとにＬＥＤの個数が調節されて、同じ色のＬＥＤに直列に接続されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、三色のＬＥＤが、電源に対して各色ごとに並列に接続されるとともに、各ＬＥＤに流れる電流が一定になるように、各色ごとにＬＥＤの個数が調節されて、同じ色のＬＥＤに直列に接続されている。これにより、各ＬＥＤに流れる電流が一定になり、所望の色温度の光を発光させることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、並列に接続された前記三色のＬＥＤに流れる電流を各色ごとに個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、前記三色のＬＥＤから所定の色温度の光が放出されるように前記スイッチ手段のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、各色のＬＥＤに流れる電流を個別にＯＮ／ＯＦＦすることにより、各ＬＥＤの発光時間を調節して発光する光の色温度を可変する。これにより、任意の色温度の光を発光させることができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、前記ＬＥＤ照明装置は、カメラに内蔵又は装着され、該カメラの露光に同期して発光されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＬＥＤ照明装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、カメラの補助光源として用いることにより、被写界の色温度と同じ色温度の光を発光させたり、露光期間に同期させて発光させたりすることが可能になり、ストロボを用いた撮影の表現の幅を広げることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るＬＥＤ照明装置の好ましい実施の形態について詳説する。なお、ここではカメラの補助光源として使用されるストロボに本発明を適用した場合を例に説明する。
【００１６】
図１、図２は、それぞれ本発明が適用されたＬＥＤストロボの外観構成を示す正面図と背面図である。同図に示すように、ＬＥＤストロボ１０のストロボ本体１２は、矩形の箱状に形成されており、その下面にはＬＥＤストロボ１０をカメラのホットシュー等に装着するためのシュー１４が設けられている。
【００１７】
ストロボ本体１２の前面には、図１に示すように、ストロボ光の発光窓１６が設けられており、発光窓１６にはフレネルレンズ１８が取り付けられている。また、ストロボ本体１２の前面には、被写界の色温度を検出するための色温度センサ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂフィルタ付きのフォトセンサ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）、調光センサ（ストロボ調光用の受光センサ）２２等が設けられている。
【００１８】
一方、ストロボ本体１２の背面には、図２に示すように、電源スイッチ２４、モード切替スイッチ２６、色温度設定ボリューム２８、色温度記憶スイッチ３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）  、表示ランプ３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）、色温度読出スイッチ３４等が設けられている。
【００１９】
モード切替スイッチ２６は、ＬＥＤストロボ１０の設定モードを切り替えるためのスイッチとして機能し、このモード切替スイッチ２６の切り替え操作により、ＬＥＤストロボ１０の設定モードが、マニュアルモード（ストロボ光の色温度の設定を手動で行なうモード）と、オートモード（ストロボ光の色温度の設定を自動で行うモード）とに切り替えられる。
【００２０】
マニュアルモード時におけるストロボ光の色温度の設定は、色温度設定ボリューム２８で行なわれ、この色温度設定ボリューム２８をスライド操作して所望の色温度の目盛の位置にレバーを移動させることにより、マニュアルモード時の色温度が設定される。
【００２１】
色温度記憶スイッチ３０は、あらかじめ所望の色温度を登録するスイッチとして機能し、この色温度記憶スイッチ３０が操作されると、その操作時に色温度センサ２０によって検出された被写界の色温度がストロボ本体１２内に設けられた不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３６に記憶される（図３参照）。なお、この実施の形態では、３つの色温度記憶スイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにより３種類の色温度を登録できるようにされている。
【００２２】
色温度読出スイッチ３４は、色温度記憶スイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃで登録された色温度を読み出すスイッチとして機能し、ワンプッシュするごとに色温度記憶スイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃで登録された色温度を順次選択して読み出す。表示ランプ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは色温度記憶スイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに対応して設けられており、現在選択されている色温度記憶スイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに対応する表示ランプが点灯する。なお、このようにして読み出された色温度に基づいてストロボ光の色温度が調整されるが、その詳細については後述する。
