JP2006259407A - Imaging apparatus and control method for illuminating device - Google Patents
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Description
本発明は、撮影装置及び照明装置の制御方法に関し、特に、光源としてRGBのLEDを用いる撮影装置及び照明装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a photographing apparatus and a lighting device control method, and more particularly, to a photographing apparatus and a lighting device control method using RGB LEDs as light sources.
従来の撮影装置においては、フラッシュ光源としてXe放電管(キセノン放電管)を発光させるストロボが一般的であった。 In a conventional photographing apparatus, a strobe that emits light from a Xe discharge tube (xenon discharge tube) is generally used as a flash light source.
しかし、ストロボを発光させるには通常300V以上の高電圧を印加しなければならないので、DC/DCコンバータなどの昇圧回路や、大電流を瞬時に発生させることのできる大容量のコンデンサを設ける必要がある。また、Xe放電管を発光させるためのトリガ回路や、発光量を適正に制御するための調光回路などの複雑な回路が必要となり、撮影装置の小型化、ローコスト化を妨げる大きな要因となっていた。 However, since a high voltage of 300 V or higher is usually applied to make the strobe emit light, it is necessary to provide a booster circuit such as a DC / DC converter and a large-capacity capacitor capable of generating a large current instantaneously. is there. In addition, complicated circuits such as a trigger circuit for causing the Xe discharge tube to emit light and a dimming circuit for appropriately controlling the light emission amount are required, which is a major factor that hinders downsizing and cost reduction of the photographing apparatus. It was.
また、Xe放電管を用いたストロボでは、上記の大容量のコンデンサを充電するのに時間かかるため、シャッターチャンスにストロボ撮影ができないといった多くの問題点を抱えていた。 In addition, the strobe using the Xe discharge tube has a number of problems that it takes time to charge the above-mentioned large-capacity capacitor, so that the strobe photography cannot be performed at a photo opportunity.
ところで、近年においては、写真フィルムの感度がISO感度800〜1600まで上昇し、さらに、デジタルスチルカメラ(電子カメラ)のCCD(電荷結合素子)撮像素子の感度も上昇しているので、照明として従来のストロボのような大光量が必要ではなくなっている。 By the way, in recent years, the sensitivity of photographic film has increased to ISO sensitivity 800 to 1600, and further, the sensitivity of a CCD (charge coupled device) image sensor of a digital still camera (electronic camera) has also increased. A large amount of light like a strobe is no longer necessary.
そこで、近年では、赤、緑、青、白などの発光色を有する高輝度LED(発光ダイオード)を用いて被写体の照明を行う撮影装置が多く利用されている。 Therefore, in recent years, many photographing apparatuses that illuminate a subject using high-intensity LEDs (light-emitting diodes) having emission colors such as red, green, blue, and white have been used.
LEDを用いた撮影装置に関する技術としては、以下のものが知られている。 The following are known as techniques relating to an imaging device using an LED.
特許文献1では、白色発光ダイオードを複数備え、被写体との距離に応じて前記白色発光ダイオードを選択的に発光させる撮影用照明装置の技術が提案されている。また、特許文献2では、白色発光ダイオードを複数備え、測距手段と測光手段とで検知された情報に基づいて前記白色発光ダイオードを選択的に発光させる撮影用照明装置の技術が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 proposes a technique of a photographing illumination device that includes a plurality of white light emitting diodes and selectively emits the white light emitting diodes according to the distance from the subject.
また、特許文献3、特許文献4では、RGBの各色LEDを用い、ストロボ光が所望の色温度になるように各LEDの発光量を調整して照明を行うストロボ撮影装置の技術が提案されている。
しかし、上記の技術は、以下の問題点を有している。 However, the above technique has the following problems.
