(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤで構成されたストロボ装置において、撮影画像の一部で黒つぶれや白飛びが生じるといった従来のストロボ装置での不具合を解消することができるストロボ装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）により光源が構成されたストロボ装置の照明範囲を複数のエリアに分け、各エリアごとに受光センサＳＡ、ＳＢ、ＳＣで測光すると共に、各エリアごとに各ＬＥＤから照射する光の光量を調整する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光体を光源とするストロボ装置において、
前記複数の発光体のうち１又は複数の発光体により照明される被写体のエリアを１つのエリアとして全照明範囲を複数のエリアに分けるとともに、各エリア別に各エリアを照明する発光体の発光量を制御し、各エリアに適正光量の光を照射することを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
カメラでのズーム倍率に応じて前記各エリアに照射する光の光量を調整することを特徴とする請求項１のストロボ装置。
【請求項３】
カメラでのズーム倍率に応じて変化する撮影範囲に対応させて前記各エリアを変更することを特徴とする請求項１のストロボ装置。
【請求項４】
前記各エリアうち前記発光体から光を照射するエリアを選択可能にしたことを特徴とする請求項１のストロボ装置。
【請求項５】
前記各エリアの光量を測定する測光手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１のストロボ装置。
【請求項６】
前記発光体は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１のストロボ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストロボ装置に係り、特に発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）などの複数の発光体を光源に用いたストロボ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラのストロボ装置では一般に光源としてキセノン管が使用されているが、近年では高輝度ＬＥＤを照明装置として実用化できる状況にあり、カメラのストロボ装置への適用も可能となっている。尚、特許文献１、２には、ＬＥＤを光源とする照明装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７６５２５号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−１１６４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、キセノン管をストロボ装置の光源とした場合、発光が一瞬で行われ、且つ、光源が一つであるため、主要被写体にしか適正光量を発光することができない。そのため、撮影画像の一部でいわゆる黒つぶれや白飛びなどが生じるという問題があった。これに対して、ＬＥＤを光源とするストロボ装置の場合、１つのＬＥＤはキセノン管に比べて小さく複数のＬＥＤを２次元的に多数配列して光源を構成することが容易に可能であるため、被写体のエリアごとに照明光の光量を調整することも可能となる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光源を構成する複数の発光体（ＬＥＤ等）の発光量をそれぞれ撮影範囲内の被写体のエリア別に制御し、各エリアごとに適正光量が得られるようにするストロボ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】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の発光体を光源とするストロボ装置において、前記複数の発光体のうち１又は複数の発光体により照明される被写体のエリアを１つのエリアとして全照明範囲を複数のエリアに分けるとともに、各エリア別に各エリアを照明する発光体の発光量を制御し、各エリアに適正光量の光を照射することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、被写体のエリア別にＬＥＤ等の発光体から照射する光の光量が適正に調整されるため、撮影画像の一部で黒つぶれや白飛びが生じるといった従来のストロボ装置での不具合を解消することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、カメラでのズーム倍率に応じて前記各エリアに照射する光の光量を調整することを特徴している。
【００１０】
