CN101916030B - 用于拍摄的照明装置和照相机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于拍摄的照明装置和照相机。具体地，提供了一种用于拍摄的照明装置，其包括：一个照明单元，所述照明单元具有多个光发射元件，来自所述多个光发射元件的照明光通量的轴线彼此不同，照明单元用发射出的光照明被拍体；和一个光发射控制单元，所述光发射控制单元对所述多个光发射元件中的每个光发射元件至少执行光发射/不发射设置和光发射亮度水平设置中的一种设置，从而实现特定的照明样式。

Description

用于拍摄的照明装置和照相机

分案申请说明

本申请是申请日是2005年5月24日、申请号是200510073795.X且发明名称是“用于拍摄的照明装置和照相机”的中国发明专利申请的分案申请。

所包括的参考文献

这里把下面的在先申请引入作为参考：

2004年5月25日提交的日本专利申请No.2004-154999

2004年6月22日提交的日本专利申请No.2004-183594

2004年6月22日提交的日本专利申请No.2004-183595

技术领域

本发明涉及在拍摄操作过程中照明被拍体的照明装置和照相机。

背景技术

在相关技术中已知有一种照相机，它使用具有多个LED的照明装置照明主要被拍体(见日本待决专利公开No.2002-207236)。日本待决专利公开No.2002-207236披露了一种技术，该技术通过把多个LED配置在拍摄镜头的左侧和右侧来避免由于从单独一个位置发射出的照明光引起的投射到被拍体一侧的阴影。

在相关技术中还已知一种技术，利用这种技术，在拍摄操作过程中，根据照相机中拍摄镜头的视角来调节从照明被拍体的拍摄照明装置发射出的照明光的照明角度(见日本待决专利公开No.2002-93207)。日本待决专利公开No.2002-93207披露了一种技术，该技术通过提供能够相对于反射镜移动的氙管作为移动件使得能够改变在由氙管构成的光发射元件处产生的照明光的照明角度。

发明内容

通常从单独一个LED发射出的照明光量小于氙放电管等放电型照明装置提供的照明光量，为此，使用以简单的分散布置进行放置的LED来照明的被拍体的亮度可能变得不均匀，即可能发生不均匀照明。

尽管在日本待决专利公开No.2002-207236中描述了通过给照明装置配置多个LED能够消除被拍体阴影并且能够增加整体的照明光量，但是该公开没有披露在图像平面内实现有意的不均匀亮度的技术。

其中机械地移动光发射元件的方法还有一个问题在于调节照明角度的操作变成一个很耗时的过程。

根据本发明的第一个方面，一种用于拍摄的照明装置包括：一个照明单元，它具有多个电流控制型光发射元件，照明单元用从所述多个光发射元件发射出的光照明被拍体；一个存储单元，其中存储了与所述多个光发射元件中的每个光发射元件对应的光发射亮度信息；和一个光发射控制单元，它根据存储在存储单元中的光发射亮度信息控制所述多个光发射元件处的光发射，使得所述多个光发射元件在被拍体上实现均匀的亮度水平。

根据本发明的第二个方面，在根据第一个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：光发射亮度信息包括表示在提供有预定电流的所述多个光发射元件处所实现的光发射亮度水平的光发射亮度数据和与所述多个光发射元件中的至少一个具有代表性的光发射元件对应的电流-光发射亮度特性数据；并且光发射控制单元根据以下比值调节要提供给每个光发射元件的电流值，该比值是提供有预定电流的该光发射元件处所实现的光发射亮度水平和与电流-光发射亮度特性数据所指示出的预定电流对应的光发射亮度水平之比。

根据本发明的第三个方面，在根据第一个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：光发射亮度信息包括表示要使得所述多个光发射元件能够发射出预定亮度水平的光需要提供给所述多个光发射元件的电流的电流供应数据和与所述多个光发射元件中的至少一个具有代表性的光发射元件对应的电流-光发射亮度特性数据；并且光发射控制单元根据以下比值调节要提供给每个光发射元件的电流值，该比值是为了实现预定的亮度水平要提供给该光发射元件的电流和与电流-光发射亮度特性数据所指示出的预定亮度水平对应的供应电流之比。

根据本发明的第四个方面，在根据第一个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：存储单元包括一个非易失性存储器或一个易失性存储器，为了保持存储内容要给该易失性存储器供电。

根据本发明的第五个方面，一种用于拍摄的照明装置包括：一个照明单元，它具有多个电流控制型光发射元件，来自所述多个光发射元件的照明光通量的轴线彼此不同，照明单元用从所述多个光发射元件发射出的光照明被拍体；和一个光发射控制单元，它控制所述多个光发射元件处的光发射，并且光发射控制单元根据以下角度控制所述多个光发射元件处的光发射，该角度是来自各个光发射元件的照明光通量的照明光轴和来自一个参考光发射元件的照明光通量的照明光轴所形成的角度。

根据本发明的第六个方面，在根据第五个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：使用所述多个光发射元件中照明视角中心的第一光发射元件作为参考光发射元件；将以下距离定义为所述多个光发射元件中的每个光发射元件的照明距离，该距离为沿着来自该光发射元件的照明光通量的照明光轴测量的从该光发射元件到参考平面的距离，该参考平面垂直于来自第一光发射元件的照明光通量的照明光轴；并且光发射控制单元实施控制从而相对于提供给第一光发射元件的电流值增加提供给一个光发射元件的电流值，其增加程度对应于该光发射元件的照明距离超过第一光发射元件的照明距离的程度。

根据本发明的第七个方面，在根据第五个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：进一步提供一个存储单元，其中存储了与所述多个光发射元件中的每个光发射元件对应的光发射亮度信息；并且光发射控制单元通过使用存储在存储单元中的光发射亮度信息控制所述多个光发射元件处的光发射，使得所述多个光发射元件在参考平面上实现均匀的亮度水平，光发射控制单元还根据以下角度控制所述多个光发射元件处的光发射，该角度是来自这些光发射元件的照明光通量的照明光轴和来自参考光发射元件的照明光通量的照明光轴所形成的角度。

根据本发明的第八个方面，在根据第五个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：光发射控制单元根据拍摄镜头的焦距改变所述多个光发射元件中要打开的光发射元件数目从而不照明视角外的区域。

根据本发明的第九个方面，一种用于拍摄的照明装置包括：一个第一照明单元，它具有多个电流控制型光发射元件，照明单元用从所述多个光发射元件发射出的光照明被拍体；一个存储单元，其中存储了与所述多个光发射元件中的每个光发射元件对应的光发射亮度信息；一个放电控制型的第二照明单元，它照明被拍体；和一个光发射控制单元，它通过使用存储在存储单元中的光发射亮度信息控制第一照明单元中所述多个光发射元件处的光发射，从而降低由于第二照明单元引起的对被拍体不均匀照明的程度。

根据本发明的第十个方面，在根据第九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：光发射控制单元根据拍摄镜头的焦距控制第一照明单元中所述多个光发射元件处的光发射。

根据本发明的第十一个方面，在根据第九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：进一步提供一个禁止单元，如果至少满足下面的一个条件，禁止单元就禁止第二照明单元处的光发射，这些条件是被拍体距离等于或小于预定值、灵敏度等于或大于预定值、设定的光圈值相对于预定值而言朝向开放侧；并且当禁止单元禁止第二照明单元处的光发射时，光发射控制单元通过使用存储在存储单元中的光发射亮度信息控制第一照明单元中所述多个光发射元件处的光发射，从而使得由于第一照明单元引起的对被拍体不均匀照明的程度最小化。

根据本发明的第十二个方面，一种照相机包括根据第一到第十一个方面中任何一个方面的用于拍摄的照明装置。

根据本发明的第十三个方面，一种用于拍摄的照明装置包括：一个照明单元，它具有多个光发射元件，来自所述多个光发射元件的照明光通量的轴线彼此不同，照明单元用发射出的光照明被拍体；和一个光发射控制单元，它对所述多个光发射元件中的每个光发射元件至少执行光发射/不发射设置和光发射亮度水平设置中的一种设置，从而实现特定的照明样式。

根据本发明的第十四个方面，在根据第十三个方面的用于拍摄的照明装置中，优选进一步提供：一个显示单元，它显示对所述多个光发射元件中的每个光发射元件设置的光发射/不发射状态和光发射亮度水平；一个操作单元，它输出表示光发射/不发射设置的操作信号和表示光发射亮度水平设置的操作信号；和一个显示控制单元，它根据从操作单元输出的操作信号更新显示单元所显示的显示内容。

根据本发明的第十五个方面，在根据第十四个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：显示单元所显示的显示内容表示照明样式。

根据本发明的第十六个方面，在根据第十四个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：进一步提供一个存储单元，其中存储了多组信息，每组信息表示多种照明样式中的一种照明样式；并且光发射控制单元执行对所述多个光发射元件的设置从而实现与一组从存储单元中读出的信息对应的照明样式。

