JP4851283B2

JP4851283B2 - 撮影装置および発光方法

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Publication number: JP4851283B2
Application number: JP2006257148A
Authority: JP
Inventors: 亘平粟津
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Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2012-01-11
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Description

本発明は、撮像素子上に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置およびその撮影装置が備える発光手段の発光方法に関する。

近年、撮影装置においては、従来の発光管の代わりにＬＥＤを撮影補助光の発光源として用いようという動きがある（例えば特許文献１参照）。この特許文献１の技術では、複数のＬＥＤを２次元的に配列しておいて、焦点距離に応じてＬＥＤの発光数量を変えることによって焦点距離に応じた照射角で撮影補助光を被写体に向けて照射させている。また、特許文献１に記載されている様に複数のＬＥＤが２次元的に配列されていると、撮影補助光を発光させるほか、焦点距離調節中に多数のＬＥＤのうちの少なくとも一つを発光させることによりＡＦ補助光としてＬＥＤの発光を活用することもできる。

ところで、２次元的に配列されているＬＥＤを駆動して発光を行なわせ続けると、中央部のＬＥＤの放熱がうまく行なわれずに周辺のＬＥＤに比べて中央部のＬＥＤの温度が上昇してしまうことがある。もしも中央部のＬＥＤの温度が上昇しているにも拘らずそのまま複数のＬＥＤを駆動し続けると、温度上昇により中央部のＬＥＤに疲労が蓄積されついには中央部のＬＥＤが周辺部のＬＥＤよりも先に壊れてしまう恐れがある。
特開２００５−３３８２８０号公報

本発明は、上記事情に鑑み、発光部が備える、２次元的に配列された複数のＬＥＤそれぞれの寿命の均等化を図ることができる撮影装置、および発光方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の撮影装置は、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段と、
上記複数のＬＥＤそれぞれに電流を供給して発光させる駆動手段とを備え、
上記駆動手段は、上記複数のＬＥＤを発光させるにあたり、上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤに相対的に小さな電流を供給し、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに相対的に大きな電流を供給するものであることを特徴とする。

上記本発明の第１の撮影装置によれば、上記複数のＬＥＤを発光させるにあたり、上記駆動手段によって上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤには相対的に小さな電流が供給され、周辺部に配列されたＬＥＤには相対的に大きな電流が供給される。

そうすると、今までに比べて上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤには周辺部のＬＥＤに比べて相対的に小さな電流が供給されることになるので、中央部のＬＥＤの温度上昇が抑制され、いままでよりも中央部のＬＥＤに疲労が蓄積され難くなる。

その結果、中央部のＬＥＤの寿命が延び、周辺部のＬＥＤとの間の寿命の格差が是正され寿命の均等化が図られる。

ここで、上記駆動手段は、上記複数のＬＥＤを発光させるにあたり、上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤに相対的に小さなデューティ比の電流を供給することにより時間平均的に相対的に小さな電流を供給し、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに相対的に大きなディーティ比の電流を供給することにより時間平均的に相対的に大きな電流を供給するものであっても良い。

また、上記駆動手段が、上記複数のＬＥＤを発光させるにあたり、
上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤに相対的に短い時間幅のパルス電流を供給することにより時間平均的に小さな電流を供給し、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに相対的に長い時間幅のパルス電流を供給することにより時間平均的に大きな電流を供給するものであって、かつ上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤと周辺部に配列されたＬＥＤに交互にパルス電流を供給するものであっても良い。

また、上記目的を達成する本発明の第２の撮影装置は、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段と、
上記複数のＬＥＤそれぞれに電流を供給して発光させる駆動手段とを備え、
上記駆動手段は、上記複数のＬＥＤに、その複数のＬＥＤの温度上昇に応じて、温度上昇が激しいＬＥＤほど相対的に小さな電流を供給するものであることを特徴とする。

上記本発明の第２の撮影装置によれば、温度上昇が激しいＬＥＤほど小さな電流が供給され温度の上昇が抑制される。例えば複数のＬＥＤのうちの中央部のＬＥＤの温度と、周辺部のＬＥＤの温度とをそれぞれ検出することができる様にいくつかの温度センサを設けておいて、それらの温度センサにより検出された温度に応じて温度上昇が激しいＬＥＤほど相対的に小さな電流を供給する構成にすれば、温度上昇の激しいＬＥＤの更なる温度上昇が抑制される。

