(57)【要約】【課題】より安価に高解像度の撮像装置を提供すること。【解決手段】本発明は、少なくとも三色のＬＥＤから構成されたフラッシュを有する映像装置において、ＬＥＤの各色を順次点灯して得られた単色画像を合成してカラー画像を得るという構成によって、より安価に高解像度の画像を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも三色のＬＥＤから構成されたフラッシュと、電気撮像素子と、画像合成装置とを備えた撮像装置であって、
前記ＬＥＤは、各色が順次点灯し、
前記電気撮像素子は、前記ＬＥＤの各色の前記点灯に合わせて撮像動作を行い、
前記画像合成装置は、前記電子撮影素子の撮影動作によって得られた各色の単色画像を合成してカラー画像を得る、撮像装置。
【請求項２】
前記三色のＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤであって、各ＬＥＤの発光時間が異なる、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記青色ＬＥＤの発光時間が長い、請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像合成装置は、各色のＬＥＤにおける光強度または発光時間、撮像素子の各色に対する感度、に応じて各色の画像の合成比率を変化させる、請求項１から３記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電気撮像素子（ＣＣＤ等）を用いた撮像装置とそのフラッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたフラッシュが提案されている（例えば、特許文献１）。図３は、特許文献１に記載された従来の撮像装置を示すものである。
【０００３】
図３において、赤色発光ダイオード１１と、青色発光ダイオード１２と、緑色発光ダイオード１３が、反射傘１４内に収められた構成のフラッシュ装置である。このフラッシュ装置は、全ＬＥＤが同時に点灯し白色を得る。もしくは、１個もしくは２個のＬＥＤが点灯し、白色ではなく特殊な色で発光をするものである。
【特許文献１】特開平１１−１３３４９０号公報（段落番号００２４〜００２６、図５〜６を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカラー電気撮像素子（ＣＣＤなど）を用いた撮像装置の解像度は、電気撮像素子の解像度で決定される。ここで、撮像素子はカラー化のために、各画素に対して、ＲＧＢの３色（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色）の素子が必要となっていた。
【０００５】
そこで、本発明では、ＣＣＤなどの撮像素子の解像度を３倍にする技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、少なくとも三色のＬＥＤから構成されたフラッシュと、電気撮像素子と、画像合成装置とを備えた撮像装置であって、
前記ＬＥＤは、各色が順次点灯し、前記電気撮像素子は、前記ＬＥＤの各色の前記点灯に合わせて撮像動作を行い、前記画像合成装置は、前記電子撮影素子の撮影動作によって得られた各色の単色画像を合成してカラー画像を得る。
【０００７】
好適な実施形態において、前記三色のＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤであって、各ＬＥＤの発光時間が異なる。
【０００８】
好適な実施形態において、前記青色ＬＥＤの発光時間が長い。
【０００９】
好適な実施形態において、前記画像合成装置は、各色のＬＥＤにおける光強度または発光時間、撮像素子の各色に対する感度、に応じて各色の画像の合成比率を変化させる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明は、少なくとも三色のＬＥＤから構成されたフラッシュにおいて、ＬＥＤの各色を順次点灯して得られた単色画像を合成してカラー画像を得るという構成によって、より安価に高解像度の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置を示すものである。
【００１３】
図１において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色から構成されたＬＥＤ１０１と、順次点灯回路１０２とで構成されるフラッシュ部分と、レンズ１０６と撮像素子１０３と記録装置１０５と画像合成装置１０４とシャッター制御装置１０７からなるカメラ部分とから構成されている。撮像素子１０３は、ＣＣＤであり、レンズ１０６からの画像を取り込む。三色のＬＥＤにおいて、赤色（Ｒ）とは、例えば発光中心波長が６００〜６２０ｎｍであり、緑色（Ｇ）とは、例えば発光中心波長が５２０〜５５０ｎｍのものであり、青色（Ｂ）とは、例えば発光中心波長が４５０〜４７０ｎｍのものである。
【００１４】
以下にその動作、作用を説明する。
【００１５】
レンズ１０６を通して、撮像素子１０３に入力された画像を、シャッター制御装置１０７からの信号によって、撮像素子１０３が画像を取り込むタイミングと同期して、ＬＥＤ１０１のうち赤色ＬＥＤが点灯（フラッシュ動作）し、画像を取り込み記録装置１０５に画像を記録する。このとき、ＬＥＤには、瞬間的に比較的大きな電流が供給される。なぜならば、フラッシュ動作のためＬＥＤの発光部の温度上昇が少なくなるため、ＬＥＤの熱破壊の可能性が低くなるため、より大きな電流にも対応できるためである。次に、同様にＬＥＤ１０１のうち緑色ＬＥＤが点灯し、画像を記録する。同様に、次に青色ＬＥＤが点灯し、画像を記録する。このようにＬＥＤの各色の点灯に合わせて撮影動作を行って記録された各色の単色画像を画像合成装置１０４で合成し、カラー画像に合成する。この動作を瞬時（およそ０．２秒以内）に行う。
【００１６】
このように、各色の画像を別々に取り込み、合成することによって、容易に撮像素子１０３の解像度を実質３倍に向上させることができる。また、ＣＣＤ上などにＲＧＢの各色対応フィルタなどを設置する必要がないため、非常に簡単な構成で、安価に解像度を向上させることが出来る。
【００１７】
また、従来のように複数色のＬＥＤを同時に点灯させる場合と比べて、本実施の形態のように、各色のＬＥＤ１０１を順次点灯させることで、ＬＥＤの点灯電流を時間的に分散させることが出来るので、ＬＥＤ１０１に供給するピーク電流を低く出来る。そのため、ＬＥＤ点灯回路１０２が小型、軽量、低コストで出来る。
【００１８】
また、ＬＥＤ１０１が密集して実装されている場合などは、点灯時のＬＥＤ１０１の発熱の影響が大きくなる。従来のように、複数色同時点灯の場合は、近隣のＬＥＤの熱が伝わり、ＬＥＤの温度が安易に上昇しやすくなる。この温度上昇によって、ＬＥＤの発光効率が低下してしまう欠点があるが、本実施の形態のように、各色のＬＥＤを順次点灯させる場合は、熱の発生が時間的に分散され、かつ電流も時間的に分散されるため、熱の影響を受けにくくなり、より高効率に発光させることができるといった効果もある。また、図２に示すように、各色のＬＥＤ１０１の配置を同じ色どうしが隣り合わないように、分散させて配置することで、より熱の影響を軽減できる。なお、図２はＬＥＤ１０１が配置されたフラッシュを光出射方向から見た図である。
【００１９】
また、ＲＧＢの各色のＬＥＤの点灯時間を同一とせず、変化させることで、発光光量の低いＬＥＤを使用するとき、他色のＬＥＤよりもより長時間点灯することで、光量の不足を補うことができるといった効果もある。一般的に発光効率の低いのは青色ＬＥＤであるため、青色ＬＥＤの発光時間を長くすることによって、上記効果を有効に得ることが出来る。
【００２０】
また、ＬＥＤの各色の光強度、もしくは、撮像素子１０３の各色に対応する感度、に応じて、各色の画像の合成比率を変化させることで、より色再現性の高い画像となる。
【００２１】
以上のように、複数色もしくは白色のＬＥＤの発光によって撮像する場合と比べ、多色のＬＥＤを順次点灯させ、撮像することで上記のような多くの効果を得ることができる。
【００２２】
また、ＲＧＢの三色とすることで色再現性の高い映像をより少ない色数で実現できる。
【００２３】
また、色再現性をさらに改善するには、四色のＬＥＤを用いることも可能である。四色を用いる場合は、例えば、発光中心波長が、６００ｎｍ付近と５１０〜５２０ｎｍ付近と５６０〜５７０ｎｍ付近と、４５０ｎｍ付近のものを用いることによって、演色評価数９７〜９８にまで向上させた映像を得ることが出来る。なお、上記３色の場合は、演色評価数は、９０程度である。また、演色評価数を９８以上に向上させる場合には、五色のＬＥＤを用いることも可能である。５色を用いる場合は、例えば、発光中心波長が６２０ｎｍ付近と、５７０ｎｍ付近と、５３０〜５４０ｎｍ付近と、５００ｎｍ付近と、４５０ｎｍ付近のものを用いることによって実現できる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、撮像装置の例としてデジタルスチルカメラの例を示したが、デジタルビデオカメラの場合は、１画像を取り込む時間は、１／３０秒以下であることが望ましい。また、動きの早い画像を取り込む場合には、色ワレの問題が発生しにくいように１／１００秒以下であることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の撮像装置は、より安価に高解像度の画像を得ることができるので、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における撮像装置の概略を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における撮像装置のフラッシュ部分を示す図
【図３】従来の撮像装置の概略を示す図
【符号の説明】
【００２７】
１０１    ＬＥＤ
１０２    順次点灯回路
１０３    撮像素子
１０４    画像合成装置
１０５    記憶装置
１０６    レンズ
１０７    シャッター制御装置
１１    従来例の赤色発光ダイオード
１２    従来例の青色発光ダイオード
１３    従来例の緑色発光ダイオード
１４    従来例の反射傘
【図１】
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【図２】
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【図３】
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