JP5467797B2 - カメラおよびｌｅｄ点灯制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、カメラおよびＬＥＤ点灯制御方法に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子（イメージセンサ）を用いて光学像を電気信号に変換し、得られた電気信号をディジタル化して記録するデジタルカメラが普及している。

特に、近年普及しているカメラ付き携帯電話機等の携帯端末装置には、低消費電力等の理由から、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサに代表されるＭＯＳ系の撮像素子が搭載されるようになってきた。ここで、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素の読み出し（ライン露光）を行う。よって、ライン露光を行うＣＭＯＳセンサでは、撮像面の先頭ラインと最終ラインとで露光開始のタイミングが異なる。

また、カメラ付き携帯電話機等の携帯端末装置では、小型化を図るために、一般的なデジタルカメラ等に搭載されるキセノンフラッシュよりも小型であるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）がカメラ撮影時のフラッシュとして搭載されている。例えば、フラッシュ用のＬＥＤ（ＬＥＤフラッシュ）の発光方法としては、露光時間（シャッタースピード）に同期させてＬＥＤを発光させる従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、携帯端末装置は、ＬＥＤの点灯開始タイミングをＣＭＯＳセンサの露光開始タイミングに同期させる。

特開２００３−２４１２６６号公報

ＬＥＤフラッシュは、キセノンフラッシュと比較すると、小型であるため光量が少ない。そのため、ＬＥＤフラッシュは、光を一定時間照射させることで、低照度環境での撮影光量を確保する。よって、ＬＥＤフラッシュの点灯時間（数十ｍｓｅｃオーダー）は、例えばキセノンフラッシュの点灯時間（１ｍｓｅｃ以下）と比べて非常に長くなり、低照度環境での露光時間（シャッタースピード）と同程度となる。

ここで、ライン露光を行う場合、撮像面の先頭ラインと最終ラインとの間の露光開始タイミングは互いに異なる。そのため、ライン露光を行う場合に、上記従来技術のようにＣＭＯＳセンサの露光時間（シャッタースピード）に同期させて、露光時間（シャッタースピード）と同程度の点灯時間を要するＬＥＤフラッシュを発光させると、撮像面における先頭ライン付近と最終ライン付近との間で、露光時のＬＥＤフラッシュの点灯時間に差が生じてしまうことがある。この場合、撮影した画像に表示ムラが生じてしまうことがある。

例えば、図１に示すように、露光時間（シャッタースピード）を２００ｍｓｅｃとし、ＬＥＤ点灯時間を２００ｍｓｅｃとする場合について説明する。また、撮像面の先頭ラインから最終ラインまでの全ライン読み出し時間、すなわち、ＣＭＯＳセンサの垂直同期時間を５０ｍｓｅｃとする。また、図１に示すように、カメラは、ＬＥＤフラッシュの点灯開始タイミングを、ＣＭＯＳセンサの露光開始タイミング（つまり、先頭ラインの露光開始タイミング）と同期させる。

このとき、図１に示す先頭ラインと最終ラインとを比較すると、ＬＥＤフラッシュは、先頭ラインでは露光開始タイミングから露光終了タイミングまでの２００ｍｓｅｃだけ点灯しているのに対し、最終ラインでは露光開始タイミングから途中までの１５０ｍｓｅｃしか点灯していない。つまり、最終ラインでは、ＬＥＤフラッシュが点灯していない時間帯（図１では５０ｍｓｅｃ）でも露光が行われる。つまり、撮影した画像において、先頭ライン付近と最終ライン付近との間では、ＬＥＤフラッシュの点灯時間が異なるため、撮像した画像の最終ライン付近の画像が一部暗くなり、先頭ライン付近と最終ライン付近との間に表示ムラが生じてしまう。

ここで、撮像面の先頭ライン付近と最終ライン付近との間の表示ムラを無くすために、露光時間（シャッタースピード）が長くなる場合にはＬＥＤフラッシュの点灯時間も同期して長くすることが考えられる。しかし、ＬＥＤは長時間使用すると発熱してしまうという問題がある。このため、露光時間（シャッタースピード）が長くなる場合に、露光時間（シャッタースピード）に同期させてすべてのラインの露光時間分だけＬＥＤフラッシュを連続して点灯させることができない。

このように、低照度環境での露光時間（シャッタースピード）と同程度の点灯時間を要するＬＥＤフラッシュを用いる場合には、露光時間（シャッタースピード）が長くなると、撮影した画像に表示ムラが生じてしまう。つまり、ＬＥＤフラッシュを用いる場合には、適切な画像を撮影する際の露光時間（シャッタースピード）に制約を与えてしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を撮影することができるカメラおよびＬＥＤ点灯制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るカメラは、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサと、フラッシュ用のＬＥＤと、前記ライン露光時の露光時間に応じて、前記ライン露光の露光開始タイミングに対する前記ＬＥＤの点灯開始タイミングを切り替える制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明の一態様に係るＬＥＤ点灯制御方法は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサによる前記ライン露光時の露光時間に応じて、前記ライン露光の露光開始タイミングに対する、フラッシュ用のＬＥＤの点灯開始タイミングを切り替えるようにした。

本発明によれば、ＬＥＤフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。

本発明の課題を示す図 本発明の実施の形態１に係るカメラの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯制御処理の流れを示す図 本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯制御処理の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯制御処理の一例を示す図 本発明の実施の形態２に係るカメラの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯制御処理の流れを示す図 本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯制御処理の一例を示す図 本発明の実施の形態２に係るその他のＬＥＤ点灯制御処理の一例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係るカメラの構成を図２に示す。図２に示すカメラ１００において、操作部１０１は、撮影者からのカメラ１００に対する操作を受け付ける。そして、操作部１０１は、カメラ１００に対する操作内容を示す情報を制御部１０２に出力する。

制御部１０２は、操作部１０１から入力される情報に示される操作内容または画像信号処理部１１１から入力される画像情報に基づいて、ＡＥ（Auto Exposure：自動露出）機能、ＡＦ（Auto Focus：オートフォーカス）機能またはＬＥＤ１０６の点灯を制御する。図２に示すように、制御部１０２は、ＡＥ制御部１０３、ＡＦ制御部１０４およびＬＥＤ制御部１０５を含む構成を採る。以下、制御部１０２の内部構成について説明する。

制御部１０２のＡＥ制御部１０３は、画像信号処理部１１１から入力される画像情報に基づいて、撮像素子１０９の露光時間（シャッタースピード）および画像信号処理部１１１のゲインを制御する。例えば、ＡＥ制御部１０３は、撮影時に得られる、被写体輝度情報を含む画像情報に基づいて、撮像素子１０９の露光時間（シャッタースピード）を決定する。そして、ＡＥ制御部１０３は、露光時間（シャッタースピード）を示す情報をＬＥＤ制御部１０５および撮像素子１０９に出力し、ゲインを示す情報を画像信号処理部１１１に出力する。

制御部１０２のＡＦ制御部１０４は、画像信号処理部１１１から入力される画像情報に基づいて、ＡＦドライバ１０７を制御する。例えば、ＡＦ制御部１０４は、画像情報を用いて、ＡＦ動作用の評価値としてＡＦ評価値を算出し、算出したＡＦ評価値の極大値を検出するようにＡＦドライバ１０７を制御する。

制御部１０２のＬＥＤ制御部１０５は、ＡＥ制御部１０３から入力される情報に示される露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤ１０６の点灯時間を制御する。具体的には、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）に応じて、撮像素子１０９によるライン露光の露光開始タイミングに対する、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを切り替える。また、同様にして、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）に応じて、撮像素子１０９によるライン露光の露光終了タイミングに対する、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを切り替える。そして、ＬＥＤ制御部１０５は、点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミングを含む情報をＬＥＤ１０６に出力する。

フラッシュ用であるＬＥＤ１０６は、制御部１０２のＬＥＤ制御部１０５から入力される情報に含まれる点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミングに従って発光する。

ＡＦドライバ１０７は、制御部１０２のＡＦ制御部１０４からの指示に基づいてレンズ１０８を駆動する。

レンズ１０８は、ＡＦドライバ１０７の動作に従って光学軸方向に移動することによりフォーカシングを行う。

撮像素子１０９は、制御部１０２のＡＥ制御部１０３から入力される情報に示される露光時間（シャッタースピード）に基づいて、レンズ１０８により形成される光学像を電気信号（アナログ信号）に変換する。ここで、撮像素子１０９は、例えば、ＣＭＯＳセンサである。つまり、撮像素子１０９は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行う。そして、撮像素子１０９は、得られたアナログ信号をＡＤＣ（Analog to Digital Converter：アナログ／ディジタル変換器）１１０に出力する。

ＡＤＣ１１０は、撮像素子１０９から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、ディジタル信号を画像信号処理部１１１に出力する。

画像信号処理部１１１は、ＡＤＣ１１０から入力されるディジタル信号に対して、画像信号処理を施す。例えば、ＡＥ制御部１０３から入力される情報に示されるゲインに従って、ディジタル信号に対してゲイン調整を行う。そして、画像信号処理部１１１は、画像信号処理後の信号をバッファメモリ１１２に出力する。

バッファメモリ１１２は、画像信号処理部１１１から入力される信号を蓄積し、ディジタル情報として一時的に格納する。

表示部１１３は、例えばモニタであり、バッファメモリ１１２に蓄積されたディジタル情報を、画像信号処理部１１１および制御部１０２を介して取得し、可視画像として表示する。

次に、本実施の形態に係るカメラ１００（図２）の動作の詳細について説明する。以下の説明では、ＬＥＤ１０６の点灯時間は予め設定されている。

まず、本実施の形態に係るカメラ１００におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の流れについて詳細に説明する。図３は、カメラ１００におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の流れを示す。

ステップ（以下、ＳＴという）１０１では、カメラ１００の制御部１０２は、例えば、操作部１０１の操作に従って撮影を開始する。

制御部１０２のＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合（ＳＴ１０２：ＹＥＳ）、ＳＴ１０３では、ＬＥＤ制御部１０５は、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを、撮像面の最終ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。すなわち、ＬＥＤ制御部１０５は、先頭ラインの露光開始タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を点灯させ、最終ラインの露光終了タイミングと同期させてＬＥＤ１０６を消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＡ）。

一方、制御部１０２のＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合（ＳＴ１０２：ＮＯ）、ＳＴ１０４では、ＬＥＤ制御部１０５は、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを、先頭ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。すなわち、ＬＥＤ制御部１０５は、最終ラインの露光開始タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を点灯させ、先頭ラインの露光終了タイミングと同期させてＬＥＤ１０６を消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＢ）。

つまり、制御部１０２のＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、先頭ラインの露光開始タイミング（ＬＥＤ点灯パターンＡ）と最終ラインの露光開始タイミング（ＬＥＤ点灯パターンＢ）との間で切り替える。また、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを、最終ラインの露光終了タイミング（ＬＥＤ点灯パターンＡ）と先頭ラインの露光終了タイミング（ＬＥＤ点灯パターンＢ）との間で切り替える。

次に、ＬＥＤ制御部１０５におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の詳細について説明する。以下の説明では、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間を２００ｍｓｅｃとし、全ライン読み出し時間（ＣＭＯＳセンサ垂直同期時間）を５０ｍｓｅｃとする。

まず、図４Ａに示すように、ＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が１５０ｍｓｅｃの場合について説明する。

この場合、露光時間（シャッタースピード）１５０ｍｓｅｃは、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間２００ｍｓｅｃと全ライン読み出し時間５０ｍｓｅｃとの差５０ｍｓｅｃ（＝２００ｍｓｅｃ−５０ｍｓｅｃ）以下となる（つまり、ＳＴ１０２：ＹＥＳとなる）。よって、ＬＥＤ制御部１０５は、図４Ａに示すように、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを、最終ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。つまり、ＬＥＤ制御部１０５は、図３のＳＴ１０３でのＬＥＤ点灯パターンＡに従ってＬＥＤ１０６の点灯を制御する。

すなわち、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合には、撮像素子１０９（ＣＭＯＳセンサ）によるライン露光時間（つまり、図４Ａに示す先頭ラインの露光開始タイミングから最終ラインの露光終了タイミングまでの時間）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間内にすべて収まると判断する。これにより、ＬＥＤ１０６は、撮像面のすべてのラインにおける露光開始から露光終了までの間点灯し続ける。すなわち、図４Ａに示すように、すべてのラインにおいて、露光時間（シャッタースピード）１５０ｍｓｅｃのすべての時間帯でＬＥＤ１０６が点灯している。換言すると、撮像面のすべてのラインでのＬＥＤ１０６の点灯時間は同一である。

次いで、図４Ｂに示すように、ＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が２５０ｍｓｅｃの場合について説明する。

この場合、露光時間（シャッタースピード）２５０ｍｓｅｃは、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間２００ｍｓｅｃと全ライン読み出し時間５０ｍｓｅｃとの差５０ｍｓｅｃよりも長くなる（つまり、ＳＴ１０２：ＮＯとなる）。よって、ＬＥＤ制御部１０５は、図４Ｂに示すように、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、ＬＥＤ１０６の点灯終了タイミングを、先頭ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。つまり、ＬＥＤ制御部１０５は、図３のＳＴ１０４でのＬＥＤ点灯パターンＢに従ってＬＥＤ１０６の点灯を制御する。

これにより、例えば、図４Ｂに示す先頭ラインでは、ＬＥＤ１０６は、露光時間（シャッタースピード）２５０ｍｓｅｃのうち、最初の５０ｍｓｅｃでは消灯しており、残りの２００ｍｓｅｃでは点灯している。これに対し、図４Ｂに示す最終ラインでは、ＬＥＤ１０６は、露光時間（シャッタースピード）２５０ｍｓｅｃのうち、最初の２００ｍｓｅｃでは消灯していて、残りの５０ｍｓｅｃでは消灯している。つまり、図４Ｂに示すように、先頭ラインおよび最終ラインの双方で、ＬＥＤ１０６が点灯している時間は同一（２００ｍｓｅｃ）である。なお、先頭ラインおよび最終ライン以外のラインについても同様である。

このように、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）がいずれの場合でも、すべてのラインにおいてＬＥＤ１０６の点灯時間が均一となるように、ＬＥＤ１０６の点灯時間を制御する。具体的には、ＬＥＤ制御部１０５は、露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下であるか否かに応じて、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミング、つまり、点灯パターン（点灯パターンＡ（図４Ａ）または点灯パターンＢ（図４Ｂ））を切り替える。これにより、露光時間（シャッタースピード）がいずれの場合でも、カメラ１００では、撮像面のすべてのラインにおいて、ＬＥＤ１０６の点灯時間を同一にすることができる。つまり、撮像面のすべてのラインに照射されるＬＥＤ１０６の光量は均一になる。

このように、本実施の形態によれば、カメラは、露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤの点灯パターンを切り替える。これにより、カメラは、露光時間（シャッタースピード）がいずれの場合でも撮像面のすべてのラインに対してＬＥＤフラッシュ光を均等に照射することができるため、ライン露光により撮影した画像に表示ムラが生じてしまうことを防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、ＬＥＤフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。

（実施の形態２）
上述したように、ＬＥＤは長時間使用すると発熱により破損する恐れがある。そのため、ＬＥＤが連続して点灯できる時間（最大点灯時間）を制限する必要がある。

そこで、本実施の形態では、カメラは、さらに、ＬＥＤの点灯開始タイミングからの経過時間を計時し、経過時間がＬＥＤの最大点灯時間以上になった場合、ＬＥＤを消灯させる。

図５は、本実施の形態に係るカメラ２００の構成を示すブロック図である。なお、カメラ２００は、実施の形態１に示したカメラ１００（図２参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５に示すカメラ２００において、制御部１０２のタイマ２０１は、ＬＥＤ制御部２０２により決定されたＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間（すなわち、ＬＥＤ１０６の点灯時間）を計時する。また、タイマ２０１は、計時している経過時間が、予め設定されたＬＥＤ１０６の最大点灯時間以上になった場合、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間がＬＥＤ１０６の最大点灯時間以上になったことを示す情報をＬＥＤ制御部２０２に出力する。

ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１のＬＥＤ制御部１０５と同様、露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤ１０６の点灯パターンを切り替える。また、ＬＥＤ制御部２０２は、タイマ２０１から、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間（ＬＥＤ１０６の点灯時間）がＬＥＤ１０６の最大点灯時間以上になったことを示す情報が入力された場合、ＬＥＤ１０６を消灯させる。

次に、本実施の形態に係るカメラ２００（図５）の動作の詳細について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１と同様、ＬＥＤ１０６の点灯時間は予め設定されている。

まず、本実施の形態に係るカメラ２００におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の流れについて詳細に説明する。図６は、カメラ２００におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の流れを示す。

ＳＴ２０１では、実施の形態１のＳＴ１０１（図３）と同様、カメラ２００のＬＥＤ制御部２０２は、例えば、操作部１０１の指示に従って撮影を開始する。

制御部１０２のＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合（ＳＴ２０２：ＹＥＳ）、ＳＴ２０３では、撮像素子１０９は、ライン露光を開始する。ＳＴ２０４では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。つまり、ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１のＳＴ１０３と同様、先頭ラインの露光開始タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を点灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＡ）。

ＳＴ２０５では、ＬＥＤ制御部２０２は、例えば、ＡＥ制御部１０３による露光時間（シャッタースピード）の制御結果に基づいて、撮像面の最終ラインの露光が終了したか否かを判定する。最終ラインの露光が終了していない場合（ＳＴ２０５：ＮＯ）、ＬＥＤ制御部２０２は何もせず、ＳＴ２０５に戻る。一方、最終ラインの露光が終了した場合（ＳＴ２０５：ＹＥＳ）、ＳＴ２０６では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６を消灯させる。つまり、ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１のＳＴ１０３と同様、最終ラインの露光終了タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＡ）。

一方、制御部１０２のＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合（ＳＴ２０２：ＮＯ）、ＳＴ２０７では、撮像素子１０９は、ライン露光を開始する。ＳＴ２０８では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、撮像面の最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。つまり、ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１のＳＴ１０４と同様、最終ラインの露光開始タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を点灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＢ）。ＳＴ２０９では、タイマ２０１は、ＳＴ２０８でのＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間の計時を開始する（タイマー開始）。

タイマ２０１が計時している経過時間がＬＥＤ１０６の最大点灯時間以上になった場合（ＳＴ２１０：ＹＥＳ）、つまり、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間が最大点灯時間以上になったことを示す情報が、タイマ２０１からＬＥＤ制御部２０２に入力された場合、ＳＴ２１１では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６を消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＢ’）。一方、タイマ２０１が計時している経過時間がＬＥＤ１０６の最大点灯時間未満の場合（ＳＴ２１０：ＮＯ）、ＳＴ２１２に進む。

ＳＴ２１２では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＳＴ２０５と同様にして、撮像面の先頭ラインの露光が終了したか否かを判定する。先頭ラインの露光が終了していない場合（ＳＴ２１２：ＮＯ）、ＬＥＤ制御部２０２は何もせず、ＳＴ２１０に戻る。一方、先頭ラインの露光が終了した場合（ＳＴ２１２：ＹＥＳ）、ＳＴ２１３では、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６を消灯させる。つまり、ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１のＳＴ１０４と同様、先頭ラインの露光終了タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＢ）。

つまり、露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合（ＳＴ２０２：ＮＯ）には、ＬＥＤ制御部２０２では、実施の形態１と同様にして先頭ラインの露光終了タイミングに同期させてＬＥＤ１０６を消灯させる場合（ＬＥＤ点灯パターンＢ）と、タイマ２０１が計時する時間（ＬＥＤ１０６の点灯時間）に基づいてＬＥＤ１０６を消灯させる場合（ＬＥＤ点灯パターンＢ’）とがある。

次に、ＬＥＤ制御部２０２におけるＬＥＤ１０６の点灯制御処理の詳細について説明する。以下の説明では、実施の形態１（図４Ａおよび図４Ｂ）と同様、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間を２００ｍｓｅｃとし、全ライン読み出し時間（ＣＭＯＳセンサ垂直同期時間）を５０ｍｓｅｃとする。また、ＬＥＤ１０６の最大点灯時間を２５０ｍｓｅｃとする。すなわち、ＬＥＤ１０６は、予め設定された点灯時間２００ｍｓｅｃよりも５０ｍｓｅｃだけ長く点灯することが可能となる。

ここで、図６に示すＳＴ２０３〜ＳＴ２０６の一連の処理は、実施の形態１の図３に示すＳＴ１０３の処理と同様であり、ＬＥＤ制御部２０２は、例えば図４Ａに示すようにして、ＬＥＤ点灯パターンＡに従ってＬＥＤ１０６の点灯を制御する。

