(57)【要約】【課題】本発明は、撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置、およびその閃光発光装置を備えたカメラに関し、閃光発光装置の閃光発光光量調節の新たな技術を提供する。【解決手段】フラッシュ発光部２１０を構成するリフレクタ２１３の一部が、反射率が調整される電子ペーパ２１３１で構成されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置において、
閃光を発光する発光体と、前方に向かって開口し該発光体から発せられた閃光を前方に向けて反射するリフレクタとを備えた発光部を有し、
前記リフレクタは、少なくとも一部が、反射率が調整される電子ペーパからなるものであることを特徴とする閃光発光装置。
【請求項２】
前記電子ペーパを、収納自在に、前記リフレクタの一部として展開する電子ペーパ展開機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の閃光発光装置。
【請求項３】
被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置を備え、
前記閃光発光装置は、閃光を発光する発光体と、前方に向かって開口し前記発光体から発せられた閃光を前方に向けて反射するリフレクタとを備えた発光部を有するものであり、
前記リフレクタは、少なくとも一部が、反射率が調整される電子ペーパからなるものであることを特徴とするカメラ。
【請求項４】
前記電子ペーパを、収納自在に、前記リフレクタの一部として展開する電子ペーパ展開機構を備えたことを特徴とする請求項３記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置、およびその閃光発光装置を備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりカメラに内蔵され、あるいはカメラとは独立した、カメラによる撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置が広く使われている。
【０００３】
この閃光発光装置の基本的な問題の１つとして、被写体がカメラの至近距離にいるときと、カメラから遠くに離れたときとで必要な発光光量が極めて大きく異なるという点が挙げられる。
【０００４】
この問題を克服するために従来より様々な技術が用いられている。
【０００５】
例えば、閃光発光装置自体の技術として、被写体に向けて発光しその被写体で反射してきた光を検出してその反射光が所定光量に達したタイミングで発光を停止するオートストロボの技術が知られている。また、焦点距離可変、あるいは焦点距離の異なる複数の撮影レンズを用いた撮影に使用される閃光発光装置の場合に、閃光の照射角を可変とすることにより閃光の利用効率を高める技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、カメラ側の工夫として、閃光の発光光量が少なくて済む近距離撮影の場合、発光光量自体を調節する代わりにカメラの絞りを小さく絞り込み、カメラ内に取り込まれる光量を制限する技術が知られている。
【０００７】
また、上記の従来の様々な技術とは無関係であるが、近年登場してきた、後述する本発明に関連する技術として、書換え可能であり、かつ、一旦書き込んだ後書換えあるいは消去の操作を行なうまでは一旦書き込んだものがそのまま記録されているというメモリ性を有する電子ペーパなる技術が知られている（特許文献２，３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−３２５３８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４９１１５号公報
【特許文献３】
米国特許第６，１２０，８８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の技術の流れに鑑み、閃光発光装置の閃光発光光量調節の新たな技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置において、閃光を発光する発光体と、前方に向かって開口し該発光体から発せられた閃光を前方に向けて反射するリフレクタとを備えた発光部を有し、前記リフレクタは、少なくとも一部が、反射率が調整される電子ペーパからなるものであることを特徴とする。
【００１１】
電子ペーパは基本的にはシートの反射率を変えることにより記録するものであり、その記録を消去する（反射率を変化させる）ことができる。本発明は、この点に着目することにより完成したものであり、閃光発光装置の発光部のリフレクタの少なくとも一部に電子ペーパを使うことによりその発光部から出射する閃光の光量や照射角を変化させることができる。