また、上記目的を達成する本発明の第３の撮影装置は、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段と、
上記複数のＬＥＤそれぞれに電流を供給して発光させる駆動手段とを備え、
上記発光手段は、撮影時に被写体に向けて撮影補助光を発光するとともに、焦点調節時には被写体に向けてＡＦ補助光を発光するものであり、
撮影補助光の発光にあたっては、上記複数のＬＥＤに電流を供給して該複数のＬＥＤを発光させ、ＡＦ補助光の発光にあたっては、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量の電流を供給してその周辺部に配列されたＬＥＤを主な光量で発光させるものであることを特徴とする。

上記ＡＦ補助光の発光にあたっては、すべてのＬＥＤを発光させる必要がないので、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量の電流を供給して主な光量で発光を行なわせると、周辺部のＬＥＤの使用頻度が高まり、中央部のＬＥＤの疲労と周辺部のＬＥＤの疲労とが平均化される。

ここで、上記複数のＬＥＤは、いずれも画角内全域に向けて発光するものであると良い。

そうすると、中央のＬＥＤの電流を相対的に小さくして発光を行なわせても、全体の数を調節しておけば全体として撮影補助光として必要な光量が得られる。

また、上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤは画角内全域に向けて発光するものであり、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤは画角内の中央部に向けて発光するものであっても良い。

そうすると、中央部の光量が増えて主要被写体があるところに集中的に撮影補助光が照射される。またＡＦ補助光を発光させるにあたっては、中央部に向けて周辺のＬＥＤから発光が行なわれるため、中央に存在することが多い被写体に向けて効率的にＡＦ補助光が照射される。

上記目的を達成する本発明の第４の撮影装置は、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段と、
上記複数のＬＥＤそれぞれに電流を供給して発光させる駆動手段とを備え、
上記発光手段は、異なる光を発する複数種類のＬＥＤで構成され、発光効率が相対的に高い種類のＬＥＤを中央部に配列し、発光効率が相対的に低い種類のＬＥＤを周辺に配列したものであることを特徴とする。

上記本発明の第４の撮影装置によれば、中央部には相対的に発光効率の高いＬＥＤが配列されているので、上記駆動手段によってその中央部に配列されているＬＥＤには相対的に小さな電流が流されることにより駆動されてもＬＥＤからは所定の光量の発光が行なわれる。このときには相対的に小さな電流が流されるので中央のＬＥＤの温度上昇は小さくなる。一方、周辺部には発光効率が相対的に低いＬＥＤが配列されているので、上記駆動手段によってその周辺部に配列されているＬＥＤには相対的に大きな電流が流されてＬＥＤが駆動されないと、そのＬＥＤから所定の光量の発光が行なわれない。しかし周辺のＬＥＤにおいては大きな放熱効果が得られるので、全体としては安定した温度上昇が得られる。こうしても良い。

また、上記目的を達成する本発明の第１の発光方法は、
撮像素子上に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置に備えられた、複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段の発光方法であって、
上記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤに相対的に小さな電流を供給し、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに相対的に大きな電流を供給することにより上記複数のＬＥＤを発光させることを特徴とする。

また、上記目的を達成する本発明の第２の発光方法は、
撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置に備えられた、複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段の発光方法であって、
上記発光手段は、撮影時に被写体に向けて撮影補助光を発光するとともに、焦点調節時には被写体に向けてＡＦ補助光を発光するものであり、
撮影補助光の発光にあたっては、上記複数のＬＥＤに電流を供給してその複数のＬＥＤを発光させ、ＡＦ補助光の発光にあたっては、上記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量を供給してその周辺部に配列されたＬＥＤを主な光量で発光させることを特徴とする。

以上、説明したように、発光部が備える、２次元的に配列された多数のＬＥＤそれぞれの寿命の均等化を図ることができる撮影装置、および発光方法が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１の外観を示す図である。

