(57)【要約】  実施形態の撮像装置は、撮像回路、可変電圧電源、発光素子、定電流駆動回路、制御回路を備え、前記可変電圧電源の出力端子は、前記発光素子の入力端子に、前記発光素子の出力端子は、前記定電流駆動回路の入力端子に、それぞれ接続されており、前記制御回路は、前記定電流駆動回路に流れ込む電流を制御し、前記撮像回路が撮像している期間、前記発光素子を点灯させ、前記撮像回路が撮像していない期間、前記発光素子を消灯させ、前記発光素子を点灯させている期間、前記定電流駆動回路の入力端子の電圧に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧以上の電圧を印加させる。
2020012630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像回路、可変電圧電源、発光素子、定電流駆動回路、および制御回路を備え、
前記可変電圧電源の出力端子は、前記発光素子の入力端子に接続され、
前記発光素子の出力端子は、前記定電流駆動回路の入力端子に接続され、
前記制御回路は、
前記定電流駆動回路に流れ込む電流を制御し、前記撮像回路が撮像している期間、前記発光素子を点灯させ、前記撮像回路が撮像していない期間、前記発光素子を消灯させ、
前記発光素子を点灯させている期間、前記定電流駆動回路の入力端子の電圧に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、
前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧以上の電圧を印加させる
撮像装置。
【請求項２】
前記撮像回路による撮像で得られた撮像画像の明るさを算出する検波回路を更に備え、
前記制御回路は、
前記検波回路が算出した明るさに基づいて、前記発光素子に流す電流を増加させるか否かを決定し、
増加させると決定した場合、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧よりも大きい電圧を印加させる
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
メモリを更に備え、
前記メモリは、前記検波回路が算出した明るさと前記可変電圧電源が印加する電圧値との関係を示す第１情報を記憶しており、
前記制御回路は、
前記明るさと、前記第１情報と、に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を特定し、
前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、特定した前記電圧を印加させる
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記定電流駆動回路の入力端子と、前記制御回路が前記定電流駆動回路の入力端子の電圧に基づいて前記可変電圧電源が印加する電圧を制御する際に使用されるコンパレータの入力端子と、の間に、前記コンパレータの入力端子の電圧を所定の電圧にクリップする電圧クリップ回路を備える
請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を使った照明機器において、その半導体発光素子に電流を流す駆動回路が知られている。
図７Ａは、半導体発光素子の発光を制御する照明機器の概略構成を示すブロック図である。図７Ａに示す照明機器１は、バッテリ２、電源回路３、電圧制御回路４、発光素子５、定電流駆動回路６を含んで構成されている。
電源回路３は、バッテリ２に蓄電された直流電圧を電源電圧に変換して、変換した電源電圧ＶＤＤを発光素子５に印加する。
定電流駆動回路６は、発光素子５を駆動し、発光素子５を発光させる。
電圧制御回路４は、定電流駆動回路６が発光素子５を駆動した場合の定電流駆動回路６における電力損失を最小限にするために、電源回路３が発光素子５に印加する電源電圧ＶＤＤを適正に制御する。【０００３】
図７Ｂは、図７Ａに示す発光素子５に必要な電源電圧ＶＤＤを説明するための図である。
発光素子５の発光に必要な電源電圧ＶＤＤとは、発光素子で必要な電圧（発光素子５の発光に必要な電圧Ｖｒｅｑ）と、定電流回路降下電圧（定電流駆動回路６の降下電圧Ｖｄｒｏｐ）の合計である。なお、発光素子５の発光に必要な電圧Ｖｒｅｑとは、発光素子５の順方向電圧（Ｖｆ、或いはコンプライアンス電圧とも呼ぶ）である。【０００４】
ここで、電源電圧ＶＤＤが低すぎると、必要な電流を発光素子５に流すことができない。そのため、電源電圧ＶＤＤを少し高めにしておく必要がある。つまり、マージン電圧Ｖｍｇｎを電源電圧ＶＤＤに加える必要がある。すなわち、発光素子５の発光に必要な電源電圧ＶＤＤは、図７Ｂに示すように、発光素子５の発光に必要な電圧Ｖｒｅｑと、マージン電圧Ｖｍｇｎと、降下電圧Ｖｄｒｏｐとの合計となる。【０００５】
一方、電源電圧ＶＤＤが高すぎると、電流は十分流せるが、マージン電圧Ｖｍｇｎと、降下電圧Ｖｄｒｏｐとの合計分は、定電流駆動回路６での電力損失（発熱）になってしまう。
つまり、定電流駆動回路６での電力損失を最少にするには、電源電圧ＶＤＤを制御して、マージン電圧Ｖｍｇｎを必要最小な電源電圧ＶＤＤにする必要がある。
しかし、発光素子５の順方向電圧は、デバイスの個体差、経年劣化、動作温度などによってバラつきが生じるため、一意に電源電圧ＶＤＤを決めることができない。そのため、電源電圧ＶＤＤを適正電圧へ制御するフィードバック制御することが求められる。なお、適正電圧への制御とは、図７Ｂに於いて、マージン電圧Ｖｍｇｎを常に小さくすることと同義である。【０００６】
この電源電圧ＶＤＤの制御に関する制御方法が、例えば下記先行技術文献において、提案されている。特許文献１に示された制御方法では、ＦＥＴ（Ｍ１）のゲートとソースとの電位差を検出して、電源電圧ＶＤＤの制御を行っている（特許文献１の図１参照）。また、特許文献２に示された制御方法では、オペアンプ４の出力、すなわち、ＦＥＴ５のゲート電圧を検出して、電源電圧ＶＤＤの制御を行っている（特許文献２の図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２００８−３０５９７８号公報
【特許文献２】日本国特開２００５−１１６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上述した照明機器として、所定の露光周期と露光期間を持つ撮像回路を使った撮像装置を考える。撮像回路は、その露光周期の中で、露光期間のみ画像として被写体光を取り込む。このことは、露光期間以外では被写体光を取り込まないことを意味する。
従って、照明に要する電力を必要最小限に抑えるため、露光期間のみ照明光を出力する事が望ましい。つまり、発光周期の中で、照明光が点灯、消灯を繰り返すことになる。【０００９】
ここで照明の光源として、半導体発光素子を用いた場合、駆動回路の消費電力も抑える制御方法も併せて考慮する必要がある。
しかしながら、従来の制御方法では、発光素子への電流値に応じて駆動電圧（上述の電源電圧ＶＤＤ）を制御していたため、消灯期間を経て再び点灯期間に移行した直後では点灯に必要な電源電圧ＶＤＤが不足して、発光素子への所望の電流値に至るまで時間がかかるという問題があった。【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的は、点灯と消灯とを繰り返し行なう発光素子の発光制御において、消費電力を低減しつつ、再点灯開始直後の発光量の低減を少なくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る撮像装置は、撮像回路、可変電圧電源、発光素子、定電流駆動回路、および制御回路を備え、前記可変電圧電源の出力端子は、前記発光素子の入力端子に接続され、前記発光素子の出力端子は、前記定電流駆動回路の入力端子に接続され、前記制御回路は、前記定電流駆動回路に流れ込む電流を制御し、前記撮像回路が撮像している期間、前記発光素子を点灯させ、前記撮像回路が撮像していない期間、前記発光素子を消灯させ、前記発光素子を点灯させている期間、前記定電流駆動回路の入力端子の電圧に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧以上の電圧を印加させる。【００１２】
