JP5467797B2 - Camera and LED lighting control method - Google Patents
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Description
本発明は、カメラおよびLED点灯制御方法に関する。 The present invention relates to a camera and an LED lighting control method.
近年、CCD(Charge Coupled Device)センサまたはCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子(イメージセンサ)を用いて光学像を電気信号に変換し、得られた電気信号をディジタル化して記録するデジタルカメラが普及している。 In recent years, an optical image is converted into an electric signal using an image pickup device (image sensor) such as a charge coupled device (CCD) sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensor, and the obtained electric signal is digitized and recorded. Digital cameras are popular.
特に、近年普及しているカメラ付き携帯電話機等の携帯端末装置には、低消費電力等の理由から、CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)センサに代表されるMOS系の撮像素子が搭載されるようになってきた。ここで、CMOSセンサ等の撮像素子は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素の読み出し(ライン露光)を行う。よって、ライン露光を行うCMOSセンサでは、撮像面の先頭ラインと最終ラインとで露光開始のタイミングが異なる。 In particular, in mobile terminal devices such as camera-equipped mobile phones that have become widespread in recent years, MOS-based image sensors represented by CMOS (Complementary Metal-oxide Semiconductor) sensors are likely to be mounted for reasons such as low power consumption. It has become. Here, an imaging device such as a CMOS sensor performs pixel readout (line exposure) for each line on an imaging surface having a plurality of lines. Therefore, in a CMOS sensor that performs line exposure, the exposure start timing differs between the first line and the last line on the imaging surface.
また、カメラ付き携帯電話機等の携帯端末装置では、小型化を図るために、一般的なデジタルカメラ等に搭載されるキセノンフラッシュよりも小型であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)がカメラ撮影時のフラッシュとして搭載されている。例えば、フラッシュ用のLED(LEDフラッシュ)の発光方法としては、露光時間(シャッタースピード)に同期させてLEDを発光させる従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。すなわち、携帯端末装置は、LEDの点灯開始タイミングをCMOSセンサの露光開始タイミングに同期させる。 Also, in mobile terminal devices such as camera-equipped mobile phones, in order to reduce the size, an LED (Light Emitting Diode) that is smaller than a xenon flash mounted on a general digital camera or the like is used for camera shooting. It is installed as a flash. For example, as a light emitting method of a flash LED (LED flash), there is a conventional technique in which an LED emits light in synchronization with an exposure time (shutter speed) (see, for example, Patent Document 1). That is, the mobile terminal device synchronizes the lighting start timing of the LED with the exposure start timing of the CMOS sensor.
LEDフラッシュは、キセノンフラッシュと比較すると、小型であるため光量が少ない。そのため、LEDフラッシュは、光を一定時間照射させることで、低照度環境での撮影光量を確保する。よって、LEDフラッシュの点灯時間(数十msecオーダー)は、例えばキセノンフラッシュの点灯時間(1msec以下)と比べて非常に長くなり、低照度環境での露光時間(シャッタースピード)と同程度となる。 Compared with xenon flash, the LED flash has a small amount of light because of its small size. For this reason, the LED flash secures a photographing light amount in a low illuminance environment by irradiating light for a certain period of time. Therefore, the lighting time (on the order of several tens of milliseconds) of the LED flash is much longer than, for example, the lighting time of the xenon flash (less than 1 msec), and is comparable to the exposure time (shutter speed) in a low illumination environment.
ここで、ライン露光を行う場合、撮像面の先頭ラインと最終ラインとの間の露光開始タイミングは互いに異なる。そのため、ライン露光を行う場合に、上記従来技術のようにCMOSセンサの露光時間(シャッタースピード)に同期させて、露光時間(シャッタースピード)と同程度の点灯時間を要するLEDフラッシュを発光させると、撮像面における先頭ライン付近と最終ライン付近との間で、露光時のLEDフラッシュの点灯時間に差が生じてしまうことがある。この場合、撮影した画像に表示ムラが生じてしまうことがある。 Here, when performing line exposure, the exposure start timing between the first line and the last line on the imaging surface is different from each other. For this reason, when performing line exposure, if an LED flash that requires a lighting time comparable to the exposure time (shutter speed) is emitted in synchronization with the exposure time (shutter speed) of the CMOS sensor as in the prior art, There may be a difference in the lighting time of the LED flash during exposure between the vicinity of the first line and the vicinity of the last line on the imaging surface. In this case, display unevenness may occur in the captured image.