根据本发明的第十七个方面，在根据第十四个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：进一步提供一个照明样式改变单元，它响应操作单元输出的操作信号改变照明样式。

根据本发明的第十八个方面，一种用于拍摄的照明装置包括：一个照明单元，它具有多个电流控制型光发射元件，照明单元用从所述多个光发射元件发射出的光照明被拍体；和一个照明控制单元，它响应表示照明单元提供的照明光的照明角度的信号对所述多个光发射元件实施开/关控制。

根据本发明的第十九个方面，在根据第十八个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：照明控制单元通过使得所述多个光发射元件中用来照明拍摄范围的周边区域的光发射元件保持在关闭状态来缩小照明角度，并且通过打开已经处于关闭状态的光发射元件来扩大照明角度。

根据本发明的第二十个方面，在根据第十八个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：用放置在照明单元中央区域的光发射元件照明视角内的中央区域，并且用放置在照明单元周边区域的光发射元件照明视角内的周边区域；并且照明控制单元通过逐渐增加要打开的光发射元件数目使其包括放置在照明单元周边区域中的光发射元件以及放置在中央区域中的光发射元件来扩大照明角度。

根据本发明的第二十一个方面，在根据第十八个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：根据视角产生表示照明角度的信号。

根据本发明的第二十二个方面，在根据第十九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：在照明单元处，照明拍摄范围的周边区域的光发射元件放置的密度比照明拍摄范围的中央区域的光发射元件放置的密度高。

根据本发明的第二十三个方面，在根据第十九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：照明控制单元相对于照明拍摄范围的中央区域的光发射元件的光发射亮度而言增加照明拍摄范围的周边区域的光发射元件的光发射亮度。

根据本发明的第二十四个方面，在根据第十九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：在照明单元处，照明拍摄范围的中央区域的光发射元件放置的密度比照明拍摄范围的周边区域的光发射元件放置的密度高。

根据本发明的第二十五个方面，在根据第十九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：照明控制单元相对于照明拍摄范围的周边区域的光发射元件的光发射亮度而言增加照明拍摄范围的中央区域的光发射元件的光发射亮度。

根据本发明的第二十六个方面，在根据第十九个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：在照明单元处，放置光发射元件使得它们和与拍摄范围的周边区域和中央区域对应的闪光指数匹配。

根据本发明的第二十七个方面，在根据第十八个方面的用于拍摄的照明装置中，优选：每个光发射元件都由白色LED构成。

根据本发明的第二十八个方面，一种照相机包括根据第十三到第二十七个方面中任何一个方面的用于拍摄的照明装置。

附图说明

图1示出了本发明第一个实施例中实现的电子照相机系统；

图2是图1中电子照相机所采用的基本结构的结构图；

图3示出了LED阵列；

图4示出了光发射电路可采用结构的一个示例；

图5示出了各个LED组的照明范围；

图6示出了第二个实施例中光发射电路可采用结构的一个示例；

图7示出了用氙管照明的拍摄视场角内亮度分布的一个示例；

图8示出了各个时刻之间的关系，这些时刻包括在照相机本体处释放快门的时刻、光从氙管发射出来的时刻和光从LED组发射出来的时刻；

图9示出了包括本发明第三个实施例中实现的照明装置在内的照相机系统；

图10是照明装置所采用的基本结构的结构图；

图11示出了从照明装置的光发射窗口观察到的LED阵列；

图12示出了光发射电路可采用结构的一个示例；

图13示出了显示装置和放置在照明装置处的操作件；

图14示出了一种照明样式的显示的一个示例；

图15示出了一种照明样式的显示的一个示例；

图16示出了在第四个实施例中可以采用的一种照明样式的显示的一个示例；

图17示出了本发明第五个实施例中实现的电子照相机系统；

图18是图17中电子照相机系统所采用的基本结构的结构图；

图19示出了可以与LED和光发射电路一起采用的一种结构的一个示例；

图20示出了从被拍体侧观察到的光发射窗口；

图21示出了各个LED的照明范围；

图22示出了当减小照明角度时光发射窗口的状态；

图23示出了当减小照明角度时的照明范围；

图24示出了当进一步减小照明角度时光发射窗口的状态；和

图25示出了用自带透镜的LED实现的照明范围。

具体实施方式

(第一个实施例)

下面参考附图解释本发明的优选实施例。图1示出了在本发明第一个实施例中实现的电子照相机系统。如图1所示，可互换的拍摄镜头20安装在电子照相机本体10上。照明装置(照亮装置)30安装在电子照相机10的配件槽(未示出)上。

图2是图1中的电子照相机系统所采用的基本结构的结构图。图2所示的照明装置30包括光发射电路31，它使得LED(发光二极管)发射光。照明装置30通过配件槽处存在的通信接触点(未示出)与照相机本体10处的CPU101接合通信，从而接收定时信号和表示光发射亮度的信号等，其中定时信号提供为对LED开始和结束发光的指令。

照相机本体10中的CPU101由ASIC等构成。CPU通过使用下面将详述的各个模块输入给它的信号执行规定的算术运算，并且把根据算术运算的结果产生的控制信号输出给各个模块。另外，CPU101包括用来和照明装置30接合通信的接口电路(未示出)。应该注意当在照相机本体10处选择了光发射禁止设置时，CPU101就不给照明装置30输出光发射指令信号。

把经过拍摄镜头20已经进入照相机本体10的被拍体光通量经过快门(未示出)引导到图像捕获元件121处。图像捕获元件121由CCD图像传感器等构成。图像捕获元件121捕获由被拍体光通量形成的图像并且把图像捕获信号输出给A/D转换电路122。A/D转换电路122把模拟图像捕获信号转换为数字信号。

CPU101对数字转换得到的图像数据执行例如白平衡处理等图像处理，还执行压缩处理从而把已经经过图像处理的图像数据压缩成预定的格式，以及解压处理从而解压压缩的图像数据等。记录介质126由能够可拆卸地装载到电子照相机本体10中的存储卡等构成。经过图像处理的图像数据记录到记录介质126中。

图像再生电路124通过使用未压缩的图像数据(尚待压缩的图像数据或解压的图像数据)产生用于再生图像显示的数据。在可以由例如液晶显示器构成的显示装置125上，通过使用再生图像显示数据显示图像。

操作件107包括各种操作开关并且给CPU101输出与所执行的设置操作对应的设置操作信号，所执行的设置操作的一个例子是允许/禁止照明装置30的光发射。

测距装置102探测用拍摄镜头20获得的焦点位置调节状态并且把探测信号输出给CPU101。CPU101给镜头驱动装置(未示出)输出命令使之沿着光轴向前/向后驱动拍摄镜头20中的聚焦镜头(未示出)，从而调节拍摄镜头20的焦点位置。应该注意测距装置102所提供的探测信号用作表示对应于离主要被拍体的距离(拍摄距离)的距离信息。

光度计装置103探测经过拍摄镜头20的被拍体光量并且给CPU101输出探测信号。CPU101根据该探测信号计算被拍体亮度，然后把从计算得到的亮度信息用在曝光计算中。

照明装置30响应CPU101输出的光发射指令打开LED。图3示出了从照明装置30的光发射窗口观察时LED怎样布置成阵列。例如照明装置可以包括一共49个白色LED，它们沿水平方向排成7行LED，沿垂直方向排成7列LED。参考标号11A表示最上面一行左端的LED，参考标号17A表示最上面一行右端的LED。参考标号21A表示从上面数第二行左端的LED，参考标号27A表示第二行右端的LED。类似地，参考标号71A表示最下面一行左端的LED，参考标号77A表示最下面一行右端的LED。位于中心的LED用参考标号44A表示。可以彼此独立地打开和关闭这49个LED。

图4示出了照明装置30中光发射电路31可采用结构的一个例子。图4的光发射电路31包括照明控制电路2、电流供应电路11到77、LED 11A到77A、接口电路3和非易失性存储器4。

电流供应电路11到77由用于LED驱动的49个集成电路等构成，每个电流供应电路放置的位置与49个LED 11A到77A中的一个LED对应。电流供应电路11到77中的每个电流供应电路都把电池1通过电力线L10和L11提供的电池电压升高到驱动相应LED 11A到77A所需的规定电压水平(如3V)，并且响应照明控制电路2经过信号线L12传递来的命令给LED提供规定水平的电流。电流供应电路11给LED 11A提供驱动电流，而电流供应电路12给LED 12A提供驱动电流。与之类似，电流供应电路77给LED77A提供驱动电流。照明控制电路2确定要提供给各个LED的电流值。

在相关技术中公知LED是电流控制的装置，在其额定范围内驱动电流和光发射亮度(光发射强度)表现出正比关系。照明控制电路2通过控制提供给LED的驱动电流能够单独控制从各个LED发射出的光量。

照明控制电路2根据CPU101提供的指令内容确定要提供给各个LED的电流值，并且给电流供应电路11到77输出命令指示它们在规定的时刻分别给LED11A到77A提供具有确定电流值的电流。这样照明控制电路就控制了每个LED发射光/关闭的时刻以及从每个LED发射的光量。