本発明の第２の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記撮像回路による撮像で得られた撮像画像の明るさを算出する検波回路を更に備え、前記制御回路は、前記検波回路が算出した明るさに基づいて、前記発光素子に流す電流を増加させるか否かを決定し、増加させると決定した場合、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧よりも大きい電圧を印加させる。【００１３】
本発明の第３の態様に係る撮像装置は、上記第２の態様において、メモリを更に備え、前記メモリは、前記検波回路が算出した明るさと前記可変電圧電源が印加する電圧値との関係を示す第１情報を記憶しており、前記制御回路は、前記明るさと、前記第１情報と、に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を特定し、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源が印加する電圧を制御し、特定した前記電圧を印加させる。【００１４】
本発明の第４の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記定電流駆動回路の入力端子と、前記制御回路が前記定電流駆動回路の入力端子の電圧に基づいて前記可変電圧電源が印加する電圧を制御する際に使用されるコンパレータの入力端子と、の間に、前記コンパレータの入力端子の電圧を所定の電圧にクリップする電圧クリップ回路を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の各態様によれば、点灯と消灯とを繰り返し行なう発光素子の発光制御において、消費電力を低減しつつ、再点灯開始直後の発光量の低減を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す定電流駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１に示す撮像装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示す制御回路の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示す制御回路の処理を説明するためのフローチャートである。
【図７Ａ】半導体発光素子の発光を制御する照明機器の概略構成を示すブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す発光素子５に必要な電源電圧ＶＤＤを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図１に示す撮像装置１００は、撮像回路７、可変電圧電源３０、発光素子５、定電流駆動回路６０、マイコン４０（制御回路）を含んで構成されている。
可変電圧電源３０の出力端子は、発光素子５の入力端子に、発光素子５の出力端子は、定電流駆動回路６０の入力端子に、それぞれ接続されている。
【００１８】
可変電圧電源３０は、電源回路３、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２、抵抗素子Ｒ３を含んで構成されている。電源回路３は、バッテリ２に蓄電された直流電圧を電源電圧に変換して、変換した電源電圧ＶＤＤ（以下駆動電圧と呼ぶこともある）を発光素子５に印加する。抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２とは、電源電圧ＶＤＤとＧＮＤ（接地）との間に直列に接続されている。この直列に接続された抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２との共通接点は、電源回路３のＦＢ端子へ接続されている。また、抵抗素子Ｒ３は、当該共通接点とマイコン４０の電圧ＤＡＣ（ｃ）を出力する端子Ｔ３との間に設けられている。すなわち、電源回路３は、マイコン４０の出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）に応じて、バッテリ２に蓄電された直流電圧を電源電圧に変換して、変換した電源電圧ＶＤＤを発光素子５に印加する。つまり、電源回路３は、マイコン４０が出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）の出力値を下げることによって、変換した電源電圧ＶＤＤを上昇させ、一方、マイコン４０が出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）の出力値を上げることによって、変換した電源電圧ＶＤＤを下降させる。
【００１９】
発光素子５は、ＬＥＤ、ＬＤなどの半導体発光素子である。すなわち、発光素子５は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ:ＬＥＤ）であって、ダイオードの一種であり、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子である。また、発光素子５は、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）であって、半導体の構成元素によって発振する中心周波数、つまりレーザー光の色が決まる半導体素子である。
【００２０】
定電流駆動回路６０は、オペアンプＯＰ、バイポーラトランジスタＢｉｐ、シャント抵抗Ｒｓを含んで構成されている。
バイポーラトランジスタＢｉｐは、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。バイポーラトランジスタＢｉｐは、コレクタ端子が発光素子５の出力端子に接続され、ベース端子がオペアンプＯＰの出力端子に接続され、エミッタ端子がシャント抵抗Ｒｓの一端に接続されている。シャント抵抗Ｒｓの他端は接地されている。オペアンプＯＰは、正極（＋）端子がスイッチＳＷの出力端子に接続され、負極（−）端子がバイポーラトランジスタＢｉｐのエミッタ端子とシャント抵抗Ｒｓの一端との共通接点に接続されている。なお、スイッチＳＷは図１に示すように、２つの入力端子（第１入力端子と第２入力端子とする）と、１つの出力端子を有するスイッチであり、マイコン４０の端子Ｔ４から出力される信号が出力端子へ入力されることにより、第１入力端子と出力端子とが接続され（導通され）るか、第２入力端子と出力端子とが接続されるかを決定する。
【００２１】
マイコン４０は、定電流駆動回路６０に流れ込む駆動電流Ｉｄｒｖを制御する。マイコン４０は、マイコン４０が端子Ｔ４から出力し、スィッチＳＷの出力端子へと入力するＰＷＭ（パルス幅変調信号）に応じて、オペアンプＯＰの＋端子への入力信号を制御する。定電流駆動回路６０は、オペアンプＯＰの＋端子への当該入力信号の電圧値が、オペアンプＯＰの−端子への入力信号の電圧値（バイポーラトランジスタＢｉｐのエミッタ端子とシャント抵抗Ｒｓの一端との共通接点の電圧値）より大きい場合、当該入力信号の電圧値を増幅して、増幅後の電圧値をバイポーラトランジスタＢｉｐのベース端子へと入力させ、バイポーラトランジスタＢｉｐがコレクタ端子からエミッタ端子へと流す電流（発光素子５の駆動電流）を制御する。なお、本実施形態の説明において、発光素子５の駆動電流Ｉｄｒｖを発光素子５へ流すパルス電流と呼ぶこともある。
