JP2005338280A - 撮影用照明装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】照射角の変更を迅速に行う撮影用照明装置を提供する。
【解決手段】複数の発光体３２で照明装置３０を構成し、点灯させる発光体３２の数量を変えて必要な照射角を得る。照射角は、撮影画角内を適切に照明するように、撮影レンズの焦点距離情報に応じて決定する。この方式によれば、従来技術と異なり、機械的な移動機構を不要にして照明装置３０を小型・軽量に構成できる。また、照射角の変更は発光体３２を構成するＬＥＤＡ１〜ＬＥＤＡ７の点灯／非点灯を決定するだけでよく、機械的な移動動作を行う場合に比べて照射角変更を迅速に行うことができる。ＬＥＤＡ１〜ＬＥＤＡ７は白色ＬＥＤで構成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、撮影時に被写体を照明するカメラの照明装置に関する。

撮影時に被写体を照明する撮影用照明装置において、カメラの撮影レンズの撮影画角に応じて照明光の照射角を変更する技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、発光体であるキセノン管を反射傘に対して移動可能に構成することにより、キセノン管による照明光の照射角を可変にする技術が開示されている。

特開２００２−９３２０７号公報

発光体を機械的に移動させる方式では、照射角の変更動作に時間がかかってしまう。

本発明による撮影用照明装置は、複数の電流制御型の発光体を有し、複数の発光体が発する光で被写体を照明する照明手段と、照明手段による照明光の照射角を指示する信号に応じて発光体の点灯および消灯を制御する照明制御手段とを備えることを特徴とする。この場合の照明制御手段は、複数の発光体のうち撮影領域の周辺部を照明する発光体を非点灯にして照射角を狭め、非点灯の発光体を点灯させて照射角を広げることもできる。
撮影領域の周辺部を照明する発光体の配設密度が撮影領域の中央部を照明する発光体の配設密度より高くなるように照明手段を構成してもよい。
撮影領域の周辺部を照明する発光体の発光輝度を撮影領域の中央部を照明する発光体の発光輝度より高めるように照明制御手段を構成してもよい。
撮影領域の中央部を照明する発光体の配設密度が撮影領域の周辺部を照明する発光体の配設密度より高くなるように照明手段を構成してもよい。
撮影領域の中央部を照明する発光体の発光輝度を撮影領域の周辺部を照明する発光体の発光輝度より高めるように照明制御手段を構成してもよい。
撮影領域の周辺部および中央部におけるガイドナンバーを合致させるように発光体を配設して照明手段を構成してもよい。
発光体を白色ＬＥＤによって構成するとよい。
本発明によるカメラは、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の撮影用照明装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影用照明装置による照射角の変更を迅速に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による電子カメラシステムを説明する図である。図１において、電子カメラ本体１０に交換可能な撮影レンズ２０が装着されている。また、電子カメラ１０のアクセサリシュー（不図示）に照明装置３０が装着されている。

図２は、図１の電子カメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。図２において、照明装置３０はＬＥＤ（発光ダイオード）３２およびこの発光回路３１を含み、電子カメラ本体１０に装着される。照明装置３０は、アクセサリシューに設けられている不図示の通信用接点を介して電子カメラ本体１０側のＣＰＵと通信を行い、ＬＥＤ３２の発光（点灯）や消灯を指示する信号、発光輝度を指示する信号などを受信する。

電子カメラ本体１０のＣＰＵ１０１は、ＡＳＩＣなどによって構成される。ＣＰＵ１０１は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。

撮影レンズ２０を通過して電子カメラ本体１０に入射した被写体光束は、シャッタ（不図示）を介して撮像素子１２１へ導かれる。撮像素子１２１は、ＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。撮像素子１２１は被写体光束による像を撮像し、撮像信号をＡ／Ｄ変換回路１２２へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２２は、アナログ撮像信号をディジタル信号に変換する。

ＣＰＵ１０１は、ディジタル変換後の画像データにホワイトバランス処理などの画像処理を行う他、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮された画像データを伸長する伸長処理などを行う。記録媒体１２６は、電子カメラ本体１０に対して着脱可能なメモリカードなどによって構成される。記録媒体１２６には、画像処理後の画像データが記録される。