例えば、図1に示すように、露光時間(シャッタースピード)を200msecとし、LED点灯時間を200msecとする場合について説明する。また、撮像面の先頭ラインから最終ラインまでの全ライン読み出し時間、すなわち、CMOSセンサの垂直同期時間を50msecとする。また、図1に示すように、カメラは、LEDフラッシュの点灯開始タイミングを、CMOSセンサの露光開始タイミング(つまり、先頭ラインの露光開始タイミング)と同期させる。 For example, as shown in FIG. 1, the case where the exposure time (shutter speed) is 200 msec and the LED lighting time is 200 msec will be described. In addition, the entire line readout time from the first line to the last line on the imaging surface, that is, the vertical synchronization time of the CMOS sensor is 50 msec. Further, as shown in FIG. 1, the camera synchronizes the lighting start timing of the LED flash with the exposure start timing of the CMOS sensor (that is, the exposure start timing of the first line).
このとき、図1に示す先頭ラインと最終ラインとを比較すると、LEDフラッシュは、先頭ラインでは露光開始タイミングから露光終了タイミングまでの200msecだけ点灯しているのに対し、最終ラインでは露光開始タイミングから途中までの150msecしか点灯していない。つまり、最終ラインでは、LEDフラッシュが点灯していない時間帯(図1では50msec)でも露光が行われる。つまり、撮影した画像において、先頭ライン付近と最終ライン付近との間では、LEDフラッシュの点灯時間が異なるため、撮像した画像の最終ライン付近の画像が一部暗くなり、先頭ライン付近と最終ライン付近との間に表示ムラが生じてしまう。 At this time, when the first line and the last line shown in FIG. 1 are compared, the LED flash is lit for 200 msec from the exposure start timing to the exposure end timing in the first line, whereas in the last line, the LED flash starts from the exposure start timing. It is lit for 150msec only halfway. That is, on the last line, the exposure is performed even during the time zone when the LED flash is not lit (50 msec in FIG. 1). In other words, in the captured image, the lighting time of the LED flash is different between the vicinity of the first line and the vicinity of the final line, so the image near the final line of the captured image becomes partly dark, and the vicinity of the first line and the vicinity of the final line Display unevenness between the two.
ここで、撮像面の先頭ライン付近と最終ライン付近との間の表示ムラを無くすために、露光時間(シャッタースピード)が長くなる場合にはLEDフラッシュの点灯時間も同期して長くすることが考えられる。しかし、LEDは長時間使用すると発熱してしまうという問題がある。このため、露光時間(シャッタースピード)が長くなる場合に、露光時間(シャッタースピード)に同期させてすべてのラインの露光時間分だけLEDフラッシュを連続して点灯させることができない。 Here, in order to eliminate display unevenness between the vicinity of the first line and the vicinity of the last line on the imaging surface, it is considered that when the exposure time (shutter speed) increases, the lighting time of the LED flash is also increased in synchronization. It is done. However, there is a problem that the LED generates heat when used for a long time. For this reason, when the exposure time (shutter speed) becomes long, the LED flash cannot be lit continuously for the exposure time of all lines in synchronization with the exposure time (shutter speed).