【００２３】
図３は、ＬＥＤストロボ１０の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＬＥＤストロボ１０は、上述した色温度センサ２０（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）、調光センサ２２、電源スイッチ２４、モード切替スイッチ２６、色温度設定ボリューム２８、色温度記憶スイッチ３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）  、表示ランプ３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）、色温度読出スイッチ３４、ＥＥＰＲＯＭ３６のほか、光源としてのＬＥＤ群３８（ＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ）、電池４０、電源回路４２、メインコンデンサ４４、トランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂ、調光回路４８、温度センサ５０、システムコントローラ５２等を備えている。
【００２４】
ＬＥＤストロボ１０の動作は、システムコントローラ５２に統括制御されており、システムコントローラ５２は、各スイッチから入力される操作信号や各センサから入力されるセンサ出力、シュー１４を介してカメラから入力される発光指令の信号や発光量を決定するための情報等に基づいて各回路を統括制御する。
【００２５】
光源であるＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、メインコンデンサ４４に対して並列接続されており、このメインコンデンサ４４を介して電源回路４２から一定の電圧が印加される。電源回路４２は、システムコントローラ５２からの制御信号に基づいてストロボ本体１２に装填された電池４０の電圧を所定電圧に昇圧し、この昇圧された電圧をメインコンデンサ４４を介してＬＥＤ群３８に印加する。
【００２６】
ここで、ＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、それぞれ抵抗値が異なり、各色同じ個数に揃えてメインコンデンサ４４に並列接続すると、各色ごとにＬＥＤに流れる電流に違いが生じる。この結果、規定の発光量の光を放出させることができなくなるという問題が生じる。
【００２７】
そこで、本実施の形態のＬＥＤストロボ１０では、各ＬＥＤに流れる電流が一定（ほぼ一定）になるように（各色ごとの電圧降下が一定になるように）、すべてのＬＥＤあるいは特定のＬＥＤに抵抗を直列接続し、各色ごとの抵抗値を一致（ほぼ一致）させる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、緑色ＬＥＤ３８Ｇの抵抗値ΩＧ  と青色ＬＥＤ３８Ｂの抵抗値ΩＢ  とが同じ（ほぼ同じ）で、赤色ＬＥＤ３８Ｒの抵抗値ΩＲ  のみが異なるものとして、赤色ＬＥＤ３８Ｒにのみ所定の抵抗値Ωの抵抗５０Ｒを直列接続している。たとえば、緑色ＬＥＤ３８Ｇの抵抗値ΩＧ  と青色ＬＥＤ３８Ｂの抵抗値ΩＢ  とが同じで（ΩＧ  ＝ΩＢ  ）、赤色ＬＥＤ３８Ｒの抵抗値ΩＲ  が緑色ＬＥＤ３８Ｇの抵抗値ΩＧ  と青色ＬＥＤ３８Ｂの抵抗値ΩＢ  の半分であるとすると、赤色ＬＥＤ３８Ｒの抵抗値ΩＲ  と同じ抵抗値（Ω＝ΩＲ  ）の抵抗５０Ｒを赤色ＬＥＤ３８Ｒに直列接続する。
【００２９】
これにより、各色ごとの電圧降下が一定となり、電源回路４２からメインコンデンサ４４を介して定電圧を印加すると、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに同じ量の電流が流れる。
【００３０】
このように、各色ごとに並列接続されたＬＥＤ群３８は、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が一定になるように調整される。そして、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂには、各色ごとにトランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂが直列に接続されており、このトランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６ＢのベースにＯＮ／ＯＦＦのデューティ比が制御されたパルス信号を加えることにより、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が制御される。すなわち、トランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂは、ベースに加えられたパルス信号のＯＮ期間だけ各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに電流を流し（ＯＦＦ期間は電流の流れを遮断）、これにより、単位時間あたりに各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が制御され、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂの発光量が制御される。
【００３１】
