(57)【要約】【課題】  カメラにおいて、撮影用補助光源を内蔵しても、装置の小型化・省電力化を図ることができるようにする。【解決手段】  デジタルカメラ１００の前面に、複数のＬＥＤ素子とそれぞれの放射光を投影する投影レンズを配置する。そして、フラッシュ照明を行う際に、個々のＬＥＤ素子を高輝度で時分割駆動して、発光周期を長く取ってパルス発光させる。それにより、個々のＬＥＤ素子の発光負荷を低減しつつ、被写体に投影される累積的な光量で露光量を確保する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが独立に点灯制御可能とされた複数の固体発光素子が固定配置されてなる発光部と、
該複数の固体発光素子から放射されるそれぞれの光を所定範囲に重ねて投影する投影光学素子と、
必要露光量に応じて前記発光部を発光させるために、前記必要露光量から各発光条件が設定された前記複数の固体発光素子を順次時分割点灯する点灯制御手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記複数の固体発光素子のうち点灯される素子の発光条件が、連続発光の定格電流値を超える電流値を最大電流値とするパルス発光とされることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記点灯制御手段により前記複数の固体発光素子のいずれかが点灯されるときに被写体からの光量を検知して前記点灯制御手段に設定された発光条件を可変する自動調光手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記複数の固体発光素子が、白色光の波長特性を有する白色ＬＥＤ素子からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカメラ。
【請求項５】
前記複数の固体発光素子が、波長特性が複数種類に分かれた複数のＬＥＤ素子からなり、
前記点灯制御手段が、前記複数のＬＥＤ素子をそれぞれの波長特性に応じて発光条件を制御することにより、露光時間内に放射される光の累積的な波長特性を可変できるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカメラ。
【請求項６】
前記点灯制御手段が、露光時の発光条件と異なるプレ発光条件で、露光開始前に前記固体発光素子を発光させるプレ発光モードを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影を補助するための光源を有するカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、一眼レフ３５ｍｍカメラ、コンパクトカメラ、フィルム内蔵カメラ、デジタルカメラなど、種々のカメラにおいてストロボ内蔵型のカメラが普及している。このようなストロボは、ほとんどの場合、高圧放電を利用したキセノンフラッシュランプを高周波点灯するものである。そして、発光波長帯は白色光が一般的である。
例えば、特許文献１には、ストロボを備え、ストロボ発光から所定時間後に撮影動作を行うようにした電子カメラが記載されている。
また、特許文献２には、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略記する）を光源としてカメラのストロボを構成したトーチランプが記載されている。この構成によれば、撮影対象に光を放射する凹面反射鏡の焦点位置で、回転ドラム上に支持された複数のＬＥＤチップが回転され、高輝度発光するＬＥＤを順次切り替えて用いるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３４１５８０号公報（第２−３頁、図１、４）
【特許文献２】特開２００３−３４６５０３号公報（第１０−１１頁、図５、６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のようなカメラには、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、例えば、キセノンフラッシュランプなどのストロボに高電圧を印加するために、大容量のコンデンサを要する。そのため、アルミ電解コンデンサなどの大型のコンデンサを内蔵する必要があるので、カメラを小型化できないという問題がある。また、キセノンフラッシュランプの発光は消費電力の増大につながるという問題がある。特にデジタルカメラでは、ＣＣＤ駆動部、カラー液晶表示部などアナログカメラにはない電装系で多くの電力が消費されるので、バッテリの寿命を延すために低消費電力の発光源が強く求められている。
また、特許文献２に記載の技術では、複数のＬＥＤを回転して高輝度の周期的発光を実現するが、高速のシャッタスピード領域で十分な調光を行うには短周期で点灯しなければならないので、多数のＬＥＤを高速で回転させる必要が生じる。そのため、大型化しやすいという問題がある。また、仮に小型化できたとしても、高速の回転モータを備えるため電力消費が大きくなってしまうという問題がある。