このように、低照度環境での露光時間(シャッタースピード)と同程度の点灯時間を要するLEDフラッシュを用いる場合には、露光時間(シャッタースピード)が長くなると、撮影した画像に表示ムラが生じてしまう。つまり、LEDフラッシュを用いる場合には、適切な画像を撮影する際の露光時間(シャッタースピード)に制約を与えてしまう。 In this way, when using an LED flash that requires a lighting time comparable to the exposure time (shutter speed) in a low-light environment, if the exposure time (shutter speed) increases, display irregularity occurs in the captured image. End up. That is, when the LED flash is used, the exposure time (shutter speed) for capturing an appropriate image is limited.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、LEDフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を撮影することができるカメラおよびLED点灯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 points, and an object of the present invention is to provide a camera and an LED lighting control method capable of capturing an appropriate image without restricting the exposure time even when an LED flash is used. And
本発明の一態様に係るカメラは、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサと、フラッシュ用のLEDと、前記ライン露光時の露光時間に応じて、前記ライン露光の露光開始タイミングに対する前記LEDの点灯開始タイミングを切り替える制御手段と、を具備する構成を採る。 The camera according to one aspect of the present invention includes an image sensor that performs line exposure for reading out pixels for each line on an imaging surface having a plurality of lines, a flash LED, and an exposure time at the time of the line exposure. And a control means for switching the lighting start timing of the LED with respect to the exposure start timing of line exposure.
本発明の一態様に係るLED点灯制御方法は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行うイメージセンサによる前記ライン露光時の露光時間に応じて、前記ライン露光の露光開始タイミングに対する、フラッシュ用のLEDの点灯開始タイミングを切り替えるようにした。 In the LED lighting control method according to one aspect of the present invention, the exposure of the line exposure is performed according to an exposure time at the time of the line exposure by an image sensor that performs line exposure for reading out pixels for each line on an imaging surface having a plurality of lines. The lighting start timing of the flash LED with respect to the start timing is switched.
本発明によれば、LEDフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。 According to the present invention, even when an LED flash is used, an appropriate image can be acquired without limiting the exposure time.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態に係るカメラの構成を図2に示す。図2に示すカメラ100において、操作部101は、撮影者からのカメラ100に対する操作を受け付ける。そして、操作部101は、カメラ100に対する操作内容を示す情報を制御部102に出力する。
(Embodiment 1)
FIG. 2 shows the configuration of the camera according to this embodiment. In the
制御部102は、操作部101から入力される情報に示される操作内容または画像信号処理部111から入力される画像情報に基づいて、AE(Auto Exposure:自動露出)機能、AF(Auto Focus:オートフォーカス)機能またはLED106の点灯を制御する。図2に示すように、制御部102は、AE制御部103、AF制御部104およびLED制御部105を含む構成を採る。以下、制御部102の内部構成について説明する。
Based on the operation content indicated in the information input from the
制御部102のAE制御部103は、画像信号処理部111から入力される画像情報に基づいて、撮像素子109の露光時間(シャッタースピード)および画像信号処理部111のゲインを制御する。例えば、AE制御部103は、撮影時に得られる、被写体輝度情報を含む画像情報に基づいて、撮像素子109の露光時間(シャッタースピード)を決定する。そして、AE制御部103は、露光時間(シャッタースピード)を示す情報をLED制御部105および撮像素子109に出力し、ゲインを示す情報を画像信号処理部111に出力する。
The
制御部102のAF制御部104は、画像信号処理部111から入力される画像情報に基づいて、AFドライバ107を制御する。例えば、AF制御部104は、画像情報を用いて、AF動作用の評価値としてAF評価値を算出し、算出したAF評価値の極大値を検出するようにAFドライバ107を制御する。
The