システムコントローラ５２は、各トランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂのベースに加えるパルス信号のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を制御し、各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂの発光量を制御して、ＬＥＤ群３８から発光される光の色温度を制御する。
【００３２】
図４は、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を調節してストロボ光の色温度（Ｒ、Ｇ、Ｂの発光量の比）を制御する場合のタイミングチャートを示している。同図に示すように、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ時間の比が、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光量の比となるようにＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を決定する。これにより、全体として所定の色温度に調整されたストロボ光が発光される。
【００３３】
この際、本実施の形態のＬＥＤストロボ１０は、並列接続された各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに一定の電流が供給されることから、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定の発光量で発光させることができ、所望の色温度の光を精度よく発光させることができる。
【００３４】
なお、システムコントローラ５２は、モード切替スイッチ２６がマニュアルモードに設定されていると、色温度設定ボリューム２８で設定した色温度となるようにストロボ光の色温度を制御し、オートモードに設定されていると、色温度センサ２０によって検出した被写界の色温度となるようにストロボ光の色温度を制御する。
【００３５】
また、システムコントローラ５２は、色温度記憶スイッチ３０が操作されると、その操作時に色温度センサ２０が検出した被写界の色温度をＥＥＰＲＯＭ３６に記憶させる。そして、色温度読出スイッチ３４が操作されると、ＥＥＰＲＯＭ３６に記憶された色温度を読み出し、この読み出した色温度となるようにストロボ光の色温度を制御する。これにより、たとえば、式場のスポットライトや天井の照明、スタジオ照明など特定の光源の色温度をあらかじめ登録しておき、必要に応じて登録された所望の色温度を読み出して、その読み出した色温度のストロボ光を発光させることができる。
【００３６】
なお、ＬＥＤは周囲温度によって光量が変動するため、この周囲温度の変化にか関わらず常に所要の光量で発光するように各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂへの電流制御が行なわれる。すなわち、システムコントローラ５２は、温度センサ５０によって検出されるＬＥＤ群３８の周囲温度に基づいて各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂへの電流制御を行なう。これにより、周囲温度の変化に関わらず常に所要の発光量でＬＥＤが発光する。
【００３７】
次に、上記システムコントローラ５２の動作を図５に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００３８】
まず、システムコントローラ５２は、充電開始信号を電源回路４２に出力し（▲１▼）、メインコンデンサ４４の充電を開始させる（▲２▼）。メインコンデンサ４４の充電が完了すると、電源回路４２からシステムコントローラ５２に充電完了を示す充電ＯＫ信号が出力される（▲４▼）。
【００３９】
その後、カメラのシャッターレリーズボタンが半押しされると、スタンバイ状態となり、ガイドナンバーなどのストロボ発光量を決定するための情報をシュー１４を介してカメラから取り込む。そして、その取り込んだ情報に基づいてストロボ発光量を決定し、そのストロボ発光量を得るための発光量調整用の基準値を調光回路４８に出力する。
【００４０】
また、モード切替スイッチ２６が、オートモードに設定されている場合は、色温度センサ２０から被写界の色温度を読み取り、マニュアルモードに設定されている場合は、色温度設定ボリューム２８で設定された色温度を読み取る。また、色温度読出スイッチ３４が操作されている場合には、ＥＥＰＲＯＭ３６から対応する色温度を読み取る。そして、その読み取った色温度と同じ色温度の光が発光されるようにＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂの発光量の比を決定し、この比となるような各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を決定する（図４参照）。
【００４１】
次に、シャッターレリーズボタンが全押しされ、カメラ側から発光信号を入力すると（▲５▼）、設定したデューティー比のパルス信号を各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに直列接続されたトランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂのベースに加える。これにより、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂには、設定したＲ、Ｇ、Ｂの発光量の比に対応した定電流が流れ、ＬＥＤ群３８からは、所定の色温度の光が発光される（▲６▼）。
【００４２】
カメラは、このストロボ光の発光開始後、露光を開始する（▲８▼）。これにより、ストロボ発光の時間遅れが補正され、露光中に確実にストロボ光を発光させることができる。
【００４３】
