JP2003307771A - カメラの発光装置及び半導体発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体発光素子の発光特性を有効に利用し、該
半導体発光素子の潜在能力を十分に発揮させることがで
きるとともに、静止画撮影及び動画撮影時の補助光とし
て使用できるようにする。 【解決手段】静止画の補助光撮影時には、電力が連続的
に供給されて発光する際の許容発光電流として電流Ｉ₁
に規定されているＬＥＤに対して該電流Ｉ₁ よりも大き
な電流Ｉ₂ を流し、ＬＥＤから静止画撮影時の補助光に
適した強い光を発光させる。これは、静止画撮影時の補
助光（瞬間発光）のように短時間であれば、ＬＥＤの発
熱量が少なく、前記許容発光電流Ｉ₁ よりも多くの電流
を流してもＬＥＤが破損することがないからである。一
方、動画の補助光撮影時には前記電流Ｉ₁ をＬＥＤに連
続的に流し、低輝度長時間発光させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラの発光装置及
び半導体発光素子に係り、特にカメラでの撮影時の補助
光として使用するカメラの発光装置及び半導体発光素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から被写体輝度が不足している場合
や日中シンクロ撮影を行う場合に、被写体に対して補助
光を照射することによって、光量不足を補うことが可能
な発光装置（フラッシュ等の閃光装置）が用いられてい
る。

【０００３】また近年では、発光輝度が暗いという不具
合はあるものの、白色のＬＥＤやＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥ
Ｄといった半導体発光素子が実用化されつつある（例え
ば、特許文献１、２）。

【０００４】

【特許文献１】特開２００２−４３６３３

【０００５】

【特許文献２】特開平８−１２５２２９号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この種の半導体発光素
子は、キセノン管に比べて発光輝度が低いために、現在
の閃光を発するストロボ装置に置き換えて使用するに
は、発光光量が不足するという不具合を生じていた。

【０００７】また、従来のＬＥＤは連続で発光すること
を目的として設計されていたために、カメラにおけるス
トロボ装置のようにほぼ瞬間発光する際の発光輝度向上
対策がなされておらず、カメラのストロボ装置として使
用する場合にはＬＥＤ素子が本来持っている潜在的能力
を十分に発揮することができなかった。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、半導体発光素子の発光特性を有効に利用し、該
半導体発光素子の潜在能力を十分に発揮させることがで
きるとともに、静止画撮影及び動画撮影時の補助光とし
て使用することができるカメラの発光装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】また本発明は、静止画撮影時の補助光（瞬
間発光）のように短時間に強い光を発光させるのに適し
た半導体発光素子を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に係る発明は、発光ダイオード等の半導体発
光素子を備えたカメラの発光装置において、電力が連続
的に供給されて発光する際の許容発光電流として第１の
電流に規定されている前記半導体発光素子と、前記カメ
ラでの静止画の補助光撮影時に前記第１の電流よりも大
きな第２の電流を前記半導体発光素子に流し、該半導体
発光素子を高輝度発光させる発光制御手段と、を備えた
ことを特徴としている。

【００１１】一般に、ＬＥＤ等の半導体発光素子は表示
装置に使用されるもので、通常の使用形態では連続的に
発光している。従って、半導体発光素子に流すことがで
きる許容発光電流は、半導体発光素子を連続的に発光す
ることを前提に規定されている。しかしながら、カメラ
の静止画撮影時の補助光（瞬間発光）のように短時間で
あれば、半導体発光素子の発熱量が少なく、前記許容発
光電流よりも多くの電流を流しても半導体発光素子が破
損することがないことが確認された。

【００１２】そこで、請求項１に係る発明では、静止画
の補助光撮影時には、前記許容発光電流（第１の電流）
よりも大きな電流（第２の電流）を半導体発光素子に流
し、半導体発光素子から静止画撮影時の補助光に適した
強い光を発光させるようにしている。

【００１３】請求項２に示すように前記発光制御手段
は、前記第１の電流の２倍以上の第２の電流を流すこと
を特徴としている。尚、前記第２の電流は、第１の電流
の４倍程度まで可能である。

【００１４】請求項３に示すように前記カメラは、静止
画撮影と動画撮影とが可能なデジタルカメラであり、前
記発光制御手段は、静止画の補助光撮影時に前記第２の
電流を前記半導体発光素子に短時間だけ流して前記半導
体発光素子を高輝度短時間発光させ、動画の補助光撮影
時に前記第１の電流以下の電流を前記半導体発光素子に
連続的に流して前記半導体発光素子を低輝度長時間発光
させることを特徴としている。

【００１５】即ち、静止画の補助光撮影時と動画の補助
光撮影時とで前記半導体発光素子に流す電流を異なら
せ、静止画の補助光撮影時には、瞬間発光でよいため前
記許容発光電流（第１の電流）よりも大きな電流（第２
の電流）を半導体発光素子に流し、動画の補助光撮影時
には、連続発光させる必要があるため、前記第１の電流
以下の電流を半導体素子に流すようにしている。