特許文献1及び2の技術では、白色LEDのみを用いているため、撮影環境の色温度に対する微調整を行うことができず、場合によっては不鮮明な写真が形成されてしまうという問題点がある。
In the techniques of
また、特許文献3及び4の技術では、ストロボ撮影時に全LED(R+G+B)分の大電流を流す必要があり、電源電圧に負担がかかってしまい電池電源の寿命が低下してしまうという問題点がある。
Further, in the techniques of
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、RGBの各色LED(発光ダイオード)を用いた撮影装置において、電源電圧に負担をかけることなく被写体を照明することのできる撮影装置及び照明装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an imaging apparatus using RGB color LEDs (light emitting diodes), an imaging apparatus capable of illuminating a subject without imposing a burden on the power supply voltage, and It is an object of the present invention to provide a method for controlling a lighting device.
請求項1記載の発明は、R、G、Bの各色の発光ダイオードを有する照明装置により露光中の被写体を照明する撮影装置であって、前記照明装置は、前記各色の発光ダイオードを1色ずつ連続的に点灯させることで前記露光中の被写体を照明することを特徴とする撮影装置である。
The invention described in
請求項2記載の発明は、請求項1記載の撮影装置において、前記照明装置の前記被写体を照明する照明時間により照明の輝度を調整することを特徴する。 According to a second aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the first aspect, the luminance of the illumination is adjusted according to an illumination time for illuminating the subject of the illumination device.
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の撮影装置において、前記各色の発光ダイオードの点灯時間の比率により照明の色温度を調整することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the first or second aspect, the color temperature of illumination is adjusted by a ratio of lighting times of the light emitting diodes of the respective colors.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の撮影装置において、前記撮影装置は、撮影条件を読み取る読取手段を有し、前記読取手段により読み取られた前記撮影条件に応じて、前記被写体を照明する前記照明時間および前記各色の発光ダイオードの前記点灯時間比率を決定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the third aspect, the photographing apparatus includes a reading unit that reads a photographing condition, and illuminates the subject according to the photographing condition read by the reading unit. The illumination time and the lighting time ratio of the light emitting diodes of the respective colors are determined.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の撮影装置において、前記撮影条件は、前記被写体までの距離、前記被写体の色温度、前記撮影装置の絞り、前記撮影装置の画像増幅率、のうち少なくとも1つであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the fourth aspect, the photographing condition includes a distance to the subject, a color temperature of the subject, an aperture of the photographing device, and an image amplification factor of the photographing device. It is characterized by being at least one.
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の撮影装置において、前記各色の発光ダイオードに流れる電流量が、各色毎に略同一であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the amount of current flowing through the light emitting diode of each color is substantially the same for each color.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の撮影装置において、前記各色の発光ダイオードは、各色毎に複数個設けられていることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the imaging apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein a plurality of the light emitting diodes for each color are provided for each color.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の撮影装置において、前記複数個設けられた各色の発光ダイオードにおいて、R−発光ダイオードは直列接続で配列され、G−発光ダイオード及びB−発光ダイオードは並列接続で配列されていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the seventh aspect, in the plurality of light emitting diodes of each color, R-light emitting diodes are arranged in series, and the G-light emitting diode and the B-light emitting diode are They are arranged in parallel connection.
請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれか1項に記載の撮影装置において、前記照明装置の前記被写体を照明する照明時間が前記撮影装置の露光時間よりも長い場合には、画像増幅率を変更することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the imaging apparatus according to any one of
請求項10記載の発明は、請求項9記載の撮影装置において、前記画像増幅率の変更を行っても前記照明装置の前記被写体を照明する照明時間が前記撮影装置の露光時間よりも長い場合には、その旨を外部に報知する報知手段を有することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the ninth aspect, when the illumination time for illuminating the subject of the lighting device is longer than the exposure time of the photographing device even if the image amplification factor is changed. Has an informing means for informing the outside to that effect.