ＬＥＤ群３８からストロボ光が発光されると、調光回路４８は、調光センサ２２を介して発光量を検知する。そして、この検知した発光量が発光量調整用の基準値と一致すると、発光を停止させるために調光ＯＫ信号をシステムコントローラ５２に出力する（▲７▼）。システムコントローラ５２は、調光回路４８から調光ＯＫ信号を入力すると、ＬＥＤ群３８の発光を停止させる制御信号をトランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂに出力する。これにより、ＬＥＤ群３８に流れる電流が遮断され、ＬＥＤ群３８の発光が停止する（▲６▼）。
【００４４】
なお、露光終了までにストロボの発光量が発光量調整用の基準値に満たない場合は、露光終了と同時に露光終了信号がカメラからシステムコントローラ５２に入力され、この入力をもってＬＥＤ群３８の発光を停止させる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のＬＥＤストロボ１０によれば、並列接続された各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに一定の電流が供給されることから、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定の発光量で発光させることができ、所望の色温度の光を精度よく発光させることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、ＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂをそれぞれ１個ずつ使用してストロボ光源を構成しているが、光量が不足する場合は、図６に示すように、複数個のＬＥＤを使用してストロボ光源を構成してもよい。この場合、同図に示すように、同じ色のＬＥＤを直列接続し、各色ごとにメインコンデンサ４４に対して並列接続する。
【００４７】
また、本実施の形態では、赤色ＬＥＤ３８Ｒにのみ抵抗５２Ｒを付加する例で説明したが、各色ごとのトータルでの抵抗値が一致すればよく、図６に示すように全ての色のＬＥＤに対して抵抗５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを付加してもよい。
【００４８】
また、図７に示すように、各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂの個数を調節して、各色ごとのトータルでの抵抗値を一致させるようにしてもよい。
【００４９】
ここで、図７は、緑色ＬＥＤ３８Ｇの抵抗値ΩＧ  と青色ＬＥＤ３８Ｂの抵抗値ΩＢ  とが同じで、赤色ＬＥＤ３８Ｒの抵抗値ΩＲ  が、緑色ＬＥＤ３８Ｇの抵抗値ΩＧ  と青色ＬＥＤ３８Ｂの抵抗値ΩＢ  の半分であるときの接続例を示しており、各色ごとのトータルでの抵抗値が一致するように、赤色ＬＥＤ３８Ｒのみを２個直列に接続している。これにより、各ＬＥＤに流れる電流が一定になり、各ＬＥＤを規定の発光量で発光させることができる。
【００５０】
なお、発光量が不足する場合は、各色ごとの構成比を一定にして、ＬＥＤを増設する。すなわち、図７の例では、赤色ＬＥＤ３８Ｒと緑色ＬＥＤ３８Ｇと青色ＬＥＤ３８Ｂの構成比をＲ：Ｇ：Ｂ＝２：１：１として、各色ごとにＬＥＤを増設する。
【００５１】
図８は本発明が適用されたＬＥＤストロボを内蔵したデジタルカメラのブロック図である。
【００５２】
このデジタルカメラ１１０は、撮影モードとして静止画撮影を行なう静止画撮影モードと、動画撮影を行なう動画撮影モードを備えており、撮影モードに応じたストロボ光が発光される。
【００５３】
まず、このデジタルカメラ１１０の概略構成について説明する。被写体を示す画像光は、撮影レンズ１１２及び絞り１１４を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１１６の受光面に結像される。ＣＣＤ１１６の受光面には、多数のフォトセンサが平面的に配列されており、受光面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって、その入射光量に応じた量の信号電荷に変換され、蓄積される。
【００５４】
各フォトセンサに蓄積された画像の信号電荷は、ＣＣＤ駆動回路１１８から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに出力され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次出力される。
【００５５】
なお、ＣＣＤ１１６は、ＣＣＤ駆動回路１１８からシャッターゲートパルスを印加することにより、各フォトセンサに蓄積された信号電荷を掃き出すことができ、これにより、電荷の蓄積時間（露光時間）が制御される（いわゆる電子シャッタ機能）。
【００５６】
ＣＣＤ１１６から順次読み出された画像の電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１２０に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１２２に加えられる。
【００５７】
Ａ／Ｄ変換器１２２は、ＣＤＳ回路１２０から順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器１２２から出力されたデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ１２６格納された後、デジタル信号処理回路１２８に加えられる。
【００５８】
なお、上記のＣＣＤ駆動回路１１８とＣＤＳ回路１２０とＡ／Ｄ変換器１２２は、タイミング発生回路１２４から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されている。