【００１６】請求項４に示すように前記発光制御手段
は、前記動画の補助光撮影時に前記デジタルカメラの撮
像手段での露光時間だけ前記第１の電流以下の電流を前
記半導体発光素子に間欠的に流すことを特徴としてい
る。これにより、動画撮影時の省電力化を図っている。

【００１７】請求項５に示すように静止画の補助光撮影
と動画の補助光撮影とを切り替える補助光切替手段を有
し、前記発光制御手段は前記補助光切替手段での切替操
作に応じて前記半導体発光素子に流す電流を変えること
を特徴としている。

【００１８】請求項６に係る発明は、発光ダイオード等
の半導体発光素子を備えたカメラの発光装置において、
電力が連続的に供給されて発光する際の許容発光電流と
して第１の電流に規定されている前記半導体発光素子
と、前記第１の電流よりも大きな第２の電流であって、
予め取得している露光時間に応じて該露光時間が短くな
るにしたがって大きくなる第２の電流を算出する電流算
出手段と、前記カメラでの静止画の補助光撮影時に前記
第２の電流を前記半導体発光素子に流し、該半導体発光
素子を高輝度発光させる発光制御手段と、を備えたこと
を特徴としている。

【００１９】例えば、日中シンクロ撮影のようにシャッ
タースピードが速い場合には、短時間に強い光を発光さ
せる必要があるが、スローシンクロ撮影のようにシャッ
タースピードが遅い場合には発光輝度は低くてもよいた
め、シャッタースピードに応じて発光輝度を変えるよう
にしている。尚、発光時間を長くすることで、動いてい
る被写体をリアルに（動いているように）撮影すること
ができる。

【００２０】請求項７に示すように前記発光制御手段
は、前記露光時間が最短時に前記半導体発光素子に供給
可能な第３の電流をパルス幅制御し、パルス幅制御され
た第３の電流の平均電流が前記第２の電流になるように
制御することを特徴としている。

【００２１】請求項８に示すように前記半導体発光素子
は、光を発する半導体発光部と、前記半導体発光部に接
触して設けられ、前記半導体発光素子が発する熱を一時
的に吸収し、該半導体発光部の発熱を抑制する蓄熱部と
を有することを特徴としている。即ち、蓄熱部により半
導体発光部から発する熱を吸収することで、半導体発光
部の温度上昇を抑制し、半導体発光部に大きな電流を長
く流せるようにしている。

【００２２】請求項９に係る発明は、発光ダイオード等
の半導体発光素子において、光を発する半導体発光部
と、前記半導体発光部に接触して設けられ、前記半導体
発光素子が発する熱を一時的に吸収し、該半導体発光部
の発熱を抑制する蓄熱部と、を備えたことを特徴として
いる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るカメラの発光装置及び半導体発光素子の好ましい実施
の形態について詳説する。

【００２４】図１は本発明に係る発光装置付きカメラの
信号処理系ブロック図である。

【００２５】撮影レンズ１１０及びシャッタ・絞り１１
２を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１１４の受光面に結
像された被写体像は、光の入射光量に応じた量の信号電
荷に変換される。ＣＣＤ１１４内に所定の露光時間蓄積
された画像信号の電荷は、ＣＣＤ駆動回路１１６から加
えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに
出力され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じ
た電圧信号として順次出力される。尚、このＣＣＤ１１
４は、蓄積した信号電荷をシャッタゲートパルスによっ
て掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（露
光時間）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有し
ていてもよい。

【００２６】ＣＣＤ１１４から順次読み出された画像の
電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）
１１８に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号
がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１２０に加
えられる。Ａ／Ｄ変換器１２０は、相関二重サンプリン
グ回路１１８から順次加えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジ
タルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、ＣＣＤ
駆動回路１１６、相関二重サンプリング回路１１８及び
Ａ／Ｄ変換器１２０は、タイミング発生回路１２２から
加えられるタイミング信号によって同期して駆動される
ようになっている。

【００２７】前記Ａ／Ｄ変換器１２０から出力された
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ１２４に格納され、その
後、メモリ１２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジ
タル信号処理回路１２６に加えられる。デジタル信号処
理回路１２６は、同時化回路１２８、ホワイトバランス
調整回路１３０、ガンマ補正回路１３２、ＹＣ信号作成
回路１３４、及びメモリ１３６等から構成されている。

【００２８】同時化回路１２８は、メモリ１２４から読
み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路１３
０に出力する。ホワイトバランス調整回路１３０は、
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための
乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂから構成されてお
り、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器１３０Ｒ、１３
０Ｇ、１３０Ｂに加えられる。

【００２９】乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの他
の入力には、中央処理装置（ＣＰＵ）１３８からホワイ
トバランス制御するためのホワイトバランス補正値（ゲ
イン値）が加えられており、乗算器１３０Ｒ、１３０
Ｇ、１３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によ
ってホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号
をガンマ補正回路１３２に出力する。

