CN100432826C

CN100432826C - 闪光装置及其色温控制方法、摄像装置

Info

Publication number: CN100432826C
Application number: CNB021431833A
Authority: CN
Inventors: 中田浩之
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-09-16
Also published as: TWI223123B; KR20030023513A; JP2003084344A; US20030052992A1; KR100526634B1; US7071989B2; HK1054593A1; CN1405619A; HK1054593B

Abstract

本发明提供一种与所使用发光二极管光强差异无关的，可以得到要求色频闪光的闪光装置。其是一种根据脉冲驱动，使R、G、B三色LED发光并得到白色频闪光的结构。出厂时，根据所使用的每个LED的发光光强，确定合计发光时间的比例，并将该比例存入存储器里。发光时，计算将曝光时间内每个发光色的合计发光时间Tr、Tg、Tb(实际上是电流流过部分的积分)的比例作为上述比例时的，发光次数nR、nG、nB，对各个LED，在每个颜色进行计算的发光次数nR、nG、nB的脉冲驱动。合计发光时间Tr、Tg、Tb的比例控制为出厂时设定的比例，频闪光成为所需的预定的色。

Description

闪光装置及其色温控制方法、摄像装置

技术领域

本发明是关于把发光二极管作为发光器件的闪光装置。

背景技术

过去，在用氯银相机、CCD型或者MOS型固体摄像器件拍摄被摄物体，将其拍摄的数据作为图像数据，存入闪存等存储媒体的数码相机中，例如为了弥补摄影时的光量不足问题，使用内置或者外置的闪光灯。一般闪光灯，将氙管用作发光器件，氙管是通过事先充在主电容器里的电力响应触发信号发光的。另外，对主电容器的充电，由于在电源接通操作后或者闪光灯发光后进行，该充电需要数秒的等待时间。因此，使用这种氙管的闪光灯，在上述等待时间里不能进行摄影。而且，主电容器的大小，即使再小，其直径也有10mm左右，长度25～40mm左右，因此，很难做到机器的小型化。

基于此，可以考虑发光二极管(以下简称LED)用作发光器件，由此不需要主电容器，同时让LED发不同颜色光，让闪光灯发出各种颜色的光。但是，LED，一般固体间存在发光强度的差异，而且根据各个光强进行分级(ランク)，使用时，可以有选择地使用允许范围内的等级(ランク)的LED，或者使用可以得到所需光强的预定的等级的LED。

发明内容

本发明正是基于上述情况而做成的，其目的是提供一种可以得到所需色温的闪光的闪光装置、以及具有该闪光装置的摄像(照相)装置、闪光装置的色温控制方法及存储色温控制程序的存储媒体。

本发明的第一方案的闪光装置，包括以下部分：发光色不同的多个颜色的发光器件；在工厂出货时存储固有比例数据的存储装置，该固有比例数据是对上述多个颜色的每一个发光器件确定的发光时间比例，该发光时间比例使得上述多个颜色的发光器件的光的混合光成为规定色的光或白色光；控制装置，该控制装置使这些多个色的发光器件根据需要发光，并且根据上述存储装置中的固有比例数据，控制发光工作期间的每个发光色的合计发光时间的比例。

本发明的第二方案的闪光装置，在第一方案的基础上，还具有使上述多个颜色的发光器件通过脉冲驱动发光的驱动装置，上述控制装置按每个发光色控制上述驱动装置的脉冲驱动次数。

本发明的第三方案的闪光装置，在第二方案的基础上，上述控制装置使至少一个发光色的发光器件的脉冲驱动次数不同于其他发光色的发光器件的脉冲驱动次数。

本发明的第四方案的闪光装置，在第二方案的基础上，上述控制装置在上述合计发光时间比例最大的发光色的发光器件的驱动时间内，使该发光色以外的发光色的发光器件的脉冲驱动定时，在整个上述驱动时间内平均化。