在该实施例中，在与快门速度设置对应的曝光期间，每个LED在恒定的光发射亮度水平下连续发光。由于把给定LED发射的光量表示为光发射亮度和光发射时间长度的乘积，所以一旦设定好快门速度就能够确定光发射亮度。向照明控制电路2指示由CPU101按上述方法确定出来的光发射亮度水平。

每个LED的光发射亮度水平和提供给它的电流之间的关系用根据实际测量结果得到的数据表示，这些数据事先以表格的形式存储在非易失性存储器4中。照明控制电路2通过使用光发射亮度作为自变量来查表并且确定出需要提供给LED的电流水平。然后照明控制电路把这样确定出来的电流值指示给各个电流供应电路11到77。电流供应电路11到77响应照明控制电路2输出的命令把电流提供给相应的LED。电池1是包括照明控制电路2和电流供应电路11到77在内的光发射电路31使用的电源。

本发明减少了照明装置30提供的照明的不均匀程度。在第一个实施例中，使得由于各个LED 11A到77A发射的照明光量之间的差异而引起的不均匀照明和在视角内中央区域和周边区域的照明光量之间的差异而引起的不均匀照明最小化。应该注意由照明装置30实现的总的光发射亮度通过曝光计算控制(闪光控制)，从而实现了最佳曝光。(各个LED之间差异的修正)

如下所述，数据存储到非易失性存储器4中。一旦照明装置30安装在亮度调节工具(未示出)上，亮度调节工具内的控制电路和照明装置30处的照明控制电路2就通过接口电路3彼此接合通信。亮度调节工具内的控制电路给照明控制电路2输出命令，照明控制电路2通过依次给各个LED11A到77A提供电流值彼此相等的电流(如额定电流的70％)使得各个LED依次发射光。响应于亮度调节工具的指令，照明控制电路2给电流供应电路11到77输出命令，从而把实现指定水平的电流依次提供给LED11A到77A。这样就用实现了电流值彼此相等的电流依次驱动LED。

光接收传感器(未示出)连接到亮度调节工具上。光接收传感器接收依次从各个LED输出的光并且给亮度调节工具输出表示光接收信号强度的数据(测光数据)。亮度调节工具处的控制电路把测光数据提供给照明控制电路2，并且给照明控制电路2发出把测光数据存储到非易失性存储器4中的指令。响应于来自亮度调节工具处控制电路的指令，照明控制电路2把与各个LED11A到77A对应的各组测光数据存储到非易失性存储器4中。这样存储在非易失性存储器4中的数据表示当给各个LED提供电流值彼此相等的电流时各个LED实现的光发射亮度水平。

然后照明控制电路2通过使用LED的测光数据创建表示LED光发射亮度水平和提供给各个LED的电流之间关系的表格数据，并且把这样创建的表格数据存储到非易失性存储器4中。尽管在正常情况下，在每个LED中驱动电流和光发射亮度之间表现出正比关系，但是给多个LED提供电流值彼此相等的驱动电流后，这些LED实现的光发射亮度水平有差异。在该实施例中，通过假设对所有LED而言驱动电流和光发射亮度之间存在单独一个比例系数，把单独一组表示LED I-L特性(驱动电流-光发射亮度特性)的驱动电流-光发射亮度表存储到非易失性存储器4中。

可以通过对LED11A到77A中的一个LED进行实际测量得到的数据或通过使用LED11A到77A中的一个LED附带的测试数据来创建驱动电流-光发射亮度表。但是不应该通过使用与LED11A到77A不同类型的LED数据来创建驱动电流-光发射亮度表。

在装配照明装置产品30时，把与LED11A到77A中各个LED对应的各组测光数据和驱动电流-光发射亮度表都存储到非易失性存储器4中。

利用上述存储在非易失性存储器4中的表格数据和测光数据，当在拍摄操作过程中通过参考表格确定要提供给LED的电流值时，照明装置30处的照明控制电路2按下述方法修正各个LED之间的差异。例如，在存储在非易失性存储器4中的49组测光数据所指示的值中找出最大值，并且找出与正要确定其电流值的LED对应的测光数据所指示的值，计算该最大值与后者的相对比值，并且对从非易失性存储器4中的表格中读出的电流值乘以该计算出来的比值。例如，假设与目标LED对应的测光数据指示的值是所有组测光数据中最大值的80％。在这种情况下，计算出来的相对比值是1/0.8＝1.25。照明控制电路2把从表格中读出的电流值乘以1.25，从而提供给目标LED的电流值就比表格数据中的值大25％。这样，提供给测光数据指示值相对较小的LED(当给所有LED提供具有彼此相等电流值的电流时光发射亮度水平较低的LED)的电流就增加了，因此就修正了该特定LED的差异。通过这种方法，当LED11A到77A都打开时，所有LED就能够发射出亮度水平大致彼此相等的光。

(中央区域和周边区域之间差异的修正)

图5示出了照明装置30处不同LED组的照明范围。如图5所示，与从被拍体侧观察包括LED41A在内的最左列对应的LED组发出的照明光照亮了视角中的左端区域。另外，与包括LED44A在内的中央列对应的LED组发出的照明光照亮了视角中的中央区域。与从被拍体侧观察包括LED47A在内的右端列对应的LED组发出的照明光照亮了视角中的右端区域。

包括LED42A在内的左数第二列LED组发出的照明光、包括LED43A在内的左数第三列LED组发出的照明光、包括LED45A在内的右数第三列LED组发出的照明光和包括LED46A在内的右数第二列LED组发出的照明光填充了与左端列、中央列和右端列对应的LED组的照明范围。因此LED11A到77A中的每个LED都照明了视角内的特定范围。尽管图5示出了沿着水平方向的照明范围，同样的原理也适用于沿着垂直方向的照明范围。

图5清晰地示出，即使LED11A到77A都发射出具有相同亮度水平的光，视角内周边区域的被拍体亮度也低于视角内中央区域的被拍体亮度。用D表示拍摄距离，用下面的表达式(1)表示从LED41A到视角极限点B沿水平方向的距离D’。

D’＝D/cosθ...(1)

其中θ表示平行于拍摄镜头20的光轴的直线和LED41A的光轴(沿着照明光通量中心的直线)之间形成的角度。拍摄距离D对应于LED44A实现的照明距离。距离D’对应于LED41A实现的照明距离。

因此，可以用下面的表达式(2)表示点B处的亮度和点A处的亮度之间的差ΔEV。

$\mathrm{\ΔEV}=\ln (D^{\′}/D)/\ln \left(\sqrt{2}\right)...\left(2\right)$

下面给出一个具体的例子，假设焦距35mm的拍摄镜头20和卤化银135mm胶卷一起使用。在这种情况下，从左到右照明的视角范围是60°，因此θ是30°。把θ等于30°代入上面的表达式(1)和(2)，计算出ΔEV大约是-0.415。也就是说，点B处的亮度比点A处的亮度低0.415EV。

因此，为了使得点B和点A处的亮度水平相等，就要使得LED41A发射光的光发射亮度水平比LED44A高出一个因子2^0.415。通过以这种方式对LED11A到77A中的各个LED修正光发射亮度，就调节了光发射亮度，从而相对于照亮视角中心的LED44A的光发射亮度而言，逐渐增加用于照明较靠近视角极限点的区域的LED的光发射亮度水平。这样，当LED11A到77A都打开时，就以大致均匀的亮度照明整个拍摄视场。

如上所述，LED11A到77A中的每个LED在视角内都具有特定的照明范围。也就是说，从LED11A到77A中所有LED的照明光通量的照明光轴都彼此不同。参考从LED44A发出的照明光的照明光轴，它平行于拍摄镜头20的光轴延伸，与LED11A到77A对应的照明光轴相对于LED44A的照明光的照明光轴都形成彼此不同的角度。

距离为拍摄距离D的位置处的拍摄范围根据拍摄距离D和视角来限定。如图5所示，LED11A到77A一起照亮根据拍摄距离D和视角限定的拍摄范围。当把拍摄范围限定在参考平面50上时，各个LED11A到77A与参考平面50之间沿着LED的照明光通量的照明光轴的距离等于各个LED实现的照明距离。应该注意参考平面50垂直于LED44A的照明光的照明光轴和拍摄镜头20的光轴。

如图5所示，从照亮离视角中心较远和较靠近视角极限点(周边)的区域的LED发出的照明光的照明光轴与从LED44A发出的照明光的照明光轴形成的角度较大，并且这样的LED的照明距离较远。所以，即使LED11A到77A发出具有相等亮度水平的光，离视角中心较远和较靠近视角极限点的区域由于照明距离较大，因此被照明的亮度就较小。