【００１２】
ここで、上記本発明の閃光発光装置において、上記電子ペーパを、収納自在に、リフレクタの一部として展開する電子ペーパ展開機構を備えることが好ましい。
【００１３】
このように構成すると、電子ペーパを展開したときの電子ペーパの形状や姿勢等により発光部から出射される閃光の光量や閃光の照射角を大きく変えることができる。
【００１４】
また、上記目的を達成する本発明のカメラは、被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラであって、撮影に同期して閃光を発光する閃光発光装置を備え、この閃光発光装置は、閃光を発光する発光体と、前方に向かって開口し該発光体から発せられた閃光を前方に向けて反射するリフレクタとを備えた発光部を有するものであり、上記リフレクタは、少なくとも一部が、反射率が調整される電子ペーパからなるものであることを特徴とする。
【００１５】
ここで、本発明のカメラにおいて、上記電子ペーパを、収納自在に、リフレクタの一部として展開する電子ペーパ展開機構を備えることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１、図２は、本発明の一実施形態としての閃光発光装置を備えたデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【００１８】
図１には、本実施形態のデジタルカメラ１０の、ズームレンズを内蔵するレンズ鏡胴１００の沈胴状態が示されており、図２には、デジタルカメラ１０の、レンズ鏡胴１００の繰出し状態が示されている。
【００１９】
図１、図２に示すデジタルカメラ１０のレンズ鏡胴１０２には、フォーカスレンズを含む複数のレンズ群で構成された撮影レンズが内蔵されており、それらのレンズ群を光軸方向に移動させることで焦点距離調節が行なわれるとともに、フォーカスレンズを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。
【００２０】
また、図１および図２に示すデジタルカメラ１０の上部にはフラッシュ発光部２１０が備えられている。このフラッシュ発光部２１０は、このカメラ１０に内蔵された閃光発光装置の一部を成すものである。このフラッシュ発光部２１０の前面には、配光特性調整のためのフレネルレンズの機能を有する、内部保護のためのプロテクタ２１１が配備されており、その内部には、後述するように、閃光発光用のキセノン管２１２およびリフレクタ２１３（図５参照）が配備されている。
【００２１】
また、このデジタルカメラ１０の正面上部のフラッシュ発光部２１０に隣接した位置にはファインダ対物窓１０３が配置され、上面にはシャッタボタン１０４が配置されている。
【００２２】
さらに、このデジタルカメラ１の、図示しない背面には、ズーム操作レバーが配備されており、このズーム操作レバーの一方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴１０２が望遠側に繰り出し、ズーム操作レバーの他方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴１０２が広角側に移動する。
【００２３】
このデジタルカメラカメラ１０を用いて写真撮影を行なうにあたっては、先ず、撮影レンズ１０１を所望の被写体に向けズーム操作レバーを操作して所望の画角に調整し、シャッタボタン１０４を押す。するとフラッシュ発光部２１０から閃光が発せられ、被写体で反射して戻ってきた閃光が撮影レンズ１０１およびシャッタ開口を通過しデジタルカメラカメラ１０の内部に備えられたＣＣＤ固体撮像素子上に結像してそのＣＣＤ固体撮像素子で画像信号が生成される。
【００２４】
尚、ここでは、固体撮像素子により画像信号を得るデジタルカメラを例に挙げて説明しているが、本発明は、写真フィルム上に写真撮影を行なうタイプのカメラにも適用することができる。
【００２５】
図３は、本実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【００２６】
このデジタルカメラ１０には、前述した、撮影レンズ１０１、シャッタ１０５、およびＣＣＤ撮像素子１０６が備えられている。撮影レンズ１０１およびシャッタ１０５を経由してＣＣＤ撮像素子１０６上に結像された被写体像は、ＣＣＤ撮像素子１０６により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット１０５は、ＣＣＤ撮像素子１０６からアナログ信号を読み出すにあたり、光によるスミアの発生を抑えるためのものである。
【００２７】