制御部102のLED制御部105は、AE制御部103から入力される情報に示される露光時間(シャッタースピード)に応じて、LED106の点灯時間を制御する。具体的には、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)に応じて、撮像素子109によるライン露光の露光開始タイミングに対する、LED106の点灯開始タイミングを切り替える。また、同様にして、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)に応じて、撮像素子109によるライン露光の露光終了タイミングに対する、LED106の点灯終了タイミングを切り替える。そして、LED制御部105は、点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミングを含む情報をLED106に出力する。
The
フラッシュ用であるLED106は、制御部102のLED制御部105から入力される情報に含まれる点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミングに従って発光する。
The
AFドライバ107は、制御部102のAF制御部104からの指示に基づいてレンズ108を駆動する。
The
レンズ108は、AFドライバ107の動作に従って光学軸方向に移動することによりフォーカシングを行う。
The
撮像素子109は、制御部102のAE制御部103から入力される情報に示される露光時間(シャッタースピード)に基づいて、レンズ108により形成される光学像を電気信号(アナログ信号)に変換する。ここで、撮像素子109は、例えば、CMOSセンサである。つまり、撮像素子109は、複数のラインを有する撮像面においてライン毎に画素を読み出すライン露光を行う。そして、撮像素子109は、得られたアナログ信号をADC(Analog to Digital Converter:アナログ/ディジタル変換器)110に出力する。
The
ADC110は、撮像素子109から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、ディジタル信号を画像信号処理部111に出力する。
The
画像信号処理部111は、ADC110から入力されるディジタル信号に対して、画像信号処理を施す。例えば、AE制御部103から入力される情報に示されるゲインに従って、ディジタル信号に対してゲイン調整を行う。そして、画像信号処理部111は、画像信号処理後の信号をバッファメモリ112に出力する。
The image
バッファメモリ112は、画像信号処理部111から入力される信号を蓄積し、ディジタル情報として一時的に格納する。
The
表示部113は、例えばモニタであり、バッファメモリ112に蓄積されたディジタル情報を、画像信号処理部111および制御部102を介して取得し、可視画像として表示する。
The
次に、本実施の形態に係るカメラ100(図2)の動作の詳細について説明する。以下の説明では、LED106の点灯時間は予め設定されている。
Next, details of the operation of the camera 100 (FIG. 2) according to the present embodiment will be described. In the following description, the lighting time of the
まず、本実施の形態に係るカメラ100におけるLED106の点灯制御処理の流れについて詳細に説明する。図3は、カメラ100におけるLED106の点灯制御処理の流れを示す。
First, the flow of the lighting control process of the
ステップ(以下、STという)101では、カメラ100の制御部102は、例えば、操作部101の操作に従って撮影を開始する。
In step (hereinafter referred to as ST) 101, the
制御部102のAE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が、LED106の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合(ST102:YES)、ST103では、LED制御部105は、LED106の点灯開始タイミングを、撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、LED106の点灯終了タイミングを、撮像面の最終ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。すなわち、LED制御部105は、先頭ラインの露光開始タイミングに同期させてLED106を点灯させ、最終ラインの露光終了タイミングと同期させてLED106を消灯させる(LED点灯パターンA)。
When the exposure time (shutter speed) determined by the
一方、制御部102のAE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が、LED106の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合(ST102:NO)、ST104では、LED制御部105は、LED106の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、LED106の点灯終了タイミングを、先頭ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。すなわち、LED制御部105は、最終ラインの露光開始タイミングに同期させてLED106を点灯させ、先頭ラインの露光終了タイミングと同期させてLED106を消灯させる(LED点灯パターンB)。
On the other hand, when the exposure time (shutter speed) determined by the
つまり、制御部102のLED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)に応じて、LED106の点灯開始タイミングを、先頭ラインの露光開始タイミング(LED点灯パターンA)と最終ラインの露光開始タイミング(LED点灯パターンB)との間で切り替える。また、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)に応じて、LED106の点灯終了タイミングを、最終ラインの露光終了タイミング(LED点灯パターンA)と先頭ラインの露光終了タイミング(LED点灯パターンB)との間で切り替える。
That is, the
次に、LED制御部105におけるLED106の点灯制御処理の詳細について説明する。以下の説明では、LED106の予め設定された点灯時間を200msecとし、全ライン読み出し時間(CMOSセンサ垂直同期時間)を50msecとする。
Next, details of the lighting control process of the
まず、図4Aに示すように、AE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が150msecの場合について説明する。