請求項11記載の発明は、R、G、Bの各色の発光ダイオードを用いて露光中の被写体を照明する照明装置の制御方法であって、前記各色の発光ダイオードを1色ずつ連続的に点灯させ、前記照明装置の前記被写体を照明する照明時間により照明の輝度を調整し、前記各色の発光ダイオードの点灯時間の比率により照明の色温度を調整することを特徴とする照明装置の制御方法である。 The invention according to claim 11 is a method of controlling an illuminating device that illuminates a subject under exposure using light emitting diodes of R, G, and B colors, wherein the light emitting diodes of each color are continuously turned on one by one. And adjusting the brightness of the illumination according to the illumination time for illuminating the subject of the illumination device, and adjusting the color temperature of the illumination according to the ratio of the lighting times of the light emitting diodes of the respective colors. is there.
請求項12記載の発明は、請求項11記載の照明装置の制御方法において、前記被写体を照明する前記照明時間および前記各色の発光ダイオードの前記点灯時間比率は、撮影条件に応じて決定されることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of controlling an illuminating device according to the eleventh aspect, the illumination time for illuminating the subject and the lighting time ratio of the light emitting diodes of the respective colors are determined according to shooting conditions. It is characterized by.
本発明では、各色LEDの点灯タイミングをそれぞれずらして点灯制御を行う。なお、照明輝度についてはLEDの点灯時間で制御し、色温度については各色LEDの点灯時間比で制御する。このように制御することにより、照明装置のLEDに供給される電流を平均化(一定値化)することができる。これにより、電源からの負荷電流を一定にすることや電圧降下を小さくすることができ、電池寿命の低下を防止することが可能となる。 In the present invention, lighting control is performed by shifting the lighting timing of each color LED. The illumination brightness is controlled by the LED lighting time, and the color temperature is controlled by the lighting time ratio of each color LED. By controlling in this way, the electric current supplied to LED of an illuminating device can be averaged (it makes constant value). As a result, the load current from the power source can be made constant, the voltage drop can be reduced, and the battery life can be prevented from decreasing.
まず、図1を参照して、本実施形態の撮影装置の構成を説明する。 First, with reference to FIG. 1, the structure of the imaging device of this embodiment is demonstrated.
撮影装置10は、CPU11と、鏡胴ユニット12と、CCD13と、画像処理回路14と、ROM15と、RAM16と、メインメモリ17と、SRAM18と、SDRAM19と、メモリカード20と、補助メモリ21と、液晶モニタ22と、操作パネル23と、レリーズボタン24と、外部I/O25と、音声記録部26と、音声再生部27と、測光センサ28と、測距センサ29と、LED照明装置30と、から構成される。
The photographing apparatus 10 includes a CPU 11, a lens barrel unit 12, a CCD 13, an image processing circuit 14, a
CPU11は、プログラムに従って撮影装置10の動作制御を行う。また、画像処理回路14の出力データに、ホワイトバランス設定、ガンマ設定、JPEG圧縮/伸張を行う。また、画像データのサイズの補間処理(拡大/縮小)や輝度データ、色差データの変換制御を行う。 The CPU 11 controls the operation of the photographing apparatus 10 according to a program. Also, white balance setting, gamma setting, and JPEG compression / decompression are performed on the output data of the image processing circuit 14. Also, interpolation control (enlargement / reduction) of image data size and conversion control of luminance data and color difference data are performed.
鏡胴ユニット12は、被写体の画像をCCD13に取り込むレンズ(ズーム/フォーカス)、絞り、メカシャッタと、これらを動かすモータドライバ等から構成され、CPU11により駆動制御される。 The lens barrel unit 12 includes a lens (zoom / focus) for taking an image of a subject into the CCD 13, a diaphragm, a mechanical shutter, a motor driver for moving these, and the like, and is driven and controlled by the CPU 11.
CCD13は、鏡胴ユニット12から取り込まれた画像を光電変換する。 The CCD 13 photoelectrically converts the image captured from the lens barrel unit 12.