如上述的测光数据那样，对于表示由与各个LED对应的照明光轴和照亮视角中心的LED44A发出的照明光的照明光轴所形成角度的数据，将这些数据编制为和各个LED11A到77A对应的表格并且存储在非易失性存储器4中。这些数据可以通过事先的测量得到或者根据设计值得到并且存储到非易失性存储器4中。应该注意，代替那些表示由照明光轴所形成角度的角度数据，也可以把表示比值的数据存储在非易失性存储器4中，该比值是指照亮视角中心的LED44A实现的照明距离与其它LED实现的照明距离之比。

照明控制电路2根据通过执行前述表达式所示的算术运算得到的上述数据来控制每个LED的光发射。也就是说，照明控制电路2实施控制，从而给相对于照亮视角中心的LED44A实现的照明距离而言具有较大照明距离的LED提供具有较大电流值的电流。换言之，根据LED44A实现的照明距离和给定LED的照明距离之比确定要提供给该LED的电流值。这也意即根据LED照亮的区域调节要提供给每个LED的电流值。

在首先修正完各个LED之间的差异后执行上述对视角内中央区域和周边区域的亮度修正。

把表示拍摄镜头20焦距的信息输入到CPU101中，该信息是镜头信息通信信号(未示出)的一部分，镜头信息通信信号还包含前述的焦距位置信息。由于在该实施例实现的结构中该镜头信息通信信号然后从CPU101传递给照明装置30，所以照明装置30处的照明控制电路2能够得到表示拍摄镜头20焦距的焦距信息。照明控制电路2根据最新焦距信息指示的焦距执行对视角内中央区域和周边区域中亮度的修正。

下面总结上述的第一个实施例。

(1)构成照明装置30处光发射元件的49个LED11A到77A用来照亮视角内的不同范围。

(2)表示当给LED11A到77A提供等值电流时各个LED实现的光发射亮度水平的数据和表示LED的I-L特性(驱动电流-光发射亮度特性)的表格数据存储到非易失性存储器4中。通过假设对所有LED而言驱动电流和光发射亮度之间存在单独一个比例系数，只存储单独一组表示驱动电流-光发射亮度特性的表格数据。这样，由于不需要给每个LED准备相应的驱动电流-光发射亮度表，就能够减少数据测量所需的时间长度并且非易失性存储器4不需要具有很大的存储容量。

(3)当确定打开照明装置30要提供给各个LED的电流值时，计算如下相对比值，即存储在非易失性存储器4中的49组测光数据所表示的值中最大值与对应于正要确定其电流值的LED的测光数据所表示的值之比，并且对从非易失性存储器4中的表格中读出的电流值乘以该计算出的比值。这样，给那些当给所有的LED提供等值电流时发射光亮度较低的LED，即光发射亮度水平较低(较低的光发射效率)的LED提供较大的电流从而修正各个LED的光发射亮度水平之间的差异。通过这种修正，当LED11A到77A都打开时，由于所有的LED都发射具有大致均匀亮度水平的光，所以就能够均匀地照亮被拍体。

(4)由于修正了以下差异，即照亮视角中心的LED44A实现的照明距离D和其它每个其所照亮的拍摄视场不同于LED44A的LED的照明距离D’之间的差别所引起的亮度差异，所以就调节了光发射亮度，从而相对于照亮视角中心的LED44A的光发射亮度而言，对照明较靠近视角极限点的范围的LED的光发射亮度增加程度较大。所以，当LED11A到77A都打开时，就均匀地照明视角内的整个区域，从而实现大致均匀的亮度。

尽管在非易失性存储器4中存储了单独一组LED驱动电流-光发射亮度表数据，也可以存储49组数据，每组数据与一个LED对应。

构成照明装置30的LED11A到77A数目不一定是49，可以使用例如30个LED或70个LED。

构成照明装置30的LED11A到77A可以布置成圆形阵列、椭圆形阵列或矩形阵列，而不采用上述实施例中的正方形阵列。

可以把测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据存储到普通RAM而不是非易失性存储器4中。应该使用备用电池保持存储在RAM中的数据内容。

照明装置30可以包括一个实现亮度调节工具功能的光接收传感器。在这种情况下，就能够在照明装置30自身内部测量每个LED的光发射亮度(能够执行自检)而无需使用分开的亮度调节工具。

如果照明装置30能够执行自检，那么测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据就可以存储在一个不能保留存储在其中的数据内容的存储器(RAM)中。在这种情况下，每次启动照明装置30时就应该执行自检并且应该把通过自检得到的测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据存储到存储器中。

为了使得LED11A到77A中的每个LED能够照明视角内与其它LED的照明范围不同的特定范围，应该调节各个LED的取向以改变从LED发射出的光通量的方向，或者应该在LED11A到77A的出射侧放置如透镜或棱镜等光学部件来改变发射出的光通量的方向。为了在实际使用中最方便，可以设置视角使之沿水平方向覆盖120°范围并且沿垂直方向覆盖110°范围。

在上述的解释中，放置在LED11A到77A中左端的LED41A照亮左端的视角极限点B。如果拍摄镜头20的焦距较长，视角就变得比前述示例小一些，并且从LED41A发出的照明光(以及从LED47A发出的照明光)就会行进到越过视角范围。在这种情况下，那些照明视角之外范围的LED就不需要打开了。通过根据焦距调节所打开的LED数目，就不打开那些将发射出多余的照明光照明视角之外范围的LED，因此就减少了电流的消耗。

在上述的解释中，表示当提供等值电流时各个LED实现的光发射亮度水平的数据存储在非易失性存储器4中。作为代替，还可以存储表示为了从各个LED发射出均匀亮度水平的光所要提供给各个LED的电流值。

(第二个实施例)

通过执行用于对前述视角内中央区域和周边区域的亮度差异进行修正的处理，可以修正如氙(Xe)放电管等放电型照明装置造成的不均匀照明。图6示出了第二个实施例实现的照明装置30中的光发射电路可采用结构的一个示例。图6中的光发射电路包括DC/DC转换器201、电压探测电路202、主电容器203、光发射控制电路204、电流供应电路205、闪光控制/升压器/亮度控制电路206、接口电路207、氙管209和一组LED210。

DC/DC转换器201把电池1提供的电压升高(如到300V)并且给主电容器203充电。电压探测电路202探测主电容器203处的电荷电势并且给闪光控制/升压器/亮度控制电路206输出探测信号。包括触发电路(未示出)的光发射控制电路204响应闪光控制/升压器/亮度控制电路206输出的光发射指令给氙管209处的触发电极施加触发电压。这样，已经存储在主电容器203中的电能就在氙管209中释放，使得氙管209发射出闪光。

电流供应电路205类似于图4的电流供应电路11到77。LED组210中的LED类似于图4中的LED11A到77A。闪光控制/升压器/亮度控制电路206控制对主电容器203的充电、在氙管209处的光发射和在LED组210处的光发射。

图7示出了用氙管209照明的视角内的亮度分布的一个示例。在图像平面中心的区域A处亮度水平最高，随着离开图像平面中心距离的增加，亮度逐渐变低。换言之，亮度按以下顺序降低：区域(A)＞区域(B)＞区域(C)＞区域(D)＞区域(E)。在该实施例中，除了使用氙管209发射光外，还使用LED组210发射光(使用氙管和LED一起发射光)，这样就升高了区域D和E内的亮度水平使之更接近区域A和B内的亮度，从而减少了不均匀照明的程度。例如，如果区域A和B内的平均亮度和区域D和E内的平均亮度之间的差超过了预定值，那么就对LED组210执行打开控制从而主要照明区域D和E。当氙管209的照明角度设定在较宽侧(以照明广角镜头的拍摄视场)时，亮度的差异就倾向于超过预定值。

图8示出了下述时刻之间的关系，即构成照相机本体10的快门(未示出)的快门前帘和快门后帘分别打开的时刻、快门帘分别关闭的时刻，用氙管209发射光的时刻和光从LED组210发射出来的时刻。当在照相机本体10上执行快门释放操作时，CPU101使得照相机本体10的拍摄顺序机构(未示出)开始拍摄操作。响应于拍摄操作，快门前帘在图8的时间点t0沿着打开方向行进，并且快门前帘在时间点t1打开光圈(未示出)。

当快门速度等于或小于同步速度时，时间点t1与时间点t3之间经过的时间长度(全开时间)大于用氙管209发射闪光的时间长度(设定为1/1000秒的量级)，其中光圈在时间点t1打开，已经开始在时间点t2运行的快门后帘在时间点t3开始关闭光圈。CPU101给照明装置30的闪光控制/升压器/亮度控制电路206传递信号(所谓的X接点信号)，该信号构成给氙管209的光发射开始指令，即氙管209在时间点t1后开始发射光从而在时间点t3之前结束闪光发射。

在接到光发射开始指令信号时，闪光控制/升压器/亮度控制电路206给光发射控制电路204输出命令使得氙管209发射闪光，还给电流供应电路205输出命令使得LED组210能够在规定时间长度内发射光。事先在非易失性存储器(未示出)中存储表示构成LED组210的各个LED处实现的光发射亮度水平的数据(即提供给LED的电流值)。

LED组210能够连续发光的时间周期比氙管209要长。因此，即使LED组210的光发射亮度比氙管209的光发射亮度低，通过使得LED组210的发光时间周期大于氙管209发射闪光的时间长度，就能够增加表示在视角周边区域上亮度水平的时间积分值。但是，LED组发光的时间长度不应该大于快门保持在全开状态的时间长度。

为修正氙管209引起的不均匀照明，根据实测得到以下数据，即表示每个LED需要实现的光发射亮度(即所提供的电流值)和需要发光的时间长度(即需要提供电流的时间长度)之间关系的数据，这些数据以表格的形式存储在非易失性存储器(未示出)中。通过使用氙管209的光发射亮度参考该表格，闪光控制/升压器/亮度控制电路206确定为了减少不均匀照明的程度需要提供的电流值和需要提供电流的时间长度，并且给电流供应电路205发出打开各个LED的指令。

如图8所示，在快门前帘打开光圈(在时间点t1)后经过预定时间长度时，拍摄顺序机构使得快门后帘在时间点t2开始沿着光圈关闭方向行进。根据快门速度设定预定的时间长度。

在时间点t4，快门后帘关闭光圈。因此，在时间点t1与时间点t3之间光圈保持打开的时间(全开期间)内，氙管209发射闪光并且LED组210在预定时间长度内发射光，从而照亮主被拍体。

与拍摄镜头20的变化的焦距对应的多组数据存储在非易失性存储器中，用于使不均匀照明的程度最小化。当使用较小焦距的广角镜头时，视角内中央区域和周边区域之间的亮度分布倾向于很不一致。反之，当焦距较大时，视角内中央区域的亮度水平和周边区域的亮度水平只有较小的差别。所以，希望在非易失性存储器(未示出)中存储多组与特定焦距对应的数据，从而通过与使用的拍摄镜头20的焦距对应地调节在LED组210处的发光样式来在任何给定焦距最佳地减少不均匀照明的程度。

在上述的第二个实施例中，照明装置包括都用于光发射的氙管209和LED组210，通过使用LED组210提供的照明光修正由于氙管209所提供的照明光引起的不均匀亮度，调节光发射亮度使得：相对于用来照明视角中心的LED44A所实现的光发射亮度而言，照明较靠近视角极限点的区域的LED实现较高水平的光发射亮度。这样甚至确保了在整个视角内实现大致均匀的亮度。该实施例对于采用具有可变照明角度的氙管209特别有效，这是因为当与拍摄镜头20的焦距对应把氙管209的照明角度设定在广角侧时，中央区域的亮度水平和周边区域的亮度水平之间倾向于容易发生很大差别。

注意如果存在下列至少一个条件，闪光控制/升压器/亮度控制电路206应该禁止氙管209光发射而应该只用LED组210发光：到主要被拍体的拍摄距离(由测距装置102提供的距离信息表示)等于或小于预定值；灵敏度(包括图像捕获灵敏度和ISO灵敏度)设定在比预定灵敏度水平高的水平；和光圈值设定得相对于预定值更朝向打开侧。由于在上述条件下只需要发射出少量的光，所以如果也用氙管209发光的话就倾向于容易发生过度曝光。因此为了防止这种过度曝光就应该只用LED组210发光。

注意术语“光发射组件”可以用来指单独的LED。光发射组件可以像该实施例一样由单独一个LED组成，或者可以由多个调节用来照明单独一个照明范围的LED组成。

(第三个实施例)

图9示出了包括根据本发明第三个实施例中实现的照明装置在内的照相机系统。如图9所示，照明装置320安装在照相机310的配件槽(未示出)上。

图10是照明装置320所采用的基本结构的结构图。照明装置320包括CPU401、显示信息产生电路402、显示装置403、非易失性存储器404、操作件405和使得LED(发光二极管)发射光的光发射电路321。

CPU401由ASIC等构成。CPU401通过使用各个模块输入给它的信号执行规定的算术运算，并且把根据算术运算的结果产生的控制信号输出给各个模块。另外，CPU401包括用来和照相机侧的一个CPU接合通信的接口电路(未示出)。从照相机CPU传递过来指示LED开始和结束光发射的定时信号、指示光发射亮度的信号等。

显示信息产生电路402响应CPU401发出的命令产生要在显示装置403上显示的信息。显示信息包括例如表示要用照明装置320实现的照明样式的照明样式设置信息。后面将详细描述照明样式。在由液晶显示板等构成的显示装置403上显示由显示信息产生电路402产生的显示信息。

非易失性存储器404采用的结构使得即使在关掉照明装置320的电源开关(未示出)时它也能够保持存储的内容。在非易失性存储器404中存储了表示LED光发射亮度和所提供的电流之间关系的数据、表示当前照明样式设置的数据等。

操作件405包括下面将描述的四路开关等操作开关并且给CPU401输出与例如设置操作等对应的操作信号，执行设置操作是为了设定照明装置320处的特定照明样式。

CPU401在接收到来自照相机CPU的光发射指令时打开光发射电路321处的LED。图11示出了从照明装置320的光发射窗口观察到的LED的布置。例如可以一共有总共(m×n)个白色LED，它们布置成m行n列。参考标号11A表示最上面一行左端的LED，参考标号1nA表示最上面一行右端的LED。参考标号21A表示从上面数第二行左端的LED，而参考标号2nA表示第二行右端的LED。类似地，参考标号m1A表示最下面一行左端的LED，而参考标号mnA表示最下面一行右端的LED。可以彼此独立地调节(m×n)个LED的亮度水平并且能够分别打开和关闭这些LED。

图12示出了光发射电路321可采用结构的一个例子。图12中的光发射电路321包括照明控制电路411、电流供应电路11到mn和LED11A到mnA。

电流供应电路11到nm中的每个电流供应电路都由用于LED驱动的集成电路等构成，每个电流供应电路放置的位置与(m×n)个LED11A到mnA中的一个LED对应。电流供应电路11到mn中的每个电流供应电路都把由电池(未示出)提供的电池电压升高到驱动相应LED11A到mnA所需的规定电压水平(如3V)，并且响应从照明控制电路411传递来的命令给LED提供规定水平的电流。电流供应电路11给LED11A提供驱动电流，而电流供应电路12给LED12A提供驱动电流。与之类似，电流供应电路mn给LEDmnA提供驱动电流。CPU401确定要提供给各个LED的电流值(见图10)。

在相关技术中公知LED是电流控制的装置，在其额定范围内驱动电流和光发射亮度(光发射强度)表现出正比关系。照明控制电路411通过控制提供给LED的驱动电流能够单独控制从各个LED发射出的光量。

照明控制电路411根据CPU401提供的指令确定要提供给各个LED的电流值，并且给电流供应电路11到nm输出命令指示它们在规定的时刻分别给LED11A到mnA提供具有所确定电流值的电流。这样照明控制电路就控制了每个LED发射光/关闭的时刻以及从每个LED发射的光量。

在该实施例中，在与快门速度设置对应的曝光期间，每个LED在恒定的光发射亮度水平下连续发光。由于把给定LED发射的光量表示为光发射亮度和光发射时间长度的乘积，所以一旦设定好快门速度就能够确定光发射亮度。在从照相机CPU得到表示根据快门速度确定的光发射亮度的光发射亮度信息时，CPU401确定需要提供给每个LED的电流值并且把这样确定出来的电流值指示给照明控制电路411。

每个LED的光发射亮度水平和提供给它的电流之间的关系用根据实际测量结果得到的数据表示，这些数据事先以表格的形式存储在非易失性存储器404中。CPU401通过使用光发射亮度作为自变量来查表并且确定出需要提供的电流水平。然后照明控制电路把这样确定出来的电流值通过照明控制电路411指示给各个电流供应电路11到mn。电流供应电路11到mn响应照明控制电路411输出的命令把电流提供给相应的LED。

(用来修正各个LED之间差异的数据)

(用来修正中央区域和周边区域之间差异的数据)

用来修正各个LED之间差异的数据和用来修正中央区域和周边区域之间差异的数据存储在非易失性存储器404中。例如可以在把照明装置320安装在亮度调节工具(未示出)上时存储这些数据。对于用来修正各个LED之间差异的数据和用来修正中央区域和周边区域之间差异的数据，它们的获取方式、存储在存储器中的方式以及在修正处理中的使用方式都与对第一个实施例所作的解释类似。因此，这里假设对第一个实施例的解释足够，不进行重复解释。但是，第三个实施例与第一个实施例的差别在于第三个实施例中LED排列成m行n列。

在第三个实施例中，利用上述的照明装置320实现如光点照明等有意的不均匀照明。在第三个实施例中，有选择地使用LED11A到mnA来照明被拍体。注意通过曝光计算控制用照明装置320实现的整体光发射亮度(亮度控制)从而实现最佳曝光。

图13示出了显示装置403和放置在照明装置320后面的操作件405。在显示装置403处，能够显示m(行)×n(列)个由网格线限定的正方形，每个正方形与(m×n)个LED中的一个LED对应。