【００３０】ガンマ補正回路１３２は、ホワイトバラン
ス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が所望のガンマ特性
となるように入出力特性を変更し、ＹＣ信号作成回路１
３４に出力する。ＹＣ信号作成回路１３４は、ガンマ補
正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃ
ｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信
号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ１２４と同じメモ
リ空間のメモリ１３６に格納される。

【００３１】ここで、メモリ１３６内のＹＣ信号を読み
出し、液晶モニタ１５２に出力することによって、スル
ー画像や撮像された静止画等を液晶モニタ１５２に表示
させることができる。

【００３２】また、撮像後のＹＣ信号は、圧縮／伸長回
路１５４によって所定のフォーマットに圧縮されたの
ち、記録部１５６にてメモリカードなどの記録媒体に記
録される。更に、再生モード時にはメモリカードなどに
記録されている画像データが圧縮／伸長回路１５４によ
って伸長処理された後、液晶モニタ１５２に出力され、
液晶モニタ１５２に再生画像が表示されるようになって
いる。

【００３３】ＣＰＵ１３８は、静止画撮影モード、動画
撮影モード、再生モード等のモードを選択するためのモ
ードダイヤル、シャッターレリーズボタン１０２、十字
キー等を含むカメラ操作部１４０からの入力情報に基づ
いて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス
（ＡＦ）、自動露光制御（ＡＥ）、ホワイトバランス等
の制御を行う。このＡＦ制御は、例えばＧ信号の高周波
成分が最大になるように撮影レンズ１１０を移動させる
コントラストＡＦであり、シャッターレリーズボタン１
０２の半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるよう
に駆動部１４２を介して撮影レンズ１１０を合焦位置に
移動させる。

【００３４】前記自動露光制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取
り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基
づいて被写体輝度（撮像ＥＶ値）を求め、この撮像ＥＶ
値に基づいて撮像時の絞り値とシャッタスピードを決定
する。

【００３５】利用者からカメラ操作部１４０を介して絞
り優先、又はシャッタースピード優先その他の撮像条件
が入力されている場合には、その入力した指示に基づい
た絞り値とシャッタースピードで撮像を実施する。ま
た、被写体の光量が不足している場合や、カメラ操作部
１４０を介して発光装置１４６の発光が指示されている
場合には、適宜利用者からの指示に基づいて発光装置１
４６から補助光を発光する旨の指示を出力する。

【００３６】利用者がシャッターレリーズボタン１０２
の全押しの操作を実施すると、カメラ１００は撮像を実
施するモードに入る。撮像時には、ＣＰＵ１３８は前記
決定した絞り値になるように絞り駆動部１４４を介して
シャッタ・絞り１１２のうちの絞り部分を駆動し、ま
た、決定した露光時間（シャッタスピード）となるよう
に電子シャッタによって電荷の蓄積時間を制御して１コ
マ分の画像データを取り込み、所定の信号処理をした
後、記録媒体に記録する。

【００３７】発光装置１４６が発光する補助光の光量
は、被写体の明るさや、その被写体までの距離に応じて
適宜調節する必要がある。この調節処理を利用者に強要
するのは酷なことであるので、カメラ１００側で測定し
た被写体の明るさや被写体までの距離と露光時間とに応
じて必要な発光輝度を算出し、その結果に対して利用者
による画像の味付けとしてカメラ操作部１４０を介して
入力した光量情報に基づいて調節した発光輝度を、発光
装置１４６から発光するように指示する構成としてもよ
い。

【００３８】ＣＰＵ１３８は、シャッターレリーズのタ
イミング情報、主要被写体までの距離情報（ＡＦ時の合
焦位置情報）、被写体の明るさ情報、補助光の発光輝度
情報、補助光の発光光量情報その他の各種情報を、シリ
アル通信の通信手段やＩ／Ｏを介して発光装置１４６に
送信することが可能となっている。また、上記の説明で
はカメラ１００を電子カメラとした実施例で説明した
が、本発明は電子カメラに限定されるものではなく、銀
塩フイルムに被写体像を露光する銀塩カメラであっても
本発明の目的を達成することが可能である。

【００３９】次に、上記発光装置１４６の光源として使
用される本発明に係る半導体発光素子（この実施の形態
では、発光ダイオード（ＬＥＤ））の特性について説明
する。

【００４０】図２はＬＥＤの発光時間と許容発光電流と
の関係の一例を示すグラフである。

【００４１】同図の実線に示すように、発光時間が１／
１００秒以上の場合には、電流Ｉ₁（５０ｍＡ）が許容
発光電流であり、発光時間が１／１０００秒以下の場合
には、電流Ｉ₂ （２００ｍＡ）が許容発光電流である。
また、発光時間が１／１００秒〜１／１０００秒の許容
発光電流は、その発光時間に比例して前記電流Ｉ₁ と電
流Ｉ₂ との間でリニアに変化している。

【００４２】このように発光時間に応じて許容発光電流
が変化している理由は、発光時間に応じてＬＥＤが発熱
し、その発熱によって破損するからである。即ち、発光
時間が１／１００秒以上の場合には、ＬＥＤに流せる電
流は電流Ｉ₁ 以下であるが、発光時間が１／１００秒よ
りも短くなると、ＬＥＤに流せる電流は電流Ｉ₁ よりも
多くなり最大で電流Ｉ₂ （電流Ｉ₁ の４倍）まで流すこ
とが可能になる。

【００４３】ところで、ＬＥＤは一般に表示装置に使用
されるため、連続的に発光する場合の許容発光電流Ｉ₁
以下で使用されるのが普通である。

【００４４】本発明では、発光装置１４６の光源として
ＬＥＤを使用するため、静止画の補助光撮影時のように
発光時間が短い場合には、前記電流Ｉ₁ よりも大きい電
流をＬＥＤに流し、短時間に強い光の発光を可能にして
いる。尚、発光装置１４６のＬＥＤに流す電流制御の詳
細については後述する。

【００４５】一般にカメラにおいて補助光を発光して撮
像を実施する場合には、シャッタースピードが速い場合
には発光手段が発する発光輝度は高く明るくなければな
らないが、シャッタースピードが遅い場合には発光手段
が発する発光輝度は低くて（暗くて）よい。

【００４６】図２の実線に示す許容発光電流の特性は、
写真撮像時に必要な補助光の発光光量とシャッタースピ
ードとの関係と酷似しているため、ＬＥＤはカメラの発
光装置に使用するのに適していると言うことができる。

【００４７】また、本発明に係る半導体発光素子は、後
述するように発熱量を蓄積する蓄熱部を備えることによ
って、半導体発光部が発する熱を短時間蓄熱することを
可能とし、これにより図２の破線に示すように電流Ｉ₂
を流すことができる発光時間を長く（１／１００秒）で
きるように構成されている。尚、ＬＥＤにより多くの電
流を流すことによって多くの発光光量を得ることがで
き、これにより発光装置１４６に設けるＬＥＤの数量を
少なくすることが可能となり、発光装置やカメラ１００
を小型化することが可能となる。

【００４８】図３は本発明に係る半導体発光素子を含む
発光装置１４６の光源部３６の構造を示す断面図であ
る。

【００４９】同図に示すように光源部３６は、反射傘３
７と、Ｒ、Ｇ、Ｂ等のＬＥＤ３８と、配線基板３９とか
ら構成されている。また、ＬＥＤ３８は、発光部６０
と、発光部６０に設けられている電極とボンディングさ
れている外部接続用の端子６２と、発光部６０の他の電
極を兼ねるとともに銅などの熱容量の大きな素材で形成
されている蓄熱部６４（ヒートシンクの機能を備えてい
てもよい）と、端子６２や蓄熱部６４を連結する樹脂６
６とから構成されている。

【００５０】蓄熱部６４は、熱容量（ＨＣ）を大きくす
るために設けられているので、ＬＥＤ３８の発光部６０
が発した熱を吸収し、一時的に蓄積することが可能とな
る。したがって、カメラ１００の露光時に発光部６０が
一瞬発熱する熱量を直ちに蓄熱部６４が蓄積するので、
ＬＥＤに対してより長い時間、多くの電流を流すことが
可能となる（図２の破線のグラフ参照）。

【００５１】尚、当然のことながら、熱抵抗（ＨＲ等）
を少なくする工夫を施しても良いが、半導体では熱抵抗
（ＨＲ等）を少なくする構造よりも熱容量（ＨＣ）を大
きくする構造の方がはるかに容易であり、低価格で実施
することが可能となる。このように、発光装置１４６の
光源として本発明に係る半導体発光素子を用いることに
よって、従来のキセノン管を用いた閃光装置と比較して
発光用の電荷を蓄積するメインコンデンサが不要となる
とともに、メインコンデンサ充電用の高電圧発生回路等
も不要となるので、発光装置１４６を小型かつ携行容易
にすることが可能となる。

【００５２】図４は、本発明に係る半導体発光手段の他
の構成例である。

【００５３】同図に示すように、ＬＥＤ３８Ａは、Ｒ、
Ｇ、Ｂ、Ｇの４つのＬＥＤから構成されたチップであ
る。Ｒ、Ｇ、Ｂ各原色の発光部６０Ａは、蓄熱部６４Ａ
上に設けられており、発光部６０Ａが発光時に発した熱
を一時蓄積することが可能となっている。尚、同図では
蓄熱部６４Ａをそれぞれの発光部６０Ａに対して独立し
て設けた実施例を示してあるが、１つの蓄熱部６４Ａ上
に複数の発光部６０Ａを設けても本発明の目的を達成す
ることが可能である。この場合には、１つの蓄熱部６４
Ａ上に設けられた複数の発光部６０Ａを同時に点灯せず
に、時間をずらして交互に点灯するようにして、発光部
６０Ａが同時に多くの熱量を発しないように制御しても
よい。

