JP2005150774A - 照明装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオードを光源とする構成において、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる照明装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、１又は複数のＬＥＤを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置である。動画撮影中に、１又は複数のＬＥＤをフレーム画像の撮像期間内（ＣＣＤの露光期間内）で１００％未満のデューティー比でデューティー駆動する。撮像期間中にＬＥＤを連続点灯する場合に比べて放熱効果が向上し、発光効率を上げることができる。その結果、消費電力が同一であっても発光ダイオードの点灯時における発光強度を上げることができ、発光ダイオードの発光効率を向上させることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、１又は複数のＬＥＤを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置である。動画撮影中に、１又は複数のＬＥＤをフレーム画像の撮像期間内（ＣＣＤの露光期間内）で１００％未満のデューティー比でデューティー駆動する。撮像期間中にＬＥＤを連続点灯する場合に比べて放熱効果が向上し、発光効率を上げることができる。その結果、消費電力が同一であっても発光ダイオードの点灯時における発光強度を上げることができ、発光ダイオードの発光効率を向上させることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置及び撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子によって撮像した被写体の画像を各種の記録媒体に記録するデジタルカメラにおいては、通常の静止画撮影機能に加え動画撮影機能を備えたものが一般的である。動画撮影の方式としては、動画を静止画単位で圧縮するｍｏｔｉｏｎ−ｊｐｅｇ方式が多く採用されており、かかる方式では、固体撮像素子を一定のフレームレートで露光することにより、被写体を、例えば３３ｍｓｅｃ毎に連続的に撮像し、撮像された動画フレーム（複数枚のフレーム画像）を圧縮して記録するようになっている。
【０００３】
また、デジタルカメラでは内蔵ストロボを有するものがほとんどであるが、そうした内蔵ストロボは、前述したような動画撮影時の露出確保に使用することは現実的ではない。すなわち、内蔵ストロボはキセノンランプ等の放電管を光源とし、それを装置本体の電源を用いて高圧電流で放電させることによりストロボ光（補助光）を得る構成であり、１回の発光時間が短く、かつ連続発光させるには消費電力が大き過ぎるためである。かかることから、動画撮影時の露出を確保するため、消費電力の少ない発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を使用することが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３２８２１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにＬＥＤを光源とした照明装置においても、それによって得られる補助光の光量を増大させようとすれば、多数のＬＥＤが必要となり、それに応じて消費電力も増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードを光源とする構成において、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる照明装置及び撮像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】
前記課題を解決するために請求項１の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段を備えたものとした。
【０００８】
かかる構成においては、フレーム画像の撮像期間中に発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明にあっては、前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動するものとした。
【００１０】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードの各々の駆動間隔が、それらの数に応じて長くなるため、その分だけ各発光ダイオードの放熱効果がより高くなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項３の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、複数の前記発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１２】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項４の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、複数の前記発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１４】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【００１５】
また、請求項５の発明にあっては、前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動するものとした。
【００１６】
また、請求項６の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である発光ダイオードと、前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１７】
かかる構成においては、フレーム画像の撮像期間中に発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項７の発明にあっては、前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動するものとした。