また、可動な複数のＬＥＤを備えるものの発光位置は固定されているため、高輝度のフラッシュ光が一箇所から放射されるため、被写体の影のエッジがシャープに現れてしまうものとなっている。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、撮影用補助光源を内蔵しても、装置の小型化・省電力化を図ることができるカメラ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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、カメラにおいて、それぞれが独立に点灯制御可能とされた複数の固体発光素子が固定配置されてなる発光部と、該複数の固体発光素子から放射されるそれぞれの光を所定範囲に重ねて投影する投影光学素子と、必要露光量に応じて前記発光部を発光させるために、前記必要露光量から各発光条件が設定された前記複数の固体発光素子を順次時分割点灯する点灯制御手段とを備える構成とする。
この発明によれば、複数の固体発光素子を発光部に固定配置し、点灯制御手段により、必要露光量から設定された各発光条件で時分割点灯して、それぞれの固体発光素子の光を投影光学素子により所定範囲に重ねて投影することができる。そのため、撮影補助のために発光部から高輝度の照明光を発光させて所定範囲に投影することができる。その際、１つの固体発光素子当たりの発光負荷を低減するとともに発光周期が長くした状態で、露光時間内で複数の固体発光素子を累積的に照明することにより、被写体に必要な露光量の照明光を形成することができる。したがって、高圧放電のためのコンデンサなどの大型部品を用いることなく、しかも低消費電力の撮影用補助光源が備えたカメラとすることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のカメラにおいて、前記複数の固体発光素子のうち点灯される素子の発光条件が、連続発光の定格電流値を超える電流値を最大電流値とするパルス発光とされる構成とする。
この発明によれば、最大電流値が連続発光の定格電流値を超える電流値でパルス発光されるので、高輝度の発光を実現できる。そして１つあたりの固体発光素子のパルス点灯時間幅を十分短くすることにより、素子寿命に影響を与えることなく発光させることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のカメラにおいて、前記点灯制御手段により前記複数の固体発光素子のいずれかが点灯されるときに被写体からの光量を検知して前記点灯制御手段に設定された発光条件を可変する自動調光手段を備える構成とする。
この発明によれば、自動調光手段により、被写体からの光量を検知して撮影条件に適した発光量が得られるように点灯制御手段に設定された発光条件を可変して、自動調光撮影を行うことができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載のカメラにおいて、前記複数の固体発光素子が、白色光の波長特性を有する白色ＬＥＤ素子からなる構成とする。
この発明によれば、固体発光素子が白色光の波長特性を有するので、例えば、波長変換フィルタなどを用いることなく簡素な構成により白色光光源を構成することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載のカメラにおいて、前記複数の固体発光素子が、波長特性が複数種類に分かれた複数のＬＥＤ素子からなり、前記点灯制御手段が、前記複数のＬＥＤ素子をそれぞれの波長特性に応じて発光条件を制御することにより、露光時間内に放射される光の累積的な波長特性を可変できるようにした構成とする。
この発明によれば、点灯制御手段により、露光時間内に複数種類の波長特性を有する光を発光させて累積的な波長特性を可変できるので、撮影光による色補正ができる。したがって、例えば波長変換フィルタを装着したり、デジタルカメラであれば、撮影後に画像処理したりすることなく、簡単に色補正した画像を撮像することができる。
なお、複数種類の波長特性は、ＬＥＤ素子の特性により適宜に選ぶことができるが、特にＲＧＢ３原色にそれぞれ対応する波長特性とすることが好ましい。この場合、累積的な波長特性の可変範囲を広くすることができるとともに、可変のための演算処理が容易となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載のカメラにおいて、前記点灯制御手段が、露光時の発光条件と異なるプレ発光条件で、露光開始前に前記固体発光素子を発光させるプレ発光モードを備える構成とする。
この発明によれば、プレ発光モードを備えるため、露光開始前にプレ発光条件により、固体発光素子を発光させることができるので、プレ発光条件を適宜に設定することにより、例えば赤目防止光や、オートフォーカスの補助光などの撮影光以外の光を発生して、これらの光源を兼ねることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカメラによれば、カメラ本体に固定配置された複数の固体発光素子を備え、それらを順次時分割点灯することで、被写体を露光時間内で累積的に照明することができるから、小型で低消費電力の撮影用補助光源が備えたカメラとすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態の詳細について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
本発明の実施形態に係るカメラについて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカメラの撮影可能状態の外観について説明するための正面説明図である。図２は、同じく電源オフ時の外観について説明するための正面説明図である。図３は、本発明の実施形態に係るカメラの裏面説明図である。図４は、本発明の実施形態に係るカメラの制御系の概略構成について説明するための機能ブロック図である。
【００１３】
本実施形態のデジタルカメラ１００（カメラ）は、夜間撮影、室内撮影、逆光補正撮影などで撮影用補助光源として用いるためのフラッシュ照明用光源を形成するために、複数のＬＥＤ発光素子をカメラ本体に内蔵しつつ、小型化、省電力化を図ることができるものである。
図１、３に示すように、デジタルカメラ１００のカメラ本体は、正面視略矩形状の前カバー１および後カバー１３からなる筐体で覆われている。
そして、正面視（図１参照）では、前カバー１上に、レンズ鏡筒２、フラッシュ発光部４（発光部）、ファインダ開口部５Ａ、調光センサ２８、およびレンズバリア６が設けられている。
また、裏面視（図３参照）では、後カバー１３上に、ファインダ接眼部５Ｂ、液晶表示部１１、操作ダイヤル８、および選択操作部９が設けられている。
筐体の短手方向の側面には操作部７が設けられている。
【００１４】
レンズ鏡筒２は、ズーム機能を有する撮像レンズ３を内蔵し、ズーム変倍のために前カバー１に対して出没可能に、前カバー１の正面視の中間部に設けられている。
レンズバリア６は、撮影終了時に、撮像レンズ３を保護するためのもので、前カバー１上に、前カバー１の正面視の短手方向にわたって帯状に設けられ、同じく長手方向にスライド移動可能とされている。そして、撮像レンズ３の前方から退避して前カバー１の長手方向の一端側に配置される開状態と、図２に示すように、撮像レンズ３の前面を覆って遮蔽する閉状態とが選択的に切り替えられ、それぞれの状態を保持できるように軽く係止される。
レンズバリア６の撮像レンズ３側の端部６ａは、前カバー１上の短手方向に延びる、段状の係止部１ａに沿って係止される形状を有し、閉状態の時、端部６ａと係止部１ａとが隙間なく会合するようになっている。
レンズバリア６の、撮像レンズ３と反対側の端部には、突起部６ｂが設けられる。そして、開状態のとき、デジタルカメラ１００を把持するための前側のグリップ部を形成している。
前カバー１のスライド動作は、不図示の電源スイッチと連動し、レンズバリア６の開・閉状態が、デジタルカメラ１００の主電源のオン・オフに対応するスイッチ機構を兼ねている。
【００１５】
ファインダ開口部５Ａ、ファインダ接眼部５Ｂは、それぞれの間に不図示のファインダ光学系を備え、デジタルカメラ１００の光学ファインダを構成している。
液晶表示部１１は、撮像された被写体の画像を表示したり、撮影条件や各種設定のための操作メニュー画面を表示したりするものである。
操作部７は、レリーズボタン７ａ、ズームレバー７ｂを備え、それぞれにより、シャッタレリーズ、ズーム操作を行えるようになっている。
レリーズボタン７ａは、半押しで、オートフォーカスおよび自動露出設定などを行い、全押しでシャッタレリーズを行うようになっている。
【００１６】
操作ダイヤル８、選択操作部９は、レンズバリア６の開状態で突起部６ｂの裏側に対応する位置に把持のための凹凸形状が形成されたグリップ部１０と、液晶表示部１１との間の後カバー１３上に配置されている。
操作ダイヤル８は、ダイヤル操作により撮影モードなどを選択するための操作入力機構である。
また選択操作部９は、液晶表示部１１に表示される操作メニューを選択ボタン９ａで選択し、決定ボタン９ｂで選択を確定するタイプの操作部である。
【００１７】
フラッシュ発光部４は、図４に模式的に示すように、投影レンズ４０（投影光学素子）、ｎ個（ｎ≧２）のＬＥＤ素子Ｌ１、…、Ｌｎ（固定発光素子）からなり、図１に示すように、レンズバリア６の開状態において、端部６ａと係止部１ａとの間にわたって、前カバー１の長手方向に直線状に延して配置され、前カバー１の短手方向ではファインダ開口部５Ａとレンズ鏡筒２との間に配置された撮影用補助光源である。
そのため、レンズバリア６の閉状態ではレンズバリア６に覆われて保護され、レンズバリア６の開状態では操作者が突起部６ｂおよびグリップ部１０を把持して構えたときに、撮影者の手が触れないようになっている。
【００１８】
調光センサ２８は、必要に応じて、フラッシュ発光部４の発光量を調節するために、フラッシュ発光部４の発光時の被写体から戻り光をモニタする受光センサである。
【００１９】
ここで、フラッシュ発光部４の構成について、さらに詳しく説明する。
図５（ａ）は、フラッシュ発光部の構成および概略光路を説明するための光軸を含む断面における断面説明図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、同じくそれぞれフラッシュ発光部の他の例について説明するための断面説明図である。
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、フラッシュ発光部４のＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎが、基板４ａ上にそれぞれの発光点がピッチｄをなすように１列に配列されている。ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎは、本実施形態では、素子単独で白色光の波長特性が得られる白色ＬＥＤ素子が採用される。ＬＥＤ素子の個数は、例えば、ｎ＝１２とされる。
なお、この個数、および配列形態は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、複数列に配置したり、円状、矩形状などの領域に密集して配置したりすることもできる。
【００２０】
投影レンズ４０は、それぞれのＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの発光面の近傍に設けられ、それぞれから放射される光を所定の広がり角で集光するマイクロレンズアレイである。投影レンズ４０は、例えばプラスチック成形レンズを採用することができる。
各ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎから放射される光は、光軸がピッチｄだけずれた光束が重なり合うように投影され、図５（ａ）に示すように、例えば距離Ｄだけ離れた被写体上では、それぞれ幅Ｗ１、…、Ｗｎのように順次距離ｄだけずれて重なり合う。図５（ａ）において、符号２００は、フラッシュ発光部４の中心光軸である。
距離ｄは一般の被写体の大きさに比べて非常に小さいから、それらが重なり合う幅Ｗ（所定範囲）は、実質的に被写体全体を覆うことができるものである。
【００２１】
フラッシュ発光部４の投影光学素子は、上記の投影レンズ４０に限定されるものではない。例えば、よりコンパクトな構成とするために、フレネルレンズなどにより平板状に形成された投影レンズ４１（図５（ｂ）参照）を採用することができる。
また、組立の手間を省くために、各ＬＥＤ素子のチップごとに設けた素子一体型レンズ４２（図５（ｃ）参照）を採用することができる。
また、必要に応じて、ＬＥＤ素子と投影光学素子との間に絞りやフィルタなどを設けてもよい。
【００２２】
次にフラッシュ発光部４を点灯するためのデジタルカメラ１００の制御系の概略構成について説明する。
図４に示すように、デジタルカメラ１００の制御系の概略構成は、画像処理部２２、記録部２３、メイン制御部２４、タイミング生成部２５、点灯制御部２６（点灯制御手段）、および調光制御部２７（自動調光手段）からなる。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換部２１は、撮像レンズ３により結像される被写体の像を受光する撮像素子２０に接続され、撮像素子２０から画素ごとに転送される蓄積電荷を輝度情報に対応するデジタル画像信号に変換するものである。
撮像素子２０は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳなどからなる２次元イメージセンサが用いられる。
画像処理部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１に接続され、デジタル化された画像信号に適宜の画像処理を施すものである。例えば、シェーディング補正、ノイズ除去処理などの処理が行われる。
記録部２３は、画像処理部２２に接続され、画像処理後の画像信号を記憶媒体に記録するためのものである。
【００２４】
点灯制御部２６は、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎに接続され、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎを所定のタイミングで選択的に点滅させるものである。
ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎは、駆動電流を制御することにより、発光量が制御される。
図６は、ＬＥＤ素子の電流−発光特性について説明するための模式的なグラフである。図６の横軸はＬＥＤ素子を駆動する電流を示し、縦軸は発光量を示す。
ＬＥＤ素子は、図６の曲線２０１に示すように、定格電流Ｉｒ以下では、電流と発光量とがリニアに変化し、電流が定格電流Ｉｒを超えても略直線的な単調関数となる。
一般には、連続発光可能な定格電流Ｉｒ以下で、発光量はＰｒ以下となるように使用されるが、熱的負荷が少なくなるように、所定周期以上で十分小さいパルス幅で駆動すれば、電流Ｉｔ（ただし、Ｉｒ＜Ｉｔ）を流して、発光量Ｐｔ（ただし、Ｐｔ＞Ｐｒ）で発光させても寿命に悪影響を与えないことが知られている。
そのため、例えば、定格電流Ｉｒの６倍程度の最大電流値とすることが可能である。５０ｍＡの順電流を流したときに、２０００ｍｃｄの発光光度が得られるようなＬＥＤ素子では、１０ｃｍの距離から被写体を照らすと２００ｌｘの照度が得られる。このＬＥＤ素子を用いて最大電流値３００ｍＡのパルス幅駆動を行えば、照度は約６倍の約１２００ｌｘとなる。
【００２５】
そこで、点灯制御部２６は、図７に示すように、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎをパルス幅ｔＬでパルス幅駆動し、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの最大発光量が、それぞれＰｔ１〜Ｐｔｎとなり、かつ、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎを順次、時分割駆動できるようになっている。すなわち、点灯制御部２６は、時間ｔＬ毎に、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎに順次、電流Ｉｔ１〜Ｉｔｎ（ただし、Ｉｒ＜Ｉｔｉ、ｉ＝１、…、ｎ）を供給するものである。
このような時分割駆動は、発光持続時間によっては、必要に応じて複数回繰り返す。その場合、１つのＬＥＤ素子の発光周期Ｔは、Ｔ＝ｔＬ・ｎとなる。発光周期Ｔは、Ｐｔの値に応じて決まる許容発光周期より長い値とする。
電流Ｉｔ１〜Ｉｔｎは、異なる値としてもよいし、同一の値としてもよい。これらの電流値は、時間ｔＬおよびそれぞれの発光回数と合わせて、フラッシュ発光部４の発光条件として、後述するメイン制御部２４により初期設定される。
【００２６】
調光制御部２７は、フラッシュ発光部４を発光させる撮影中に調光センサ２８の信号に基づいて、フラッシュ発光部４の累積発光量を可変するためのものである。累積発光量の可変は、例えば、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの発光回数や、１回の発光量（駆動電流）などの初期設定された発光条件を再設定し、以後の発光条件を変化させることにより行うことができる。
タイミング生成部２５は、メイン制御部２４と接続され、シャッタレリーズのタイミングとに基づいて、撮像素子２０のデータ読み出しタイミングと、点灯制御部２６の動作タイミングを制御し、合わせて、メイン制御部２４の基準クロックに基づいて、撮像素子２０の搬送クロック、および時間ｔＬ周期でＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎを切り替えるための切替クロックを供給するものである。
【００２７】
メイン制御部２４は、少なくとも、画像処理部２２、記録部２３、タイミング生成部２５、点灯制御部２６、調光制御部２７に接続されており、不図示の他の制御ブロックとも接続され、デジタルカメラ１００の全体制御を行うためのものである。
【００２８】
次に、本実施形態のデジタルカメラ１００の撮影時の動作について、周知の動作については説明を省略しフラッシュ照明の動作を中心に説明する。
図８は、本発明の実施形態に係るカメラの動作を説明するためのフローチャートである。図９は、本発明の実施形態に係るカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図９のタイミングチャートは模式的に描かれており、長さは誇張され、比率も正確なものではない。
【００２９】
デジタルカメラ１００により、補助照明を用いた撮影を行うには、予め、操作ダイヤル８により、所定のフラッシュ機能モードを選択し、撮影時にフラッシュ機能が有効となるようにしておく。また必要ならば、いわゆる赤目現象を軽減する赤目軽減発光モード（以下赤目モードと略称する）を選択する。
そして、絞りとシャッタスピードの組み合わせに係る露光条件を自動設定するか、マニュアル設定するかといった設定モードを選択しておく。以下では、露光条件は、適宜自動設定される場合について説明する。