四路开关SW2到SW5、样式设置开关SW1、确定开关SW6、添加开关SW7和删除开关SW8构成了操作件405。

当操作者按下样式设置开关SW1时，CPU401使得显示装置403开始与事先存储在非易失性存储器404中的照明样式数据对应的显示。

图14给出了显示的一个示例，它表示一种圆形光点照明样式。与各个网格正方形对应，用白色圆表示发光的LED，用黑色圆表示不发光的LED。每次操作样式设置开关SW1时，CPU401从非易失性存储器404中读出表示不同照明样式的数据，并且通过循环按下开关把与已经读出的数据对应的照明样式显示出来，如可以显示为图15示出的三角形光点照明样式、星形光点照明样式(未示出)、心形光点照明样式(未示出)等。从非易失性存储器中可以读出的照明样式包括通过打开所有LED所实现的照明样式和能够由操作者自由定制的照明样式。

当操作者按下确定开关SW6时，CPU401把当前显示在显示装置403上的照明样式的照明样式设置登记为光发射所选择的照明样式。在这种状态下，当从照相机CPU接收到光发射指令时，CPU401只打开那些以登记的照明样式指示的LED。

下面解释操作者定制的照明样式。当反复操作样式设置开关SW1时，CPU401使得显示装置403处显示定制设置屏。定制设置屏显示在图13中的显示装置403上。光标“a”的初始位置在显示装置403显示屏的左上角。可以通过例如闪烁包住网格正方形的粗线表示光标。当操作者按下四路开关SW2到SW5时光标移动。如果按下向右开关SW4，CPU401把光标从显示器上当前的光标位置向右移动到下一个正方形。如果按下向下开关SW3，CPU401把光标移动到显示器上当前的光标位置下面的下一个正方形。

当操作者按下确定开关SW6时，作为对这种操作的确认，CPU401把光标显示从闪烁状态转换到稳定状态。如果在确认后按下四路开关SW2到SW5中的任何一个开关，就产生一个新的闪烁光标，并且使得该光标从已确认的位置开始在与所按下的四路开关指示的方向对应的方向上移动。注意在每个确认位置保持稳定显示。如果按下确定开关SW6而没有产生新的光标(即如果连续两次按下确定开关SW6)，那么CPU401在处于稳定状态的确认位置处把正方形显示为白色正方形，而把未经确认的正方形显示为黑色正方形。另外，CPU401把用经过确认的正方形位置表示的照明样式的照明样式设置登记为光发射所选择的照明样式。

这样，操作者定制的照明样式就显示在显示装置403上，其显示方式与显示图14和15的照明样式类似。在这种状态下，当接收到照相机CPU的光发射指令时，CPU401只打开那些在定制照明样式中指示出的LED。当登记了照明样式设置时，把表示操作者定制的照明样式的数据存储到非易失性存储器404中。

如下所述，可以更改登记的照明样式。如图14或15所示，当照明样式显示在显示装置403上时，操作者按下添加开关SW7，作为响应，CPU401在显示装置403显示屏的初始位置处显示闪烁光标“a”。当操作者操作四路开关SW2到SW5时光标移动。

当操作者按下确定开关SW6时，CPU401清除对当前设置闪烁光标处的正方形的确认。另外，CPU401转换显示模式从而把清除的正方形从白色显示转变为黑色显示。通过这种方法，能够取消照明样式中来自任何一个LED的光发射。

如图14或15所示，当照明样式显示在显示装置403上时，操作者按下删除开关SW8，作为响应，CPU在显示装置403的显示屏的初始位置处显示闪烁光标“a”。当操作者操作四路开关SW2到SW5时光标移动。

当操作者按下确定开关SW6时，CPU401确认当前设置闪烁光标处的正方形。然后CPU401转换对所确认正方形的显示模式，使之从黑色显示转变为白色显示。这样就能够把想要的LED加到照明样式中。用表示由操作者通过取消来自特定LED的光发射或加入更多参与光发射的LED而作出改变的信息来更新非易失性存储器404中的数据。

下面总结上述第三个实施例。

(1)构成照明装置320处光发射元件的(m×n)个LED11A到mnA照明视角内的不同范围。

(2)表示当给LED11A到mnA提供等值电流时各个LED实现的光发射亮度水平的数据和表示LED的I-L特性(驱动电流-光发射亮度特性)的表格数据存储到非易失性存储器404中。通过假设对所有LED而言驱动电流和光发射亮度之间存在单独一个比例系数，只存储单独一组表示驱动电流-光发射亮度特性的表格数据。这样，由于不需要给每个LED准备相应的驱动电流-光发射亮度表，就能够减少数据测量所需的时间长度并且非易失性存储器404不需要具有很大的存储容量。

(3)当确定打开照明装置320要提供给各个LED的电流值时，计算如下相对比值，即存储在非易失性存储器404中的(m×n)组测光数据所表示的值中最大值与对应于正要确定其电流值的LED的测光数据所表示的值之比，并且对从非易失性存储器404中的表格中读出的电流值乘以该计算出的比值。这样，给那些当给所有的LED提供等值电流时发射光亮度较低的LED，即光发射亮度水平较低(较低的光发射效率)的LED提供较大的电流从而修正各个LED的光发射亮度水平之间的差异。通过这种修正，当LED11A到mnA都打开时，由于所有的LED都发射具有大致均匀亮度水平的光，所以就能够均匀地照亮被拍体。

(4)由于修正了以下差异，即照亮视角中心的LED1(n/2)A实现的照明距离D和其它每个其所照亮的拍摄视场不同于LED1(n/2)A的LED的照明距离D’之间的差别所引起的亮度差异，所以就调节了光发射亮度，从而相对于照亮视角中心的LED1(n/2)A的光发射亮度而言，对照明较靠近视角极限点的范围的LED的光发射亮度增加程度较大。所以，当LED11A到mnA都打开时，就均匀地照明视角内的整个区域，并且达到大致均匀的亮度。

(5)通过只使用(m×n)个光发射元件中一些光发射元件来照明被拍体而实现有意的不均匀照明，其中使用每个光发射元件照明视角内的特定范围。这样就能够实现如光点消除等拍摄者想要的特定照明效果。

(6)把表示多种照明样式的数据事先存储在非易失性存储器404中，并且通过反复操作样式设置开关SW1可以循环选择各种照明样式。因此能够容易地选择出想要的照明样式。

(7)在显示装置403处能够显示m(行)×n(列)网格正方形，每个网格正方形对应于(m×n)个光发射元件中的一个，把设定(确认)用于光发射的每个光发射元件显示为白色显示，而把设定(确认)不用于光发射的每个光发射元件显示为黑色显示。因此拍摄者能够容易地用视觉确定发光所用的特定照明样式。

如前面参考第一个实施例所作的解释，尽管在非易失性存储器404中只存储了单独一组LED驱动电流-光发射亮度表数据，也可以存储(m×n)组数据，每组数据与一个LED对应。

构成照明装置320的LED11A到mnA可以布置成圆形阵列、椭圆形阵列或正方形阵列，而不采用上述实施例中的矩形阵列。

可以把测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据存储到普通RAM而不是非易失性存储器404中。应该使用备用电池保持存储在RAM中的数据内容。

照明装置320可以包括一个实现亮度调节工具功能的光接收传感器。在这种情况下，就能够在照明装置320自身内部测量每个LED的光发射亮度(能够执行自检)而无需使用分开的亮度调节工具。

如果照明装置320能够执行自检，那么测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据就可以存储在一个不能保留存储在其中的数据内容的存储器(RAM)中。在这种情况下，每次启动照明装置320时就应该执行自检并且应该把通过自检得到的测光数据和驱动电流-光发射亮度表数据存储到存储器中。

为了使得LED11A到mnA中的每个LED能够照明视角内与其它LED的照明范围不同的特定范围，应该调节各个LED的取向以改变从LED发射出的光通量的方向，或者应该在LED11A到mnA的出射侧放置如透镜或棱镜等光学部件来改变发射出的光通量的方向。为了在实际使用中最方便，可以设置视角使之沿水平方向覆盖120°范围并且沿垂直方向覆盖110°范围。

在上述的解释中，表示当提供等值电流时各个LED实现的光发射亮度水平的数据存储在非易失性存储器404中。作为代替，还可以存储表示为了从各个LED发射出均匀亮度水平的光所要提供给各个LED的电流值。

(第四个实施例)

在第四个实施例中，使得LED11A到mnA中选择出用于光发射的LED发射光从而以有意改变的亮度水平照明被拍体。注意类似于第三个实施例，通过曝光计算控制用照明装置320实现的整体光发射亮度(亮度控制)从而实现最佳曝光。

不仅能够按下确定开关SW6，而且还能够转动确定开关SW6。当像前面解释过的那样光标位于显示装置403上已经确认的正方形处时转动确定开关SW6，CPU401就与确定开关转动程度对应地改变该正方形处白色显示的亮度。如果向右转动确定开关就增加显示亮度，如果向左转动确定开关就降低显示亮度。