画像処理回路14は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリング回路、利得調整回路、デジタル信号変換回路を有し、CCD13から送られてきた被写体画像データにこれらの画像処理を施す。 The image processing circuit 14 includes a correlated double sampling circuit for removing image noise, a gain adjustment circuit, and a digital signal conversion circuit, and performs these image processes on the subject image data sent from the CCD 13.
ROM15は、CPU11の制御プログラムや制御パラメータを保持する。撮影装置10の電源がON状態になると、該制御プログラムはメインメモリ17にロードされる。CPU11は、このプログラムに従って撮影装置10各部の動作制御を行う。なお、制御に必要なデータ等は一時的にRAM16、SRAM18に保存される。
The
なお、このROM15として書き換え可能なフラッシュROMを使用することで、制御プログラムや制御パラメータの変更を行うことが可能となり、装置機能のバージョンアップを容易に行うことができる。
Note that by using a rewritable flash ROM as the
SDRAM19は、CPU11において画像データに各種処理を施す際に画像データを一時的に保存する。保存される画像データとしては、CCD13から画像処理回路14を経由して取りこまれ、ホワイトバランス設定/ガンマ設定が行われた「RAW−RGB画像データ」、輝度データ/色差データ変換が行われた「YUV画像データ」、JPEG圧縮された「JPEG画像データ」が挙げられる。 The SDRAM 19 temporarily stores image data when the CPU 11 performs various processes on the image data. As saved image data, “RAW-RGB image data” obtained by white balance setting / gamma setting and luminance data / color difference data conversion are obtained from the CCD 13 via the image processing circuit 14. “YUV image data” and “JPEG image data” compressed with JPEG are listed.
メモリカード20は、撮影装置10に着脱可能な構成の記憶手段である。これに画像データを記憶させることで機器間での画像データのやり取りが可能となる。
The
補助メモリ21は、撮影装置10にメモリカード20が装着されていないに、撮影した画像データを保持する補助的なメモリである。
The
液晶モニタ22は、撮影前の被写体の監視、撮影した画像の確認、メモリカード20や補助メモリ21に記録される画像データの表示、撮影装置10の電池残量や撮影モードなどの表示を行う。
The liquid crystal monitor 22 monitors a subject before photographing, confirms a photographed image, displays image data recorded in the
操作パネル23は、撮影モード変更などのユーザからの各種入力を受け付ける。レリーズボタン24は、撮影実行のトリガとなるスイッチであり、このボタンが押下されると鏡胴ユニット12のメカシャッタが開き、被写体画像が撮影装置10に取り込まれる。
The operation panel 23 accepts various inputs from the user such as a change in shooting mode. The
外部I/O25は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うための入出力回路である。
The external I /
音声記録部26は外部音を録音する部位であり、音声信号を入力するマイクと、入力された音声信号を増幅するマイクAMPと、増幅された音声信号を記録する音声記録回路と、から構成される。
The
音声再生部27は音声を出力する部位であり、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路と、変換された音声信号を増幅しスピーカーを駆動するためのオーディオAMPと、音声信号を出力するスピーカーと、から構成される。
The
測光センサ28は、被写体の色温度の測定を行う。
The
測距センサ29は、撮影装置10から被写体までの距離の測定を行う。
The
LED照明装置30は、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色LED(発光ダイオード)から構成され、撮影実行時の被写体を照明する。
The
図2に、LED照明装置30の構成を示す。各色LED32毎に対応する制御信号がCPU11から駆動回路31に発信されており、この信号に基づいて各色LED32の点灯/消灯が制御される。
FIG. 2 shows the configuration of the
次に、本実施形態におけるLED照明装置30の照明制御について説明する。
Next, illumination control of the
本実施形態では、LED照明装置30の各色LED32の点灯タイミングをずらして点灯制御を行う。また、LED照明装置30の照明輝度についてはLED32の点灯時間で制御し、LED照明装置30の色温度については各色LED32の点灯時間比(点灯時間割合)で制御する。このように制御することにより、照明装置のLEDに供給される電流を平均化(一定値化)することができる。これにより、従来の撮影装置のように大きな電流を流す必要がなくなり、電源からの負荷電流を一定にすることや電圧降下を小さくすることができ、電池寿命の低下を防止することが可能となる。
In the present embodiment, lighting control is performed by shifting the lighting timing of each