図１に示すデジタルカメラ１の正面中央にはレンズ鏡胴１００が備えられている。そのレンズ鏡胴１００内に撮影レンズ１０２１が内蔵されている。またそのレンズ鏡胴１００の上方にはファインダ１０１が備えられており、そのファインダ１０１の横には発光窓１０２が備えられている。この発光窓１０２からは、後述するシステム制御回路によって撮影補助光の照射が必要であると判定された場合に被写体に向けて撮影補助光が照射されるようになっている。詳細は後述するが、本実施形態においては発光手段が２次元的に配列された、複数のＬＥＤを備えていて、それらのＬＥＤから被写体に向けて撮影補助光を照射させている。

またカメラボディの上面部にはレリーズボタン１０４やモードダイヤル１０５、さらに単写／連写切替スイッチ１０６が備えられている。

図２は、図１のデジタルカメラ１の内部の構成を示す構成ブロック図である。

図２を参照してデジタルカメラ１内部の構成を説明する。

本実施形態のデジタルカメラ１ではすべての処理がシステム制御回路１１０によって制御されている。このシステム制御回路１１０の入力部には図１に示したレリーズボタン１０４、モードダイヤル１０５，単写／連写切替スイッチ１０６等の操作子が接続されていてそれらの操作子のうちのいずれかの操作により操作信号がこのシステム制御回路１１０に供給されてくると、それらの操作子のうちのいずれかの操作に応じた処理が開始される。

また図１には示していないが、本実施形態のデジタルカメラ１は、着脱自在な記憶媒体２００例えばメモリカードが媒体装填室１００Ａに装着されてその媒体装填室１００Ａに装填されたメモリカード２００に撮影画像を表わす画像データが記録されるようになっているので、記憶媒体であるメモリカードが媒体装填室１００Ａ内に装着されているかどうかを検知するための記憶媒体着脱検知手段１０８が備えられている。さらに図１には図示されていないが、背面側には画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１０７や背面側に備えられている表示パネルの表面を保護するための防護用扉の開閉を検知する画像表示部開閉検知手段１０９も備えられている。これらの記憶媒体着脱検知手段や画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１０７や画像表示部開閉検知手段１０９それぞれからの信号もシステム制御回路１１０に供給されていてシステム制御回路１１０はそれらの信号を受けて適宜処理を実行するようにもなっている。またシステム制御回路１１０は、不図示のズームスイッチの操作に応じてズーム制御手段１０２０に指示して撮影レンズ１０２１の中のズームレンズを移動させたり、測距結果に応じて測距制御手段１０３０に指示して撮影レンズ１０２の中のフォーカスレンズを移動させたりもしている。

さらにシステム制御回路１１０では、ＣＣＤ固体撮像素子１２０で生成された画像データに基づいて上記ＴＴＬ測距とともにＴＴＬ測光が行なわれている。このＴＴＬ測光の測光結果に応じては、システム制御回路１１０が露光制御手段１０４０に指示してその露光制御手段に絞り１０４１の開口径を調節させたり、さらに撮影時においてはＴＴＬ測光の測光結果に基づいて発光手段１１内の発光量制御部１１２に指示してＬＥＤ駆動回路１１３に複数のＬＥＤ１１４それぞれを駆動させることによって、複数のＬＥＤ１１４から撮影補助光を被写体に向けて照射させたりしている。

詳細は後述するが、本実施形態では、上記課題を達成するために複数のＬＥＤ１１４のうちの中央部のＬＥＤに相対的に小さな電流を供給するとともに周辺部のＬＥＤに相対的に大きな電流を供給することにより撮影補助光の発光により中央部のＬＥＤが温度上昇により疲労してついには壊れてしまうことを防止している。

ここで上記複数のＬＥＤ１１４を発光源として備えた発光手段を持つデジタルカメラ１の撮影処理の概要を説明する。

本実施形態においては、デジタルカメラ１の電源スイッチが投入されると、不揮発性メモリ１１０Ａ内の全体処理プログラムの手順にしたがってシステム制御回路１１０によりこのデジタルカメラ１００全体の動作が統括的に制御され撮影処理が開始される。この例では電池の消費電力を抑制するためにデジタルカメラ１００の電源スイッチ（不図示）が投入されシステム制御回路１１０（システム制御回路１１０には電池Ｂｔからの電力が常に供給されている）により電源スイッチが投入されたことが検知されたときに初めて電池Ｂｔから電源制御手段１１１ｂを介して各ブロックに電力が供給される。