如果操作者按下确定开关SW6，CPU401就确认对该正方形当前选择的白色显示亮度水平。如果确认后按下四路开关SW2到SW5中的任何一个开关，那么就产生一个新的闪烁光标，并且使得该光标从已确认的位置开始在与所按下的四路开关指示的方向对应的方向上移动。如果按下确定开关SW6而不产生新的光标(即如果连续两次按下确定开关SW6)，那么CPU401就把由各个正方形的当前开/关状态所表示的照明样式登记为要通过光发射实现的照明样式。像上面那样所选择的照明样式包括亮度信息。所以，如图16所示，操作者指定的任何照明样式都能够显示在显示装置403上。在图16示出的样式中，把照亮视角内周边区域的LED组设定为实现较高的亮度水平，而把照亮中央区域的LED组设定为实现较低的亮度水平。注意设定LED使之实现这种变化的亮度水平不是为了使视角内亮度的不均匀程度最小化，而是为了有意地导致亮度的变化。

在这种状态下，CPU401响应从照相机CPU接收到的光发射指令打开LED，各个LED具有与照明样式对应的变化的亮度水平。也就是说，调节光发射亮度，从而相对于那些用来照明视角内中央区域的LED组的光发射亮度而言，增加用来照明更朝向视角端部的范围的LED的光发射亮度。

在上述的第四个实施例中，分别调节用来照明视角内彼此不同的特定范围的(m×n)个光发射元件实现的亮度水平，从而实现有意的不均匀照明。这样，与在第三个实施例中有选择地打开/关闭一些光发射元件相比，就能够实现更精细的照明效果。另外，在显示装置403处显示m(行)×n(列)网格正方形，每个正方形对应(m×n)个光发射元件中的一个光发射元件，并且根据在光发射元件处要实现的光发射亮度来调节表示设定(确认)用于光发射的每个光发射元件的白色显示的亮度水平。这样拍摄者能够很容易地用视觉确定发光所用的特定照明样式。

如果各个LED之间的差异程度小到足以忽略不计，那么就可以略去对各个LED之间亮度水平差异的修正。

另外，如果视角内中央区域的亮度水平和周边区域的亮度水平之间的不一致小到足以忽略不计，那么就可以略去对视角内亮度差异的修正。

可以用灯泡代替LED构成光发射元件。

尽管通过改变各个光发射元件处的亮度水平(低/高)实现有意的不均匀照明，但是也可以通过用光发射元件发射的彩色光代替降低或升高亮度来实现理想的不均匀照明。

(第五个实施例)

图17示出了在本发明第五个实施例中实现的电子照相机系统。如图17所示，可互换的拍摄镜头520安装在电子照相机本体510上。另外，照明装置530安装在电子照相机510的配件槽(未示出)上。

图18是图17中的电子照相机系统所采用的基本结构的结构图。照明装置530包括LED(发光二极管)532和与LED一起提供的光发射电路531，照明装置530安装在电子照相机本体510上。照明装置530通过配件槽处存在的通信接触点(未示出)与照相机本体510处的CPU接合通信，从而接收使LED532发光(打开LED532)和关闭LED532的指令、表示光发射亮度的信号等。

电子照相机本体510中的CPU601由ASIC等构成。CPU601通过使用下面将详述的各个模块输入给它的信号执行规定的算术运算，并且把根据算术运算的结果产生的控制信号输出给各个模块。

把经过拍摄镜头520已经进入电子照相机本体510的被拍体光通量经过快门(未示出)引导到图像捕获元件621处。图像捕获元件621由CCD图像传感器等构成。图像捕获元件621捕获由被拍体光通量形成的图像并且把图像捕获信号输出给A/D转换电路622。A/D转换电路622把模拟图像捕获信号转换为数字信号。

CPU601对数字转换得到的图像数据执行例如白平衡处理等图像处理，还执行压缩处理从而把已经经过图像处理的图像数据压缩成预定的格式，以及解压处理从而解压压缩的图像数据等。记录介质626由能够可拆卸地装载到电子照相机本体510中的存储卡等构成。经过图像处理的图像数据记录到记录介质626中。

图像再生电路624通过使用未压缩的图像数据(尚待压缩的图像数据或解压的图像数据)产生用于再生图像显示的数据。在可以由例如液晶显示器构成的显示装置625上，通过使用再生图像显示数据显示图像。

操作件607包括与快门释放按钮(未示出)的操作互锁的快门释放开关，并且操作件607给CPU601输出与各个开关对应的操作信号。

镜头位置探测装置602探测拍摄镜头520中变焦镜头(未示出)的位置并且把探测信号输出给CPU601。变焦镜头位置探测信号与焦距信息对应。光度计装置603探测被拍体光量并且给CPU601输出探测信号。

CPU601根据光度计装置603输出的探测信号计算被拍体亮度BV。当照明装置530设定在能够发射光的状态时，CPU601通过使用当前光圈值设置AV、当前快门速度设置TV、上述计算出来的被拍体亮度BV和当前的图像捕获灵敏度设置SV来执行特定的曝光计算，从而确定需要从照明装置530发射出来的光量。另外，CPU601根据焦距信息确定照明装置530的照明角度，从而以最佳方式照明视角内的区域。也就是说，根据所使用的特定拍摄镜头520所限定的视角确定照明角度。

根据本发明，根据照明角度调节LED532的开/关状态。

光发射电路531响应CPU601提供的光发射指令打开/关闭LED532。CPU601发出的光发射指令包括光发射开始信号、光发射结束信号、表示要从每个LED发射出来的光量的信号和表示要利用照明装置530实现的照明角的信号。CPU601传递光发射开始信号使得在快门(未示出)变成全开后照明装置530进入打开状态，CPU601还传递光发射结束信号使得在快门(未示出)开始关闭后照明装置530进入关闭状态。

图19示出了可以和LED532和光发射电路531一起使用的结构的一个例子。在示于图19的例子中，一共有n个白色LED532-1到532-n。可以彼此独立地打开和关闭各个LED。公知LED是电流控制的装置，在其额定范围内驱动电流和光发射强度(光功率)之间表现出正比关系。CPU601输出的光发射指令输入给照明控制电路533。

照明控制电路533根据CPU601提供的光量指令内容确定要提供给各个要打开的LED的电流值，并且给LED驱动电路534传递命令，使得驱动电路534给相应的LED提供实现这样确定出的电流值的电流。这样就控制了打开指定的LED时实现的亮度水平。

每个LED的光发射亮度水平和提供给它的电流之间的关系用根据实际测量结果得到的数据表示，这些数据事先以表格的形式存储在照明控制电路533中的非易失性存储器中。照明控制电路533使用光发射亮度作为自变量来查表并且确定出需要提供的电流水平。然后照明控制电路把这样确定出来的电流值指示给LED驱动电路534。LED驱动电路534响应照明控制电路533输出的命令把电流提供给相应的LED。注意电池E是照明控制电路533和LED驱动电路534使用的电源。

图20示出了从被拍体侧观察时照明装置530(见图17)的光发射窗口535。如图20所示，n个LED532-1到532-n布置成圆形阵列。从每个LED发射出的光都穿过形成在光发射窗口535处的镜头向被拍体行进。LED532-1到532-n中的每个LED都具有方向性使之照明预定范围，并且各个LED的照明范围的中心彼此不同。

图21是照明装置530沿图20中点划线A-A’的剖视图，示出了各个LED的照明范围。图21是一个简略的视图，它只示出了剖面上存在的7个LED。从LEDA1发射出来的照明光经过镜头535导向图21中的上部区域U。来自LEDA4的照明光经过镜头535沿着图21中的垂直方向导向中央区域C。另外，来自LEDA7的照明光导向图21中的下部区域D。类似地，从LEDA2、LEDA3、LEDA5、LEDA6发射出来的照明光通量经过镜头535导向不同的位置，从而填充上述LEDA1、LEDA4和LEDA7的照明范围。因此，LEDA7到LEDA1的照明范围彼此不同。中央区域C与拍摄范围的中心对应，而上部区域U和下部区域D对应于拍摄范围内的周边区域。

尽管通过使用沿着垂直方向的剖视图参考图21给出了上面的解释，该剖视图中包括镜头535的中心，当然还可以用以类似的方式沿着水平方向和对角方向的剖面的LED实现不同的照明范围，这些剖面中也包括镜头535的中心。如上所述，由于多个LED照明了彼此不同的范围，所以照明装置530能够均匀地照明整个拍摄范围。注意设定各个LED的照明范围使得相邻LED的照明范围部分重叠，这样均匀分布了照明光的强度。

照明控制电路533根据CPU601提供的照明角度指令的内容选择要打开的LED，并且给LED驱动电路534输出打开所选择的LED的命令。通过该处理，就控制了照明装置530实现的照明角度。在该实施例中，当变焦镜头设定在广角端时，n个LED532-1到532-n都打开从而实现最大可能的照明角度。当变焦镜头设定在窄角侧(摄远侧)时，减少要打开的LED数目从而实现与变焦镜头位置对应的较小照明角度。