以下、図面を参照して具体的に説明する。図3は、本実施形態のLED照明装置30の照明制御フローを示す。
Hereinafter, specific description will be given with reference to the drawings. FIG. 3 shows an illumination control flow of the
まず、CPU11は、撮影条件の読み込みを行う(S101)。ここでいう撮影条件とは、被写体までの距離(撮影距離)、被写体の色温度状態、絞り、画像増幅率等の条件のことである。なお、被写体までの距離は測距センサ28を用いて、被写体の色温度状態は測光センサ29を用いて測定する。なお、撮影条件の読み込みは、レリーズボタン24が押されてからメカシャッタが開いて被写体を取り込むまでの間に行われる。
First, the CPU 11 reads photographing conditions (S101). The shooting conditions here are conditions such as the distance to the subject (shooting distance), the color temperature state of the subject, the aperture, and the image amplification factor. The distance to the subject is measured using the
次に、CPU11は、読み込まれた撮影条件に基づいて、LED照明装置30の照明制御データを取得する(S102)。なお、照明制御データとは、LED32の点灯時間及びLED32の点灯時間比を取り決めるデータのことである。この照明制御データはROM15にデータテーブルとして予め記憶されている。
Next, the CPU 11 acquires illumination control data of the
次に、CPU11は、LED照明撮影モードになっているか否かの判断を行う(S103)。LED照明撮影モードになっていない場合には(S104/No)、LED照明装置30の照明制御を行う必要がないのでそのまま被写体の撮影動作(露光動作)に入る(S106)。
Next, the CPU 11 determines whether or not the LED illumination shooting mode is set (S103). When it is not in the LED illumination photographing mode (S104 / No), it is not necessary to perform the illumination control of the
他方、LED照明撮影モードになっている場合には(S104/Yes)、取得した照明制御データに基づいてLED照明装置30の照明制御を行い、撮影を行う(S105、S106)。なお、照明の照明輝度についてはLED32の点灯時間で、照明の色温度については各色LED32の点灯時間比で制御、調整する。
On the other hand, when the LED illumination photographing mode is set (S104 / Yes), the illumination control of the
一例をあげて説明する。撮影条件読み込みの結果、適正な照明輝度を得るためのLED照明装置30の照明時間が10msecで、適正な色温度を得るための各色LED32の発光比がR:G:B=3:6:1の場合には、図4のように、照明時間10msecの間にR−LEDを3msec、G−LEDを6msec、B−LEDを1msecそれぞれ単独で点灯させる。なお、露光(メカシャッタが開いて被写体を取り入れている状態)中に照射された光は混色して積分されることが判明しているので、このように単独点灯を連続で行っても、全色点灯を行ったのと同じ色温度を得ることができる。
An example will be described. As a result of reading the photographing conditions, the illumination time of the
なお、本照明制御では、各色LED32に流す電流は一定にすること、すなわち定電流駆動させることが好ましい。このように制御することにより、LED照明装置30の照明制御を行う際に各色LED32に供給される電流の平均化を容易にすることが可能となる。また、温度変化や電源電圧変動などによる影響を軽減させることが可能となる。
In this illumination control, it is preferable that the current flowing through each
なお、上記の方法以外にも、各色LED32に流す電流比がR:G:B=3:6:1になるようにし、各色LED32を10msec毎に順に点灯させるようにしてもよい。
In addition to the above method, the ratio of currents flowing through the
また、LED照明装置30には各色LED32をそれぞれ複数個設けてもよい。このように構成することにより、照明輝度の増加、LED照明装置30の配光角度の増加を図ることができる。なお、各色LED32を複数個設けた場合に、そのLED個数は各色同数であっても各色毎に異なる個数であってもよい。
The
なお、R−LEDの点灯電圧はG−LED、B−LEDの点灯電圧の半分程度であるため、例えば各色LEDを2個ずつ配列する際には、図5のようにR−LEDを直列に配列し、G−LED、B−LEDは並列に配列することで回路効率を上げることが可能となる。 Since the lighting voltage of the R-LED is about half of the lighting voltage of the G-LED and the B-LED, for example, when arranging each LED of two colors, the R-LED is connected in series as shown in FIG. Arranging and arranging G-LEDs and B-LEDs in parallel makes it possible to increase circuit efficiency.