画像再生回路１２４は、非圧縮の画像データ（圧縮前の画像データもしくは伸長後の画像データ）を用いて再生表示用のデータを生成する。表示装置１２５は、たとえば、液晶表示モニタなどによって構成され、再生表示用データによる画像を表示する。

操作部材１０７は、レリーズボタン（不図示）の操作に連動するレリーズスイッチなどを含み、各スイッチに対応する操作信号をＣＰＵ１０１へ送出する。

レンズ位置検出装置１０２は、撮影レンズ２０内のズームレンズ（不図示）位置を検出し、検出信号をＣＰＵ１０１へ出力する。ズームレンズ位置検出信号は、焦点距離情報に対応する。測光装置１０３は、被写体光量を検出し、検出信号をＣＰＵ１０１へ出力する。

ＣＰＵ１０１は、測光装置１０３から出力された検出信号を用いて被写体輝度ＢＶを算出する。ＣＰＵ１０１は、照明装置３０が発光可能に設定されている場合、設定されている絞り値ＡＶ、設定されているシャッタ速度ＴＶ、上記算出した被写体輝度ＢＶ、および設定されている撮像感度ＳＶをそれぞれ用いて所定の露出演算を行い、照明装置３０から発光すべき光量を演算する。ＣＰＵ１０１はさらに、撮影画角内を適切に照明するように、焦点距離情報に応じて照明装置３０の照射角を決定する。

本発明は、照射角に応じてＬＥＤ３２の点灯／消灯状態を変化させるようにしたものである。

発光回路３１は、ＣＰＵ１０１からの発光指示に応じてＬＥＤ３２を点灯／消灯させる。ＣＰＵ１０１による発光指示は、発光開始信号、発光終了信号、各ＬＥＤから発する光量を指示する信号、および照明装置３０による照射角度を指示する信号を含む。ＣＰＵ１０１は、たとえば、シャッタ（不図示）が全開した後に照明装置３０が点灯するように発光開始信号を送信し、シャッタ（不図示）が閉鎖を始める前に消灯するように発光終了信号を送信する。

図３は、ＬＥＤ３２および発光回路３１の構成例を示す図である。図３において、ＬＥＤ３２はｎ個の白色ＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎによって構成される。各ＬＥＤは、それぞれ個別に点灯および消灯が可能である。周知のように、ＬＥＤはその定格範囲において駆動電流および発光強度（光パワー）間に比例関係を有する電流制御型デバイスである。ＣＰＵ１０１から送出された発光指示は、照明制御回路３３へ入力される。

照明制御回路３３は、ＣＰＵ１０１からの光量指示内容に基づいて点灯すべきＬＥＤへ供給する電流値を決定し、決定した電流値の電流を対応するＬＥＤへそれぞれ供給するようにＬＥＤ駆動回路３４へ指令を送る。これにより、点灯するＬＥＤの発光輝度が制御される。

各ＬＥＤの発光強度と供給電流との関係を示すデータは、あらかじめ実測結果がテーブル化され照明制御回路３３内の不揮発性メモリに格納されている。照明制御回路３３は、発光強度を引数として上記テーブルを参照して必要な供給電流を決定し、この電流値をＬＥＤ駆動回路３４へ指示する。ＬＥＤ駆動回路３４は、照明制御回路３３から送出される指令にしたがって電流を各ＬＥＤへ供給する。なお、電池Ｅは照明制御回路３３およびＬＥＤ駆動回路３４の電源である。

図４は、照明装置３０（図１）の発光窓３５を被写体側から見た図である。図４において、ｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎが円形状に並べて配設されている。各ＬＥＤからの光は、発光窓３５に形成されているレンズを通して被写体側へ射出される。ＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎは、それぞれが所定範囲を照明するように指向性を有するとともに、各ＬＥＤが照明する範囲は、それぞれの照明範囲の中心が異なるように構成されている。