First, as shown in FIG. 4A, a case where the exposure time (shutter speed) determined by the
この場合、露光時間(シャッタースピード)150msecは、LED106の予め設定された点灯時間200msecと全ライン読み出し時間50msecとの差50msec(=200msec−50msec)以下となる(つまり、ST102:YESとなる)。よって、LED制御部105は、図4Aに示すように、LED106の点灯開始タイミングを、先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、LED106の点灯終了タイミングを、最終ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。つまり、LED制御部105は、図3のST103でのLED点灯パターンAに従ってLED106の点灯を制御する。
In this case, the exposure time (shutter speed) 150 msec is less than 50 msec (= 200 msec−50 msec) between the
すなわち、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)が、LED106の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合には、撮像素子109(CMOSセンサ)によるライン露光時間(つまり、図4Aに示す先頭ラインの露光開始タイミングから最終ラインの露光終了タイミングまでの時間)が、LED106の予め設定された点灯時間内にすべて収まると判断する。これにより、LED106は、撮像面のすべてのラインにおける露光開始から露光終了までの間点灯し続ける。すなわち、図4Aに示すように、すべてのラインにおいて、露光時間(シャッタースピード)150msecのすべての時間帯でLED106が点灯している。換言すると、撮像面のすべてのラインでのLED106の点灯時間は同一である。
That is, when the exposure time (shutter speed) is equal to or less than the difference between the preset lighting time of the
次いで、図4Bに示すように、AE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が250msecの場合について説明する。
Next, as shown in FIG. 4B, a case where the exposure time (shutter speed) determined by the
この場合、露光時間(シャッタースピード)250msecは、LED106の予め設定された点灯時間200msecと全ライン読み出し時間50msecとの差50msecよりも長くなる(つまり、ST102:NOとなる)。よって、LED制御部105は、図4Bに示すように、LED106の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとし、LED106の点灯終了タイミングを、先頭ラインの露光終了タイミングと同一タイミングとする。つまり、LED制御部105は、図3のST104でのLED点灯パターンBに従ってLED106の点灯を制御する。
In this case, the exposure time (shutter speed) 250 msec is longer than the difference 50 msec between the
これにより、例えば、図4Bに示す先頭ラインでは、LED106は、露光時間(シャッタースピード)250msecのうち、最初の50msecでは消灯しており、残りの200msecでは点灯している。これに対し、図4Bに示す最終ラインでは、LED106は、露光時間(シャッタースピード)250msecのうち、最初の200msecでは消灯していて、残りの50msecでは消灯している。つまり、図4Bに示すように、先頭ラインおよび最終ラインの双方で、LED106が点灯している時間は同一(200msec)である。なお、先頭ラインおよび最終ライン以外のラインについても同様である。
Accordingly, for example, in the first line shown in FIG. 4B, the
このように、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)がいずれの場合でも、すべてのラインにおいてLED106の点灯時間が均一となるように、LED106の点灯時間を制御する。具体的には、LED制御部105は、露光時間(シャッタースピード)が、LED106の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下であるか否かに応じて、LED106の点灯開始タイミングおよび点灯終了タイミング、つまり、点灯パターン(点灯パターンA(図4A)または点灯パターンB(図4B))を切り替える。これにより、露光時間(シャッタースピード)がいずれの場合でも、カメラ100では、撮像面のすべてのラインにおいて、LED106の点灯時間を同一にすることができる。つまり、撮像面のすべてのラインに照射されるLED106の光量は均一になる。
In this way, the
このように、本実施の形態によれば、カメラは、露光時間(シャッタースピード)に応じて、LEDの点灯パターンを切り替える。これにより、カメラは、露光時間(シャッタースピード)がいずれの場合でも撮像面のすべてのラインに対してLEDフラッシュ光を均等に照射することができるため、ライン露光により撮影した画像に表示ムラが生じてしまうことを防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、LEDフラッシュを用いる場合でも、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。 Thus, according to the present embodiment, the camera switches the LED lighting pattern in accordance with the exposure time (shutter speed). As a result, the camera can uniformly irradiate the LED flash light to all the lines on the imaging surface regardless of the exposure time (shutter speed), resulting in display unevenness in the image captured by the line exposure. Can be prevented. Therefore, according to the present embodiment, an appropriate image can be acquired without restricting the exposure time even when an LED flash is used.
(実施の形態2)
上述したように、LEDは長時間使用すると発熱により破損する恐れがある。そのため、LEDが連続して点灯できる時間(最大点灯時間)を制限する必要がある。
(Embodiment 2)
As described above, the LED may be damaged by heat generation when used for a long time. Therefore, it is necessary to limit the time (maximum lighting time) during which the LED can be lit continuously.
そこで、本実施の形態では、カメラは、さらに、LEDの点灯開始タイミングからの経過時間を計時し、経過時間がLEDの最大点灯時間以上になった場合、LEDを消灯させる。 Therefore, in the present embodiment, the camera further measures the elapsed time from the lighting start timing of the LED, and turns off the LED when the elapsed time exceeds the maximum lighting time of the LED.
図5は、本実施の形態に係るカメラ200の構成を示すブロック図である。なお、カメラ200は、実施の形態1に示したカメラ100(図2参照)と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of
図5に示すカメラ200において、制御部102のタイマ201は、LED制御部202により決定されたLED106の点灯開始タイミングからの経過時間(すなわち、LED106の点灯時間)を計時する。また、タイマ201は、計時している経過時間が、予め設定されたLED106の最大点灯時間以上になった場合、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間がLED106の最大点灯時間以上になったことを示す情報をLED制御部202に出力する。
In the
LED制御部202は、実施の形態1のLED制御部105と同様、露光時間(シャッタースピード)に応じて、LED106の点灯パターンを切り替える。また、LED制御部202は、タイマ201から、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間(LED106の点灯時間)がLED106の最大点灯時間以上になったことを示す情報が入力された場合、LED106を消灯させる。
Similar to the
次に、本実施の形態に係るカメラ200(図5)の動作の詳細について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態1と同様、LED106の点灯時間は予め設定されている。
Next, details of the operation of the camera 200 (FIG. 5) according to the present embodiment will be described. In the following description, as in the first embodiment, the lighting time of the
まず、本実施の形態に係るカメラ200におけるLED106の点灯制御処理の流れについて詳細に説明する。図6は、カメラ200におけるLED106の点灯制御処理の流れを示す。
First, the flow of the lighting control process of the
ST201では、実施の形態1のST101(図3)と同様、カメラ200のLED制御部202は、例えば、操作部101の指示に従って撮影を開始する。
In ST201, as in ST101 (FIG. 3) of the first embodiment, the
制御部102のAE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が、LED106の予め設定された点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下の場合(ST202:YES)、ST203では、撮像素子109は、ライン露光を開始する。ST204では、LED制御部202は、LED106の点灯開始タイミングを、撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。つまり、LED制御部202は、実施の形態1のST103と同様、先頭ラインの露光開始タイミングに同期させてLED106を点灯させる(LED点灯パターンA)。
When the exposure time (shutter speed) determined by the
ST205では、LED制御部202は、例えば、AE制御部103による露光時間(シャッタースピード)の制御結果に基づいて、撮像面の最終ラインの露光が終了したか否かを判定する。最終ラインの露光が終了していない場合(ST205:NO)、LED制御部202は何もせず、ST205に戻る。一方、最終ラインの露光が終了した場合(ST205:YES)、ST206では、LED制御部202は、LED106を消灯させる。つまり、LED制御部202は、実施の形態1のST103と同様、最終ラインの露光終了タイミングに同期させてLED106を消灯させる(LED点灯パターンA)。
In ST205, for example, the