【００５９】
デジタル信号処理回路１２８は、同時化回路１３０、ホワイトバランス調整回路１３２、ガンマ補正回路１３４、ＹＣ信号作成回路１３６、メモリ１３８等で構成されている。
【００６０】
同時化回路１３０は、メモリ１２６から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路１３２に出力する。
【００６１】
ホワイトバランス調整回路１３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂを備えている。同時化回路１３０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、この乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂに加えられる。乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂの他の入力には、中央処理装置（ＣＰＵ）１４０からホワイトバランス制御のためのホワイトバランス補正値（ゲイン値）が加えられており、乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂは、このホワイトバランス補正値と同時化回路１３０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号とを乗算してホワイトバランス補正を行なう。そして、ホワイトバランス補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をガンマ補正回路１３４に出力する。
【００６２】
ガンマ補正回路１３４は、ホワイトバランス補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、ＹＣ信号作成回路１３６に出力する。
【００６３】
ＹＣ信号作成回路１３６は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ１２６と同じメモリ空間のメモリ１３８に格納される。このメモリ１３８内のＹＣ信号を読み出し、液晶モニタ１４２に出力することにより、スルー画像が液晶モニタ１４２に表示される。
【００６４】
ここで、カメラのモードが静止画撮影モードに設定された状態でカメラ操作部１４４のレリーズボタンが押されると、静止画撮影が行なわれ、本画像のＹＣデータが、メモリ１３８の所定領域に記憶される。この本画像のＹＣデータは、圧縮伸長処理回路１４６によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録部１４８でメモリカードなどの記録媒体に記録される。
【００６５】
また、カメラのモードが動画撮影モードに設定された状態でカメラ操作部１４４のレリーズボタンが押されると、動画撮影が開始され、ＹＣ信号作成回路１３６からＹＣデータが所定の周期（たとえば、毎秒３０コマ）でメモリ１３８の所定領域に取り込まれる。メモリ１３８に取り込まれたＹＣデータは、３回に１回の割合で圧縮され、メモリ１３８の所定領域に記憶される。そして、再びレリーズボタンが押されると、動画撮影は終了し、このときメモリ１３８の所定領域に圧縮記憶された動画のＹＣデータが、記録部１４８で記録媒体に記録される。
【００６６】
ＣＰＵ１４０は、モードスイッチ、レリーズボタン、十字ボタン等を含むカメラ操作部１４４からの入力情報に基づいて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス（ＡＦ）制御、自動露光（ＡＥ）制御、ホワイトバランス（ＡＷＢ）制御等の制御を行う。
【００６７】
ここで、ＡＦ制御は、たとえばＧ信号の高周波成分が最大になるように撮影レンズ１１２を移動させるコントラストＡＦであり、レリーズボタンの半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるように図示しないレンズ駆動部を介して撮影レンズ１１２を合焦位置に移動させる。
【００６８】
また、ＡＥ制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体の明るさ（撮像ＥＶ値）を求め、この撮像ＥＶ値に基づいて撮像時の絞り値とシャッタスピードを決定する。この際、撮影光量が不足している場合には、ＬＥＤストロボ１６０からストロボ光を発光させる。
【００６９】
また、ＡＷＢ制御は、被写界の光源種（色温度）を測定し、その測定した光源種に応じたホワイトバランス補正を行う。この被写界の光源種の測定は、次のように行われる。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から、１画面を複数のエリア（たとえば８×８の６４エリア）に分割し、各エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を求める。これらの分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均積算値は、積算回路１５０によって算出され、ＣＰＵ１４０に加えられる。積算回路１５０とＣＰＵ１４０との間には乗算器１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂが設けられており、乗算器１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂには、機器のバラツキを調整するための調整ゲイン値が加えられる。