まず、各部に電力が供給されて動作状態になったデジタルカメラ１の撮影処理に係る処理部の構成および動作を、図２を参照して簡単に説明する。

図２に示すように、図１に示すレンズ鏡胴１００内にはフォーカスレンズやズームレンズといった撮影レンズ１０２１、さらに光量調節用の絞り１０４１などが配備されている。またこの例においてはレンズを保護するレンズバリア１０１１が配備されている例が示されており、電源スイッチが投入されるとそのレンズバリア１０１１が解放されて図１に示すように撮影レンズ１０２１が表面に露出する構成になっている。

この電源スイッチが投入されたときにモードダイヤル１０５が撮影側に切り替えられていた場合には、まず表面に露出した撮影レンズ１０２１を通ってＣＣＤ固体撮影素子１２０に結像された被写体像が、タイミング発生回路１２１からのタイミング信号に基づいて所定の間隔ごと（例えば３３ｍｓごと）に間引かれて出力される。その出力された画像信号がＡ／Ｄ変換回路１３０でアナログの画像信号からデジタルの画像信号に変換され、さらにデジタルの画像信号がメモリ制御部１１１ａの制御の下に画像処理回路１４０に導かれる。この画像処理回路１４０でＲＧＢの画像信号がＲ、Ｇ、Ｂ信号に分離され、メモリ制御部１１１ａの制御の下にそのＲ，Ｇ，Ｂ信号がシステム制御回路１１０に導かれる。そのシステム制御回路１１０で、ホワイトバランス調整やγ補正、さらにはＹＣ信号への変換が行われた後、メモリ制御部１１１ａの制御の下に画像表示メモリ１５１に導かれスルー画を表わす画像信号としてＹＣ信号がその画像表示メモリ１５１内に記憶される。この画像表示メモリ１５１内に記憶された１フレーム分の画像信号がメモリ制御部１１１ａにより読み出されてＤ／Ａ変換回路１６０に導かれアナログの画像信号に変換されてから画像表示部１５０に供給される。この例では、画像表示部１５０に所定の間隔ごとに新しい画像信号を供給することができるようにするために画像表示メモリ１５１を設けて、その画像表示メモリ１５１に少なくとも２フレーム分のスルー画信号を記憶しておいてスルー画信号の先入先出を行なうことによりスルー画の切替タイミングをうまく調整することができるようにしている。

なお本実施形態においては、ホワイトバランス調整やγ補正、さらに前述した様に測光や測距がシステム制御回路１１０で行なわれる例が示されていて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号が画像処理回路１４０により分離されシステム制御回路１１０に供給されそのシステム制御回路１１０内でホワイトバランス調整やγ補正が行なわれた後にＹＣ信号への変換が行われて画像表示メモリに供給される一方、そのＹＣ信号のうちのＹ信号に基づいて測光や測距等が行なわれて絞り１０４１の開口制御や撮影レンズ１０２１の中のフォーカスレンズの合焦点への配置制御が行なわれるようになっている。

ここでスルー画信号の流れとともに各部の動作を詳細に説明していく。

タイミング発生回路１２１からのタイミング信号（例えば３３ｍｓごと）に応じて、撮影レンズ１０２０でＣＣＤ固体撮像素子１２０上の受光面に結像させた被写体像を表わす画像信号をスルー画信号として後段のＡ／Ｄ変換回路１３０へと出力させる。このＡ／Ｄ変換回路１３０でアナログの画像信号からデジタルの画像信号に変換されたスルー画信号が、メモリ制御部１１１ａの制御の下に画像処理回路１４０に導かれる。この画像処理回路１４０によってＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各信号に分離されて色温度検出回路１４１に供給されたり、それらのＲ、Ｇ、Ｂの各色信号がシステム制御回路１１０に供給されたりする。色温度検出回路１４１の方では、各色温度の検出が行なわれ、システム制御回路１１０内に在るホワイトバランス調整部の各色アンプにその各色温度に応じたゲインが設定される。