また、ここには閃光発光装置２００が備えられており、この閃光発光装置２００を構成するフラッシュ発光部２１０（図１，図２参照）は、低照度時に閃光が発光されてその前面のプロテクタ２１１から被写体に向けて出射される。また、この閃光発光装置２００は、低照度時以外の必要時にもフラッシュ発光部２１０を発光させることができる。
【００２８】
また、このデジタルカメラ１０には、アナログ信号処理部５０１と、Ａ／Ｄ部５０２と、デジタル信号処理部５０３と、テンポラリメモリ５０４と、圧縮伸長部５０５と、内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６と、画像モニタ５０７と、駆動回路５０８とが備えられている。ＣＣＤ撮像素子１０６は、駆動回路５０８内のタイミング発生回路（図示せず）によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路５０８には、撮影レンズ１０１、シャッタ１０５等を駆動する駆動回路も含まれている。ＣＣＤ撮像素子１０６から出力されたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部５０１でアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ部５０２でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号処理部５０３でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された信号を表わすデータはテンポラリメモリ５０４に一時的に格納される。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは、圧縮伸長部５０５で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ５０６に直接記録してもよい。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは画像モニタ５０７に読み出され、これにより画像モニタ５０７に被写体の画像が表示される。
【００２９】
さらに、このデジタルカメラ１０には、このデジタルカメラ全体の制御を行なうＣＰＵ５０９と、ズーム操作スイッチ等を含む操作スイッチ群５１０と、シャッタボタン１０４とが備えられており、操作スイッチ群５１０を操作して、所望の画角に設定することを含む所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１０４を押下することにより写真撮影が行なわれる。
【００３０】
図４は、本実施形態のデジタルカメラ１０に内蔵された閃光発光装置を構成する閃光制御回路の基本構成を示すブロック図である。
【００３１】
閃光発光装置２００を構成する閃光制御回路２２０には、フラッシュ発光部２１０に備えられたキセノン管２１２に電力を供給するためのメインコンデンサ２２１と、デジタルカメラ１０に内蔵された電池１１から電力の供給を受けてメインコンデンサ２２１を充電するための充電回路２２２と、メインコンデンサの電圧を検知するための電圧モニタ２２３と、その電圧モニタの検知結果に基づいて充電回路２２２に充電を指示する充電制御ブロック２２４と、その充電制御ブロック２２４からの指示を受けてキセノン管２１２に閃光発光を行なわせる発光回路２２５とが備えられている。
【００３２】
充電制御ブロック２２４には、電圧モニタ２２３で検知されるメインコンデンサ２２１の電圧の検知信号を読み取る電圧検知部２２４１と充電回路２２２に向けて充電命令を発する充電命令部２２４２とが配備されており、充電制御ブロック２２４では、電圧検知部２２４１により電圧モニタ２２３で検知された電圧を読み取るとともに、その読み取った電圧に基づいて充電命令部２２４２から充電回路２２２へ充電命令を発する。
【００３３】
この充電制御ブロック２２４により充電回路２２２が制御されて、充電回路２２２で電池１１の電力が昇圧されメインコンデンサ２２１が充電される。この充電回路２２２によりメインコンデンサ２２１に充電が行なわれて、メインコンデンサ２２１に電力が蓄積され、閃光発光を行なえる状態になったら充電が終了する。この充電が終了した後で、シャッタボタン１０４（図１，図２参照）の押下に応じて閃光発光指示が発せられると、メインコンデンサ２２１に蓄積された電力がキセノン管２１２に向けて放電され、閃光発光が行なわれる。このようにして閃光発光が行なわれるとメインコンデンサ２２１の電力が放電されてメインコンデンサ２２１の電圧が低下し、その低下した電圧が電圧モニタ２２３で検知され、その検知された電圧が充電制御ブロック２２４の電圧検知部２２４１で読み取られる。充電制御部２２４１ではメインコンデンサ２２１の電圧が満充電に満たないと判定し、充電命令部２２４２から充電回路２２２へ向けて充電命令を発する。そして充電回路２２２によりメインコンデンサ２２１の充電が行なわれていって、メインコンデンサ２２１の電圧が満充電の電圧に達したことが電圧モニタ２２３により検知されてその満充電に達した電圧が充電制御ブロック２２４の電圧検知部２２４１で読み取られたら、その電圧検知部２２４１での検知結果に基づいて充電命令部２２４２から充電回路２２２へ向けて充電終了命令を発する。