【００５４】蓄熱部６４Ａは、配線基板３９Ａ上に配置
されており、各発光部６０Ａの一方の電極は配線基板３
９Ａ上の各端子にボンディングされている。また、発光
部６０Ａの他方の電極は共通端子として配線基板３９Ａ
上の共通端子に接続されている。

【００５５】次に、本発明に係る発光装置１４６の制御
方法について説明する。

【００５６】図５は上記カメラ１００に内蔵されている
発光装置１４６の信号処理系ブロック図である。

【００５７】発光装置１４６には、シャッタスピードに
対応した発光時間や発光光量、発光輝度、指定された発
光色温度に対応する発光時間、被写体までの距離に応じ
た発光光量や発光輝度等の情報を記録するＲＯＭ２５
と、発光光量を調節する調光用の受光センサ３４と、電
池４０と、ＬＥＤ３８の発光輝度を調節する電圧を出力
する電圧可変回路４２（ＬＥＤ３８に供給する電流を調
節する発光制御手段の機能を備えていてもよい）と、Ｌ
ＥＤ３８の発光輝度の調節指令と発光タイミングを出力
するシステムコントローラ５２とが設けられている。

【００５８】システムコントローラ５２は発光装置１４
６を統括制御するもので、電圧可変回路４２に対してＬ
ＥＤ３８が発光する補助光の色、並びに発光する補助光
の輝度、ＬＥＤ３８に供給する電流値を調節する指令を
出力することが可能となっている。

【００５９】また、システムコントローラ５２は、ＬＥ
Ｄ３８が光を発光すべきタイミングに関する発光情報、
カメラの露光時間、ＬＥＤ３８が発すべき発光光量を、
通信又はＩ／Ｏを介してカメラのＣＰＵ１３８等から取
得することが可能となっている。

【００６０】また、ステムコントローラ５２は、カメラ
のＣＰＵ１３８等から取得した露光時間と発光光量とに
基づいてＬＥＤ３８に供給する電流値を算出することが
可能となっており、発光情報を取得すると、前記算出し
た電流値に基づいた発光指示を電圧可変回路４２又は制
御回路（図５に示す例ではトランジスタ）に対して出力
することが可能となっている。

【００６１】更に、システムコントローラ５２は、取得
した露光時間が長い場合には発光輝度を暗くする電流値
を算出し、取得した露光時間が短い場合には発光輝度を
明るくする電流値を算出することが可能となっている。

【００６２】また、システムコントローラ５２は、ＬＥ
Ｄ３８に対して発光のタイミング、発光のデューティ、
発光時間及び発光輝度又は発光光量等の発光光量情報を
指示することが可能となっている。ＬＥＤ３８は、電流
を供給すると直ちに発光を開始するので、カメラのシャ
ッタータイミングに同期して発光と発光の停止を実施す
ることが可能である。

【００６３】尚、上記の実施の形態では、ＣＰＵ１３８
とシステムコントローラ５２とを独立して設けた実施の
形態で説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、ＣＰＵ１３８にシステムコントローラが実施する
機能を包含しても本発明の目的を達成することが可能で
ある。

【００６４】ＬＥＤ３８の発光光量が環境温度とＬＥＤ
の物性とによって変動する場合には、ＬＥＤ３８の近傍
に周囲温度を検出する温度センサ５６を設けておき、シ
ステムコントローラ５２は、この温度センサ５６によっ
て検出された周囲温度に基づいてその周囲温度にかかわ
らず所要の発光光量が得られるようにＬＥＤ３８の発光
光量や発光輝度を調節することが可能となっている。

【００６５】利用者が撮像するためにシャッターレリー
ズボタン１０２を半押しすると、システムコントローラ
５２は当該発光装置１４６のガイドナンバーなどの、発
光光量や発光輝度を決定するための情報をＲＯＭ２５か
ら読み込む処理を行う。補助光発光のモードがオートモ
ードに設定されている場合には、受光センサ３４から被
写体の明るさを読み取って補助光の発光光量を制御す
る。補助光の発光モードがマニュアルモードに設定され
ている場合には、利用者がカメラ操作部１４０を介して
入力設定した露光時間、絞り開度、発光光量又は発光輝
度等の発光に関する設定情報をＣＰＵ１３８から読み込
む。また、補助光の発光がカメラ１００の制御下に置か
れている場合にも、ＣＰＵ１３８から露光時間、絞り開
度、発光光量、発光輝度等の発光に関する設定情報を読
み込む。

【００６６】システムコントローラ５２は、前記読み込
んだ露光時間情報や明るさ情報、露出情報、発光光量、
発光輝度等の発光に関する設定情報に基づいて所定の発
光光量又は発光輝度を得るための調整用の情報（Ｒ、
Ｇ、Ｂ各ＬＥＤに供給する電流情報等）を電圧可変回路
４２に出力する。

【００６７】次に、利用者がシャッターレリーズボタン
１０２を全押して撮像の指示を入力すると、カメラ１０
０ではＣＰＵ１３８の指示に基づいてシャッターが開い
て撮像を開始する。ＣＰＵ１３８は、システムコントロ
ーラ５２に対してシャッターが開いたタイミングに同期
した発光情報（ＬＥＤの発光を指示する情報）を出力す
る。発光情報を取得したシステムコントローラ５２は、
それぞれのＬＥＤの制御回路（図５に示す例ではトラン
ジスタ）に対して発光指示信号を出力する。これにより
ＬＥＤ３８から設定された輝度及び光量の補助光が発光
される。

【００６８】尚、上記の説明では発光装置１４６がカメ
ラ１００に内蔵されている実施例で示したが、本発明は
これに限定されるものではなく、カメラとは別体の独立
した発光装置であっても本発明の目的を達成することが
可能となる。その場合には、カメラに設けられているＣ
ＰＵと、別体の発光装置に設けられているシステムコン
トローラとの間における情報の伝達は、多くのカメラに
設けられているアクセサリーシューの接点端子を介して
実施するとよい。また、専用の通信ケーブルを介して伝
達しても本発明の目的を達成することが可能である。

【００６９】次に、補助光撮影時のＬＥＤの発光制御に
ついて、図６に示すフローチャートを参照しながら説明
する。

【００７０】図６に示すように、まず静止画の補助光撮
影モード( 第１の補助光撮影モード）か動画の補助光撮
影モード（第２の補助光撮影モード）かを判別する（ス
テップＳ１０）。この判別は、第１の補助光撮影モード
と第２の補助光撮影モードとを選択する専用のスイッチ
の切替出力に基づいて行うことができる。また、カメラ
操作部１４０のモードダイヤルで静止画撮影モードと動
画撮影モードのいずれのモードが選択されているか等に
よって判別することができる。

【００７１】ここで、静止画の補助光撮影モードが選択
されている場合には、シャッターレリーズボタン１０２
が半押し（スイッチＳ１がＯＮ）されているか否かを判
別し（ステップＳ１２）、スイッチＳ１がＯＮされてい
る場合には、ステップＳ１４に進み、自動露光制御（Ａ
Ｅ）により絞り値及びシャッタースピードが決定される
とともに、自動焦点調節（ＡＦ）が行われる。尚、被写
体輝度が所定の明るさ以下（例えば、日中シンクロ撮影
と判定される明るさよりも暗い所定の明るさ）の場合に
は、絞りやシャッタースピードは固定値にし、例えば絞
りを開放にするとともに、シャッタースピードを１／１
００秒とする。

【００７２】続いて、シャッターレリーズボタン１０２
が全押し（スイッチＳ２がＯＮ）されたか否かを判別し
（ステップＳ１６）、スイッチＳ１がＯＮされた場合に
は、ステップＳ１４で決定した絞り値及びシャッタース
ピード（露光時間）にて露出制御が行われるとともに、
ＬＥＤ３８に電流Ｉ₂ （図２参照）を流して高輝度で発
光させる。尚、このときのＬＥＤ３８は、図２の破線で
示すように発光時間が１／１００秒以内であれば、許容
発光電流Ｉ₂ を流すことができるものが使用されてい
る。

【００７３】ＬＥＤ３８の発光開始後、被写体から調光
用の受光センサ３４に入射した光量が所定の光量に達し
たか否かが判別される（ステップＳ２０）。即ち、調光
回路５４からＬＥＤ３８の発光ＯＦＦの信号が発せられ
たか否かを判別する。調光回路５４からＬＥＤ３８の発
光ＯＦＦの信号（調光ＯＫ）が発せられると、ＬＥＤ３
８への電流Ｉ₂ の供給が停止され、ＬＥＤ３８の発光が
停止される（ステップＳ２２）。

【００７４】一方、調光ＯＫでない場合には、ＬＥＤ３
８の発光後、露光時間又は１／１００秒が経過したか否
かが判別される（ステップＳ２４）。そして、調光完了
前に露光時間又は１／１００秒が経過した場合もＬＥＤ
３８の発光が停止される。

【００７５】尚、ステップＳ２４の判断でＬＥＤ３８の
発光を停止させる理由は、ＬＥＤ３８を露光時間を超え
て発光させるのは無駄であり、また、１／１００秒を超
えて電流Ｉ₂ を流すと、ＬＥＤ３８が破損するおそれが
あるからである。