またＲ．Ｇ．Ｂの各信号がシステム制御回路１１０に供給され、ホワイトバランス調整部で各色信号の振幅比が調整されることによりホワイトバランスが調整され、さらにγ補正された後のＲ，Ｇ，Ｂの各色信号が色変換行列によりＹＣ信号に変換される。そのＹＣ信号がメモリ制御部１１１ａの制御の下に画像表示メモリ１５１に導かれて記憶される。前述した様に画像表示メモリ１５１には少なくとも２フレーム分の画像信号が記憶されるようになっており、２フレーム分の画像信号のうち、古い時刻に記憶された１フレーム分の画像信号がＤ／Ａ変換部１６０に導かれアナログ信号に変換されて画像表示部１５０に供給されスルー画が表示画面上に表示される。

また、システム制御回路１１０は、システム制御回路内のＴＴＬ測距部での測距結果に基づいて測距制御手段１０３０に指示して合焦点に撮影レンズ１０２１の中のフォーカスレンズを配置させたり、また不図示のズームスイッチが操作されたときにはズーム制御手段１０２０に指示してそのズームスイッチの操作によるズーム倍率に応じた位置に撮影レンズ１０２１の中のズームレンズを配置させたりしている。

こうして常にピントのあった、ズームスイッチの操作位置に応じたズーム倍率のスルー画が表示されているときにレリーズボタン１０４が押されたら撮影処理が開始される。

システム制御回路１１０は、レリーズボタン１０４が押されたタイミングでタイミング発生回路１２１に露光開始信号をＣＣＤ固体撮像素子１２０に向けて供給させる。このときに測光結果により撮影補助光の発光が必要であるとシステム制御回路１１０が判定した場合には発光量制御手段１１２に指示してレリーズボタン１０４の押下に同期して複数のＬＥＤ１１４に撮影補助光を発光させる。

こうして被写界輝度が明るいときには撮影補助光の発光なしに、また被写界輝度が暗いときには撮影補助光が発光され撮影が行なわれたら、システム制御回路１１０は、タイミング発生回路１２１に指示を出して所定のシャッタ秒時後に露光終了信号をＣＣＤ固体撮像素子１２０に向けて供給させ、その露光終了信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１２０からＡ／Ｄ変換回路１３０に画像信号を出力させる。Ａ／Ｄ変換回路１３０ではＣＣＤ固体撮像素子１２０から出力されたアナログの画像信号がデジタルの画像信号に変換され、さらにこのデジタルの画像信号がメモリ制御部１１１ａの制御の下にバスを経由してメモリ１８０に供給される。そのメモリ１８０にＣＣＤ固体撮像素子１２０が備えるすべての画素からなる画像信号がすべて記憶されたら、今度はシステム制御回路１１０の制御の下にその画像信号が読み出されてシステム制御回路１１０でホワイトバランス調整やガンマ補正などが行なわれる。さらにホワイトバランス調整やガンマ補正が行なわれた画像信号が、システム制御回路１１０内でＹＣ信号に変換された後、メモリ制御部の制御の下に１フレーム分のＹＣ信号がバスを介して圧縮・伸張回路１９０に供給されＹＣ信号からなる画像信号が圧縮されて記憶媒体２００ここではメモリカードに記憶される。

なお、カメラボディ側面部にあるコネクタ１１０５にケーブルを介してアンテナ１１０１が接続されると外部との間で無線通信が行なえる通信手段や、操作内容をユーザに伝える表示部１１０２やメモリ１０３なども配備されている。

図３は、本発明の効果を説明する図である。

図３（ａ）には、複数のＬＥＤ１１４の配列の一例として２７個のＬＥＤ１１４の配列が示されている。また図３（ｂ）には、従来の様に図３（ａ）に示すＬＥＤ１１４すべてに同じ電流が流され発光がおこなれた場合の中央の７個のＬＥＤ１１４１〜１１４７の温度上昇の状態が示されており、図３（ｃ）には、本発明が適用された場合の中央の７個のＬＥＤ１１４１〜１１４７の温度上昇の状態が示されている。