【００１９】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードの各々の駆動間隔が、それらの数に応じて長くなるため、その分だけ各発光ダイオードの放熱効果がより高くなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項８の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００２１】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項９の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００２３】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【００２４】
また、請求項１０の発明にあっては、前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動するものとした。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の撮像装置である電子スチルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。この電子スチルカメラ１は、通常の静止画撮影機能に加え、一定のフレームレートで撮像された複数のフレーム画像を圧縮して記録するｍｏｔｉｏｎ−ｊｐｅｇ方式等による動画撮影機能を備えたものであり、内蔵ストロボを有する以下の構成を備えている。
【００２６】
電子スチルカメラ１は、撮影レンズ２を介して結像された被写体の光学像を撮像するＣＣＤ３を有している。ＣＣＤ３はＴＧ４及びＶドライバー５によって駆動され、前記光学像の明るさに応じた撮像信号をユニット回路６へ出力する。ユニット回路６は、入力した撮像信号から相関二重サンプリングによりノイズを除去し、それを保持するＣＤＳ、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ（ＡＧＣ）、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤ）から構成されている。なお、ＣＣＤ３は、装置全体を制御するＭＰＵ７から送られるシャッターパルスに応じ、ＴＧ４とＶドライバー５によって電荷蓄積時間を変化されることにより電子シャッターとして機能する。
【００２７】
ＭＰＵ７は各種の信号処理、及び画像処理機能を備えており、ユニット回路６を経てデジタル信号に変換された撮像信号からビデオ信号を生成し、ＣＣＤ３によって撮像した被写体像をスルー画像としてＴＦＴ液晶モニター８に表示させる。また、撮影時には、撮像信号を圧縮して所定のフォーマットの画像（静止画又は動画）ファイルを生成し、それをフラッシュメモリ９に記憶させる一方、再生時には圧縮した画像ファイルをＤＲＡＭ１２上に伸張してＴＦＴ液晶モニター８に表示させる。
【００２８】
ＭＰＵ７には電池を含む電源回路１０、シャッターキー等の各種のスイッチを含む操作キー部１１、作業用のメモリであるＤＲＡＭ１２、ＭＰＵ７による各部の制御及びデータ処理に必要なプログラムが記録されたプログラムＲＯＭであるＭＲＯＭ１３、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣ１４、駆動回路１５が接続されており、駆動回路１５には、発光色が白色である第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８（図では、ＬＥＤ＃１〜ＬＥＤ＃３）が接続されている。
【００２９】
駆動回路１５は、必要に応じて各ＬＥＤ１６〜１８に駆動電流を流し、補助光を発光させる本発明の駆動手段であり、本実施の形態においては、ＭＰＵ７と、電源回路１０、ＤＡＣ１４、駆動回路１５、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８によって本発明の照明装置２１が実現されている。なお、駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を駆動するときの駆動電流値は、ＭＰＵ７の制御によりＤＡＣ１４から送られる直流電圧により、後述するデューティー比に応じて決められている所定の電流値に制御される。
【００３０】
図２は、電子スチルカメラ１において、動画撮影モードでの撮影時に、例えば被写体の露出が不足しているとき、ＭＰＵ７の制御に従い駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。すなわち動画撮影中において、駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られる発光制御用の制御信号であって、動画撮影のフレーム周期内のうち実際にＣＣＤ２が露光され被写体の撮像が行われている期間、つまりフレーム画像の撮像期間を示すタイミング信号が送られ、駆動回路１５は、そのタイミング信号に従い上記撮像期間（露光期間）と同期して所定のデューティー比（１００％以下）の駆動電流を各ＬＥＤ１６〜１８に供給し、それらをデューティー駆動する。これに伴い各ＬＥＤ１６〜１８がフレーム毎に間欠的に発光し、それが補助光として被写体に照射される。
【００３１】
以上のように本実施の形態においては、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を動画撮影中のＣＣＤ２による露光が行われていない期間、すなわち被写体の露出上昇に寄与しない期間には発光させないため、その分だけ消費電力を節約することができる。
【００３２】
また、各ＬＥＤ１６〜１８を撮像期間に発光させるとき、それらをデューティー駆動により発光させるため、連続点灯する場合に比べて放熱効果が高く、各ＬＥＤ１６〜１８が加熱されることを抑制できる。そのため、各ＬＥＤ１６〜１８の消費電力に対する発光効率を向上させることができ、消費電力を節約することができる。したがって、補助光の必要な環境下での動画撮影時における消費電力を低減することができ、その結果、電子スチルカメラ１における１回の電池交換や充電による連続使用時間の長期化を図ることが可能となる。
【００３３】