ＣＰＵ１４０は、各分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均積算値に基づいてデーライト（晴れ）、日陰−曇り、蛍光灯、タングステン電球等の光源種の判別を行う。この光源種の判別は、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値の比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇを求め、続いて横軸をＲ／Ｇ、縦軸をＢ／Ｇとするグラフ上で各光源種に対応する色分布の範囲を示す検出枠を設定する。そして、求めた各エリアごとの比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇに基づいて検出枠に入るエリアの個数を求め、被写体の輝度レベル及び検出枠に入るエリアの個数に基づいて光源種を判別する（特開２０００−２２４６０８  参照）  。
【００７０】
ＣＰＵ１４０は、以上のようにして光源種（被写界の色温度）を求めると、その光源種に適したホワイトバランス補正値を決定し、その決定したホワイトバランス補正値（ゲイン値）を乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂに出力する。これにより、乗算器１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂからホワイトバランス調整されたＲ、Ｇ、Ｂ信号がガンマ補正回路１３４に出力される。
【００７１】
図９は、デジタルカメラ１１０に内蔵されたＬＥＤストロボ１６０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このＬＥＤストロボ１６０は、上記実施の形態のＬＥＤストロボ１０と比較して、主として色温度センサ２０とシステムコントローラ５２とが設けられていない点で相違している。したがって、上記実施の形態のＬＥＤストロボ１０と同じ構成部材には、同じ符号を付して、その説明は省略する。
【００７２】
なお、被写界の色温度は、上記のようにＣＣＤ１１６から得られたＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいて求められ、各回路の制御は、ＣＰＵ１４０にて行なわれる
また、上記実施の形態のＬＥＤストロボ１０と同様に光源であるＲＧＢ三色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、それぞれメインコンデンサ４４に並列接続されており、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れる電流が一定になるように、抵抗が直列接続されている。
【００７３】
さて、従来のデジタルカメラは、ストロボ撮影する場合、ストロボ光（デーライト）に応じた固定のホワイトバランス補正値を用いてホワイトバランス補正を行うが、本実施の形態のデジタルカメラ１１０は、ストロボ撮影を行う場合、ホワイトバランスモードに応じた色温度のストロボ光を発光させてストロボ撮影を行う。すなわち、ストロボ撮影時にホワイトバランスモードがオートモードに設定されている場合には、自動的に被写界の色温度に応じたストロボ光が発光され、マニュアルモードが設定されている場合には、マニュアルで設定した被写界の色温度（光源種）に応じたストロボ光が発光される。これにより、オート又はマニュアル補正されるホワイトバランスに対して影響を与えることなくストロボ撮影を行なうことができる。
【００７４】
図１０は、ストロボ撮影時におけるデジタルカメラの動作手順を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、デジタルカメラ１１０の撮影モードが判定される（ステップＳ１０）。すなわち、現在設定されているデジタルカメラ１１０の撮影モードが、静止画撮影モードか動画撮影モードかが判定される。
【００７６】
撮影モードが、静止画撮影モードに設定されている場合、次に、メインコンデンサ４４の充電が行なわれる（ステップＳ１２）。すなわち、電源回路１６２に充電開始信号が出力され（図５▲１▼参照）、電池１６４の電圧が所定電圧に昇圧されて、メインコンデンサ４４が充電される（図５▲２▼参照）。メインコンデンサ４４の充電が完了すると、電源回路１６２からＣＰＵ１４０に充電完了を示す充電ＯＫ信号が出力される（図５▲４▼参照）。
【００７７】
この後、レリーズボタンが半押しされると、ＣＰＵ１４０にＳ１ＯＮ信号が出力され（ステップＳ１４）、ＡＥ、ＡＦ、ＷＢ制御が行われる（ステップＳ１６）。すなわち、被写体の明るさ（撮影ＥＶ値）が測定され、その測定された撮影ＥＶ値から絞り値とシャッタースピード（電荷蓄積時間）が決定される。また、被写体のコントラスト情報に基づいて主要被写体にピントが合うように撮影レンズ１１２が駆動される。
【００７８】
また、ホワイトバランスモードがオートモードに設定されている場合には、被写界の色温度が測定され、ホワイトバランス補正値が決定されるとともに、その色温度と同じ色温度の光を発光させるために必要な各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比が決定される。
【００７９】
一方、ホワイトバランスモードがマニュアルモードに設定されている場合には、マニュアルで設定した被写界の色温度に応じたホワイトバランス補正値が決定されるとともに、その色温度と同じ色温度の光を発光させるために必要な各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比が決定される。
【００８０】
なお、ホワイトバランスモードの設定は、たとえば液晶モニタ１４２に表示される操作メニューに従ってカメラ操作部１４４の十字キー等で行い、この設定状態に基づいてホワイトバランスモードが判定される。