【００７６】上記のようにしてＬＥＤ３８の発光を制御
することにより、静止画の補助光撮影時には、ＬＥＤ３
８に電流Ｉ₂ を最大で１／１００秒間流すことができ
る。

【００７７】一方、ステップＳ１０で動画の補助光撮影
モードであることが判別されると、スイッチＳ２がＯＮ
されたか否かが判別される（ステップＳ２６）。スイッ
チＳ２がＯＮされると、録画スタンバイ状態から録画が
開始されるとともに、ＬＥＤ３８に電流Ｉ₁ を流して低
輝度で発光させる。尚、図２に示すようにＬＥＤ３８に
許容発光電流Ｉ₁ を流す場合には、その発光時間の制限
を受けず、従って、動画撮影のように長時間連続撮影す
る場合に適する。

【００７８】その後、再びスイッチＳ２がＯＮされたか
否かが判別され（ステップＳ３０）、スイッチＳ２が再
びＯＮされると、録画状態から録画スタンバイ状態に戻
り、かつＬＥＤ３８への電流Ｉ₁ の供給が停止され、Ｌ
ＥＤ３８の発光が停止される（ステップＳ２２）。

【００７９】上記実施の形態では、動画の補助光撮影モ
ードの場合には、図７（Ａ）に示すように電流Ｉ₁ を連
続的にＬＥＤ３８に流すようにしたが、これに限らず、
図７（Ｂ）に示すように電流Ｉ₁ の４倍の電流Ｉ₂ をデ
ューティ比が１：３となるように流し、そのパルス電流
の時間平均電流が電流Ｉ₁ となるようにしてもよい。ま
た、動画の補助光撮影モード時には、ＣＣＤ１１４での
電荷蓄積時間のみＬＥＤ３８に電流を流すようにしても
よく、これにより、消費電力の無駄を省くことができ
る。

【００８０】また、上記実施の形態では、静止画の補助
光撮影モード時にオートストロボによりＬＥＤ３８の発
光光量を制御するようにしたが、被写体輝度及びじ被写
体距離によって事前に発光光量を決定し、その決定した
発光光量が露光時間（シャッタースピードの時間）内に
発光されるようにＬＥＤ３８の発光輝度を決定して発光
させるようにしてもよい。

【００８１】図８はスローシャッター撮像を実施した場
合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝
度との関係を示す図である。

【００８２】利用者がスローシャッター撮像を指示する
と、時刻Ｔ０からシャッターが開き始めて、時刻Ｔ１か
らＬＥＤが露光輝度に合わせて発光時間Ｔｆの間発光を
開始する。尚、露光時間ＴｓはＴ０からＴ４までと定義
し、発光時間ＴｆはＴ１からＴ３までと定義する。同図
では、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とは異なる時刻に設定
してあるが、本発明はこの実施の形態に限定されるもの
ではなく、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とが同一の時刻で
あっても本発明の目的を達成することが可能となる。ま
た、Ｔ０とＴ２、Ｔ１とＴ２、Ｔ３とＴ４、Ｔ３とＴ５
とがそれぞれ同一の時刻であってもよい。いずれにせ
よ、シャッタースピードと同等の時間、補助光の発光を
実施することが可能となっている。

【００８３】図９はハイスピードシャッター撮像を実施
した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する
発光輝度との関係を示す図である。

【００８４】利用者がハイスピードシャッター撮像を指
示すると、時刻Ｔ１０からシャッターが開き始めて、時
刻Ｔ１１からＬＥＤが露光輝度に合わせて発光時間Ｔｆ
１の間発光を開始する。尚、露光時間Ｔｓ１は図８の場
合と同様に、Ｔ１０からＴ１４までと定義し、発光時間
Ｔｆ１はＴ１１からＴ１３までと定義する。同図では、
Ｔ１０とＴ１１及びＴ１４とＴ１５とは異なる時刻に設
定してあるが、本発明はこの実施の形態に限定されるも
のではなく、Ｔ１０とＴ１１及びＴ１４とＴ１５とが同
一の時刻であっても本発明の目的を達成することが可能
となる。また、Ｔ１０とＴ１２、Ｔ１１とＴ１２、Ｔ１
３とＴ１４、Ｔ１３とＴ１５とがそれぞれ同一の時刻で
あってもよい。

【００８５】このように、ＬＥＤ特有の発光時間とその
ときの許容発光電流との関係に基づいて算出した電流
値、又は供給する電流のデューティ比にてＬＥＤを発光
することによってＬＥＤの発光特性を有効に利用するこ
とが可能となる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るカメラ
の発光装置によれば、半導体発光素子の発光特性を有効
に利用し、静止画撮影時の補助光（瞬間発光）のように
発光時間が短い場合に、連続発光させる場合の許容発光
電流と比較して大きな電流を流すようにしたため、半導
体発光素子の潜在能力を十分に発揮させ、短時間に強い
光を発光させることができる。また、動画撮影のように
連続的に補助光を発光させる必要がある場合には、連続
発光させる場合の許容発光電流を流すように電流値を切
り換えるようにしたため、動画撮影時の補助光の発光も
可能となる。