本発明によれば、カメラでのズーム倍率に応じて各エリアに照射する光の光量が調整されるため、ワイド端からテレ端までの全てのズーム倍率での撮影で被写体全体に適正な光量の光が照射されるようになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、カメラでのズーム倍率に応じて変化する撮影範囲に対応させて前記各エリアを変更することを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、ズーム倍率に応じて変化する撮影範囲に対して適切に複数のエリアを設定し、各エリアごとに適切な光量の光を照射することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各エリアうち前記発光体から光を照射するエリアを選択可能にしたことを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、例えば、エリアの一部のみに光を照射し、又は、照射しないことにより撮影画像に特殊効果を演出することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のうちいずれか１に記載の発明において、前記各エリアの光量を測定する測光手段を備えたことを特徴としている。各エリアごとの光量を測光する測光手段を備えることによって各エリアごとに適正な光量の光を照射することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記発光体は発光ダイオードであることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るストロボ装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は、本発明が適用されるカメラのストロボ装置の回路構成を示した図である。同図におけるストロボ装置は、例えばホットシューによりカメラに着脱されるタイプのストロボ装置である。また、その照明光源には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の高輝度発光のＬＥＤが使用され、各色のＬＥＤから出射された光がほぼ均等に混じり合うように２次元的に多数配列された構成となっている。尚、Ｒ、Ｇ、Ｂ、のＬＥＤを使用する代わりに白色の高輝度発光のＬＥＤを用いても良い。
【００１９】
各ＬＥＤは、全ＬＥＤによって照明する被写体の範囲（照明範囲）を複数のエリアに分けたときにどのエリアを主として照明するかによってグループ分けされており、例えば、本実施の形態では全照明範囲を中央（第１エリア）、左（第２エリア）、右（第３エリア）の３つのエリアに分けて、各ＬＥＤを３つのグループに分けている。同図においてＬＥＤ１−１とＬＥＤ１−Ｍ（符号１−１と１−Ｍ）は、第１エリアを照明するＬＥＤに１〜Ｍの通し番号を付してｎ番目のＬＥＤをＬＥＤ１−ｎで表したときの１番目とＭ番目のＬＥＤを示しており、それ以外の第１エリアのＬＥＤは省略している。同様にＬＥＤ２−１とＬＥＤ２−Ｍは、第２エリアを照明するＬＥＤ２−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）のうち１番目とＭ番目のＬＥＤを示し、それ以外の第２エリアのＬＥＤは省略している。ＬＥＤ３−１とＬＥＤ３−Ｍは、第３エリアを照明するＬＥＤ３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）のうち１番目とＭ番目のＬＥＤを示し、それ以外の第３エリアのＬＥＤは省略している。尚、光源をＲ、Ｇ、ＢごとのＬＥＤで構成している場合、各エリアごとにＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤの割合が均等となるように分配されている。
【００２０】
同図に示すシステムコントローラ１０は、本ストロボ装置の回路全体を統括制御するもので、ホットシューを介してカメラからシャッターレリーズに同期した発光信号を入力すると、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）を発光させるための発光制御を実行する。また、システムコントローラ１０には、被写体距離、色温度、シャッタースピード、ズーム倍率等の撮影条件に関する設定情報がカメラから与えられており、ＲＯＭ１２に記録されている情報を参照して設定情報に応じた発光制御を実行する。尚、システムコントローラ１０等の回路はスロトボ装置ではなく、カメラに搭載されていてもよい。
【００２１】
同図に示す電圧可変回路１４は、システムコントローラ１０の制御により図示しない電源（電池）の出力電圧を適正な電圧に変換し、その電圧を電力供給ラインＬに供給する回路である。
【００２２】
電力供給ラインＬには、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）が並列に接続され、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎに並列に分岐された電流路にはそれぞれ可変抵抗器ＶＲ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ及びトランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）が各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎ（ｎ＝１〜Ｍ）に直列に接続されている。
【００２３】
各トランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎのベースには、システムコントローラ１０からの制御線ＣＬ１、ＣＬ２、又は、ＣＬ３が接続されており、それらの制御線を通じてハイレベル又はローレベルの電圧が印加されるようになっている。各トランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎのベースにハイレベルの電圧が印加されると、各トランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎがオン（電流が流れる状態）となり、それらに直列に接続された各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎに電流が流れる。従って、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎが発光する。一方、各トランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎのベースにローレベルの電圧が印加されると、各トランジスタＴｒ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎがオフ（電流が流れない状態）となり、それらに直列に接続された各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎへの電流が遮断される。従って、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎが消灯する。
【００２４】
３本の異なる制御線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は、各エリアに対応して設けられており、第１エリアのＬＥＤ１−ｎのトランジスタＴｒ１−ｎには制御線ＣＬ１が接続され、第２エリアのＬＥＤ２−ｎのトランジスタＴｒ２−ｎには制御線ＣＬ２が接続され、第３エリアのＬＥＤ３−ｎのトランジスタＴｒ３−ｎには制御線ＣＬ３が接続されている。従って、各エリアごとにＬＥＤの発光／消灯を制御できるようになっている。尚、全てのＬＥＤに対して個別の制御線を設けて各ＬＥＤをそれぞれ個別に制御できるようにしておいてもよい。また、システムコントローラ１０がカメラに搭載されている場合に制御線はホットシュー部分に露出しておいてもよい。
【００２５】
各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎに直結された各可変抵抗器ＶＲ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎは、それらの抵抗値を調整することによって各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎに流れる電流の大きさを調整し、各ＬＥＤ１−ｎ、２−ｎ、３−ｎの発光輝度を調整するもので、例えば、製品出荷時等において各ＬＥＤの間で輝度ムラが生じないように抵抗値の調整が行われている。
【００２６】
また、同図に示すように本ストロボ装置は、上述のように照明範囲を３つのエリアに分けた場合の各エリアに対応した測光・ストロボ調光用の受光センサＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及び測光・調光回路１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを備えている。受光センサＳＡは、第１エリアの被写体からの光を受光し、受光センサＳＢは第２エリアの被写体からの光を受光し、受光センサＳＣは第３エリアの被写体からの光を受光する。
【００２７】
各受光センサＳＡ、ＳＢ、ＳＣは、それぞれ同図に示すように抵抗ＲＡ、ＲＢ、ＲＣとコンデンサＣＡ、ＣＢ、ＣＣの間に直列に接続されると共に電源からの電圧が印加されている。シャッターボタンが半押しされた場合等における測光時や、シャッターボタンが全押しされて各ＬＥＤを発光した場合等におけるストロボ調光時において、各受光センサＳＡ、ＳＢ、ＳＣに各エリアからの光が入射すると、その光強度に応じた電流が流れて光量に応じた電荷が各コンデンサＣＡ、ＣＢ、ＣＣに蓄積される。各測光・調光回路１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、各コンデンサＣＡ、ＣＢ、ＣＣの電圧を検出することによって、各エリアの光量を測定する。
【００２８】
システムコントローラ１０は、測光時に各測光・調光回路１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃから測光結果を取得し、その結果に応じてどのエリアのＬＥＤを発光させるか等を決定する。ストロボ調光時には各測光・調光回路１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃで測定された各エリアの光量が所定の規定値に達したか否かを読み取り、規定値に達したエリアのＬＥＤの発光を停止させる等の処理を実行する。
【００２９】
また、本ストロボ装置は、色温度センサ１８を備えており、詳細は省略するが、例えば、ストロボ発光の際に被写界の色温度を色温度センサ１８により検出し、その色温度となるようにＲ、Ｇ、Ｂごとの発光量を調整する。Ｒ、Ｇ、Ｂごとの発光量を調整するには、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに連続発光の発光時間を調整する方法や、各ＬＥＤをパルス発光させると共にＲ、Ｇ、Ｂごとに各ＬＥＤのパルス発光のデューティ比を調整する方法等がある。
【００３０】
次に、各エリアごとの光量制御について図２のフローチャート等を用いて説明する。システムコントローラ１０は、シャッタ−ボタンの半押しが行われた場合等の測光時において、まず、そのときのズーム倍率を検出する（ステップＳ１０）。そして、検出したズーム倍率に基づいて測光するエリアを求める。例えば、本実施の形態のように照明範囲を第１エリアから第３エリアまで３つのエリアに分割している場合には、ズーム倍率に応じた撮影範囲内に中央の第１エリア以外の左右の第２エリア及び第３エリアが含まれるか否かを判断する。もし、第２エリア及び第３エリアが含まれていない場合には測光するエリアを第１エリアのみとし、第２エリア及び第３エリアが含まれている場合には測光するエリアを全てのエリアとする。