図３（ａ）に示す様に、２１個のＬＥＤ１１４が、横方向に７つ、縦方向に３つづつ配列されているときに、すべてのＬＥＤ１１４１〜１１４７に同じ大きさの駆動電流が流されると、図３（ｂ）に示す様に中央部のＬＥＤの温度上昇が大きくなる。

そこで本発明では、図２に示すＬＥＤ駆動回路１１３が図３（ａ）に示す様に２次元的に配列されている複数のＬＥＤ１１４を発光させるにあたり、複数のＬＥＤ１１４のうちの中央部に配列されたＬＥＤ１１４２〜１１４６に相対的に小さな電流を供給し、複数のＬＥＤ１１４のうちの周辺部に配列されたＬＥＤ（１１４２〜１１４６以外）に相対的に大きな電流を供給してＬＥＤ１１４それぞれに発光を行なわせている。

従来においては、図３（ｂ）に示す様に、中央部のＬＥＤ１１４２〜１１４６の温度上昇が大きくなり、中央部のＬＥＤ１１４２〜１１４６が疲労してついには壊れてしまうことがあったが、本発明においては図３（ａ）に示す様に温度上昇がほぼ均等化され複数のＬＥＤ１１４それぞれの寿命の均等化が図られる。

こうして中央部のＬＥＤ１１４２〜１１４６の寿命が延び、その中央部のＬＥＤ以外の周辺のすべてのＬＥＤ１１４の寿命が均等化されると、一度にすべてのＬＥＤを交換することができる様になってメンテナンスが容易になるという波及効果が得られる。さらに中央部のＬＥＤの寿命が延びたことによりランニングコストの低減が図られるという波及効果も得られる。

なお上記実施形態では、撮影補助光を伴う静止画撮影における複数のＬＥＤの寿命の均等化について述べたが、動画撮影の撮影時間や連写撮影の撮影回数に応じても、中央部のＬＥＤと周辺部のＬＥＤに供給する駆動電流の大きさを調整してＬＥＤの温度上昇の均等化を図ることができる。

また、ＬＥＤ１１４には常時電流を流し続けなくてもデューティ比の電流を流して発光を行なわせることができる。

図４、図５は、第２の実施形態を説明する図である。

図４（ａ）には、第１実施形態と同様にＬＥＤ１１４の配列が示されており、図４（ｂ）には、図４（ａ）に示す２７個のＬＥＤ１１４それぞれに加えられる電流のデューティ比が示されている。

また図５には、デューティ比の大小によってどのように電流の大きさが変化するかが示されている。

図５（ａ）に示す様に相対的に大きなデューティ比の電流を流すと、時間平均的に大きな電流になり、図５（ｂ）に示す様に相対的に小さなデューティ比の電流を流すと、時間平均的に小さな電流になる。これを利用してデューティ比の電流を流しても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図６、図７は、第３実施形態を説明する図である。

第１、第２実施形態では、中央部のＬＥＤに相対的に小さな電流を流すことにより中央のＬＥＤと周辺部のＬＥＤの疲労の均等化を図ろうとしたが、撮影補助光を発光させるときにはすべてのＬＥＤをフル発光させておいて、疲労の少ない周辺のＬＥＤを他の用途、例えばＡＦ補助光を発光させるときに用いて使用頻度を高めることによりすべてのＬＥＤの疲労の均等化、つまり寿命の均等化を図ることもできる。

図６（ａ）には、撮影補助光の発光にあたっては、複数のＬＥＤ１１４に同じ電流量の電流を供給して複数のＬＥＤを発光させたときの発光状態が示されており、図６（ｂ）にはＡＦ補助光の発光にあたっては、複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量を供給して周辺部に配列されたＬＥＤを主な光量で発光させたときの発光状態が示されている。図中無印で示されているところは温度上昇のあまりないことを示しており、以下横方向のハッチング、縦方向のハッチング、ハッチングが交差しているところの順に温度上昇が大きくなる。

この様に撮影補助光の発光のときにはフル発光させておいて、ＡＦ補助光の発光時に周辺部のＬＥＤを主な光量で発光させることにより周辺のＬＥＤの使用頻度を高めても同様の効果が得られる。

ここで、ＬＥＤから撮影補助光のみを発光させるときと、ＡＦ補助光も発光させるときとの双方に複数のＬＥＤを用いるときに複数のＬＥＤ全体の発光分布をどのようにしておくとより顕著な効果が得られるかを説明しておく。