【００２２】
ここで、図２を参照して、定電流駆動回路６０の動作について説明する。
図２は、図１に示す定電流駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図２においては、撮像回路７がマイコン４０へ出力する撮像同期信号、マイコン４０が端子Ｔ４から出力するＰＷＭ信号、発光素子５へ流すパルス電流を示している。
撮像回路７は、所定の露光周期（図２において１フレームで示されている周期）と露光期間を有している。撮像装置１００におけるマイコン４０は、定電流駆動回路６０に流れ込むパルス電流を制御し、撮像回路７が撮像している期間（図２に示す露光期間）、発光素子５を点灯させ、撮像回路７が撮像していない期間（図２に示すブランク期間）、発光素子５を消灯させる。
【００２３】
そのため、撮像装置１００におけるマイコン４０は、図２に示すように、撮像回路７の撮像期間に対応する、発光素子５を点灯させている発光期間において、所定のデューティーを有するＰＷＭ信号を出力端子Ｔ４からスイッチＳＷの出力端子に対して出力する。ここで、所定のデューティーを有するＰＷＭ信号とは、例えばハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの期間とロウ（Ｌｏｗ）レベルの期間とからなる周期に対して、所定のデューティーを乗算した値がＨレベルの期間であり、残りの期間がＬレベルとなる信号を言う。なお、本実施形態において、ＰＷＭ信号がＨレベルであるときをＰＷＭがＯＮであると言い、ＬレベルであるときをＰＷＭがＯＦＦであると言うことがある。
また、撮像回路７のブランク期間に対応する、発光素子５を消灯させている消灯期間において、図２に示すように、ＰＷＭ信号はＬレベルであるものとする。
すなわち、スイッチＳＷの出力端子に入力されるＰＷＭ信号がＨレベルであるとき、スイッチＳＷは、第１入力端子と出力端子との間で導通し、マイコン４０が端子Ｔ１から出力する電圧ＤＡＣ（ａ）（駆動電流指示値）がオペアンプＯＰの＋端子へ入力する。一方、スイッチＳＷに入力されるＰＷＭ信号がＬレベルであるとき、第２入力端子と出力端子との間で導通し、第２入力端子に接続される接地レベル（Ｌレベル）の電圧がオペアンプＯＰの＋端子へ入力する。
【００２４】
これにより、定電流駆動回路６０は、図２に示すように、発光素子５を点灯させている発光期間中は、短いパルスの駆動電流Ｉｄｒｖを発光素子５に流す。
すなわち、定電流駆動回路６０は、マイコン４０が端子Ｔ４から出力するＰＷＭ（信号）と端子Ｔ１から出力するＤＡＣ（ａ）（駆動電流指示値）によってパルス電流を発光素子５に流す。
【００２５】
図１に戻って、発光素子５の出力端子と定電流駆動回路６０の入力端子（バイポーラトランジスタＢｉｐのコレクタ端子）とは接続されており、この接続された共通接続点の電圧レベルを、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐと呼ぶこととする。
図１に示すように、電圧クリップ回路４２が、定電流駆動回路６０の入力端子と、マイコン４０が定電流駆動回路６０の入力端子の電圧に基づいて可変電圧電源３０が印加する電圧を制御する際に使用されるコンパレータＣＭＰの入力端子（正極（＋）端子）と、の間に設けられていてもよい。電圧クリップ回路４２は、コンパレータの入力端子の電圧を所定の電圧にクリップする回路である。電圧クリップ回路４２は、電圧リミッタ回路、電圧クランプ回路とも言う回路である。電圧クリップ回路４２は、コンパレータＣＭＰの定格電圧以上の過電圧（発光素子５の消灯期間における降圧電圧Ｖｄｒoｐ）がコンパレータＣＭＰに加わることを防ぐための保護回路である。なお、本実施形態においては、コンパレータＣＭＰの入力端子（正極（＋）端子）の電圧は、降圧電圧Ｖｄｒｏｐであるものとして、以下説明を続ける。
コンパレータＣＭＰは、正極（＋）端子が定電流駆動回路６０の入力端子に接続され、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐが入力され、負極（−）端子が所定値である電圧ＤＡＣ（ｂ）を出力するマイコン４０の端子Ｔ２に接続され、前記所定値である電圧ＤＡＣ（ｂ）が入力され、両電圧の比較を行う。
フリップフロップ（Ｆｌｉｐ  Ｆｌｏｐ：ＦＦ）回路４１は、コンパレータＣＭＰの出力である比較結果が入力端子ＳＥＴに入力され、入力される比較結果に応じて、出力結果である信号Ｑを、マイコン４０のＱ端子へ出力する。
【００２６】
これにより、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値である電圧ＤＡＣ（ｂ）より大きい場合は、判定結果であるＱ値を０から１に変えて、可変電圧電源へ入力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を上昇させて発光素子５の駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を下降させ、可変電圧電源３０の出力する発光素子５の駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に近づける制御を行う。
一方、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値であるＤＡＣ（ｂ）以下の場合は、判定結果であるＱ値を０のまま維持し、可変電圧電源３０へ入力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を下降させて発光素子５の駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を上昇させ、可変電圧電源３０の出力する発光素子の駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に近づける制御を行う。
すなわち、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、定電流駆動回路６０の入力端子の電圧（降圧電圧Ｖｄｒｏｐ）に基づいて、可変電圧電源３０が印加する電圧を制御する。
なお、マイコン４０は、発光素子５を消灯させている期間、可変電圧電源３０を制御し、発光素子５のコンプライアンス電圧以上（電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）以上）の電圧を印加させる。
【００２７】
ここで、電源電圧ＶＤＤがハイ（Ｈｉｇｈ：Ｈ）レベルであるときの電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）、電源電圧ＶＤＤが中間（Ｍｅｄｉｕｍ：Ｍ）レベルであるときの電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）、電源電圧ＶＤＤがロウ（Ｌｏｗ：Ｌ）レベルの時の定電流駆動回路６０での降圧電圧Ｖｄｒｏｐと駆動電流Ｉｄｒｏｐを測定すると、図３に示すような波形が得られる。なお、電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）＞電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）＞電源電圧ＶＤＤ（Ｌ）の関係である。
図３は、図１に示す撮像装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３においては、マイコン４０が発光素子５を点灯させている期間における降圧電圧Ｖｄｒｏｐ、駆動電流Ｉｄｒｏｐの時間変化を電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）、電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）、電源電圧ＶＤＤ（Ｌ）それぞれについて示している。
なお、電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）の波形を破線、電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）の波形を実線、電源電圧ＶＤＤ（Ｌ）の波形を点線で示している。
【００２８】
電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）は、駆動に必要な電圧より高い。そのため、電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）の時は、駆動電流Ｉｄｒｖは１パルスのＨレベルのときにＩｄｒｖ適正値に到達しているためＯＫだが、このときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐが高く、電力損失が大きい。
また、電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）は、ほぼ適正値である。なぜなら、電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）の時は、駆動電流Ｉｄｒｖは、ほぼ適正値であり（駆動電流Ｉｄｒｖが１パルスのＨレベルのときにＩｄｒｖ適正値に到達しているため、ＯＫである）、このときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐが電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）より低く、電源電圧ＶＤＤ（Ｈ）に比べると電力損失は小さいからである。
また、電源電圧ＶＤＤ（Ｌ）は、電圧が不足している。そのため、駆動電流Ｉｄｒｖは１パルスのＨレベルのときに、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）より低く、十分な電流（Ｉｄｒｖ適正値）を流すことができない。
【００２９】
ここで、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐは、定電流駆動回路６０を構成するバイポーラトランジスタＢｉｐの特性と、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値と、駆動電流Ｉｄｒｖから事前に所定値として知ることができる。そして、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐがその所定値であるとき、最も電力損失が少ない状態になっている。従って、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐを測定し判定することで電源電圧ＶＤＤが適正であるのかを判断を行うことができる。
すなわち、図１、図３に示すように、マイコン４０が出力端子Ｔ２から出力するＤＡＣ（ｂ）を所定値ＤＡＣ（ｂ）とすることにより、降圧電圧Ｖｄｒｏｐと所定値ＤＡＣ（ｂ）とを比較判定し、判定結果により電源電圧ＶＤＤが適正である電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）であるのかを判断することができる。
【００３０】
そして、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値ＤＡＣ（ｂ）に満たない場合は、電源電圧ＶＤＤが不足していたと判断できる。一方、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値ＤＡＣ（ｂ）を越えていた場合は、電源電圧が高すぎたと判断できる。
定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐと所定値ＤＡＣ（ｂ）との比較は、上述のコンパレータＣＭＰを用いる。そして、マイコン４０は、所定値ＤＡＣ（ｂ）を端子Ｔ２から出力し、比較結果を上述のフリップフロップ回路４１（ＦＦ）にセットする。この方法により、数ｕｓと短いパルス駆動でも正しく比較処理を行うことができる。
【００３１】
そして、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、電源電圧ＶＤＤが不足していたと判断した場合は、上述のように、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）の出力値を下げることによって、電源電圧ＶＤＤを上昇させる。一方、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、電源電圧ＶＤＤが高すぎたかも知れないと判断した場合は、電圧ＤＡＣ（ｃ）の出力値を上げることによって、電源電圧ＶＤＤを下降させる。増幅電流Ｉｄｒｖであるパルス電流が数パルス経過すると、やがて適正な電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に収束する。
【００３２】
また、マイコン４０は、発光素子５を消灯させる期間である消灯期間に移行した場合は、発光素子５の駆動を停止させる。すなわち、マイコン４０は、図２に示すように、撮像回路７のブランク期間に対応する、発光素子５を消灯させている消灯期間（図２に示す発光期間から移行した消灯期間）において、図２に示すように、ＰＷＭ信号をＬレベルにする。また、マイコン４０は、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐの所定値ＤＡＣ（ｂ）との比較結果による可変電圧電源３０の電源電圧ＶＤＤの変更も停止させる。すなわち、マイコン４０が、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）の出力値を変更しないことによって電源電圧ＶＤＤは維持される。
そして、再び、点灯期間に移行した場合は、前回の点灯期間最後の適正な電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）のまま発光が再開される。
【００３３】
続いて、マイコン４０内の処理をフローチャートで示した図４を参照しつつ説明する。図４は、図１に示す制御回路の処理を説明するためのフローチャートである。
マイコン４０は発光指示待ちを行う（ステップＳＴ１）。具体的には、マイコン４０は、撮像回路７の出力する撮像同期信号がＨレベルのとき、撮像回路７が発光指示を出力したと判定する。これにより、発光素子５は、点灯期間に移行する。
マイコン４０は、駆動電流指示値をＤＡＣ（ａ）に設定する（ステップＳＴ２）。具体的には、マイコン４０は、電圧値ＤＡＣ（ａ）を端子Ｔ１に設定する。ここで、電圧値ＤＡＣ（ａ）とは、ＰＷＭ信号がＯＮ（Ｈレベル）のとき、定電流駆動回路６０の駆動電流（パルス電流）を、図３に示すＩｄｒｖ適正値とする電圧値である。
【００３４】
マイコン４０は、ＣＬＲを’１’にしてＦＦのＱを’０’にする（ステップＳＴ３）。具体的には、マイコン４０は、出力端子ＣＬＲを’０’から’１’にして、フリップフロップ回路４１（ＦＦ）の入力端子ＣＬＲを’０’から’１’にし、フリップフロップ回路４１の出力端子Ｑを’０’にする。
マイコン４０は、ＰＷＭ  ＯＮを待つ（ステップＳＴ４）。具体的には、マイコン４０は、端子Ｔ４からＨレベルとなるＰＷＭ信号をスイッチＳＷに送信し、定電流駆動回路６０は、端子Ｔ１に設定された電圧値ＤＡＣ（ａ）に対応する駆動電流Ｉｄｒｖ（パルス電流）の最適値を発光素子５に流す。コンパレータＣＭＰは、駆動電流Ｉｄｒｖの最適値が流れた時の、すなわちＰＷＭ信号がＨレベルであるときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐと、マイコン４０が端子Ｔ２から出力した所定値ＤＡＣ（ｂ）とを比較し、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値ＤＡＣ（ｂ）より大きい場合は、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０から１に変化させる。
一方、コンパレータＣＭＰは、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値であるＤＡＣ（ｂ）以下の場合は、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０のまま維持させる。
【００３５】
次に、マイコン４０は、ＰＷＭ  ＯＦＦを待つ（ステップＳＴ５）。具体的には、マイコン４０は、端子Ｔ４からＬレベルとなるＰＷＭ信号をスイッチＳＷに送信し、定電流駆動回路６０は、スィッチＳＷの第２入力端子の接地レベルに対応する０Ａの駆動電流Ｉｄｒｖ（パルス電流）を発光素子５に流す。コンパレータＣＭＰは、発光素子５が消灯期間にある時と同様に、０Ａの駆動電流Ｉｄｒｖが流れた時の、すなわちＰＷＭ信号がＬレベルであるときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐと、マイコン４０が端子Ｔ２から出力した所定値ＤＡＣ（ｂ）とを比較しない。つまり、コンパレータＣＭＰは、ＰＷＭ信号がＬレベルであるとき、図３に示すように降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値ＤＡＣ（ｂ）より大きい場合となるが、ＰＷＭ信号がＨレベルであるときの、降圧電圧Ｖｄｒｏｐが所定値であるＤＡＣ（ｂ）以下の場合と同様に、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０のまま維持させる。
【００３６】
以上のステップＳＴ４とステップＳＴ５の処理が、図３に示す駆動電流（パルス電流）の１パルス期間におけるマイコン４０が制御するコンパレータＣＭＰの処理である。この処理の結果を基に、マイコン４０は、次に説明する可変電圧電源３０の制御を行う。
マイコン４０は、ＦＦの出力Ｑ＝’１’であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。具体的には、マイコン４０は、入力端子Ｑに入力されるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値が’１’か’０’のいずれであるかを判定する。
マイコン４０は、ＳＴ６の判定結果が’１’である場合（ステップＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＤＡＣ（ｃ）値を上げて、駆動電圧を下げる（ステップＳＴ７）。具体的には、マイコン４０は、電源電圧ＶＤＤが高すぎたと判断し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を上げて、可変電圧電源３０を制御し、発光素子５を駆動する電圧である駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を下げる。
一方、マイコン４０は、ＳＴ６の判定結果が’０’である場合（ステップＳＴ７−Ｎｏ）、ＤＡＣ（ｃ）値を下げて、駆動電圧を上げる（ステップＳＴ８）。具体的には、マイコン４０は、電源電圧ＶＤＤが低すぎたと判断し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を下げて、可変電圧電源３０を制御し、発光素子５を駆動する電圧である駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を上げる。
すなわち、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、定電流駆動回路６０の入力端子の電圧（降圧電圧Ｖｄｒｏｐ）に基づいて、可変電圧電源３０が印加する電圧を制御し、電源電圧ＶＤＤを電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に近づける制御を行う。
【００３７】
次に、マイコン４０は、発光指示があるか否かを判定する（ステップＳＴ９）。具体的には、マイコン４０は、撮像回路７の出力する撮像同期信号がＨレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力しているか否かを判定する。
そして、マイコン４０は、撮像回路７が発光指示を出力している（発光素子５が点灯している）と判定した場合（ステップＳＴ９−Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３〜ＳＴ９の処理を行う。すなわち、図３に示す駆動電流（パルス電流）の１パルス期間におけるマイコン４０が制御するコンパレータＣＭＰの処理を複数回行うことにより、すなわち数パルス経過することにより、発光素子５を点灯させている期間における電源電圧ＶＤＤを適正な電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に収束させるこができる。
一方、マイコン４０は、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定した場合（ステップＳＴ９−Ｎｏ）、ＤＡＣ（ｃ）値を変更しない（ステップＳＴ１０）。具体的には、マイコン４０は、撮像同期信号がＬレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を変更しない。そして、マイコン４０は、再び点灯期間に移行した場合に、変更されない電圧ＤＡＣ（ｃ）により可変電圧電源３０を制御し、前回の点灯期間最後の適正電圧である、適正な電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に収束させた電源電圧ＶＤＤを発光素子５に印加させ、発光素子５の発光を再開することができる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。なお、図５において図１に示す構成と同一あるいは対応する構成には同一の数字の符号を付けて説明を適宜省略する。
図５に示す撮像装置１００ａは、撮像回路７、検波回路８、可変電圧電源３０、発光素子５、定電流駆動回路６０、マイコン４０ａ（制御回路）を含んで構成されている。
検波回路８は、撮像回路７が撮影した画像（撮像データ）の明るさを算出、評価して、照明を担う発光素子５の駆動電流Ｉｄｒｖの値の増減を、マイコン４０ａに指示する。ここで、検波回路８は、撮像回路７が撮影した画像が暗いと評価（判断）したとき、検波回路８は、もっと発光素子５の照明光を増やすべく、マイコン４０ａが端子Ｔ１から出力する駆動電流指示値ＤＡＣ（ａ）を上げる。
このマイコン４０ａが上げた駆動電流指示値ＤＡＣ（ａ）を、本実施形態においては、駆動電流指示値ＤＡＣ’（ａ）と呼ぶことにする。
【００３９】
発光素子５の消灯期間中に駆動電流指示値ＤＡＣ’（ａ）が上がった場合、次回の発光素子５の点灯期間中において、前回の点灯時と同じ電源電圧（第１の実施形態における電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）が対応する）のままでは、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐが不足して十分な駆動電流Ｉｄｒｖを発光素子５に流すことができない。そこで、マイコン４０ａは可変電圧電源３０を制御し、可変電圧電源３０が発光素子５に印加する電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）を一定値分上昇させる。または、可変電圧電源３０の出力上限電圧まで上昇させる。この上昇された電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）を、本実施形態においては、電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）と呼ぶことにする。
【００４０】
すなわち、マイコン４０ａは、発光素子５の消灯期間中に、駆動電流指示値ＤＡＣ’（ａ）に上げたとき、定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐを上げる。この定電流駆動回路６０が上げた降圧電圧Ｖｄｒｏｐを、本実施形態においては、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’と呼ぶことにする。
また、この定電流駆動回路６０の降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’により、次回の発光素子５の点灯期間中において、発光素子５に流れる電流は、Ｉｄｒｖ適正値から増加して、Ｉｄｒｖ’適正値になるものとする。
さらに、マイコン４０ａは、端子Ｔ２から出力する所定値ＤＡＣ（ｂ）を、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’に応じて上げなければならない。このマイコン４０ａが上げた所定値ＤＡＣ（ｂ）を、本実施形態においては、所定値ＤＡＣ’（ｂ）と呼ぶことにする。
【００４１】
これにより、本実施形態における撮像装置１００ａは、撮像回路７による撮像で得られた撮像画像の明るさを算出する検波回路８を更に備え、マイコン４０ａは、撮像回路７による撮像で得られた撮像画像の検波回路８が算出した明るさに基づいて、発光素子５に流す電流を増加させるか否かを決定し、増加させると決定した場合、発光素子５を消灯させている期間、可変電圧電源３０が印加する電圧を制御し、発光素子５のコンプライアンス電圧よりも大きい電圧（電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ））を印加させる撮像装置となる。
【００４２】
続いて、マイコン４０ａ内の処理をフローチャートで示した図６を参照しつつ説明する。図６は、図４に示す制御回路の処理を説明するためのフローチャートである。
なお、発光素子５の１回目の点灯時間におけるマイコン４０ａの処理（ステップＳＴ１〜ＳＴ９−Ｙｅｓ）は、図４に示すマイコン４０の処理と同じ処理であるので、説明を省略する。
マイコン４０ａは、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定した場合（ステップＳＴ９−Ｎｏ）、駆動電流指示値が増加したか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。
具体的には、マイコン４０ａは、端子Ｔ１から出力するＤＡＣ（ａ）が増加したか、あるいはＤＡＣ（ａ）が増加していないか（ＤＡＣ（ａ）に変化がないか、またはＤＡＣ（ａ）が減少した）否かを判定する。
マイコン４０ａは、ＤＡＣ（ａ）が増加していない場合（ステップＳＴ１１−Ｎｏ）、ＤＡＣ（ｃ）値を変更しない（ステップＳＴ１１−Ｎｏ）。
具体的には、マイコン４０は、撮像同期信号がＬレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を変更しない。そして、マイコン４０は、再び点灯期間に移行した場合に、変更されない電圧ＤＡＣ（ｃ）により可変電圧電源３０を制御し、前回の点灯期間最後の適正電圧である、適正な電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）に収束させた電源電圧ＶＤＤを発光素子５に印加させ、発光素子５の発光を再開する（ステップＳＴ１）ことができる。
一方、マイコン４０ａは、ＤＡＣ（ａ）が増加した場合（ステップＳＴ１１−Ｙｅｓ）、ＤＡＣ（ｃ）値を下げて、駆動電圧を上げる（ステップＳＴ１２）。
具体的には、マイコン４０は、撮像同期信号がＬレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ（ｃ）を電圧ＤＡＣ’（ｃ）に上げる。そして、マイコン４０は、再び点灯期間に移行した場合に、上げられた電圧ＤＡＣ’（ｃ）により可変電圧電源３０を制御し、次回の点灯期間の適正電圧である、適正な電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）を発光素子５に印加させ、発光素子５の発光を再開する（ステップＳＴ１）ことができる。
以下、電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）を発光素子５に印加させる処置（ステップＳＴ１２からＳＴ１に移行した後の処置）について、説明する。
【００４３】
マイコン４０は発光指示待ちを行う（ステップＳＴ１）。具体的には、マイコン４０は、撮像回路７の出力する撮像同期信号がＨレベルのとき、撮像回路７が発光指示を出力したと判定する。これにより、発光素子５は、点灯期間に移行する。
マイコン４０は、駆動電流指示値をＤＡＣ’（ａ）に設定する（ステップＳＴ２）。具体的には、マイコン４０は、電圧値ＤＡＣ’（ａ）を端子Ｔ１に設定する。ここで、電圧値ＤＡＣ’（ａ）とは、ＰＷＭ信号がＯＮ（Ｈレベル）のとき、定電流駆動回路６０の駆動電流（パルス電流）を、Ｉｄｒｖ’適正値とする電圧値である。
【００４４】
マイコン４０は、ＣＬＲを’１’にしてＦＦのＱを’０’にする（ステップＳＴ３）。具体的には、マイコン４０は、出力端子ＣＬＲを’０’から’１’にして、フリップフロップ回路４１（ＦＦ）の入力端子ＣＬＲを’０’から’１’にし、フリップフロップ回路４１の出力端子Ｑを’０’にする。
マイコン４０は、ＰＷＭ  ＯＮを待つ（ステップＳＴ４）。具体的には、マイコン４０は、端子Ｔ４からＨレベルとなるＰＷＭ信号をスイッチＳＷに送信し、定電流駆動回路６０は、端子Ｔ１に設定された電圧値ＤＡＣ’（ａ）に対応する駆動電流Ｉｄｒｖ（パルス電流）のＩｄｒｖ’最適値を発光素子５に流す。コンパレータＣＭＰは、駆動電流ＩｄｒｖのＩｄｒｖ’最適値が流れた時の、すなわちＰＷＭ信号がＨレベルであるときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’と、マイコン４０が端子Ｔ２から出力した所定値ＤＡＣ’（ｂ）とを比較し、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’が所定値ＤＡＣ’（ｂ）より大きい場合は、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０から１に変化させる。
一方、コンパレータＣＭＰは、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’が所定値であるＤＡＣ’（ｂ）以下の場合は、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０のまま維持させる。
【００４５】
次に、マイコン４０は、ＰＷＭ  ＯＦＦを待つ（ステップＳＴ５）。具体的には、マイコン４０は、端子Ｔ４からＬレベルとなるＰＷＭ信号をスイッチＳＷに送信し、定電流駆動回路６０は、スィッチＳＷの第２入力端子の接地レベルに対応する０Ａの駆動電流Ｉｄｒｖ（パルス電流）を発光素子５に流す。コンパレータＣＭＰは、発光素子５が消灯期間にある時と同様に、０Ａの駆動電流Ｉｄｒｖが流れた時の、すなわちＰＷＭ信号がＬレベルであるときの降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’と、マイコン４０が端子Ｔ２から出力した所定値ＤＡＣ’（ｂ）とを比較しない。つまり、コンパレータＣＭＰは、ＰＷＭ信号がＬレベルであるとき、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’が所定値ＤＡＣ’（ｂ）より大きい場合となるが、ＰＷＭ信号がＨレベルであるときの、降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’が所定値であるＤＡＣ’（ｂ）以下の場合と同様に、判定結果であるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値を０のまま維持させる。
【００４６】
以上のステップＳＴ４とステップＳＴ５の処理が、駆動電流（パルス電流）の１パルス期間におけるマイコン４０が制御するコンパレータＣＭＰの処理である。この処理の結果を基に、マイコン４０は、次に説明する可変電圧電源３０の制御を行う。
マイコン４０は、ＦＦの出力Ｑ＝’１’であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。具体的には、マイコン４０は、入力端子Ｑに入力されるフリップフロップ回路４１の出力端子Ｑから出力されるＱ値が’１’か’０’のいずれであるかを判定する。
マイコン４０は、ＳＴ６の判定結果が’１’である場合（ステップＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＤＡＣ’（ｃ）値を上げて、駆動電圧を下げる（ステップＳＴ７）。具体的には、マイコン４０は、電源電圧ＶＤＤが高すぎたと判断し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ’（ｃ）を上げて、可変電圧電源３０を制御し、発光素子５を駆動する電圧である駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を下げる。
一方、マイコン４０は、ＳＴ６の判定結果が’０’である場合（ステップＳＴ７−Ｎｏ）、ＤＡＣ’（ｃ）値を下げて、駆動電圧を上げる（ステップＳＴ８）。具体的には、マイコン４０は、電源電圧ＶＤＤが低すぎたと判断し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ’（ｃ）を下げて、可変電圧電源３０を制御し、発光素子５を駆動する電圧である駆動電圧（電源電圧ＶＤＤ）を上げる。
すなわち、マイコン４０は、発光素子５を点灯させている期間、定電流駆動回路６０の入力端子の電圧（降圧電圧Ｖｄｒｏｐ’）に基づいて、可変電圧電源３０が印加する電圧を制御し、電源電圧ＶＤＤを電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）に近づける制御を行う。
【００４７】
次に、マイコン４０は、発光指示があるか否かを判定する（ステップＳＴ９）。具体的には、マイコン４０は、撮像回路７の出力する撮像同期信号がＨレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力しているか否かを判定する。
そして、マイコン４０は、撮像回路７が発光指示を出力している（発光素子５が点灯している）と判定した場合（ステップＳＴ９−Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３〜ＳＴ９の処理を行う。すなわち、駆動電流（パルス電流）の１パルス期間におけるマイコン４０が制御するコンパレータＣＭＰの処理を複数回行うことにより、すなわち数パルス経過することにより、発光素子５を点灯させている期間における電源電圧ＶＤＤを適正な電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）に収束させるこができる。
一方、マイコン４０は、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定した場合（ステップＳＴ９−Ｎｏ）、駆動電流指示値が増加したか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。
具体的には、マイコン４０ａは、端子Ｔ１から出力するＤＡＣ’（ａ）が増加したか、あるいはＤＡＣ’（ａ）が増加していないか（ＤＡＣ’（ａ）に変化がないか、またはＤＡＣ’（ａ）が減少した）否かを判定する。
マイコン４０ａは、ＤＡＣ’（ａ）が増加していない場合（ステップＳＴ１１−Ｎｏ）、ＤＡＣ’（ｃ）値を変更しない（ステップＳＴ１１−Ｎｏ）。
具体的には、マイコン４０は、撮像同期信号がＬレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ’（ｃ）を変更しない。そして、マイコン４０は、再び点灯期間に移行した場合に、変更されない電圧ＤＡＣ’（ｃ）により可変電圧電源３０を制御し、前回の点灯期間最後の適正電圧である、適正な電源電圧ＶＤＤ’（Ｍ）に収束させた電源電圧ＶＤＤを発光素子５に印加させ、発光素子５の発光を再開する（ステップＳＴ１）ことができる。
一方、マイコン４０ａは、ＤＡＣ’（ａ）が増加した場合（ステップＳＴ１１−Ｙｅｓ）、ＤＡＣ’（ｃ）値を下げて、駆動電圧を上げる（ステップＳＴ１２）。
具体的には、マイコン４０は、撮像同期信号がＬレベルであり、撮像回路７が発光指示を出力していない（発光素子５が消灯している）と判定し、端子Ｔ３から出力する電圧ＤＡＣ’（ｃ）を電圧ＤＡＣ’’（ｃ）に上げる。そして、マイコン４０は、再び点灯期間に移行した場合に、上げられた電圧ＤＡＣ’’（ｃ）により可変電圧電源３０を制御し、次回の点灯期間の適正電圧である、適正な電源電圧ＶＤＤ’’（Ｍ）を発光素子５に印加させ、発光素子５の発光を再開する（ステップＳＴ１）ことができる。
【００４８】
＜第２の実施形態の変形例＞
次に、本発明の第２の実施形態の変形例について説明する。
第２の実施形態の変形例において、図５に示す撮像装置１００ａは、更にメモリ（図５においては不図示）を含んで構成されている。
メモリは、検波回路８が算出した明るさと可変電圧電源３０が印加する電圧値（ＶＤＤ（Ｍ））との関係を示す第１情報を記憶している。
また、マイコン４０ａ（制御回路）は、明るさと、第１情報と、に基づいて、可変電圧電源３０が印加する電圧を特定し、発光素子５を消灯させている期間、可変電圧電源３０が印加する電圧を制御し、特定した電圧を印加させる。
【００４９】
ここで、第１の情報とは、例えば、撮像装置１００ａが過去において、マイコン４０ａが、明るさに応じたデータ（定電流駆動回路６０に与えたＤＡＣ（ａ）、コンパレータＣＭＰに与えたＤＡＣ（ｂ）、および可変電圧電源３０に与えたＤＡＣ（ｃ））により、可変電圧電源３０を制御して、可変電圧電源３０が発光素子５に電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）を印加して発光させた実績データである。
これにより、本変形例の撮像装置１００ａでは、第２の実施形態の撮像装置１００ａに比べて、発光素子５に印加する電源電圧ＶＤＤ（Ｍ）を、マイコン４０ａが精度よく大きくすることができる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
上記各態様の撮像装置によれば、点灯期間、消灯期間を繰り返す半導体発光素子の駆動回路において、点灯期間中に駆動電源電圧をできるだけ低くして駆動回路の電力損失が最小になるように制御すると共に、消灯期間を経て再び点灯を開始したときに必要な駆動電源電圧を確保して、光量不足を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５２】
５  発光素子
７  撮像回路
８  検波回路
３０  可変電圧電源
４０，４０ａ  マイコン
４１  フリップフロップ回路
６０  定電流駆動回路
１００，１００ａ  撮像装置
ＣＭＰ  コンパレータ
ＳＷ  スイッチ
【図１】
2020012630.tif 000003
【図２】
2020012630.tif 000004
【図３】
2020012630.tif 000005
【図４】
2020012630.tif 000006
【図５】
2020012630.tif 000007
【図６】
2020012630.tif 000008
【図７Ａ】
2020012630.tif 000009
【図７Ｂ】
2020012630.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月23日(2020.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像回路、可変電圧電源、発光素子、定電流駆動回路、および制御回路を備え、
前記可変電圧電源の出力端子は、前記発光素子の入力端子に接続され、
前記発光素子の出力端子は、前記定電流駆動回路の入力端子に接続され、
前記制御回路は、
前記撮像回路が撮像している期間、パルス幅変調信号を前記定電流駆動回路に出力して前記定電流駆動回路に流れ込む電流を制御することにより前記発光素子を点灯させ、
前記撮像回路が撮像していない期間、前記定電流駆動回路への前記パルス幅変調信号の出力を停止することにより前記発光素子を消灯させ、
前記発光素子を点灯させている期間、前記定電流駆動回路の前記入力端子の電圧に基づいて、前記可変電圧電源が前記発光素子に印加する駆動電圧を変更し、前記駆動電圧を所定の電源電圧に近づける制御を実行し、
前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧以上の所定の電圧を前記発光素子に印加させる
撮像装置。
【請求項２】
前記撮像回路による撮像で得られた撮像画像の明るさを算出する検波回路を更に備え、
前記制御回路は、
前記明るさに基づいて、前記発光素子に流す電流を増加させるか否かを決定し、
前記電流を増加させると決定した場合、前記発光素子を消灯させている期間、前記駆動電圧を制御し、前記コンプライアンス電圧よりも大きい電圧を前記発光素子に印加させる
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
メモリを更に備え、
前記メモリは、前記明るさと前記可変電圧電源が印加する電圧値との関係を示す情報を記憶しており、
前記制御回路は、
前記明るさと、前記情報と、に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を特定し、
前記発光素子を消灯させている前記期間、特定した前記電圧を前記発光素子に印加させる
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記定電流駆動回路の前記入力端子と、前記制御回路が前記駆動電圧を制御する際に使用されるコンパレータの入力端子と、の間に、前記コンパレータの前記入力端子の電圧を所定の電圧にクリップする電圧クリップ回路を備える
請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御回路は、
前記発光素子を消灯させている前記期間において、前記発光素子が点灯している前回の点灯期間の最後に前記発光素子に印加した電圧を前記所定の電圧として前記発光素子に印加し、
前回の点灯期間の最後に前記発光素子に印加した前記電圧を次回の点灯期間に前記発光素子に印加することにより発光を再開する
請求項１に記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る撮像装置は、撮像回路、可変電圧電源、発光素子、定電流駆動回路、および制御回路を備え、前記可変電圧電源の出力端子は、前記発光素子の入力端子に接続され、前記発光素子の出力端子は、前記定電流駆動回路の入力端子に接続され、前記制御回路は、前記撮像回路が撮像している期間、パルス幅変調信号を前記定電流駆動回路に出力して前記定電流駆動回路に流れ込む電流を制御することにより前記発光素子を点灯させ、前記撮像回路が撮像していない期間、前記定電流駆動回路への前記パルス幅変調信号の出力を停止することにより前記発光素子を消灯させ、前記発光素子を点灯させている期間、前記定電流駆動回路の前記入力端子の電圧に基づいて、前記可変電圧電源が前記発光素子に印加する駆動電圧を変更し、前記駆動電圧を所定の電源電圧に近づける制御を実行し、前記発光素子を消灯させている期間、前記可変電圧電源を制御し、前記発光素子のコンプライアンス電圧以上の所定の電圧を前記発光素子に印加させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第２の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記撮像回路による撮像で得られた撮像画像の明るさを算出する検波回路を更に備え、前記制御回路は、前記明るさに基づいて、前記発光素子に流す電流を増加させるか否かを決定し、前記電流を増加させると決定した場合、前記発光素子を消灯させている期間、前記駆動電圧を制御し、前記コンプライアンス電圧よりも大きい電圧を前記発光素子に印加させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第３の態様に係る撮像装置は、上記第２の態様において、メモリを更に備え、前記メモリは、前記明るさと前記可変電圧電源が印加する電圧値との関係を示す情報を記憶しており、前記制御回路は、前記明るさと、前記情報と、に基づいて、前記可変電圧電源が印加する電圧を特定し、前記発光素子を消灯させている前記期間、特定した前記電圧を前記発光素子に印加させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第４の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記定電流駆動回路の前記入力端子と、前記制御回路が前記駆動電圧を制御する際に使用されるコンパレータの入力端子と、の間に、前記コンパレータの前記入力端子の電圧を所定の電圧にクリップする電圧クリップ回路を備える。
本発明の第５の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記制御回路は、前記発光素子を消灯させている前記期間において、前記発光素子が点灯している前回の点灯期間の最後に前記発光素子に印加した電圧を前記所定の電圧として前記発光素子に印加し、前回の点灯期間の最後に前記発光素子に印加した前記電圧を次回の点灯期間に前記発光素子に印加することにより発光を再開する。
【国際調査報告】
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2020012630.tif 000012
2020012630.tif 000013
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