【００３４】
このようにして充電制御ブロックでは電圧モニタ２２３で検知された電圧を電圧検知部２２４１で読み取り、その読み取られた電圧に応じて充電命令部２２４２から充電回路２２２に向けて充電命令を発して充電の開始と終了を制御している。
【００３５】
図５は、本実施形態の閃光発光装置のフラッシュ発光部の概略構成図である。
【００３６】
図５に示すフラッシュ発光部２３０には、図１，図２に示すプロテクタ２１１および図４に示すキセノン管２１２に加え、リフレクタ２１３が備えられている。このリフレクタ２１３は、キセノン管２１２から発せられた閃光を前方（プロテクタ２１１の方向）に向けて反射する役割りを持ち、キセノン管２１２の配置位置、リフレクタ２１３の形状、およびプロテクタ２１１のフレネルレンズにより、閃光発光の配光特性が決定される。
【００３７】
キセノン管２１２には、図４を参照して説明した閃光制御回路２２０が接続され、キセノン管２１２は、その閃光制御回路２２０の発光制御および電力供給を受けて閃光を発光する。
【００３８】
また、リフレクタ２１３は、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属で作製された反射笠２１３５と、その反射笠２１３５の一部（本実施形態ではプロテクタ２１１が配置された開口側）に貼り付けられた電子ペーパ２１３１とで構成されている。この電子ペーパ２１３１は、電子ペーパ制御回路２３０によりその反射率が調整される。
【００３９】
図６は、電子ペーパの原理説明図である。
【００４０】
電子ペーパにも様々な原理のものが存在するが、ここではその一例について説明する。
【００４１】
この電子ペーパ２１３１は、一対の電極２１３２に挟まれて多数のツイストボール２１３３が備えられている。このツイストボール２１３３は、半面が白色、半面が黒色のものであり、例えばポリエチレンからなる直径５０μｍ〜１００μｍ程度の寸法を持ち、シリコン系エラストマー膜中のキャビティ２１３４内に封入された溶媒中に浮遊する形で配置されており、その溶媒中で自由に回転運動が可能である。一対の電極２１３２間に電界を与えるとツイストボール２１３２がその与えられた電界の方向に応じて回転し白色部分が表面（図３のリフレクタの内面）を向いて反射率を上げ、あるいは黒色部分が表面を向いて反射率を下げる。このツイストボール２１３３は、キャビディ２１３４の内壁に付着し、したがって電界を取り除いた後もその向きが固定される。再び、今度は逆向きに電界を与えるとツイストボールは今度与えられた電界の向きに従って回転する。
【００４２】
尚、ここでは、ツイストボール型の電子ペーパについて説明したが、本発明で採用することのできる電子ペーパはツイストボール型のものに限られず、反射率が調整されるシート状のものであればよい。
【００４３】
図５に戻って説明を続行する。
【００４４】
フラッシュ発光部２１０のリフレクタ２１３の一部を構成する電子ペーパ２１３１は、電子ペーパ制御回路２３０によりその表面（リフレクタの内面）の反射率が変化するように制御される。したがって、このフラッシュ発光部２１０を備えたデジタルカメラ１０（図１，図２参照）では、近距離撮影を行なうときと遠距離撮影を行なうときとで、内蔵された測距装置により測定された被写体距離やズーム操作レバーの操作により調整された撮影レンズ１０１の焦点距離に応じて電子ペーパの反射率が調整され、フラッシュ発光部２１０発せられる閃光の光量や配光特性が調整される。
【００４５】
次に本発明の第２実施形態について説明する。
【００４６】
ここでは、図１〜図５を参照して説明した第１実施形態との相違点のみ、図示および説明する。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態のカメラに備えられた閃光発光装置を構成するフラッシュ発光部の概略構成図である。
【００４８】
この図７は、前述の第１実施形態における図５に対応する図であり、分かりやすさのため、図５に示した構成要素と同じ作用を成す構成要素には、多少の形状等の相違を越えて、図５において付した符号と同一の符号を付して示す。
【００４９】
この図７に示すフラッシュ発光部２１０を構成するリフレクタ２１３は、キセノン管２１２に近い部分が例えばアルミニウム等の金属からなる反射笠２１３５で構成され、その反射笠２１３５の前端縁に後端縁が固定された電子ペーパ２１３１とで構成されている。