なお、上記の照明制御において、撮影条件から得られた照明輝度を達成するためのLED照明装置30の照明時間が露光時間(メカシャッタが開いている時間)をオーバーする場合には、撮影条件に対応する照明輝度が得られないことになる。
In the above-described illumination control, when the illumination time of the
そこで、図6の制御フローのように、撮影条件に対応する照明制御データにおいてLED照明装置30の照明時間が露光時間よりも長い場合には(S115/No)、画像の増幅率を変更し(S116)、増幅率を変更した状態での条件でLED照明装置30の照明制御データを取得する(S112)。そして、取得された照明制御データに基づいてLED照明装置30の照明制御を行い、露光/撮影を行う(S118、S119)。このように制御することにより様々な撮影条件下で撮影を行うことができ、ユーザに資することが可能となる。
Therefore, as in the control flow of FIG. 6, when the illumination time of the
なお、画像増幅率を変更しても照明時間が露光時間よりも長い場合、言い換えれば、撮影条件が撮影装置の能力を超えている場合には、液晶モニタ22あるいは操作パネル23上にアンダーや手ブレ警告等の通知を行うように制御する。このように制御することにより、ユーザに警告を与えることが可能となり、ユーザに資することが可能となる。 If the illumination time is longer than the exposure time even if the image amplification factor is changed, in other words, if the shooting condition exceeds the capability of the shooting apparatus, an under or hand on the liquid crystal monitor 22 or the operation panel 23 is displayed. Control to perform notification such as blur warning. By controlling in this way, it is possible to give a warning to the user and contribute to the user.
10 撮影装置
11 CPU
28 測光センサ
29 測距センサ
30 LED照明装置
32 LED(R、G、B)
10 photographing device 11 CPU
28
Claims (12)
前記照明装置は、前記各色の発光ダイオードを1色ずつ連続的に点灯させることで前記露光中の被写体を照明することを特徴とする撮影装置。 An imaging device that illuminates a subject under exposure by an illumination device having light emitting diodes of R, G, and B colors,
The illuminating device illuminates the subject under exposure by continuously lighting the light emitting diodes of the respective colors one by one.
前記読取手段により読み取られた前記撮影条件に応じて、前記被写体を照明する前記照明時間および前記各色の発光ダイオードの前記点灯時間比率を決定することを特徴とする請求項3記載の撮影装置。 The photographing apparatus has a reading means for reading photographing conditions,
4. The photographing apparatus according to claim 3, wherein the illumination time for illuminating the subject and the lighting time ratio of the light emitting diodes of the respective colors are determined in accordance with the photographing condition read by the reading unit.
前記各色の発光ダイオードを1色ずつ連続的に点灯させ、
前記照明装置の前記被写体を照明する照明時間により照明の輝度を調整し、
前記各色の発光ダイオードの点灯時間の比率により照明の色温度を調整することを特徴とする照明装置の制御方法。 A method for controlling an illumination device that illuminates a subject under exposure using light emitting diodes of R, G, and B colors,
The light emitting diodes of each color are continuously lit one by one,
Adjusting the brightness of the illumination according to the illumination time for illuminating the subject of the illumination device;
A method for controlling an illumination device, comprising: adjusting a color temperature of illumination according to a ratio of lighting times of light emitting diodes of the respective colors.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |