JP2006154458A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラのフラッシュ撮影時にキセノン管を用いて発光を及び絞りを制御することで撮影を行っていたが、被写体との距離が数センチメーターとなるようなマクロ撮影時において露出オーバーを防ぐのは困難である。このような場合でも良好な画像を撮影できることである。
【解決手段】 複数の種類の異なる光源３，４，５，６，７，８，９，１０を持ち、その光源３，４，５，６，７，８，９，１０が被写体との距離によって任意に切り替えられ、適正な露光が得られるようにフラッシュの光量を制御することのできることを特徴とするカメラ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラに関しフラッシュ撮影を行う際に被写体に対して光源の切り替えにより適正な光量を照射することのできるカメラに関するものである。

現在市販されているカメラの多くはフラッシュを内蔵している。そのフラッシュはキセノン管、反射板、コンデンサおよびコンデンサを制御する回路からなっており、まず被写体に対して調光を行い、ズームポジションやフォーカスポジションなどの条件から適正な光量を算出し発光の制御及び絞りの変更を行っている。キセノン管は一本のものが大半を占めるが、中には複数のストロボ発光部および複数のキセノン管を持つもの（例えば、特許文献１参照）や色温度の異なる複数の発光部を有するもの（例えば、特許文献２参照）がある。
特開２００２−１４３９５号公報 特開平６−２１４２９２号公報

上記カメラでマクロ撮影を行った場合、キセノン管１本では光量の制御が困難であると同時に絞りに限界があるため、露出オーバーとなってしまう。逆に光量を少なくすると通常撮影時に十分な光量が得られない場合がある。そこで上記特許文献１のように複数の発光部と複数のキセノン管を用いることが考えられるが（上記特許文献１ではマクロ撮影時の露出オーバーを解決する手段は記載されていない）、さらに光源がキセノン管のみであるためＬＥＤと比較して光量が多過ぎ、被写体との距離が数ｃｍとなるようなマクロ撮影に使用した場合露出オーバーを防ぐのは困難である。また上記特許文献２はマクロ撮影に関しては触れられていない。

本発明は上述したあらゆる撮影距離で適切な光量を照射でき、マクロ撮影時に露出オーバーとなるのを防ぐことのできるフラッシュを有するカメラを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明によれば、本カメラは複数の種類の異なる光源を持ち、その光源が被写体との距離によって任意に切り替えられ、適正な露光が得られるようにフラッシュの光量を制御することのできることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る発明によれば、本カメラのフラッシュの光量が発光する光源の種類及び数で調節されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る発明によれば、本カメラのフラッシュの発光する光源がキセノン管あるいはＬＥＤであることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る発明によれば、本カメラのフラッシュにおける光源の種類の変化に伴ってホワイトバランスを制御することのできることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る発明によれば、種類の異なる光源の前面にそれぞれ集光特性の異なるフレネルレンズが設けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る発明によれば、本カメラのフラッシュにおける複数の種類の異なる光源が同時に発光される場合にそれぞれの発光数を、複数の光源を比較して消費電力の少ない光源を優先的に発光させるように制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る発明によれば、本カメラのフラッシュにおいて発光するＬＥＤは撮影レンズと近距離にあるものを優先的に選択することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る発明によれば、本カメラのフラッシュにおけるＬＥＤをＡＦ制御を行う際に使用する補助光として用いることができることを特徴とする。

また、本発明の請求項９に係る発明によれば、本カメラのＬＥＤはその少なくともひとつが被写体の距離によって照射角度を変更することのできることを特徴とする。

また、本発明の請求項１０に係る発明によれば、複数のＬＥＤが撮像レンズを中心とした同心円状に配置されることを特徴する。

また、本発明の請求項１１に係る発明によれば、本カメラは複数の種類の異なる光源を持ち、発光する光源の色温度に応じてホワイトバランスを制御することのできるフラッシュを有することを特徴とする。

また、本発明の請求項１２に係る発明によれば、本カメラのフラッシュにおけるの光量が発光する光源の種類及び数で調節されることを特徴とする。

また、本発明の請求項１３に係る発明によれば、発光する光源がキセノン管あるいはＬＥＤであることを特徴とする。

本発明によれば被写体との距離にかかわらず撮影画像が白飛びすることなく適正な露光を得ることが可能となる。

また、ＬＥＤを用いることによりキセノン管のみを用いた場合よりも消費電力を低く抑えることが可能となる。

また、フラッシュの光源に色温度の異なるものを用いた場合においても適正な補正が行われ、良質な画像を得ることが可能となる。

本出願に係る発明によれば、被写体との距離にかかわらず撮影画像が白飛びすることなく適正な露光を得ることが可能となる。

また、ＬＥＤを用いることによりキセノン管のみを用いた場合よりも消費電力を低く抑えることが可能となる。

また、フラッシュの光源に色温度の異なるものを用いた場合においても適正な補正が行われ、良質な画像を得ることが可能となる。

以下本発明における実施例を示す。

本実施の形態においてはデジタルカメラに適用して説明するが、フイルムカメラ、ビデオカメラ等のフラッシュを有するカメラでもよい。

図１は本発明に係るカメラの概観図である。図１に示すように１はカメラ本体であり，２は撮影レンズ、３はＡＦ用補助光、３，４，５，６はＬＥＤ，７，８，９，１０はキセノン管，１１はフレネルレンズａ、１２はフレネルレンズｂ、１３は光学ファインダ窓、１４はシャッターボタン、１５はカメラの電源ボタンである。

図２にカメラ背面図を示す。１６は液晶ディスプレイ、１７は光学ファインダ、１８はフラッシュの強制発光・赤目防止発光・発光禁止等を切り替えるフラッシュ切り替えボタン、１９は通常撮影・マクロ撮影切り替えボタンである。その他の構成部品に関しては省略してある。１６の液晶ディスプレイには撮影画像の表示に加えてフラッシュのモード表示や通常撮影・マクロなど撮影モードの表示がされ、現在の設定がわかるようになっている。

本発明に係るフラッシュの構成を示す図３において７，８，９，１０はキセノン管、３，４，５，６はＬＥＤ、１１はフレネルレンズａ、１２はフレネルレンズｂ、２０は反射板、２１はキセノン管にトリガー信号を送るトリガー回路及びキセノン管を発光させるためのコンデンサを含むストロボ回路、２２はＬＥＤとキセノン管の発光を制御する回路である。ＬＥＤ３，４，５，６はカメラ正面に向かって水平方向に、キセノン管７，８，９，１０は垂直方向に配列されており制御回路により発光させる本数を変化させることができる。

ＬＥＤの前面には１１のフレネルレンズａを配置しＬＥＤの光を拡散させ、キセノン管の前面には１２のフレネルレンズｂを配置し光を集光することで撮影画角に両方の光が照射される。これにより輝度ムラが生じるのを抑えることができる。さらに発光させるＬＥＤはマクロ撮影時にＬＥＤ発光による被写体上の影の発生を防ぐため撮影レンズに近いＬＥＤから選択されるものとする。キセノン管に関しては赤目を防止するため撮影レンズから離れた外側のキセノン管を優先的に選択するものとする。

カメラの内部構造を示すブロック図を図４に示す。カメラの電源を入れシャッターボタンを半押しするとＡＦ制御・測距及び測光が行われる。２４のレンズ、２５のシャッター・絞り、２６のフォーカスレンズ，２７のＣＣＤからなる撮像部で得られた画像信号が撮像エンジン２８により処理されＣＰＵ２３に送られる。

ＣＰＵは送られてくる画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ２６を駆動させ、コントラストがピークに達した位置をピント合致点と判断する。フォーカスが合った時点での焦点距離からカメラと被写体との距離情報が得られる。ＡＦ制御を行う際にはＬＥＤを補助光として用いるが、本発明におけるフラッシュに用いられるＬＥＤ３，４，５，６をＡＦの補助光として用いることができる。

撮像部で得られた被写体の輝度情報によりフラッシュ発光が必要と判断された場合は被写体との距離、被写体の輝度によりフラッシュの照射輝度、絞り値、露出が設定される。設定された数値に基づいて発光制御回路によりキセノン管の発光本数ＬＥＤの発光本数が決められる。その発光光源、本数によってホワイトバランスが随時設定されものとする。その後シャッターボタンを全押しすると設定された条件により撮影が行われる。ホワイトバランスは予め発光光源、本数に応じた最適な補正が決められており、使用するフラッシュに合わせて撮影前に切り替わるようになっている。

図５，６においてさらに詳しく説明する。図５，６は本実施の形態を表すフローチャートである。図５は通常撮影モードでの動作を示している。まずカメラ本体の電源を入れる（Ｓ１）。シャッターボタンを半押しする（Ｓ２）とＡＦ制御（Ｓ３）・測距（Ｓ４）及び測光（Ｓ５）が開始される。フラッシュ発光が必要とされる被写体の輝度をＸとする。Ｓ６において被写体輝度と設定輝度Ｘとの比較を行う。測光の結果輝度Ｘより大きかった場合にはフラッシュ非発光で通常撮影が行われる（Ｓ７）。設定輝度Ｘよりも小さかった場合にはフラッシュによる発光を行うためフラッシュの充電が開始される。

被写体との距離がＬＥＤによる照明が可能な距離をＬ１とする。Ｓ８において被写体距離と設定距離Ｌ１との比較を行う。被写体との距離がＬ１以上の場合ＬＥＤの発光禁止となる。発光させるキセノン管数の演算（Ｓ２２）が行われ、絞り値、露出が決定される（Ｓ２４）。またホワイトバランスはキセノン管に設定された後（Ｓ２５）、シャッターボタン全押し（Ｓ２６）することにより撮影（Ｓ２８）が行われる。

被写体との距離がキセノン管発光での調光が不可能となる距離をＬ２とする。Ｓ９において被写体距離と設定距離Ｌ２との比較を行う。被写体との距離がＬ２より大きい場合にはＬＥＤとキセノン管が同時に発光される。このとき発光させるＬＥＤとキセノン管の数が設定される（Ｓ１６）。所定の光量を得るためのそれぞれの発光数を設定するときは両者を比較して消費電力の少ないＬＥＤを優先的に用いるものとする。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ１６〜Ｓ１８）、ホワイトバランスはＬＥＤとキセノン管のミックス光に設定され（Ｓ１９）、シャッターボタン全押し（Ｓ２０）することにより撮影（Ｓ２８）が行われる。

被写体との距離がＬ２以上のときＬＥＤによる発光のみとなる。このときフラッシュの充電が停止される。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ１０〜Ｓ１２）、ホワイトバランスはＬＥＤに設定され（Ｓ１３）、シャッターボタン全押し（Ｓ１４）することにより撮影（Ｓ２８）が行われる。

図６はマクロ撮影モードでの動作を示している。Ｓ２９からＳ３３までは通常撮影モードと同様である。フラッシュ発光が必要とされる被写体の輝度をＸとする。Ｓ３４において被写体輝度と設定輝度Ｘとの比較を行う。測光の結果輝度Ｘより大きかった場合にはフラッシュ非発光でマクロ撮影が行われる（Ｓ３５）。設定輝度Ｘよりも小さかった場合にはフラッシュによる発光を行うためＬＥＤが強制発光状態となる。被写体距離がキセノン管発光での調光が不可能となる距離をＬ２とする。

Ｓ３６において被写体距離と設定距離Ｌ２との比較を行う。被写体距離がＬ２より大きい場合にはＬＥＤとキセノン管が同時に発光される。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ４３〜Ｓ４５）、ホワイトバランスはＬＥＤとキセノン管のミックス光に設定され（Ｓ４６）、シャッターボタン全押し（Ｓ４７）することにより撮影（Ｓ４９）が行われる。

被写体との距離がＬ２以下のときＬＥＤによる発光のみとなる。このときフラッシュの充電が停止される。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ３７〜Ｓ３９）、ホワイトバランスはＬＥＤに設定され（Ｓ４０）、シャッターボタン全押し（Ｓ４１）することにより撮影（Ｓ４９）が行われる。

実施例２におけるフラッシュのＬＥＤの照射範囲を変更できるように駆動部が設けられている。

図７は第２の実施の形態を表すブロック図である。その他のフラッシュの構造及びシステムは第１の実施例と同様であるため、ここではその差異について詳しく説明する。７，８，９，１０はキセノン管、３，４，５，６はＬＥＤ、３１はＬＥＤの照射角度を変化させるためのモーター、１１はフレネルレンズａ、１２はフレネルレンズｂ、２０は反射板、２１はキセノン管にトリガー信号を送るトリガー回路及びキセノン管を発光させるためのコンデンサを含むストロボ回路である。

ＬＥＤ３，４，５，６およびキセノン管７，８，９，１０は制御回路により発光させる本数を変化させることができる。またＬＥＤを駆動するモーターはＬＥＤの光軸が水平方向及び垂直方向に駆動可能となるように設置される。ＡＦにより得られた距離情報にしたがってＣＰＵはＬＥＤの光軸が被写体に向くようにＬＥＤを駆動させる。

図８は実施例２の動作を示したフローチャートである。通常撮影においてはＬＥＤの角度を変更しても照明効果に大きな差が得られないことからＬＥＤの照射角度の変更判定はマクロ撮影モードのときに行うものとする。被写体距離がキセノン管発光での調光が不可能となる距離をＬ２とする。

Ｓ５７において被写体距離と設定距離Ｌ２との比較を行う。被写体距離がＬ２より大きい場合にはＬＥＤとキセノン管が同時に発光される。このときにはＬＥＤの照射角度は変更しないものとする。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ６５〜Ｓ６７）、ホワイトバランスはＬＥＤとキセノン管のミックス光に設定され（Ｓ６８）、シャッターボタン全押し（Ｓ６９）することにより撮影（Ｓ７１）が行われる。

被写体との距離がＬ２以下のときＬＥＤによる発光のみとなる。このときフラッシュの充電が停止される。ＬＥＤはモーター駆動により光学系の焦点方向へと角度変更が行われる（Ｓ５８）。発光数・絞り値及び露出が決定された後（Ｓ５９〜Ｓ６１）、ホワイトバランスはＬＥＤに設定され（Ｓ６２）、シャッターボタン全押し（Ｓ６３）することにより撮影（Ｓ７１）が行われる。

実施例３においてはフラッシュとして用いられるＬＥＤが撮像レンズを中心とした同心円状に配置されている。その他の構造及びシステムは第１の実施例と同様であるため、ここではその差異について詳しく説明する。

図９は実施例３に係るＬＥＤの配置を示すカメラの正面斜視図である。７，８，９，１０はキセノン管、３２，３３，３４，３５はＬＥＤである。ＬＥＤ３２，３３，３４，３５は等間隔で撮像レンズを中心に同心円状に配置されており、制御回路により発光させる本数を変化させることができる。

実施例３によればＬＥＤを同心円状に配置することでマクロ撮影時にフラッシュ発光により被写体に生じる影を押さえることが可能となる。発光させるＬＥＤは対称となるように選択する。まず発光させるＬＥＤが１つである場合はＬＥＤ３２を発光させ２つの場合は撮影レンズ２を挟んで対称の位置にあるＬＥＤ３２，３５あるいはＬＥＤ３３，３４を選択する。以後発光数が増えた場合も同様とする。

本発明の第１の実施の形態に係るカメラの正面斜視図 本発明の第１の実施の形態に係るカメラの背面斜視図 本発明の第１の実施の形態に係るカメラのフラッシュ部の構成図 本発明の第１の実施の形態に係るカメラのブロック図 本発明の第１の実施の形態に係るカメラの通常撮影時の動作を示したフローチャート 本発明の第１の実施の形態に係るカメラのマクロ撮影時の動作を示したフローチャート 本発明の第２の実施の形態に係るカメラのフラッシュ部の構成図 本発明の第２の実施の形態に係るカメラのマクロ撮影時の動作を示したフローチャート 本発明の第３の実施の形態に係るカメラの正面斜視図

符号の説明

１ カメラ本体
２ 撮影レンズ
３，４，５，６ ＬＥＤ
７，８，９，１０ キセノン管
１１ フレネルレンズａ
１２ フレネルレンズｂ
１８ フラッシュ切り替えボタン
１９ 通常撮影・マクロ撮影切り替えボタン
２０ 反射板
２１ ストロボ回路
２２ ＬＥＤ・キセノン管の発光制御回路

Claims (13)

1. 複数の種類の異なる光源を持ち、その光源が被写体との距離によって任意に切り替えられ、適正な露光が得られるようにフラッシュの光量を制御することのできることを特徴とするカメラ。
2. 前記光量が発光する光源の種類及び数で調節されることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記発光する光源がキセノン管あるいはＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
4. 前記光源の種類の変化に伴ってホワイトバランスを制御することのできることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
5. 種類の異なる前記光源の前面にそれぞれ集光特性の異なるフレネルレンズが設けられることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
6. 請求項１に記載のカメラにおいて、前記複数の種類の異なる光源が同時に発光される場合に、それぞれの発光数を、複数の光源を比較して消費電力の少ない光源を優先的に発光させるように制御することを特徴とするカメラ。
7. 請求項３に記載のカメラにおいて、前記発光するＬＥＤは撮影レンズと近距離にあるものを優先的に選択することを特徴とするカメラ。
8. 前記ＬＥＤをＡＦ制御を行う際に使用する補助光として用いることができることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
9. 前記ＬＥＤはその少なくともひとつが被写体の距離によって照射角度を変更することのできることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
10. 前記複数のＬＥＤが撮像レンズを中心とした同心円状に配置されることを特徴する請求項３に記載のカメラ。
11. 複数の種類の異なる光源を持ち、発光する光源の色温度に応じてホワイトバランスを制御することのできるフラッシュを有することを特徴とするカメラ。
12. 前記フラッシュの光量が発光する光源の種類及び数で調節されることを特徴とする請求項１１に記載のカメラ。
13. 前記発光する光源がキセノン管あるいはＬＥＤであることを特徴とする請求項１１に記載のカメラ。

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