表示照明装置530的照明角度和为实现照明角度要打开的LED之间关系的数据事先以表格的形式存储在照明控制电路533中的非易失性存储器中。照明控制电路533使用焦距信息作为自变量查表，并且给LED驱动电路534发出指令使之打开表格数据指示的LED。LED驱动电路534又响应照明控制电路533输出的命令给要打开的LED提供电流。

图22示出了当减小照明装置530的照明角度时从被拍体侧观察到的光发射窗口535的状态。如图22所示，在布置成圆形阵列的n个LED532-1到532-n中，不打开位于外侧的LED(保持在关闭状态)。黑色的LED表示没有打开的LED。

图23是照明装置530沿图22中点划线B-B’的剖视图，它示出了当减小照明角度时LED532的照明范围。与图21一样，在剖面上只示出了7个LED。它与示于图21的状态的不同之处在于：由于LEDA1、A2、A6和A7保持在关闭状态，所以没有照亮上部区域U和下部区域D。

图24示出了当进一步减小照明角度时从被拍体侧观察到的照明装置530的光发射窗口535的状态。在n个LED532-1到532-n中，只打开图24中中心处的LED。在该实施例中，当变焦镜头设定在窄角端(摄远端)时，通过只打开n个LED532-1到532-n中存在于中心处的LED并且让其它LED保持在关闭状态来选择最小的照明角度。

如上所述，用n个LED中放置在中心处的LED照明视角内的中心，用n个LED中放置在周边位置的LED照明视角内的周边区域。为了扩大照明角度，照明控制电路533逐渐增加要打开的LED数目，具体说就是从位于中心的LED开始最终把位于更朝向周边处的LED包括进来。

上述的第五个实施例实现了下述优点。

(1)在由多个光发射元件构成的照明装置530处(白色LED532-1到532-n)，通过调节要打开的光发射元件数目实现需要的照明角度。根据焦距信息确定照明角度从而以最佳方式照明视角内的范围。与相关领域中的技术不同，这种方法不需要机械移动机构，从而实现了既紧凑又轻的照明装置530。另外，由于通过选择要打开/关闭的特定LED就能够简单地调节照明角度，所以与利用机械移动操作实现的调节相比，能够更快地调节照明角度。该特征在通过调节变焦放大因子而进行的连续拍摄操作过程中特别有效。

(2)由于光发射元件由白色LED构成，电力需要量就不像氙管等放电控制型光源那么多。另外，照明装置不需要高压充电电路来引起放电光发射。另外，通过使用LED，能够与提供到其上的电流值成比例地调节光发射亮度水平，从而便于光输出调节。

尽管在上述照明装置530中LED532-1到532-n布置成圆形阵列，LED也可以布置成矩形阵列或在与拍摄图像平面的形状对应的水平方向上伸长(如沿着水平方向伸长)的椭圆形阵列。

在上面给出的解释中，从各个LED发出的、已经穿过镜头535的光通量照明彼此不同的范围。作为另一种可选方式，可以不使用镜头535，而是在每个LED处布置透镜从而使得各个LED照明彼此不同的范围。图25是照明装置沿垂直方向的剖视图，它示出了每个LED的照明范围，每个LED都具有自身设置在其中的透镜。来自LEDB1的照明光向图25中的下部区域D行进。来自LEDB4的照明光沿着垂直方向向图25中的中央区域C行进。另外，来自LEDB7的照明光向图25中的上部区域U行进。类似地，从LEDB2、LEDB3、LEDB5和LEDB6发射出来的照明光通量向不同的位置行进，从而填充上述LEDB1、LEDB4和LEDB7的照明范围。

尽管通过使用沿着垂直方向的剖视图参考图25给出了上面的解释，但是还可以用以类似的方式沿着水平方向和对角方向的剖面的LED实现不同的照明范围。如上所述，由于多个LED照明了彼此不同的范围，所以照明装置530能够均匀地照明拍摄区域。注意设定各个LED的照明范围使得相邻LED的照明范围部分重叠，这样就和上面解释的实施例一样，更均匀分布了照明光的强度。

在上面给出的解释中，如图20所示，从中央区域到周边区域n个LED532-1到532-n以均匀的密度放置。在正常情况下，与拍摄范围内的中央区域相比，在拍摄范围周边区域中用照明装置照明的被拍体的亮度较低。特别是当变焦镜头设置在朝向广角侧(朝向较宽侧)时，周边区域内的光量变得很低。理想的是补偿拍摄范围内周边区域上的较低光量，这可以通过增加照明拍摄范围内周边区域的LED密度来实现，即与照明拍摄范围内中央区域的LED放置的密度相比，把照明拍摄范围内周边区域的LED放置得更密。

作为补偿拍摄范围内周边区域较低光量的另一种方法，可以不改变LED放置的密度，而是增加用于照明拍摄范围周边区域的LED实现的光发射亮度水平。在这种情况下，照明控制电路533应该给LED驱动电路534发出指令使得：相对于提供给照明拍摄范围的中央区域的LED的电流值而言，提供给照明拍摄范围的周边区域的LED的电流设定成较大的值。

可以控制光量从而增加拍摄范围的中心处的被拍体亮度。当变焦镜头设定在摄远侧时，照明装置的照明光可能一直无法到达远离照相机(照明装置)的被拍体。这时可以通过增加用于照明拍摄范围的中央区域的LED的密度来照明位于较远位置的被拍体，即相对于照明拍摄范围的周边区域的LED放置的密度而言，照明拍摄范围的中央区域的LED放置的密度较高，从而用集中的光照明拍摄范围的中央区域。

代替对LED放置密度的改变，可以增加用于照明拍摄范围的中央区域的LED的光发射亮度水平，从而以更大的亮度照明拍摄范围的中央区域。在这种情况下，照明控制电路533应该给LED驱动电路534发出指令使得：相对于提供给照明拍摄范围的周边区域的LED的电流值而言，增加提供给照明拍摄范围的中央区域的LED的电流值。

可以使得广角拍摄操作的闪光指数和摄远拍摄操作的闪光指数匹配。在这种情况下，相对于照明拍摄范围的中央区域的LED放置的密度而言，应该增加照明拍摄范围的周边区域的LED的密度，从而确保拍摄范围内中央区域的亮度水平和周边区域的亮度水平之间不出现差别。另外，当变焦镜头设定得更朝向摄远端时，照明控制电路533应该给LED驱动电路534发出指令来进一步增加要提供给各个LED的电流值。

在上面给出的解释中，从各个LED发射出的光通量所实现的照明范围大致彼此相等(LED实现均匀一致的方向性)。作为代替，例如在布置成圆形阵列的n个LED532-1到532-n中，从位于中心处的LED发射出的光通量可以实现上述的方向性，而且从位于更靠外的LED发射出的光通量的方向性可以设定得比中央LED的光通量的方向性低。也就是说，与放置在中心处的LED相比，可以用放置在更靠外处的LED来照明更宽的照明范围。

尽管在上述第一个到第五个实施例中使用了外置照明装置30、320和350，也可以与内置在照相机本体中的照明装置结合采用本发明。

这种具有内置照明装置的照相机可以是配备有照相机的携带式电话。

上述的照相机本体可以是数字照相机或卤化银型照相机。

上述的实施例只是一些例子，无需偏离本发明的精神和范围就能够进行各种改进。

Claims (5)

1.一种用于拍摄的照明装置，包括：

一个照明单元，所述照明单元具有多个光发射元件，来自所述多个光发射元件的照明光通量的轴线彼此不同，所述照明单元用发射出的光照明被拍体；

一个光发射控制单元，所述光发射控制单元对所述多个光发射元件中的每个光发射元件至少执行光发射/不发射设置和光发射亮度水平设置中的一种设置，从而实现特定的照明样式；和

一个显示单元，所述显示单元显示对所述多个光发射元件中的每个光发射元件设置的光发射/不发射状态和光发射亮度水平。

2.根据权利要求1所述的用于拍摄的照明装置，进一步包括：

一个操作单元，所述操作单元输出表示光发射/不发射设置的操作信号和表示光发射亮度水平设置的操作信号；和

一个显示控制单元，所述显示控制单元根据从操作单元输出的操作信号更新显示单元所显示的显示内容。

3.根据权利要求2所述的用于拍摄的照明装置，其中：

显示单元所显示的显示内容表示照明样式。

4.根据权利要求2所述的用于拍摄的照明装置，进一步包括：

一个存储单元，其中存储了多组信息，每组信息表示多种照明样式中的一种照明样式，其中：

光发射控制单元执行对所述多个光发射元件的设置从而实现与一组从存储单元中读出的信息对应的照明样式。

5.根据权利要求2所述的用于拍摄的照明装置，进一步包括：

一个照明样式改变单元，所述照明样式改变单元响应操作单元输出的操作信号改变照明样式。

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