同様に、図６に示すＳＴ２０７，２０８，２１２、２１３の一連の処理、つまり、タイマ２０１で計時される時間がＬＥＤ１０６の最大点灯時間未満（ＳＴ２１０：ＮＯ）のうちに、先頭ラインの露光が終了した場合（ＳＴ２１２：ＹＥＳ）の処理は、実施の形態１の図３に示すＳＴ１０４の処理と同様である。この場合、ＬＥＤ制御部２０２は、例えば図４Ｂに示すようにして、点灯パターンＢに従ってＬＥＤ１０６の点灯を制御する。

よって、ここでは、図７に示すように、ＡＥ制御部１０３により決定された露光時間（シャッタースピード）が、図４Ａ（１５０ｍｓｅｃ）および図４Ｂ（２５０ｍｓｅｃ）よりもさらに長い、３５０ｍｓｅｃの場合について説明する。

この場合、露光時間（シャッタースピード）３５０ｍｓｅｃは、ＬＥＤ１０６の予め設定された点灯時間２００ｍｓｅｃと全ライン読み出し時間５０ｍｓｅｃとの差５０ｍｓｅｃよりも長くなる（つまり、ＳＴ２０２：ＮＯとなる）。よって、ＬＥＤ制御部２０２は、図７に示すように、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。そして、ＬＥＤ制御部２０２は、撮像素子１０９での最終ラインの露光開始タイミングと同期させてＬＥＤ１０６を点灯させる（ＳＴ２０８）。

また、同時に、図７に示すように、タイマ２０１は、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間の計時を開始する（ＳＴ２０９：タイマー開始）。そして、タイマ２０１は、計時している経過時間が、ＬＥＤ１０６の最大点灯時間２５０ｍｓｅｃ以上になった場合（ＳＴ２１０：ＹＥＳ）、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間が最大点灯時間以上になったことを示す情報をＬＥＤ制御部２０２に出力する。そして、ＬＥＤ制御部２０２は、ＬＥＤ１０６を消灯させる（ＳＴ２１１）。

すなわち、図７では、ＬＥＤ制御部２０２は、先頭ラインの露光終了タイミング（すなわち、ＬＥＤ点灯パターンＢにおけるＬＥＤ１０６の点灯終了タイミング）よりも先に、ＬＥＤ１０６の点灯開始タイミングからの経過時間（ＬＥＤ１０６の点灯時間）がＬＥＤ１０６の最大点灯時間以上になった場合には、ＬＥＤ１０６を強制的に消灯させる（ＬＥＤ点灯パターンＢ’）。

このＬＥＤ点灯パターンＢ’の場合でも、撮像面のすべてのラインにおいてＬＥＤ１０６が点灯している時間は同一となる。例えば、図７に示すように、ＬＥＤ１０６は、すべてのラインにおいて、露光時間（シャッタースピード）３５０ｍｓｅｃのうち、２５０ｍｓｅｃ（ＬＥＤ１０６の最大点灯時間）だけ点灯している。つまり、ＬＥＤ制御部２０２は、撮像面のすべてのラインにおいてＬＥＤ１０６の点灯時間が均等になるように、かつ、ＬＥＤ１０６の点灯時間が最大点灯時間を超えないように、ＬＥＤ１０６の点灯を制御する。

このように、ＬＥＤ制御部２０２は、実施の形態１と同様にして、露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下であるか否かに応じて、ＬＥＤ１０６の点灯パターンを切り替える。さらに、ＬＥＤ制御部２０２は、露光時間（シャッタースピード）が、ＬＥＤ１０６の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合（ＳＴ２０２：ＮＯ）でも、ＬＥＤ１０６の点灯時間が、最大点灯時間以上になる場合にはＬＥＤ１０６を強制的に消灯させる。これにより、カメラ２００では、ＬＥＤ１０６を破損することなく、撮像面のすべてのラインに照射されるＬＥＤ１０６の光量を均一にすることが可能となる。

このようにして、本実施の形態によれば、カメラは、露光時間（シャッタースピード）に応じて、ＬＥＤの点灯パターンを切り替えるとともに、ＬＥＤの点灯時間がＬＥＤの最大点灯時間以上になる場合にはＬＥＤを強制的に消灯させる。これにより、カメラは、ＬＥＤフラッシュを破損させずに、撮像面のすべてのラインに対してＬＥＤフラッシュ光を均等に照射することができる。つまり、本実施の形態によれば、ＬＥＤフラッシュの破損を防ぎつつ、実施の形態１と同様、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。