また、１回の点灯時間が短く定格電流が大きくなるため、駆動電流を大きくして各ＬＥＤ１６〜１８の一回の発光量を増大させることにより、同一の消費電力のままで補助光の発光量を増大させることもできる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８をＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）だけデューティー駆動するようにしたが、動画撮影が行われている全期間を通してデューティー駆動するようにしても、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率を向上させることによって省電力化を図ることができ、本発明の初期の目的は達成できる。また、その場合には、ＭＰＵ７から駆動回路１５へ送る発光制御用の制御信号は、発光の開始信号と終了信号とだけを送ればよく、動画撮影時におけるＭＰＵ７の処理負担が軽減できると同時に、駆動回路１５が簡素化できる。また、周期的な発光に伴う補助光のちらつきを被写体に感じさせなくても済むようになる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、補助光の光源として３個のＬＥＤ（１６〜１８）を使用するものを示したが、ＬＥＤの数は１つであってもよく、また４個以上であっても構わない。また、前述した第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々を、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることもでき、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００３７】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、フレーム毎に駆動対象を順に（＃１，＃２，＃３の順に）切り替えながら、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）だけ所定のＬＥＤ１６〜１８をデューティー駆動して点灯させる。かかる動作によれば、第１の実施の形態と比べ、各ＬＥＤ１６〜１８の駆動間隔がＬＥＤの数だけ長くなるため、その分だけ各ＬＥＤ１６〜１８の放熱効果をより高くすることができる。したがって、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率をさらに向上させることができ、一層の省電力化を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においてはＬＥＤの数を３個としたが、補助光に大きな光量を必要とする場合には、必要に応じてＬＥＤの数を増やすことができる。その場合には、複数のＬＥＤを１組として、フレーム毎に駆動対象とする組を順に切り替えながら、撮像期間だけ所定の組のＬＥＤ（複数のＬＥＤ）をデューティー駆動して点灯させるようにすればよい。また、本実施の形態においても、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々は、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることができ、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００３９】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００４０】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において、駆動対象を切り替えながら各ＬＥＤ１６〜１８を順に駆動して点灯させる。かかる動作によれば、撮像期間において各ＬＥＤ１６〜１８が、結果的にデューティー駆動されることとなるため、各ＬＥＤ１６〜１８の加熱が抑制され、各ＬＥＤ１６〜１８の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。したがって、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらには、第１の実施の形態と比べると、各ＬＥＤ１６〜１８のデューティー比をより小さくすることができるため、各ＬＥＤ１６〜１８の放熱効果をより高くすることができる。したがって、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率をさらに向上させることができ、一層の省電力化を図ることができる。また、駆動電流を大きくして各ＬＥＤ１６〜１８の一回の発光量を増大させることにより、同一の消費電力のままで補助光の発光量を増大させることもできる。
【００４１】
なお、 図４には、ＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において各ＬＥＤ１６〜１８の切り替えを１サイクル行う場合を示したが、撮像期間に駆動対象の切替を複数サイクル行うようにしてもよい。その場合には、各ＬＥＤ１６〜１８のデューティー比をより一層小さくすることができる。
【００４２】
また、本実施の形態においても、補助光に大きな光量を必要とする場合には、必要に応じてＬＥＤの数を増やすことができ、複数のＬＥＤを１組とし、それを駆動対象として上記と同様の動作を行わせるようにしてもよい。また、本実施の形態においても、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々は、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることができ、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００４３】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００４４】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において、駆動期間を重複させて各ＬＥＤ１６〜１８を順に駆動し点灯させる。かかる動作においても、第３の実施の形態と同様にして省電力化を図ることができる。さらには、各ＬＥＤ１６〜１８の駆動期間を重複させることにより、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になるという効果が得られる。なお、これ以外の点については全て第３の実施の形態と同様である。
【００４５】
また、以上の各実施の形態においては、本発明を電子スチルカメラ１に適用した場合について説明したが、動画撮影機能を有する他の撮像装置、例えばカメラ付き携帯電話、カメラ付きＰＤＡにも本発明を適用することができる。特に、カメラ付き携帯電話では電源容量の制限が大きいため、より顕著な効果を得ることができる。
【００４６】
また、電子スチルカメラ１に内蔵された照明装置２１について説明したが、本発明の照明装置は電子スチルカメラ等に接続される別体の装置としてもよい。但し、その場合において補助光をＣＣＤ２の露光期間だけ発光させるには、電子スチルカメラ等から上記露光期間を示すタイミング信号を供給可能な構成とする必要がある。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１及び請求項６の発明においては、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる。
【００４８】
また、請求項２及び請求項７の発明においては、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量をさらに増大させることが可能となる。
【００４９】
また、請求項３及び請求項８の発明においては、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる。
【００５０】
また、請求項４及び請求項９の発明においては、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができ、同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となるとともに、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態に共通する電子スチルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第３の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第４の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 電子スチルカメラ
２ 撮影レンズ
３ ＣＣＤ
７ ＭＰＵ
１０ 電源回路
１１ 操作キー部
１４ ＤＡＣ
１５ 駆動回路
１６〜１８ 第１〜第３のＬＥＤ
２１ 照明装置
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置及び撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子によって撮像した被写体の画像を各種の記録媒体に記録するデジタルカメラにおいては、通常の静止画撮影機能に加え動画撮影機能を備えたものが一般的である。動画撮影の方式としては、動画を静止画単位で圧縮するｍｏｔｉｏｎ−ｊｐｅｇ方式が多く採用されており、かかる方式では、固体撮像素子を一定のフレームレートで露光することにより、被写体を、例えば３３ｍｓｅｃ毎に連続的に撮像し、撮像された動画フレーム（複数枚のフレーム画像）を圧縮して記録するようになっている。
【０００３】
また、デジタルカメラでは内蔵ストロボを有するものがほとんどであるが、そうした内蔵ストロボは、前述したような動画撮影時の露出確保に使用することは現実的ではない。すなわち、内蔵ストロボはキセノンランプ等の放電管を光源とし、それを装置本体の電源を用いて高圧電流で放電させることによりストロボ光（補助光）を得る構成であり、１回の発光時間が短く、かつ連続発光させるには消費電力が大き過ぎるためである。かかることから、動画撮影時の露出を確保するため、消費電力の少ない発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を使用することが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３２８２１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにＬＥＤを光源とした照明装置においても、それによって得られる補助光の光量を増大させようとすれば、多数のＬＥＤが必要となり、それに応じて消費電力も増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードを光源とする構成において、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる照明装置及び撮像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】
前記課題を解決するために請求項１の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段を備えたものとした。
【０００８】
かかる構成においては、フレーム画像の撮像期間中に発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明にあっては、前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動するものとした。
【００１０】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードの各々の駆動間隔が、それらの数に応じて長くなるため、その分だけ各発光ダイオードの放熱効果がより高くなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項３の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、複数の前記発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１２】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項４の発明にあっては、複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、複数の前記発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１４】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【００１５】
また、請求項５の発明にあっては、前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動するものとした。
【００１６】
また、請求項６の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である発光ダイオードと、前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００１７】
かかる構成においては、フレーム画像の撮像期間中に発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項７の発明にあっては、前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動するものとした。
【００１９】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードの各々の駆動間隔が、それらの数に応じて長くなるため、その分だけ各発光ダイオードの放熱効果がより高くなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項８の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００２１】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項９の発明にあっては、被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段とを備えたものとした。
【００２３】
かかる構成においては、複数の発光ダイオードが動画の撮影期間中にデューティー駆動されることとなり、発光ダイオードを連続点灯する場合に比べ放熱効果が向上し、発光ダイオードは加熱されにくくなる。したがって、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができる。同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【００２４】
また、請求項１０の発明にあっては、前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動するものとした。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の撮像装置である電子スチルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。この電子スチルカメラ１は、通常の静止画撮影機能に加え、一定のフレームレートで撮像された複数のフレーム画像を圧縮して記録するｍｏｔｉｏｎ−ｊｐｅｇ方式等による動画撮影機能を備えたものであり、内蔵ストロボを有する以下の構成を備えている。
【００２６】
電子スチルカメラ１は、撮影レンズ２を介して結像された被写体の光学像を撮像するＣＣＤ３を有している。ＣＣＤ３はＴＧ４及びＶドライバー５によって駆動され、前記光学像の明るさに応じた撮像信号をユニット回路６へ出力する。ユニット回路６は、入力した撮像信号から相関二重サンプリングによりノイズを除去し、それを保持するＣＤＳ、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ（ＡＧＣ）、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤ）から構成されている。なお、ＣＣＤ３は、装置全体を制御するＭＰＵ７から送られるシャッターパルスに応じ、ＴＧ４とＶドライバー５によって電荷蓄積時間を変化されることにより電子シャッターとして機能する。
【００２７】
ＭＰＵ７は各種の信号処理、及び画像処理機能を備えており、ユニット回路６を経てデジタル信号に変換された撮像信号からビデオ信号を生成し、ＣＣＤ３によって撮像した被写体像をスルー画像としてＴＦＴ液晶モニター８に表示させる。また、撮影時には、撮像信号を圧縮して所定のフォーマットの画像（静止画又は動画）ファイルを生成し、それをフラッシュメモリ９に記憶させる一方、再生時には圧縮した画像ファイルをＤＲＡＭ１２上に伸張してＴＦＴ液晶モニター８に表示させる。
【００２８】
ＭＰＵ７には電池を含む電源回路１０、シャッターキー等の各種のスイッチを含む操作キー部１１、作業用のメモリであるＤＲＡＭ１２、ＭＰＵ７による各部の制御及びデータ処理に必要なプログラムが記録されたプログラムＲＯＭであるＭＲＯＭ１３、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣ１４、駆動回路１５が接続されており、駆動回路１５には、発光色が白色である第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８（図では、ＬＥＤ＃１〜ＬＥＤ＃３）が接続されている。
【００２９】
駆動回路１５は、必要に応じて各ＬＥＤ１６〜１８に駆動電流を流し、補助光を発光させる本発明の駆動手段であり、本実施の形態においては、ＭＰＵ７と、電源回路１０、ＤＡＣ１４、駆動回路１５、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８によって本発明の照明装置２１が実現されている。なお、駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を駆動するときの駆動電流値は、ＭＰＵ７の制御によりＤＡＣ１４から送られる直流電圧により、後述するデューティー比に応じて決められている所定の電流値に制御される。
【００３０】
図２は、電子スチルカメラ１において、動画撮影モードでの撮影時に、例えば被写体の露出が不足しているとき、ＭＰＵ７の制御に従い駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。すなわち動画撮影中において、駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られる発光制御用の制御信号であって、動画撮影のフレーム周期内のうち実際にＣＣＤ２が露光され被写体の撮像が行われている期間、つまりフレーム画像の撮像期間を示すタイミング信号が送られ、駆動回路１５は、そのタイミング信号に従い上記撮像期間（露光期間）と同期して所定のデューティー比（１００％以下）の駆動電流を各ＬＥＤ１６〜１８に供給し、それらをデューティー駆動する。これに伴い各ＬＥＤ１６〜１８がフレーム毎に間欠的に発光し、それが補助光として被写体に照射される。
【００３１】
以上のように本実施の形態においては、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を動画撮影中のＣＣＤ２による露光が行われていない期間、すなわち被写体の露出上昇に寄与しない期間には発光させないため、その分だけ消費電力を節約することができる。
【００３２】
また、各ＬＥＤ１６〜１８を撮像期間に発光させるとき、それらをデューティー駆動により発光させるため、連続点灯する場合に比べて放熱効果が高く、各ＬＥＤ１６〜１８が加熱されることを抑制できる。そのため、各ＬＥＤ１６〜１８の消費電力に対する発光効率を向上させることができ、消費電力を節約することができる。したがって、補助光の必要な環境下での動画撮影時における消費電力を低減することができ、その結果、電子スチルカメラ１における１回の電池交換や充電による連続使用時間の長期化を図ることが可能となる。
【００３３】
また、１回の点灯時間が短く定格電流が大きくなるため、駆動電流を大きくして各ＬＥＤ１６〜１８の一回の発光量を増大させることにより、同一の消費電力のままで補助光の発光量を増大させることもできる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８をＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）だけデューティー駆動するようにしたが、動画撮影が行われている全期間を通してデューティー駆動するようにしても、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率を向上させることによって省電力化を図ることができ、本発明の初期の目的は達成できる。また、その場合には、ＭＰＵ７から駆動回路１５へ送る発光制御用の制御信号は、発光の開始信号と終了信号とだけを送ればよく、動画撮影時におけるＭＰＵ７の処理負担が軽減できると同時に、駆動回路１５が簡素化できる。また、周期的な発光に伴う補助光のちらつきを被写体に感じさせなくても済むようになる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、補助光の光源として３個のＬＥＤ（１６〜１８）を使用するものを示したが、ＬＥＤの数は１つであってもよく、また４個以上であっても構わない。また、前述した第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々を、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることもでき、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００３７】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、フレーム毎に駆動対象を順に（＃１，＃２，＃３の順に）切り替えながら、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）だけ所定のＬＥＤ１６〜１８をデューティー駆動して点灯させる。かかる動作によれば、第１の実施の形態と比べ、各ＬＥＤ１６〜１８の駆動間隔がＬＥＤの数だけ長くなるため、その分だけ各ＬＥＤ１６〜１８の放熱効果をより高くすることができる。したがって、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率をさらに向上させることができ、一層の省電力化を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においてはＬＥＤの数を３個としたが、補助光に大きな光量を必要とする場合には、必要に応じてＬＥＤの数を増やすことができる。その場合には、複数のＬＥＤを１組として、フレーム毎に駆動対象とする組を順に切り替えながら、撮像期間だけ所定の組のＬＥＤ（複数のＬＥＤ）をデューティー駆動して点灯させるようにすればよい。また、本実施の形態においても、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々は、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることができ、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００３９】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００４０】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において、駆動対象を切り替えながら各ＬＥＤ１６〜１８を順に駆動して点灯させる。かかる動作によれば、撮像期間において各ＬＥＤ１６〜１８が、結果的にデューティー駆動されることとなるため、各ＬＥＤ１６〜１８の加熱が抑制され、各ＬＥＤ１６〜１８の消費電力に対する発光効率を向上させることができる。したがって、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらには、第１の実施の形態と比べると、各ＬＥＤ１６〜１８のデューティー比をより小さくすることができるため、各ＬＥＤ１６〜１８の放熱効果をより高くすることができる。したがって、各ＬＥＤ１６〜１８の発光効率をさらに向上させることができ、一層の省電力化を図ることができる。また、駆動電流を大きくして各ＬＥＤ１６〜１８の一回の発光量を増大させることにより、同一の消費電力のままで補助光の発光量を増大させることもできる。
【００４１】
なお、 図４には、ＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において各ＬＥＤ１６〜１８の切り替えを１サイクル行う場合を示したが、撮像期間に駆動対象の切替を複数サイクル行うようにしてもよい。その場合には、各ＬＥＤ１６〜１８のデューティー比をより一層小さくすることができる。
【００４２】
また、本実施の形態においても、補助光に大きな光量を必要とする場合には、必要に応じてＬＥＤの数を増やすことができ、複数のＬＥＤを１組とし、それを駆動対象として上記と同様の動作を行わせるようにしてもよい。また、本実施の形態においても、第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８の各々は、発光色が異なる３つのＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に代えることができ、さらには、フレーム毎に発光色を変えるようにしてもよい。
【００４３】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態を示す図２に対応するタイミングチャートである。本実施の形態においては、動画撮影中において前記駆動回路１５が第１〜第３のＬＥＤ１６〜１８を以下のように駆動する。
【００４４】
すなわち駆動回路１５は、ＭＰＵ７から送られるタイミング信号に従い、前述したＣＣＤ２の露光期間（撮像期間）において、駆動期間を重複させて各ＬＥＤ１６〜１８を順に駆動し点灯させる。かかる動作においても、第３の実施の形態と同様にして省電力化を図ることができる。さらには、各ＬＥＤ１６〜１８の駆動期間を重複させることにより、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になるという効果が得られる。なお、これ以外の点については全て第３の実施の形態と同様である。
【００４５】
また、以上の各実施の形態においては、本発明を電子スチルカメラ１に適用した場合について説明したが、動画撮影機能を有する他の撮像装置、例えばカメラ付き携帯電話、カメラ付きＰＤＡにも本発明を適用することができる。特に、カメラ付き携帯電話では電源容量の制限が大きいため、より顕著な効果を得ることができる。
【００４６】
また、電子スチルカメラ１に内蔵された照明装置２１について説明したが、本発明の照明装置は電子スチルカメラ等に接続される別体の装置としてもよい。但し、その場合において補助光をＣＣＤ２の露光期間だけ発光させるには、電子スチルカメラ等から上記露光期間を示すタイミング信号を供給可能な構成とする必要がある。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１及び請求項６の発明においては、発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる。
【００４８】
また、請求項２及び請求項７の発明においては、フレーム画像の撮像期間中において複数の発光ダイオードの各々の消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量をさらに増大させることが可能となる。
【００４９】
また、請求項３及び請求項８の発明においては、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となる。
【００５０】
また、請求項４及び請求項９の発明においては、フレーム画像の撮像期間中に順に発光する各々の発光ダイオードの消費電力に対する発光効率を向上させることができ、同時に、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になるようにした。よって、消費電力を増大させることなく補助光の光量を増大させることが可能となるとともに、フレーム画像の撮像期間内における光量の確保が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態に共通する電子スチルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第３の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第４の実施の形態での駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 電子スチルカメラ
２ 撮影レンズ
３ ＣＣＤ
７ ＭＰＵ
１０ 電源回路
１１ 操作キー部
１４ ＤＡＣ
１５ 駆動回路
１６〜１８ 第１〜第３のＬＥＤ
２１ 照明装置
Claims (10)
- 複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする照明装置。
- 前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
- 複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、
複数の前記発光ダイオードと、
この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする照明装置。 - 複数のフレーム画像からなる動画の撮影に用いられるとともに、発光ダイオードを光源とする補助光を被写体に照射する照明装置であって、
複数の前記発光ダイオードと、
この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする照明装置。 - 前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
- 被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、
被写体に照射する補助光の光源である発光ダイオードと、
前記発光ダイオードを前記フレーム画像の撮像期間内でデューティー駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記発光ダイオードを複数備え、前記駆動手段は、前記フレーム画像の撮像周期毎に駆動対象を順に切り替えながら、複数の発光ダイオードをデューティー駆動することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
- 被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、
被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、
この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動対象を切り替えながら順に駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 被写体を撮像する撮像素子を備えるとともに複数のフレーム画像からなる動画の撮影機能を有する撮像装置において、
被写体に照射する補助光の光源である複数の発光ダイオードと、
この複数の発光ダイオードを、前記フレーム画像の同一の撮像期間内に、駆動期間を重複させて順に駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記駆動手段は、前記発光ダイオードを、前記発光ダイオードの駆動時におけるデューティー比に応じて予め設定された値の駆動電流により駆動することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
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