一方、制御部102のAE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が、LED106の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合(ST202:NO)、ST207では、撮像素子109は、ライン露光を開始する。ST208では、LED制御部202は、LED106の点灯開始タイミングを、撮像面の最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。つまり、LED制御部202は、実施の形態1のST104と同様、最終ラインの露光開始タイミングに同期させてLED106を点灯させる(LED点灯パターンB)。ST209では、タイマ201は、ST208でのLED106の点灯開始タイミングからの経過時間の計時を開始する(タイマー開始)。
On the other hand, when the exposure time (shutter speed) determined by the
タイマ201が計時している経過時間がLED106の最大点灯時間以上になった場合(ST210:YES)、つまり、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間が最大点灯時間以上になったことを示す情報が、タイマ201からLED制御部202に入力された場合、ST211では、LED制御部202は、LED106を消灯させる(LED点灯パターンB’)。一方、タイマ201が計時している経過時間がLED106の最大点灯時間未満の場合(ST210:NO)、ST212に進む。
When the elapsed time measured by the
ST212では、LED制御部202は、ST205と同様にして、撮像面の先頭ラインの露光が終了したか否かを判定する。先頭ラインの露光が終了していない場合(ST212:NO)、LED制御部202は何もせず、ST210に戻る。一方、先頭ラインの露光が終了した場合(ST212:YES)、ST213では、LED制御部202は、LED106を消灯させる。つまり、LED制御部202は、実施の形態1のST104と同様、先頭ラインの露光終了タイミングに同期させてLED106を消灯させる(LED点灯パターンB)。
In ST212, the
つまり、露光時間(シャッタースピード)が、LED106の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合(ST202:NO)には、LED制御部202では、実施の形態1と同様にして先頭ラインの露光終了タイミングに同期させてLED106を消灯させる場合(LED点灯パターンB)と、タイマ201が計時する時間(LED106の点灯時間)に基づいてLED106を消灯させる場合(LED点灯パターンB’)とがある。
That is, when the exposure time (shutter speed) is longer than the difference between the lighting time of the
次に、LED制御部202におけるLED106の点灯制御処理の詳細について説明する。以下の説明では、実施の形態1(図4Aおよび図4B)と同様、LED106の予め設定された点灯時間を200msecとし、全ライン読み出し時間(CMOSセンサ垂直同期時間)を50msecとする。また、LED106の最大点灯時間を250msecとする。すなわち、LED106は、予め設定された点灯時間200msecよりも50msecだけ長く点灯することが可能となる。
Next, details of the lighting control processing of the
ここで、図6に示すST203〜ST206の一連の処理は、実施の形態1の図3に示すST103の処理と同様であり、LED制御部202は、例えば図4Aに示すようにして、LED点灯パターンAに従ってLED106の点灯を制御する。
Here, the series of processing of ST203 to ST206 shown in FIG. 6 is the same as the processing of ST103 shown in FIG. 3 of the first embodiment, and the
同様に、図6に示すST207,208,212、213の一連の処理、つまり、タイマ201で計時される時間がLED106の最大点灯時間未満(ST210:NO)のうちに、先頭ラインの露光が終了した場合(ST212:YES)の処理は、実施の形態1の図3に示すST104の処理と同様である。この場合、LED制御部202は、例えば図4Bに示すようにして、点灯パターンBに従ってLED106の点灯を制御する。
Similarly, a series of processes of ST207, 208, 212, and 213 shown in FIG. 6, that is, the exposure of the first line is completed within the time counted by the
よって、ここでは、図7に示すように、AE制御部103により決定された露光時間(シャッタースピード)が、図4A(150msec)および図4B(250msec)よりもさらに長い、350msecの場合について説明する。
Therefore, here, as shown in FIG. 7, a case where the exposure time (shutter speed) determined by the