【００５０】
この電子ペーパ２１３１の前端側は、ロール２１８に巻回され、コイルバネ２１９で電子ペーパ２１３１がロール２１８に巻回される方向に付勢されている。
【００５１】
リフレクタ２１３の反射笠２１３５およびキセノン管２１２は、保持枠２１４に保持されており、その保持枠２１４の下部には、歯車２１６ａと噛合する歯が下面に形成されたラック２１５が固定されている。
【００５２】
モータ２１７が回転すると、そのモータ２１７の駆動力が歯車２１６ａを含むギア列２１６を介してラック２１５に伝達され、保持枠２１４はモータ２１７の回転方向に応じて、前進あるいは後退する。
【００５３】
保持枠２１４が前進すると、電子ペーパ２１３１は、コイルバネ２１９の付勢力によりロール２１８に巻き取られ、保持枠２１４が後退すると、電子ペーパ２１３１は、コイルバネ２１９の付勢力に打ち勝って展開され、リフレクタ２１３の一部として作用する。
【００５４】
電子ペーパ２１３１は、図５を参照して説明した場合と同様、電子ペーパ制御回路２３０によりその反射率が変更される。
【００５５】
したがって、この図７のフラッシュ発光部２１０を備えたカメラでは、閃光発光の発光光量を調整することができるとともに、配光特性を図５の場合よりも大きく調整することができる。
【００５６】
尚、以上の実施形態は、閃光発光装置を備えたカメラの実施形態であるが、カメラとは独立した閃光発生装置にも本発明を適用することができる。
【００５７】
図８は、電子ペーパの他の応用例の説明図である。
【００５８】
電子ペーパには、図６を参照して説明した、光の反射率を変化させる反射型のほか、光の透過率を制御する透過型のものが存在する。そこでここでは、その透過型の電子ペーパを携帯電話５００の表示画面５１０の前面に貼付しておく。この携帯電話５００は、固体撮像素子上に結像して画像信号を生成する電子カメラ５２０も備えている。この携帯電話５００の図示しない操作ボタンを操作して、この電子カメラ５２０の撮影モードを、自分（撮影者自身）を撮影する自分撮りモードと、自分以外を被写体とする通常撮影モードとに切り換えることができる。通常撮影モードにおいては表示画面５１０前面に貼付された電子ペーパは、その下の表示画面５１０の表示が視認できるように透過性に変化を受け、自分撮りモードに切り換えられると、電子ペーパは、ミラー状に反射する反射性に変化を受ける。こうすることにより、自分撮りモードのときは、その表示画面５１０を自分を写し出して撮影画角を確認するミラーとして利用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、閃光発光装置の閃光発光量や配光特性を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての閃光発光装置を備えたデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての閃光発光装置を備えたデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態のデジタルカメラに内蔵された閃光発光装置を構成する閃光制御回路の基本構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態の閃光発光装置のフラッシュ発光部の概略構成図である。
【図６】電子ペーパの原理説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態のカメラに備えられた閃光発光装置を構成するフラッシュ発光部の概略構成図である。
【図８】電子ペーパの他の応用例の説明図である。
【符号の説明】
１０    デジタルカメラ
１０ａ    カメラボディ
１０１    撮影レンズ
１０２    レンズ鏡胴
１０３    ファインダ対物窓
１０４    シャッタボタン
２００    閃光発光装置
２１０    フラッシュ発光部
２１１    プロテクタ
２１２    キセノン管
２１３    リフレクタ
２１４    保持枠
２１５    ラック
２１６    ギア列
２１７    モータ
２１８    ロール
２１９    コイルバネ
２１３１    電子ペーパ
２１３５    反射笠
２２０    閃光制御回路
２３０    電子ペーパ制御回路
【図１】
2004294954.tif 000003
【図２】
2004294954.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004294954.tif 000006
【図５】
2004294954.tif 000007
【図６】
2004294954.tif 000008
【図７】
2004294954.tif 000009
【図８】
2004294954.tif 000010