本发明的第五方案的闪光装置，在第四方案的基础上，上述控制装置将至少一个发光色的发光器件的脉冲驱动定时，设为与其他发光色的发光器件不同的脉冲驱动定时。

本发明的第六方案的闪光装置，在第一方案的基础上，具有驱动装置，该驱动装置驱动上述多个发光器件使其发光，上述控制装置将上述驱动装置驱动的多个色的发光器件的驱动时间按每个发光色进行控制。

本发明的第七方案的闪光装置，在第六方案的基础上，上述控制装置使上述驱动装置连续驱动上述合计发光时间的比例最大的发光色的发光器件，并在该连续驱动时间内，使该发光色以外的发光色的发光器件按每个发光色分时进行间歇驱动。

本发明的第八方案的闪光装置，在第1～7方案中任一方案的基础上，上述发光器件是发光二极管。

本发明的摄像装置，具有上述第1或2或4或6方案的闪光装置。

本发明的闪光装置的色温控制方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步骤，对应于各发光器件，在工厂出货时对多个颜色的发光器件的每一个预先确定发光时间比例，该发光时间比例使得上述多个颜色的发光器件的光的混合光成为规定色的光或白色光；第2步骤，根据需要使上述多个颜色的发光器件发光时，根据上述第1步骤确定的比例，对闪光装置的发光工作期间的每个发光色的合计发光时间比例进行控制。

附图说明

图1是本发明各个实施例公用的数码相机的方框图；

图2是表示第1实施例的MPU对闪光灯控制顺序的流程图；

图3是表示在该实施例中的三色LED驱动定时的时序图；

图4是表示第2实施例的MPU对闪光灯控制顺序的流程图；

图5是表示在该实施例中的三色LED驱动定时的时序图；

图6是表示第3实施例的MPU对闪光灯控制顺序的流程图；

图7是表示在该实施例中的三色LED驱动定时的时序图；

图8是表示第4实施例的MPU对闪光灯控制顺序的流程图；

图9是表示在该实施例中的三色LED驱动定时的时序图；

具体实施方式

以下，参照图说明本发明的第1实施例。

(第1实施例)

图1是表示内置本发明有关闪光装置1的数码相机2电气结构的方框图。该数码相机2，具有：对通过摄像镜头3成像的被摄物体进行摄像的CCD4；驱动CCD4的TG(定时发生器：Timing Generator)5及V驱动6；由用于保持CCD4输出的摄像信号的CDS、用于放大该摄像信号的增益调整放大器AGC、将放大后的摄像信号转换为数字信号的A/D转换器(模数转换器)组成的单元电路7。

CCD4，是根据MPU(微处理器：Micro Processor Unit)8发出的快门脉冲，通过TG5和V驱动6，改变电荷蓄积时间，由此起到电子快门作用。MPU8具备各种信号处理以及图像处理功能，从经过单元电路7变换为数字信号的摄像信号，生成视频信号，并将CCD4摄入的被摄物体像作为转换(スル一)图像显示在液晶显示器9里。而且，拍摄时，压缩摄像信号以生成预定格式的图像文件，将该文件存储在闪存10里，另外，再现时，将压缩的图像文件进行扩展显示在液晶显示器9里。

而且，MPU8连接着：包含电池等电源的电源电路11；包含快门键等各种开关的操作键部12；作业用的存储器(动态随机存取存储器)DRAM13；存储了MPU8对各个装置的控制、以及数据处理所需的各种工作程序的EEPROM14(电可擦除只读存储器)；发光控制块15，发光控制块15连接着多个发各种不同光的发光二极管，也就是说连接着红色LED(LED-R)16、绿色LED(LED-G)17、蓝色LED(LED-B)18。

发光控制块15是本发明的驱动装置，在闪光摄影模式下，根据MPU8的控制，向各LED16、17、18提供约定值的脉冲电流，使各个LED16、17、18根据脉冲驱动而发光。EEPROM14，存储着MPU8控制上述各装置工作的程序以及各种设定数据。而且，本实施例中，在上述设定数据里，存储着闪光摄影模式下，发光控制块15进行控制时使用的发光控制数据。该发光控制数据是根据所使用的各个LED16、17、18，具体讲是根据各个LED16、17、18的发光强度，事先确定的固有数据，也就是说每个装置固有的数据，是表示使每个LED16、17、18发光时的，每个发光色合计发光时间比例的数据。又，本实施例中，发光控制数据是称作“Rt∶Gt∶Bt”的比例数据，该值是在出厂时，将各个LED16、17、18的混合光即频闪光，调整为预定色温的白光时的值。

然后，在本实施例中，MPU8起本发明的控制装置作用，即MPU8根据上述发光控制数据，控制发光控制块15的工作。也就是说，本实施例中，电源电路11、MPU8、EEPROM14、发光控制块15、各个LED16、17、18是闪光装置1的主要功能块。

下面，参照图2的流程图，说明本实施例中的控制内容，即快门键被按下时，MPU8根据操作键部12发出的触发信号，控制闪光装置1动作时的控制内容。MPU8，如果操作键部12发出触发信号(步骤SA1里是YES)，则从EEPROM14读出上述的比例数据(Rt，Gt，Bt)(步骤SA2)，并根据这些数据、和此时闪光摄影模式下CCD4的曝光时间内所需的闪光装置1的发光量，分别计算红色LED16、绿色LED17、蓝色LED18的脉冲驱动次数(发光次数)nR，nG，nB(步骤SA3)。更具体地说是，将上述合计发光时间的比例最大的红色LED16的曝光时间内的脉冲驱动次数nR作为基准，计算绿色LED17、蓝色LED18的脉冲驱动次数nG，nB。然后，由发光控制块15，如图3所示，一起脉冲驱动(具有一定幅度的方波)各个LED16、17、18的同时，在每个颜色，仅驱动计算的发光次数nR、nG、nB(步骤SA4)。这时，红色LED16、绿色LED17、蓝色LED18的脉冲驱动的定时基本上不一致。

由此，可以在CCD4的曝光时间里(合计发光时间比例最大的红色LED16的曝光时间Tr)，把各个LED16、17、18的合计发光时间Tr、Tg、Tb(实际上是电流流过部分的积分)的比例，控制为出厂时的设定比例(Rt∶Gt∶Bt)，这样，可以满足对频闪光预定的色温的要求。

因此，依据本实施例，如上所述，将频闪光调整为所预定色温的白光时得到的比例数据(Rt∶Gt∶Bt)，事先存入EEPROM14，这样与LED16、17、18各自的发光强度差异无关，可以使所有发光二极管的混合光的频闪光，保证所需色温的白光。而且MPU8的结构是，通过发光控制块15控制LED16、17、18的驱动次数，来管理频闪光的色温，因此不需要另加过去存在的发光控制块15以外的新的驱动电路。

(第2实施例)

下面，说明本发明的第2实施例。本实施例是，在具有与第1实施例相同结构的数码相机中，向EEPROM14存入一种程序，该程序使MPU8实施如图4流程图所示的与第1实施例不同的闪光控制。

在本实施例中，当操作键部12发出触发信号(步骤SB1里是YES)，MPU8则从EEPROM14读出上述的比例数据(Rt，Gt，Bt)(步骤SB2)，并根据这些数据，分别计算CCD4曝光时间内的红色LED16、绿色LED17、蓝色LED18的发光次数(脉冲驱动次数)nR、Ng、nB(步骤SB3)。而且，MPU8计算与发光次数nR、nG、nB对应的，在CCD4曝光时间T内的脉冲驱动间隔(驱动周期)iR、iG、iB(步骤SB4)，然后，由发光控制块15，如图5所示，在CCD4的曝光时间T内，在计算的脉冲驱动间隔iR、iG、iB里，仅仅周期性地驱动LED16、17、18的计算过的发光次数nR、nG、nB(步骤SB5)。这时，如图5的“绿”LED那样，至少LED16、17、18当中有一个很明确地与其他LED，脉冲驱动间隔(驱动周期)是不同的。由此，在CCD4的曝光时间T里，各LED16、17、18的每个合计发光时间(实际上是电流流过部分的积分值)的比例，可以控制为出厂时的设定比例(Rt∶Gt∶Bt)，而且频闪光可以保证所需的预定的色温。因此，可以得到与第1实施例相同的效果。

而且，在CCD4的曝光时间T里，各个LED16、17、18的发光时期被平均化，因此，在闪光装置1的发光工作期间(曝光时间)内，频闪光的色温变化一样。因此，即使被摄物体抖动很激烈，也可以进行均一色的摄影，而且即使在被摄物体抖动很激烈的闪光摄影中也可以得到很好的摄影效果。

(第三实施例)

下面，说明本发明的第3实施例。本实施例，在图1所示结构的数码相机中，上述发光控制块15，在闪光摄影模式下，根据MPU8的控制，向LED16、17、18提供约定值的脉冲电流，使各个LED16、17、18发光，同时向EEPROM14，存入MPU8进行图6所示闪光控制的程序。

在本实施例中也一样，如果操作键部12发出触发信号(步骤SC1里是YES)，MPU8，则从EEPROM14读出上述的比例数据(Rt，Gt，Bt)(步骤SC2)，并根据这些数据，分别计算CCD4曝光时间内的红色LED16、绿色LED17、蓝色LED18的驱动定时(发光时间)Tr、Tg、Tb(步骤SB3)。更具体地说是，将上述合计发光时间的比例最大的红色LED16的驱动定时Tr作为曝光时间，以此作为基准，计算绿色LED17和蓝色LED18的驱动定时Tg、Tb。然后，由发光控制块15，如图7所示，一起驱动LED16、17、18，连续驱动LED16、17、18，直到达到各LED16、17、18计算的时间Tr、Tg、Tb(步骤SC4)。

由此，在CCD4的曝光时间T里，各LED16、17、18的每个发光时间的比例，可以控制为出厂时的设定比例(Rt∶Gt∶Bt)，而且频闪光可以保证所需的预定色温。因此，可以得到与第1及第2实施例相同的效果。

(第4实施例)

下面，说明第4实施例。本实施例和第3实施例一样，在图1所示结构的数码相机中，上述发光控制块15，在闪光摄影模式下，根据MPU8的控制，向LED16、17、18提供约定值的脉冲电流，使各个LED16、17、18发光，同时向EEPROM14，存入MPU8进行与第3实施例不同的图8所示闪光控制的程序。

在本实施例中也一样，如果操作键部12发出触发信号(步骤SD1里是YES)，MPU8，则从EEPROM14读出上述的比例数据(Rt，Gt，Bt)(步骤SD2)，并根据这些数据，分别计算CCD4曝光时间内的红色LED16、绿色LED17、蓝色LED18的驱动定时(发光时间)Tr、Tg、Tb(步骤SD3)。更具体地说是，将上述合计发光时间的比例最大的红色LED16的驱动定时Tr作为曝光时间，以此作为基准，计算绿色LED17和蓝色LED18的驱动定时Tg、Tb。而且，MPU8，在红色LED16的驱动定时(曝光时间)Tr里，计算分时驱动绿色LED17和蓝色LED18的1次驱动定时dG、dB、和驱动间隔iG、iB(SD4)，然后，由发光控制块15，如图9所示，在CCD4的曝光时间T内，连续驱动LED16的同时，以由运算过的驱动间隔iG、iB、计算出的驱动定时dG、dB，各间歇驱动绿色LED17、蓝色LED18(步骤SD5)。

由此，在CCD4的曝光时间T内，各LED16、17、18的每个合计发光时间(电流流过部分的积分值)的比例，可以控制为出厂时的设定比例(Rt∶Gt∶Bt)，而且频闪光可以保证所需的预定色温。因此，可以得到与上述实施例相同的效果。