【００３１】
続いて、測光するとしたエリアを各受光センサＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及び測光・調光回路１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃにより測光する（ステップＳ１２）。そして、システムコントローラ１０は、その測光結果に基づいてＬＥＤを発光させる発光エリアを決定する（ステップＳ１４）。即ち、光量が十分なエリアについてはＬＥＤを発光させないエリアとし、光量が不足しているエリアを発光エリアとする。尚、撮影範囲外となって測光を行わなかったエリアはＬＥＤを発光させない。
【００３２】
次にシャッターボタンが全押しされてショッターレリーズに同期した発光信号を受信すると、発光エリアのＬＥＤを発光させる（ステップＳ１６）。そして、各発光エリアの光量を測光・調光回路により検出し、光量が規定値に達したことを検出した発光エリアから順に発光を停止させる（ステップＳ１８）。尚、発光を停止する光量を示す規定値はズーム倍率等を考慮して決定される。以上により各エリアごとに適切に調光される。
【００３３】
例えば、図３に示すようにカメラ及びストロボ装置に対して、第１エリア〜第３エリアのそれぞれの被写体の距離が異なり、第３エリア、第１エリア、第２エリアの順に被写体が遠くなっているとする。このとき、全てのエリアで発光が必要と判断されたとすると、シャッターレリーズに同期して各エリアのＬＥＤが同時に発光を開始する。そして、まず、被写体の距離が最も近い第３エリアの光量が規定値に達し、第３エリアのＬＥＤの発光が停止する。続いて、被写体の距離が２番目に近い第１エリアの光量が規定値に達し、第１エリアのＬＥＤの発光が停止する。最後に被写体の距離が最も遠い第２エリアの光量が規定値に達し、第２エリアのＬＥＤの発光が停止する。従って、被写体が近いほど照射される光の光量が少なく、遠い程多くなり、撮影範囲の被写体全体が適正な明るさとなる。
【００３４】
以上、上記実施の形態では、測光を各エリアごとの受光センサ１６Ａ〜１６Ｃにより行うようにしたが、デジタルカメラで本ストロボ装置を使用する場合には、ＣＣＤ等の撮像手段により撮像される撮影画像のデータを用いて各エリアごとの測光を行うようにしてもよい。また、各エリアごとの調光は、各エリアごとの測光結果に基づいて事前に各エリアのＬＥＤの発光量（発光時間等）を決めることにより適正となるようにしてもよい。また、各エリアのＬＥＤの発光量を調整する方法として各ＬＥＤの連続発光の発光時間を調整する他に、各ＬＥＤをパルス発光させると共にその積算発光時間を調整する方法や、各ＬＥＤの電流を調整する方法もある。
【００３５】
また、本発明では各ＬＥＤの制御を制御線により行うが、ＬＥＤ自体に受光センサがあるものもあり、その受光部により各ＬＥＤの発光量を制御することもできる。
【００３６】
また、上記実施の形態では、個別に光量制御できるエリアを３つとしたが、ＬＥＤの発光／消灯を制御する制御線（ＣＬ１〜ＣＬ３に相当する制御線）の数や、ＳＡ〜ＳＣに相当する受光センサ及び１６Ａ〜１６Ｃに相当する測光・調光回路等の数を増やせば個別に光量制御できるエリアの数も増やすことができ、更に細かい光量制御を行うことができる。
【００３７】
また、上記実施の形態では、個別に光量制御するエリアを固定としたが、ズーム倍率等に応じて変更できるようにしてもよい。例えば撮影範囲（撮影画面）を常に同じように複数の領域に分割するものとし、各領域に対応する被写体のエリアごとに発光制御を行うようにしてもよい。その場合には、ズーム倍率によって撮影範囲が変化するため、各エリアもズーム倍率によって変化する。
【００３８】
また、上記実施の形態では、各エリアのＬＥＤを発光するか否かは、測光結果によって自動的に決められるようになっていたが、撮影者が意図的に所望のエリアのみのＬＥＤを発光させ、又は、発光させないなどの選択を行えるようにし、撮影画像に特殊効果を演出できるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るストロボ装置によれば、被写体のエリア別にＬＥＤ等の発光体から照射する光の光量が適正に調整されるため、撮影画像の一部で黒つぶれや白飛びが生じるといった従来のストロボ装置での不具合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるカメラのストロボ装置の内部構成を示したブロック図。
【図２】各エリアごとの光量制御の手順を示したフローチャート。
【図３】本発明に係るストロボ装置の効果を示した図。
【符号の説明】
１０…システムコントローラ、１２…ＲＯＭ、１４…電圧可変回路、１６…調光回路、１８…色温度センサ、ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ…電力供給ライン、１Ｒ〜ＭＲ、１Ｇ〜ＭＧ、１Ｂ〜ＭＢ…ＬＥＤ、ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ、ＶＲ１Ｒ〜ＶＲＭＲ、ＶＲ１Ｇ〜ＶＲＭＧ、ＶＲ１Ｂ〜ＶＲＭＢ…可変抵抗器、Ｔｒ１Ｒ〜ＴｒＭＲ、Ｔｒ１Ｇ〜ＴｒＭＧ、Ｔｒ１Ｂ〜ＴｒＭＢ…トランジスタ、Ｓ…受光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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