【００８１】
この後、レリーズボタンが全押しされると、Ｓ２ＯＮ信号がＣＰＵ１４０に出力され（ステップＳ１８）（図５▲５▼参照）、ストロボ撮影が行なわれる。すなわち、ステップＳ１６で設定された色温度のストロボ光が発光されるとともに、ステップＳ１４で決定された絞り値及びシャッタースピードでＣＣＤ１１６が露光される（図５▲６▼、▲８▼参照）。
【００８２】
この際、ストロボ発光の時間遅れを補正するため、まず、ＬＥＤストロボ１６０が発光され（ステップＳ２０）、その後、ＣＣＤ１１６の露光が行なわれる（ステップＳ２２）。
【００８３】
また、ＬＥＤストロボ１６０の発光は、上記実施の形態のＬＥＤストロボ１０と同様に各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに直列接続されたトランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂのベースに所定のデューティー比（ステップＳ１６で設定したデューティー比）のパルス信号を加えることにより行なわれる。これにより、所定の色温度となるようなＲ、Ｇ、Ｂの発光量の比に対応した定電流がメインコンデンサ４４から各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに流れ、全体として設定された色温度のストロボ光が発光される。
【００８４】
この際、ＬＥＤストロボ１６０は、並列接続された各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに一定の電流が供給されることから、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定の発光量で発光させることができ、所望の色温度の光を精度よく発光させることができる。
【００８５】
ＬＥＤ群３８が発光を開始すると、調光制御が行なわれ、調光センサ２２に入射した光量が所定の光量に達したか否かが判定される（ステップＳ２４）。すなわち、調光回路４８から発光ＯＦＦ信号（調光ＯＫ）が発せられたか否かが判定され、発光ＯＦＦ信号が発せられると（図５▲７▼参照）、ＬＥＤ群３８への電流供給が停止され、発光が停止される（ステップＳ２６）。一方、調光ＯＫでない場合には、露光時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ２８）、調光完了前に露光時間が経過した場合にもＬＥＤ群３８の発光が停止される。
【００８６】
以上のように、静止画撮影モードでは、ホワイトバランスモードに応じたストロボ光が発光される。
【００８７】
一方、動画撮影モードの場合は、次のようにストロボ発光が制御される。すなわち、ステップＳ１０でカメラのモードが動画撮影モードと判定されると、メインコンデンサ４４の充電が行なわれる（ステップＳ３０）。すなわち、電源回路１６２に充電開始信号が出力され（図１１▲１▼参照）、電池１６４の電圧が所定電圧に昇圧されて、メインコンデンサ４４が充電される（図１１▲２▼参照）。メインコンデンサ４４の充電が完了すると、電源回路１６２からＣＰＵ１４０に充電完了を示す充電ＯＫ信号が出力される（図１１▲４▼参照）。
【００８８】
この後、被写界の色温度が測定され（ステップＳ３２）、その被写界の色温度と同じ色温度の光を発光させるために各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８ＢのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比が決定される。
【００８９】
次に、レリーズボタンが全押しされると、ＣＰＵ１４０にＳ２ＯＮ信号が出力され（ステップＳ３４）（図１１▲５▼参照）、ＬＥＤストロボ１６０を用いた動画撮影が開始される。すなわち、デューティ比が制御されたパルス信号が、トランジスタ４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂのベースに加えられ、メインコンデンサ４４から各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに電流が流され、被写界の色温度と同じ色温度の光がＬＥＤ群３８から発光されるとともに、一定周期で連続的にＣＣＤ１１６が露光される（図１１▲６▼、▲７▼参照）。
【００９０】
この際、ＬＥＤストロボ１６０は、並列接続された各色のＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに一定の電流が供給されることから、各ＬＥＤ３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定の発光量で発光させることができ、所望の色温度の光を精度よく発光させることができる。
【００９１】
なお、ストロボ発光の時間遅れを補正するため、まず、ＬＥＤストロボ１６０が発光され（ステップＳ３６）、その後、ＣＣＤ１１６の露光が行なわれる（ステップＳ３８）。
【００９２】
このように、動画撮影はＬＥＤストロボ１６０から被写界の色温度と同じ色温度の光を照射しながら行なわれ、この録画中にレリーズボタンが全押しされると、ＣＰＵ１４０にＳ２ＯＮ信号が出力され（ステップＳ４０）（図１１▲８▼参照）、撮影が終了されるとともに、ＬＥＤ群３８への電流供給が停止され、ストロボ光の発光が停止される（ステップＳ２６）（図１１▲６▼、▲７▼参照）。
【００９３】