図７には、複数のＬＥＤ１１４それぞれの発光分布が示されている。

なお、図７の各ＬＥＤ１１４の被写体側前面には、発光分布を調整するためのレンズがそれぞれ配備されている。

撮影補助光としてだけ複数のＬＥＤ１１４を用いるのであれば、図７（ａ）に示す様に複数のＬＥＤ１１４がいずれも画角内全域に向けて補助光を照射するものであっても良い。

ただし、撮影補助光の他にＡＦ補助光を発光させるのにＬＥＤを用いるのであれば、図７（ｂ）に示す様に複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤは画角内全域に向けて発光するものであり、複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤは画角内の中央部に向けて発光するものであった方が良い。

そうすると、撮影補助光の発光時には、図７（ａ）と主要被写体に向けて主な光量で撮影補助光を発光させることができるとともに、ＡＦ補助光の発光においては主要被写体が存在する確率が最も高い中央部に向けてＡＦ補助光を発光させることができる。

図８〜図１１は、第４実施形態を説明する図である。

前述の第１実施形態から第３実施形態まででは、ＬＥＤ１１４それぞれの寿命の均等化を図るために中央部のＬＥＤを駆動するときの電流の大きさを周辺のＬＥＤに比べて小さくしたり、周辺のＬＥＤの使用頻度を高めたりしたが、温度の上昇が激しいＬＥＤを温度センサで検出し検出した温度に応じてＬＥＤに相対的に小さな電流を流したり、又逆に温度上昇の小さなＬＥＤに大きな電流を流したりすることですべてのＬＥＤの寿命の均等化を図ることもできる。

図８には、温度センサ１１４ＴＡ、１１４ＴＢが追加されている以外は、図２と同様の構成が示されている。また図９には、２つの温度センサ１１４ＴＡ，１１４ＴＢの配置を決めるにあたって、複数のＬＥＤ１１４がどのような温度分布を主に示すかが示されている。なお図中の各ＬＥＤを示す丸の中が塗りつぶされている方が温度上昇は大きく、また塗りつぶされている色が濃いほど温度上昇は大きい。

また図１０には、図９の温度分布から決められた２つの温度センサ１１４ＴＡ，１１４ＴＢの配置が示されている。さらに、図１１（ａ）には、２つの温度センサ１１４ＴＡ，１１４ＴＢの温度の検出状態に応じて時間の経過とともに中央部のＬＥＤ（ＡおよびＡの横方向の脇にあるＬＥＤ）に流される駆動電流ＡＡと周辺のＬＥＤ（Ｂを含む、中央部のＬＥＤ以外のＬＥＤ）に流される電流ＡＢとがどの様に変えられたかが示されており、図１１（ｂ）には、図１１（ａ）の駆動により中央部のＬＥＤＡと、記号Ｂの位置にあるＬＥＤとの間の温度が均等化された状態が示されている。

図９（ａ）に示す様に、すべてのＬＥＤ１１４の温度上昇の均等化が図られれば良いが、どうしても中央部のＬＥＤの放熱がうまく行なわれないため、図９（ｂ）に示す様な温度分布になってしまう。またＡＦ補助光の発光頻度が高まると、図９（ｃ）に示す様な温度分布になることも予想される。

そこで、図１０に示す様に中央部と周辺部との２箇所に温度センサ１１４ＴＡ，１１４ＴＢを設けて、中央部Ａと周辺部Ｂの温度差に応じて中央部と周辺部のＬＥＤの駆動電流ＡＡ、AＢそれぞれを変更する構成としている。

ここでは、図１１（ａ）、（ｂ）に示す様に、
ＴＢ−ＴＡ＞２℃のときはＡＡ／１．１、ＡＢ×１．１
ＴＢ−ＴＡ＜―１℃のときはＡＡ×１．０５、ＡＢ／１．０５
になる様に駆動電流ＡＡ、ＡＢそれぞれを調整している。

そうすると、図１１（ｂ）に示す様に中央部のＬＥＤＡの温度の上昇と周辺のＬＥＤＢの温度の上昇とを温度センサ１１４ＴＡと温度センサ１１４ＴＢとでそれぞれ検出し検出したそれぞれの温度に応じて中央部のＬＥＤＡと周辺部のＬＥＤＢとの双方の駆動電流の大きさを調整することによって双方のＬＥＤ周辺部の温度上昇の均等化を図ることができる。

図１２は、第５実施形態を説明する図である。

図１２には、異なる光を発するＬＥＤとして赤色（Ｒ）、青色（Ｇ）、緑色（Ｂ）の３種類のＬＥＤを発光光率に応じて配列した場合の構成が示されている。

図１２（ａ）には、相対的に発光光率の高い青色光（Ｂ）を発するＬＥＤを中央部に配列して、相対的に発光効率の低い緑色光（Ｇ）を発するＬＥＤを中央部の周辺に配列し、さらに最も発光効率の悪い赤色光（Ｒ）を発するＬＥＤを最外郭部に配列した場合の例が示されている。

この様にしておくと、すべてに同じ電流を流して駆動したとしても、効率の違いから中央部のＬＥＤの温度上昇を抑制することができる。

また、図１２（ａ）の配列であると、撮影補助光を発光したときに色むらが発生する恐れがあるので、図１２（ｂ）に示す様に効率の良いものと悪いものとを混ぜて配列すると、温度上昇においては図１２（ａ）の構成に比べてやや効果は落ちるものの、色むらは確実に改善される。また図１２（ｂ）の様に配列しても第１実施形態から第３実施形態で説明した様に駆動電流を調節することで図１２（ａ）の様に配列したときと同様の効果は得られる。

本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１の外観を示す図である。図１のデジタルカメラ１の内部の構成を示す構成ブロック図である。本発明の効果を説明する図である。第２の実施形態を説明する図である。第２の実施形態を説明する図である。第３実施形態を説明する図である。第３実施形態を説明する図である。第４実施形態を説明する図である。第４実施形態を説明する図である。第４実施形態を説明する図である。第４実施形態を説明する図である。第５実施形態を説明する図である。

符号の説明

１デジタルカメラ
１００レンズ鏡胴
１０１ファインダ
１０２発光窓
１０４レリーズボタン
１０５モードダイヤル
１０６単写／連写切替スイッチ
１０７画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１１０システム制御回路
１２０ＣＣＤ固体撮像素子
１３０Ａ／Ｄ変換回路
１４０画像処理回路
１４１色温度測定回路
１１補助光発光部
１１２発光量制御手段
１１３ＬＥＤ駆動回路
１１４ＬＥＤ
１１４ＴＡ１１４ＴＢ温度センサ

Claims

撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
複数のＬＥＤが２次元的に配列された、被写体に向けて発光する発光手段と、
前記複数のＬＥＤそれぞれに電流を供給して発光させる駆動手段とを備え、
前記発光手段は、撮影時に被写体に向けて撮影補助光を発光するとともに、焦点調節時には被写体に向けてＡＦ補助光を発光するものであり、
撮影補助光の発光にあたっては、前記複数のＬＥＤに電流を供給して該複数のＬＥＤを発光させ、ＡＦ補助光の発光にあたっては、前記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量の電流を供給して該周辺部に配列されたＬＥＤを主な光量で発光させるものであることを特徴とする撮影装置。
前記複数のＬＥＤは、いずれも画角内全域に向けて発光するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
前記複数のＬＥＤのうちの中央部に配列されたＬＥＤは画角内全域に向けて発光するものであり、前記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤは画角内の中央部に向けて発光するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置に備えられた、複数のＬＥＤが２次元的に配列され被写体に向けて発光する発光手段の発光方法であって、
前記発光手段は、撮影時に被写体に向けて撮影補助光を発光するとともに、焦点調節時には被写体に向けてＡＦ補助光を発光するものであり、
撮影補助光の発光にあたっては、前記複数のＬＥＤに電流を供給して該複数のＬＥＤを発光させ、ＡＦ補助光の発光にあたっては、前記複数のＬＥＤのうちの周辺部に配列されたＬＥＤに主な電流量の電流を供給して該周辺部に配列されたＬＥＤを主な光量で発光させることを特徴とする発光方法。