なお、以下では特に断らなければ、制御の実行はメイン制御部２４が行うものとする。また、以下に参照の便宜のために引用する時刻ｔ１〜ｔ６、ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄ、ｔｅは、図９に記載されているようにこの順に経過する時刻である。
【００３０】
図８に示すように、ステップＳ１で、レリーズボタン７ａが半押しされると（時刻ｔ１）、メイン制御部２４がそれを検知して、ステップＳ２が実行される。
ステップＳ２では、ＡＥ動作が実行され、予め設定された撮影モードに応じて、撮影シーンに適した露光条件が設定される。このとき、光量不足と判定されると、不足光量を補うためのフラッシュ発光部４の発光条件が設定される。
まず、露光条件のシャッタスピードから、フラッシュ発光部４の発光可能時間ＴＬが算出される。例えば、図９に示すように、シャッタが時刻ｔ３〜ｔｅで開口する場合、撮影モードのフラッシュ発光は、その開口時間内の時刻ｔ４〜ｔｄとされ、ＴＬ＝ｔｄ−ｔ４となる。
ここで、不足光量をＱとし、簡単のために、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの発光量が同一のＰｔとすると、Ｋ＝Ｑ／（Ｐｔ・ｔＬ）から、Ｋを整数化することで必要な発光回数ｋが求められる。
このとき、ＴＬ＜ｋ・ｔＬとなる場合には、発光可能時間内に必要光量の発光を実現できないから、発光量Ｐｔを増大させて、発光回数ｋを減少させ、発光可能時間ＴＬ内に発光が終わるようにする。その際、ＬＥＤ素子が劣化しないように、発光量Ｐｔに応じて各ＬＥＤ素子の発光周期が十分長くなる設定とする。もし十分な発光周期がとれない場合は、露光量不足を通知する。
【００３１】
次に、ステップＳ３では、フォーカス調整を行う。フォーカス調整は周知のいかなる方式によってもよいので、詳しい説明は省略する。ステップＳ４では、合焦したかどうかを判定し、合焦するまでループしてステップＳ３を実行する。
合焦が終了すると（時刻ｔ２）、フォーカスをロックし、合焦終了を撮影者が分かるように通知し、ステップＳ５を実行する。撮影者は、合焦終了を知ったあと、時刻ｔ３にレリーズボタン７ａを全押しするものとする。
なお、ステップＳ３、Ｓ４は、例えばオートフォーカス制御部を設けておき、メイン制御部２４の制御動作と並行して実行するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
ステップＳ５では、赤目モードが設定されているかどうか判定する。赤目モードが設定されている場合には、ステップＳ６を実行する。
赤目モードが設定されていない場合には、ステップＳ７を実行する。
【００３３】
ステップＳ６では、赤目モードを実行するための制御信号が点灯制御部２６に送られ、赤目モードのプレ発光のための発光に基づいてプレ発光が行われる。
赤目を軽減するためのプレ発光については、種々の方式があるが、本実施形態では、時刻ｔ２〜ｔ３の間で、ＬＥＤ素子Ｌ１を電流Ｉｔでパルス発光するものとする。もし１つのＬＥＤ素子だけで光量が足りない場合は、同時に、または短周期で複数の素子をパルス発光させるようにしてもよい。
【００３４】
時刻ｔ３でレリーズボタン７ａが全押しされると、ステップＳ７が実行される。
ステップＳ７では、ステップＳ２で設定された露光条件で撮像が開始される。すなわち、赤目モードで点灯されているＬＥＤ素子があれば消灯され、シャッタが開かれる。また、タイミング生成部２５から、撮像素子２０を動作させるためのタイミング信号、および動作クロックが供給され、各画素に受光量に応じた電荷蓄積が開始される。
続いて実行されるステップＳ８〜Ｓ１３は、時刻ｔ４〜ｔｄまでの間に、不足露光量を補うために、フラッシュ発光部４が発光する工程の説明である。この工程の制御は、メイン制御部２４の制御信号に応じて、タイミング生成部２５、点灯制御部２６、調光制御部２７が協調して実行される。
【００３５】
ステップＳ８では、点灯制御部２６で、発光条件に基づいて発光回数をカウントするカウンタｉが初期化される。
ステップＳ９では、カウンタｉが更新される。そして、タイミング生成部２５から時刻ｔ４に発光するためのタイミング信号と、発光条件に基づくパルス発光を行うためのクロック信号が供給される。
ステップＳ１０では、点灯制御部２６により、第ｉ番目のＬＥＤ発光素子が発光される。
例えば、図９に示すように、ｉ＝１の場合、時刻ｔ４でＬＥＤ素子Ｌ２がパルス点灯される。
【００３６】
ステップＳ１１では、調光制御部２７により調光センサ２８の受光量を検知し、現状の発光条件で、露光終了時までに適正な露光量が得られるかどうかが判定される。そして、適正な露光量が得られないと判定されれば、ステップＳ１２を実行して、発光条件を修正する。例えば、次回以降の発光量を増減する。
適正な露光量が得られると判断されれば、ステップＳ１３を実行する。
ステップＳ１３では、点灯制御部２６において発光回数が所定の発光回数ｋに達したかどうか判定する。
ｉ＜ｋの場合は、ステップＳ９を実行し、ステップＳ９〜Ｓ１３を繰り返す。
ｉ＝ｋの場合は、ステップＳ１４を実行する。
【００３７】
このようにして、順次、ＬＥＤ素子Ｌ３、Ｌ４、…などを点灯していく。
そして、時刻ｔｂでＬＥＤ素子Ｌ１が点灯されて一巡し、時刻ｔｃから２巡目の点灯が開始される。そして合計ｋ回パルス点灯して、時刻ｔｄにおいて発光が終了される。この間、適宜、ステップＳ１２が実行されることにより、全体として不足露光量を補う適正な露光量が累積して照射される。
【００３８】
ステップＳ１４では、タイミング生成部２５により供給される制御信号により、時刻ｔｅにおいてシャッタを閉じる。そして、撮像素子２０に各画素にそれまでの間、蓄積された電荷を搬送し、Ａ／Ｄ変換部２１に送出する。
ステップＳ１５では、Ａ／Ｄ変換部２１に送出された信号をデジタル画像信号に変換し、画像処理部２２に送出する。
ステップＳ１６では、画像処理部２２により、適宜の画像処理を実行し、記録部２３に処理後の画像信号を送出する。
ステップＳ１７では、記録部２３に画像信号を格納する。
以上で１回の撮影動作が終了する。
【００３９】
このように本実施形態のカメラによれば、時分割駆動された複数の固体発光素子のパルス発光を累積させることにより、固体発光素子の寿命に影響を与えることなく、照明光量を確保することができる。
また、固体発光素子を用いるので、低消費電力の装置とすることができ、電流駆動によって、光量の可変制御や調光制御が容易に行えるという利点がある。
また、従来のキセノンフラッシュランプを用いる方式に比べ、大型のアルミ電解コンデンサなどの部材を必要としないので比較的小型とすることができる。
【００４０】
また、発光部として、複数の固体発光素子を固定配置しそれぞれの前面に投影光学素子を配置するので、可動部を有することなく簡素な構成とすることができる。
その際、本実施形態では、固体発光素子が列状に配列されるので、発光位置が配置方向にずれる結果、被写体に対する照明角度が変化し、フラッシュ照明による影のエッジをぼかすことができるという利点がある。
【００４１】
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図１０は、本発明の実施形態の第１変形例について説明するための正面説明図である。
本変形例に係るデジタルカメラ１０１（カメラ）は、デジタルカメラ１００のフラッシュ発光部４に代えて、フラッシュ発光部５０（発光部）を備えるものである。以下、上記の実施形態と異なる点を中心に説明する。
フラッシュ発光部５０は、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎおよびそれぞれの前面に設ける投影レンズ４０などの複数の投影光学素子をレンズ鏡筒２の外周を囲むように環状に配列したものである。
このような構成により、リングストロボが形成でき、各発光位置が光軸から等距離にあるために、円状の所定範囲を覆うバランスのよい補助照明光が得られる。
そして、被写体に対する照明角度のずれにも特定の方向性がないから、どのような被写体でもフラッシュ照明による影のエッジを各方向に均等にぼかすことができるという利点がある。
また、フラッシュ発光部５０がレンズ鏡筒２の近傍に設けられているので、どのように構えても撮影者の手で隠されにくい配置となっている。
なお、レンズ鏡筒２の出没量が大きい場合には、レンズ鏡筒２で照明光がけられないように、フラッシュ発光部５０をレンズ鏡筒２の径方向に適宜離間させて配置する。あるいは、フラッシュ発光部５０をレンズ鏡筒２上に設けて一体で出没するようにしてもよい。
【００４２】
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
本変形例は、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎを白色ＬＥＤ素子に代えて、波長特性の異なる複数種類のＬＥＤ素子を設けたものである。
例えば、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎを、それぞれ三原色Ｒ、Ｇ、Ｂの波長特性を有する３種類のＬＥＤ素子を同数並べた構成とする。
このような構成によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光量の比を可変することにより、撮像素子２０に照射される光を累積的な波長特性を適宜色の波長特性に可変することができる。
これにより、撮像レンズ３に波長変換フィルタを装着しなくても、撮影光の波長特性を可変して、色補正を行うことができる。
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれを同一の発光量とすれば、白色光の補助照明が得られるが、わずかに発光量比を変更することで、太陽光、電球光、蛍光灯光などに近似した波長特性に調整することができ、種々の撮影シーンにふさわしい補助照明を容易に得ることができる。
【００４３】
なお、上記の説明では、複数の固体発光素子の時分割駆動は、各固体発光素子が１つずつ駆動される例で説明したが、各固体発光素子への駆動負荷や消費電流に余裕がある場合には、複数の固体発光素子の一部を組み合わせ、その組み合わせを単位として、時分割駆動して点灯させるようにしてもよい。この場合、より高速のシャッタスピードにも対応しやすいという利点がある。
【００４４】
また、上記の説明では、複数の固体発光素子の時分割駆動は、各固体発光素子の駆動が時間軸状で、隙間なく連続し、かつ重なりあわない場合の例で説明したが、消費電力や、必要な露光量に余裕がある場合には、各固体発光素子の発光タイミングを一部が重なるようにしたり、飛び飛びとなるようにしたりして駆動してもよい。すなわち、点灯制御手段に設定される発光条件として、点灯デューティを可変できるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記の説明では、プレ発光モードでは、赤目軽減のためのプレ発光を行う例で説明したが、プレ発光モードは、撮影時の発光条件と異なるプレ発光条件で発光されるならば、赤目軽減に限定されるものではない。従来、ＬＥＤ光を用いていた撮影前の発光機能は、本発明では、補助照明に用いる固体発光素子で兼用し、部品点数を低減することができる。例えば、オートフォーカスの補助光を発光するようなプレ発光モードを設けてもよい。
【００４６】
また、上記の説明では、発光部をカメラに内蔵する例で説明したが、例えば発光部をカメラに着脱自在に設けたり、発光部をユニット化して撮影時に接続ケーブルで電気的に接続して使用できるようにしたりしてもよい。
【００４７】
また、上記の説明では、固体発光素子の光軸が略平行である例で説明したが、各固体発光素子の光が被写体を覆う所定範囲に投影されれば、各光軸の向きは異なっていてもよい。
【００４８】
また、上記の説明では、カメラとして、デジタルカメラの例で説明したが、本発明は、アナログカメラに対しても好適に適用できるものである。また、例えば、一眼レフ３５ｍｍカメラ、コンパクトカメラ、フィルム内蔵カメラなどすべての方式のカメラに適用できる。
また、デジタルカメラの場合、電子シャッタの場合でもメカニカルシャッタの場合でも同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラの撮影可能状態の外観について説明するための正面説明図である。
【図２】同じく電源オフ時の外観について説明するための正面説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカメラの裏面説明図である。図４は、本発明の実施形態に係るカメラの制御系の概略構成について説明するための機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカメラの制御系の概略構成について説明するための機能ブロック図である。
【図５】フラッシュ発光部の構成および概略光路を説明するための光軸を含む断面における断面説明図である。
【図６】ＬＥＤ素子の電流−発光特性について説明するための模式的なグラフである。
【図７】本発明の実施形態に係る点灯制御手段による固体発光素子の点灯駆動動作について説明するための模式的なタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るカメラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の第１変形例について説明するための正面説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
３  撮像レンズ
４、５０  フラッシュ発光部（発光部）
７ａ  レリーズボタン
８  操作ダイヤル
９  選択操作部
２０  撮像素子
２４  メイン制御部
２６  点灯制御部（点灯制御手段）
２７  調光制御部（自動調光手段）
Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｎ  ＬＥＤ素子（固体発光素子）
４０、４１  投影レンズ（投影光学素子）
４２  素子一体型レンズ（投影光学素子）
１００、１０１  デジタルカメラ（カメラ）
【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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【図１０】
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