而且，在CCD4的曝光时间T内，绿色LED17和蓝色LED18分时进行间歇驱动，其结果LED16、17、18的发光时期被平均化，因此，在闪光装置1的发光工作期间(曝光时间)内的频闪光色温变化一样。因此，即使被摄物体抖动很激烈，也可以进行均一色的摄影，而且即使在被摄物体抖动很激烈的闪光摄影中也可以得到很好的摄影效果。

又，在上述说明的各个实施例里，对具有红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色LED16、17、18，并能获得白色频闪光的闪光装置1进行了说明，关于LED，只使用2个基色的LED，或者使用更多颜色的LED也可以，而且对于各个发光色的LED的数目，分别是多个也可以。又，不管是何种情况，不需要特别限定多个LED的配置形状，例如，配置成直线，或者配置在同一个圆周上等可以进行任意配置。而且，需要白光以外色的频闪光时，只使用2个颜色的LED，或者从多个颜色的LED中选择预定发光色的LED，使其发光也可以。

而且，在以上说明的各个实施例里，表示的是在数码相机2里内置适用本发明的闪光装置1，本发明不限于此，其本身可以独立组成，也可以装在氯银相机和数码相机等其他机器上。即使在这种情况，也可以得到与上述各个实施例相同的效果。

Claims

1、一种闪光装置，其特征在于，包括以下部分：

发光色不同的多个颜色的发光器件；

在工厂出货时存储固有比例数据的存储装置，该固有比例数据是对上述多个颜色的每一个发光器件确定的发光时间比例，该发光时间比例使得上述多个颜色的发光器件的光的混合光成为规定色的光或白色光；

控制装置，该控制装置使这些多个色的发光器件根据需要发光，并且根据上述存储装置中的固有比例数据，控制发光工作期间的每个发光色的合计发光时间的比例。

2、如权利要求1所述的闪光装置，其特征在于，具有使上述多个颜色的发光器件通过脉冲驱动发光的驱动装置，上述控制装置按每个发光色控制上述驱动装置的脉冲驱动次数。

3、如权利要求2所述的闪光装置，其特征在于，上述控制装置使至少一个发光色的发光器件的脉冲驱动次数不同于其他发光色的发光器件的脉冲驱动次数。

4、如权利要求2所述的闪光装置，其特征在于，上述控制装置在上述合计发光时间比例最大的发光色的发光器件的驱动时间内，使该发光色以外的发光色的发光器件的脉冲驱动定时，在整个上述驱动时间内平均化。

5、如权利要求4所述的闪光装置，其特征在于，上述控制装置将至少一个发光色的发光器件的脉冲驱动定时，设为与其他发光色的发光器件不同的脉冲驱动定时。

6、如权利要求1所述的闪光装置，其特征在于，具有驱动装置，该驱动装置驱动上述多个发光器件使其发光，上述控制装置将上述驱动装置驱动的多个色的发光器件的驱动时间按每个发光色进行控制。

7、如权利要求6所述的闪光装置，其特征在于，上述控制装置使上述驱动装置连续驱动上述合计发光时间的比例最大的发光色的发光器件，并在该连续驱动时间内，使该发光色以外的发光色的发光器件按每个发光色分时进行间歇驱动。

8、如权利要求1至7中任一项所述的闪光装置，其特征在于，上述发光器件是发光二极管。

9、一种摄像装置，其特征在于，具有如权利要求1或2或4或6所述的闪光装置。

10、一种闪光装置的色温控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步骤，对应于各发光器件，在工厂出货时对多个颜色的发光器件的每一个预先确定发光时间比例，该发光时间比例使得上述多个颜色的发光器件的光的混合光成为规定色的光或白色光；

第2步骤，根据需要使上述多个颜色的发光器件发光时，根据上述第1步骤确定的比例，对闪光装置的发光工作期间的每个发光色的合计发光时间比例进行控制。