なお、本実施の形態では、カメラがＬＥＤ点灯パターンＡとＬＥＤ点灯パターンＢ（またはＬＥＤ点灯パターンＢ’）との切り替えの判断（図６に示すＳＴ２０２での判断）に用いる、予め設定されたＬＥＤ点灯時間（図７では２００ｍｓｅｃ）と、ＬＥＤの最大点灯時間（図７では２５０ｍｓｅｃ）とが異なる場合について説明した。しかし、本発明では、カメラがＬＥＤ点灯パターンＡとＬＥＤ点灯パターンＢ（またはＬＥＤ点灯パターンＢ’）との切り替えの判断に用いる、予め設定されたＬＥＤ点灯時間と、ＬＥＤの最大点灯時間とは同一でもよい。例えば、図８に示すように、予め設定されたＬＥＤ点灯時間と、ＬＥＤの最大点灯時間とが同一の２００ｍｓｅｃの場合について説明する。この場合でも、図８に示すように、カメラは、撮像面のすべてのラインにおいてＬＥＤの点灯時間を均等にすることができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、ライン露光はローリングシャッター（Rolling Shutter）と称されることもある。

また、上記実施の形態に係るカメラは、例えば、携帯電話等の携帯端末装置に搭載することができる。

本発明は、良好な画質の画像が要望されるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、カメラ部を備えた携帯電話、ＰＤＡ等に好適である。

１００，２００ カメラ
１０１ 操作部
１０２ 制御部
１０３ ＡＥ制御部
１０４ ＡＦ制御部
１０５，２０２ ＬＥＤ制御部
１０６ ＬＥＤ
１０７ ＡＦドライバ
１０８ レンズ
１０９ 撮像素子
１１０ ＡＤＣ
１１１ 画像信号処理部
１１２ バッファメモリ
１１３ 表示部
２０１ タイマ

Claims (6)

1. 複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサと、
   フラッシュ用のＬＥＤと、
   前記ライン露光および前記ＬＥＤの制御を行う制御手段と、
   を備えるカメラであって、
   前記制御手段は、
   前記ライン露光時の露光時間が、前記ＬＥＤの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記ＬＥＤの点灯開始タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングに設定し、
   前記ＬＥＤの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯開始タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光開始タイミングに設定する、
   カメラ。
2. 前記制御手段は、
   前記ライン露光時の露光時間が、前記ＬＥＤの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記ＬＥＤの点灯終了タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光終了タイミングに設定し、
   前記ＬＥＤの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯終了タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光終了タイミングに設定する、
   請求項１記載のカメラ。
3. 前記点灯開始タイミングからの経過時間を計時する手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記経過時間が前記ＬＥＤの最大点灯時間以上になった場合、前記ＬＥＤを消灯させる、
   請求項１に記載のカメラ。
4. 複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサと、
   フラッシュ用のＬＥＤと、
   を備えるカメラにおける、前記ＬＥＤを制御するためのＬＥＤ点灯制御方法であって、
   前記ライン露光時の露光時間と、前記ＬＥＤの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差と、を比較するステップと、
   前記ライン露光時の露光時間が、前記ＬＥＤの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記ＬＥＤの点灯開始タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングに設定し、
   前記ＬＥＤの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯開始タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光開始タイミングに設定するステップと、を備える、
   ＬＥＤ点灯制御方法。
5. 前記ライン露光時の露光時間が、前記ＬＥＤの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記ＬＥＤの点灯終了タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光終了タイミングに設定し、
   前記ＬＥＤの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯終了タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光終了タイミングに設定するステップを備える、
   請求項４記載のＬＥＤ点灯制御方法。
6. 前記カメラは、前記点灯開始タイミングからの経過時間を計時する手段を更に備え、
   前記経過時間と前記ＬＥＤの最大点灯時間とを比較するステップと、
   前記経過時間が前記ＬＥＤの最大点灯時間以上になった場合、前記ＬＥＤを消灯させるステップと、を備える、
   請求項４記載のＬＥＤ点灯制御方法。

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