【００８７】また、本発明に係る半導体発光素子によれ
ば、半導体発光部に接触して該半導体発光素子が発する
熱を一時的に吸収する蓄熱部を設けるようにしたため、
半導体発光部の温度上昇を抑制することができ、半導体
発光部に大きな電流をより長く流すことができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発光装置付きカメラの信号処理系
ブロック図

【図２】半導体発光手段の発光時間とそのときの許容発
光電流との関係を示す図

【図３】本発明に係る半導体発光手段の蓄熱構造を示す
図

【図４】本発明に係る半導体発光手段の他の構成例を示
す図

【図５】カメラに内蔵されている発光装置の信号処理系
ブロック図

【図６】補助光撮影時のＬＥＤの発光制御を説明するた
めに用いたフローチャート

【図７】動画の補助光撮影時にＬＥＤに流す電流値の一
例を示す図

【図８】スローシャッター撮像を実施した場合における
カメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係
を示す図

【図９】ハイスピードシャッター撮像を実施した場合に
おけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度と
の関係を示す図

【符号の説明】

２５…ＲＯＭ、３４…受光センサ、３６…光源部、３７
…反射傘、３８…ＬＥＤ、３９…配線基板、４０…電
池、４２…電圧可変回路、５２…システムコントロー
ラ、５４…調光回路、５６…温度センサ、６０…発光
部、６２…端子、６４…蓄熱部、１００…カメラ、１１
０…撮影レンズ、１１２…シャッタ・絞り、１１４…固
体撮像素子（ＣＣＤ）、１２６…デジタル信号処理回
路、１３８…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４０…カメラ
操作部、１４６…発光装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光ダイオード等の半導体発光素子を備
   えたカメラの発光装置において、 電力が連続的に供給されて発光する際の許容発光電流と
   して第１の電流に規定されている前記半導体発光素子
   と、 前記カメラでの静止画の補助光撮影時に前記第１の電流
   よりも大きな第２の電流を前記半導体発光素子に流し、
   該半導体発光素子を高輝度発光させる発光制御手段と、 を備えたことを特徴とするカメラの発光装置。
2. 【請求項２】 前記発光制御手段は、前記第１の電流の
   ２倍以上の第２の電流を流すことを特徴とする請求項１
   のカメラの発光装置。
3. 【請求項３】 前記カメラは、静止画撮影と動画撮影と
   が可能なデジタルカメラであり、前記発光制御手段は、
   静止画の補助光撮影時に前記第２の電流を前記半導体発
   光素子に短時間だけ流して前記半導体発光素子を高輝度
   短時間発光させ、動画の補助光撮影時に前記第１の電流
   以下の電流を前記半導体発光素子に連続的に流して前記
   半導体発光素子を低輝度長時間発光させることを特徴と
   する請求項１又は２のカメラの発光装置。
4. 【請求項４】 前記発光制御手段は、前記動画の補助光
   撮影時に前記デジタルカメラの撮像手段での露光時間だ
   け前記第１の電流を前記半導体発光素子に間欠的に流す
   ことを特徴とする請求項３のカメラの発光装置。
5. 【請求項５】 静止画の補助光撮影と動画の補助光撮影
   とを切り替える補助光切替手段を有し、前記発光制御手
   段は前記補助光切替手段での切替操作に応じて前記半導
   体発光素子に流す電流を変えることを特徴とする請求項
   ３のカメラの発光装置。
6. 【請求項６】 発光ダイオード等の半導体発光素子を備
   えたカメラの発光装置において、 電力が連続的に供給されて発光する際の許容発光電流と
   して第１の電流に規定されている前記半導体発光素子
   と、 前記第１の電流よりも大きな第２の電流であって、予め
   取得している露光時間に応じて該露光時間が短くなるに
   したがって大きくなる第２の電流を算出する電流算出手
   段と、 前記カメラでの静止画の補助光撮影時に前記第２の電流
   を前記半導体発光素子に流し、該半導体発光素子を高輝
   度発光させる発光制御手段と、 を備えたことを特徴とするカメラの発光装置。
7. 【請求項７】 前記発光制御手段は、前記露光時間が最
   短時に前記半導体発光素子に供給可能な第３の電流をパ
   ルス幅制御し、パルス幅制御された第３の電流の平均電
   流が前記第２の電流になるように制御することを特徴と
   する請求項６のカメラの発光装置。
8. 【請求項８】 前記半導体発光素子は、光を発する半導
   体発光部と、前記半導体発光部に接触して設けられ、前
   記半導体発光素子が発する熱を一時的に吸収し、該半導
   体発光部の発熱を抑制する蓄熱部とを有することを特徴
   とする請求項１又は６のカメラの発光装置。
9. 【請求項９】 発光ダイオード等の半導体発光素子にお
   いて、 光を発する半導体発光部と、 前記半導体発光部に接触して設けられ、前記半導体発光
   素子が発する熱を一時的に吸収し、該半導体発光部の発
   熱を抑制する蓄熱部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。