図５は、各ＬＥＤによる照明範囲を説明する図であり、図４の一点鎖線Ａ−Ａ’による照明装置３０の断面図である。図５において、断面上に位置するＬＥＤの数を７つに省略して示している。ＬＥＤＡ１からの照明光は、レンズ３５によって図５の上部Ｕへ導かれる。また、ＬＥＤＡ４からの照明光は、レンズ３５によって図５の上下方向における中央部Ｃへ導かれる。さらにまた、ＬＥＤＡ７からの照明光は、図５の下部Ｄへ導かれる。同様に、ＬＥＤＡ２、ＬＥＤＡ３、ＬＥＤＡ５およびＬＥＤＡ６からの照明光は、それぞれ上述したＬＥＤＡ１、ＬＥＤＡ４、およびＬＥＤＡ７による照明範囲を補間するように、レンズ３５によって異なる位置へ導かれる。このように、ＬＥＤＡ７〜ＬＥＤＡ１は、それぞれが異なる範囲を照明する。中央部Ｃは、撮影領域の中央部に対応し、上部Ｕおよび下部Ｄは、撮影領域の周辺部に対応する。

図５ではレンズ３５の中心を含む垂直方向の断面図を例に説明したが、レンズ３５の中心を含む水平方向や斜め方向の各断面についても同様である。このように、複数のＬＥＤがそれぞれ異なる範囲を照明する結果、照明装置３０は撮影領域内を万遍なく照明する。なお、各ＬＥＤによる照明範囲は、隣接するＬＥＤの照明範囲と一部が重なるように構成されており、照明光がムラ無く配光される。

照明制御回路３３は、ＣＰＵ１０１からの照射角指示内容に基づいて点灯させるＬＥＤを決定し、決定したＬＥＤを点灯するようにＬＥＤ駆動回路３４へ指令を送る。これにより、照明装置３０による照射角が制御される。本実施形態では、ズームレンズが広角端に位置する状態でｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎを全て点灯させ、照射角度を最も広くする。ズームレンズが狭角側（望遠側）に位置する場合は、ズームレンズ位置に応じて点灯させるＬＥＤの数を減らし、照射角度を狭くする。

照明装置３０による照射角と点灯すべきＬＥＤとの関係を示すデータは、あらかじめテーブル化され照明制御回路３３内の不揮発性メモリに格納されている。照明制御回路３３は、焦点距離情報を引数としてテーブルを参照し、テーブルデータが示すＬＥＤを点灯するようにＬＥＤ駆動回路３４へ指示する。ＬＥＤ駆動回路３４は、照明制御回路３３から送出される指令にしたがって点灯すべきＬＥＤへ電流を供給する。

図６は、照明装置３０の照射角度を狭めた状態の発光窓３５を被写体側から見た図である。図６において、円形状に配設されているｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎのうち、外側に位置するＬＥＤが非点灯（消灯）にされている。黒く示されたＬＥＤは、非点灯のＬＥＤを表す。

図７は、照射角が狭められた状態のＬＥＤ３２による照明範囲を説明する図であり、図６の一点鎖線Ｂ−Ｂ’による照明装置３０の断面図である。図５と同様に、断面上に位置するＬＥＤの数を７つに省略して示している。図５と異なる点は、ＬＥＤＡ１、ＬＥＤＡ２、ＬＥＤＡ６およびＬＥＤＡ７が非点灯であるため、上部Ｕおよび下部Ｄが照明されない点である。

図８は、照射角がさらに狭められた状態の照明装置３０の発光窓３５を被写体側から見た図である。図８において、ｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎのうち、中央部に位置するＬＥＤのみが点灯されている。本実施形態では、ｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎの中央部のＬＥＤのみを点灯させ、その他を非点灯（消灯）にした状態の照射角度が最も狭くなり、ズームレンズが狭角端（テレ端）に位置する状態に対応する。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）複数の発光体（白色ＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎ）で照明装置３０を構成し、点灯させる発光体の数量を変えて必要な照射角を得るようにした。照射角は、撮影画角内を適切に照明するように、焦点距離情報に応じて決定する。この方式によれば、従来技術と異なり、機械的な移動機構を不要にして照明装置３０を小型・軽量に構成できる。また、照射角の変更はＬＥＤの点灯／非点灯を決定するだけでよく、機械的な移動動作を行う場合に比べて照射角変更を迅速に行うことができる。とくに、ズーム倍率を変えながら連写撮影する場合などに有効である。

（２）発光体を白色ＬＥＤで構成したので、キセノン管などの放電制御型光源に比べて消費電力を抑えられる上に、放電発光させるための高圧充電回路も不要にできる。また、ＬＥＤは供給する電流値に比例して発光輝度を変えられるので、光量調節も容易である。

上述した照明装置３０は、ＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎを円形状に配列したが、撮影画面（たとえば、横長）に合わせて横長の長方形状に配列してもよく、横方向に長い楕円形状に配列してもよい。

以上の説明では、レンズ３５を通過した各ＬＥＤからの光がそれぞれ異なる範囲を照明するようにした。この代わりに、各ＬＥＤに個別にレンズを設けることにより、レンズ３５を設けなくても個々のＬＥＤ自身がそれぞれ異なる範囲を照明するように構成してもよい。図９は、個別にレンズを配設したＬＥＤによる照明範囲を説明する図であり、照明装置の垂直方向の断面図である。ＬＥＤＢ１からの照明光は、図９の下部Ｄへ進む。また、ＬＥＤＢ４からの照明光は、図９の上下方向における中央部Ｃへ進む。さらにまた、ＬＥＤＢ７からの照明光は、図９の上部Ｕへ進む。同様に、ＬＥＤＢ２、ＬＥＤＢ３、ＬＥＤＢ５およびＬＥＤＢ６からの照明光は、それぞれ上述したＬＥＤＢ１、ＬＥＤＢ４、およびＬＥＤＢ７による照明範囲を補間するように異なる位置へ進む。

図９は、垂直方向の断面図の例であるが、照明装置の水平方向や斜め方向の各断面についても同様である。このように、複数のＬＥＤがそれぞれ異なる範囲を照明する結果、照明装置３０は撮影領域内を万遍なく照明する。なお、ＬＥＤによる照明範囲を隣接するＬＥＤの照明範囲と一部が重なるように構成し、照明ムラを抑える点は上記実施形態と同様である。

上記の説明では、図４に示したように、ｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎの配設密度を中央部と周辺部とで共通にした。一般に、照明装置で照明された被写体輝度は、撮影領域の中央部に比べて撮影領域の周辺部において低くなる。とくに、ズームレンズが広角側（ワイド側）に位置する状態では周辺部の光量低下が顕著になる。このような周辺部の光量落ちを防ぐため、撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤの配設密度を撮影領域の中央部を照明するＬＥＤの配設密度より高くして撮影領域周辺部の光量低下を補うとよい。

ＬＥＤの配設密度を変えずに、撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤの発光輝度を高めることにより、撮影領域の周辺部の光量落ちを防止してもよい。この場合には、照明制御回路３３が、撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤに対する供給電流値を撮影領域の中央部を照明するＬＥＤに対する供給電流値より大きくするようにＬＥＤ駆動回路３４へ指示する。

撮影領域の中央部の被写体輝度を高めるように光量制御を行うこともできる。ズームレンズが望遠側（テレ側）に位置する状態では、照明装置からの照明光がカメラ（照明装置）から離れている被写体へ届きにくくなる。このような遠方の被写体を照明するため、撮影領域の中央部を照明するＬＥＤの配設密度を撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤの配設密度より高くして撮影領域中央部を集中して照明するとよい。

ＬＥＤの配設密度を変えずに、撮影領域の中央部を照明するＬＥＤの発光輝度を高めることにより、撮影領域の中央部を明るく照明してもよい。この場合には、照明制御回路３３が、撮影領域の中央部を照明するＬＥＤに対する供給電流値を撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤに対する供給電流値より大きくするようにＬＥＤ駆動回路３４へ指示する。