このように、動画撮影モードでは、被写界の色温度と同じ色温度のストロボ光が発光される。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１１０は、１つのストロボ装置６０を静止画撮影と動画撮影の両方に使用することができ、各撮影モードに応じた色温度の光を発光させて撮影することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、動画撮影時にストロボ光の色温度を被写界の色温度と同じ色温度に調節して発光させているが、一定の色温度（たとえば、日中の太陽光（デーライト）と同じ色温度）のストロボ光を発光させてもよい。
【００９６】
また、本実施の形態では、動画撮影時に一定光量のストロボ光を発光させているが、適正露光量に対する不足光量分のみを発光させるようにしてもよい。すなわち、所定の絞り値、シャッタースピードで撮影する際、その適正露光量に対する不足光量を測光結果（撮影ＥＶ値）に基づいて算出し、その不足光量分だけＬＥＤストロボ１６０から発光させるようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施の形態では、動画撮影中に連続してストロボ光を発光させているた、ＣＣＤ１１６の露光期間に同期させて発光させてもよい。すなわち、動画撮影時は、ＣＣＤ１１６が周期的に露光されるので、このＣＣＤ１１６の露光期間にのみストロボ光を発光させてもよい。
【００９８】
さらに、本実施の形態では、静止画撮影時に調光回路４８を介してストロボ光の調光制御を行なっているが、被写体の明るさ及び被写体距離に基づき事前に発光量を決定し、その決定した発光量が露光時間（シャッタースピードの時間）内に発光されるようにＬＥＤ群３８の発光制御を行なうようにしてもよい。
【００９９】
また、上述した一連の実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、ビデオカメラにも同様に適用することができる。
【０１００】
また、本発明はカメラ用のストロボとしてだけでなく、その他の照明装置にも適用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、並列接続された各ＬＥＤに一定の電流が流れるので、所望の色温度の光を発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたＬＥＤストロボの外観構成を示す正面図
【図２】本発明が適用されたＬＥＤストロボの外観構成を示す背面図
【図３】ＬＥＤストロボの内部構成を示すブロック図
【図４】Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤのＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を調整してストロボ光の色温度（Ｒ、Ｇ、Ｂの発光量の比）を制御する場合のタイミングチャート
【図５】システムコントローラの動作を説明するためのタイミングチャート
【図６】ＬＥＤストロボの他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図７】ＬＥＤストロボの他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図８】本発明が適用されたＬＥＤストロボを内蔵したデジタルカメラのブロック図
【図９】デジタルカメラに内蔵されたＬＥＤストロボの構成を示すブロック図
【図１０】ストロボ撮影時におけるデジタルカメラの動作手順を示すフローチャート
【図１１】動画撮影時におけるＣＰＵの動作を説明するためのタイミングチャート
【符号の説明】
１０…ＬＥＤストロボ、１２…ストロボ本体、１４…シュー、１６…発光窓、１８…フレネルレンズ、２０…色温度センサ、２２…調光センサ、２４…電源スイッチ、２６…モード切替スイッチ、２８…色温度設定ボリューム、３０…色温度記憶スイッチ、３２…表示ランプ、３４…色温度読出スイッチ、３６…ＥＥＰＲＯＭ、３８…ＬＥＤ群、３８Ｒ…赤色（Ｒ）ＬＥＤ、３８Ｇ…緑色（Ｇ）ＬＥＤ、３８Ｂ…青色（Ｂ）ＬＥＤ、４０…電池、４２…電源回路、４４…メインコンデンサ、４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂ…トランジスタ、４８…調光回路、５０…温度センサ、５２…システムコントローラ、１１０…デジタルカメラ、１１２…撮影レンズ、１１４…絞り、１１６…固体撮像素子（ＣＣＤ）、１１８…ＣＣＤ駆動回路、１２０…相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）、１２２…Ａ／Ｄ変換器、１２４…タイミング発生回路（ＴＧ）、１２６…メモリ、１２８…デジタル信号処理回路、１３０…同時化回路、１３２…ホワイトバランス調整回路、１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂ…乗算器、１３４…ガンマ補正回路、１３６…ＹＣ信号作成回路、１３８…メモリ、１４０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４２…液晶モニタ、１４４…カメラ操作部、１４６…圧縮伸長処理回路、１４８…記録部、１５０…積算回路、１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂ…乗算器、１６０…ＬＥＤストロボ、１６２…電源回路、１６４…電池
【図１】
2004235046.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】
2004235046.tif 000010
【図９】
2004235046.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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