広角撮影時と望遠撮影時とでガイドナンバーが合致するように構成してもよい。この場合には、撮影領域の中央部と周辺部とで輝度差が生じないように撮影領域の周辺部を照明するＬＥＤの配設密度を撮影領域の中央部を照明するＬＥＤの配設密度より高くする。さらに、ズームレンズが望遠側（テレ側）に位置するほど各ＬＥＤに対する供給電流値を大きくするように照明制御回路３３がＬＥＤ駆動回路３４へ指示する。

上述した説明では、各ＬＥＤの光がそれぞれ同等の大きさの照明範囲を照明する（同等の指向性を有する）例を説明した。この代わりに、たとえば、円形状に配設されているｎ個のＬＥＤ３２−１〜ＬＥＤ３２−ｎのうち、中央部に位置するＬＥＤ光の指向性を上記の説明通りとし、中央部より外側に位置するＬＥＤ光の指向性を中央部のＬＥＤ光の指向性よりゆるめてもよい。すなわち、中央部より外側に配設されるＬＥＤが、中央部に配設されているＬＥＤよりも広い照明範囲を照明する。

以上の説明では、外付けタイプの照明装置３０を例にあげて説明したが、照明装置をカメラ本体に内蔵させるようにしてもよい。

カメラ本体は電子カメラを例にあげて説明したが、銀塩カメラでもよい。

特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。発光体は、たとえば、白色ＬＥＤ３２−１〜３２−ｎによって構成される。照明手段は、たとえば、照明装置３０によって構成される。照明制御手段は、たとえば、照明制御回路３３によって構成される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態による電子カメラシステムを説明する図である。 図１の電子カメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。 ＬＥＤおよび発光回路の構成例を示す図である。 発光窓を被写体側から見た図である。 各ＬＥＤの照明範囲を説明する図である。 照射角度を狭めた状態の発光窓を見た図である。 照射角が狭められた状態の照明範囲を説明する図である。 照射角がさらに狭められた状態の発光窓を見た図である。 個別にレンズを配設したＬＥＤによる照明範囲を説明する図である。

符号の説明

１０…電子カメラ本体
２０…撮影レンズ
３０…照明装置
３１…発光回路
３２−１〜３２−ｎ、A1〜A7、B1〜B7…ＬＥＤ
３３…照明制御回路
３４…ＬＥＤ駆動回路
３５…発光窓（レンズ）
１０１…ＣＰＵ
１０２…レンズ位置検出装置
１２１……撮像素子

Claims (9)

1. 複数の電流制御型の発光体を有し、前記複数の発光体が発する光で被写体を照明する照明手段と、
   前記照明手段による照明光の照射角を指示する信号に応じて前記発光体の点灯および消灯を制御する照明制御手段とを備えることを特徴とする撮影用照明装置。
2. 請求項１に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明制御手段は、前記複数の発光体のうち撮影領域の周辺部を照明する発光体を非点灯にして照射角を狭め、前記非点灯の発光体を点灯させて照射角を広げることを特徴とする撮影用照明装置。
3. 請求項２に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明手段は、前記撮影領域の周辺部を照明する発光体の配設密度が前記撮影領域の中央部を照明する発光体の配設密度より高いことを特徴とする撮影用照明装置。
4. 請求項２に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明制御手段は、前記撮影領域の周辺部を照明する発光体の発光輝度を前記撮影領域の中央部を照明する発光体の発光輝度より高めることを特徴とする撮影用照明装置。
5. 請求項２に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明手段は、前記撮影領域の中央部を照明する発光体の配設密度が前記撮影領域の周辺部を照明する発光体の配設密度より高いことを特徴とする撮影用照明装置。
6. 請求項２に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明制御手段は、前記撮影領域の中央部を照明する発光体の発光輝度を前記撮影領域の周辺部を照明する発光体の発光輝度より高めることを特徴とする撮影用照明装置。
7. 請求項２に記載の撮影用照明装置において、
   前記照明手段は、前記撮影領域の周辺部および中央部におけるガイドナンバーを合致させるように発光体が配設されていることを特徴とする撮影用照明装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の撮影用照明装置において、
   前記発光体は、白色ＬＥＤによって構成されることを特徴とする撮影用照明装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の撮影用照明装置を備えたことを特徴とするカメラ。

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