この場合、露光時間(シャッタースピード)350msecは、LED106の予め設定された点灯時間200msecと全ライン読み出し時間50msecとの差50msecよりも長くなる(つまり、ST202:NOとなる)。よって、LED制御部202は、図7に示すように、LED106の点灯開始タイミングを、最終ラインの露光開始タイミングと同一タイミングとする。そして、LED制御部202は、撮像素子109での最終ラインの露光開始タイミングと同期させてLED106を点灯させる(ST208)。
In this case, the exposure time (shutter speed) 350 msec is longer than the difference 50 msec between the
また、同時に、図7に示すように、タイマ201は、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間の計時を開始する(ST209:タイマー開始)。そして、タイマ201は、計時している経過時間が、LED106の最大点灯時間250msec以上になった場合(ST210:YES)、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間が最大点灯時間以上になったことを示す情報をLED制御部202に出力する。そして、LED制御部202は、LED106を消灯させる(ST211)。
At the same time, as shown in FIG. 7, the
すなわち、図7では、LED制御部202は、先頭ラインの露光終了タイミング(すなわち、LED点灯パターンBにおけるLED106の点灯終了タイミング)よりも先に、LED106の点灯開始タイミングからの経過時間(LED106の点灯時間)がLED106の最大点灯時間以上になった場合には、LED106を強制的に消灯させる(LED点灯パターンB’)。
That is, in FIG. 7, the
このLED点灯パターンB’の場合でも、撮像面のすべてのラインにおいてLED106が点灯している時間は同一となる。例えば、図7に示すように、LED106は、すべてのラインにおいて、露光時間(シャッタースピード)350msecのうち、250msec(LED106の最大点灯時間)だけ点灯している。つまり、LED制御部202は、撮像面のすべてのラインにおいてLED106の点灯時間が均等になるように、かつ、LED106の点灯時間が最大点灯時間を超えないように、LED106の点灯を制御する。
Even in the case of this LED lighting pattern B ', the time during which the
このように、LED制御部202は、実施の形態1と同様にして、露光時間(シャッタースピード)が、LED106の点灯時間と全ライン読み出し時間との差以下であるか否かに応じて、LED106の点灯パターンを切り替える。さらに、LED制御部202は、露光時間(シャッタースピード)が、LED106の点灯時間と全ライン読み出し時間との差よりも長い場合(ST202:NO)でも、LED106の点灯時間が、最大点灯時間以上になる場合にはLED106を強制的に消灯させる。これにより、カメラ200では、LED106を破損することなく、撮像面のすべてのラインに照射されるLED106の光量を均一にすることが可能となる。
As described above, the
このようにして、本実施の形態によれば、カメラは、露光時間(シャッタースピード)に応じて、LEDの点灯パターンを切り替えるとともに、LEDの点灯時間がLEDの最大点灯時間以上になる場合にはLEDを強制的に消灯させる。これにより、カメラは、LEDフラッシュを破損させずに、撮像面のすべてのラインに対してLEDフラッシュ光を均等に照射することができる。つまり、本実施の形態によれば、LEDフラッシュの破損を防ぎつつ、実施の形態1と同様、露光時間に制約を与えることなく適切な画像を取得することができる。 Thus, according to the present embodiment, the camera switches the LED lighting pattern according to the exposure time (shutter speed), and when the LED lighting time is longer than the maximum LED lighting time. The LED is forcibly turned off. Thereby, the camera can irradiate LED flash light uniformly with respect to all the lines of an imaging surface, without damaging LED flash. That is, according to the present embodiment, it is possible to acquire an appropriate image without restricting the exposure time, as in the first embodiment, while preventing the LED flash from being damaged.
なお、本実施の形態では、カメラがLED点灯パターンAとLED点灯パターンB(またはLED点灯パターンB’)との切り替えの判断(図6に示すST202での判断)に用いる、予め設定されたLED点灯時間(図7では200msec)と、LEDの最大点灯時間(図7では250msec)とが異なる場合について説明した。しかし、本発明では、カメラがLED点灯パターンAとLED点灯パターンB(またはLED点灯パターンB’)との切り替えの判断に用いる、予め設定されたLED点灯時間と、LEDの最大点灯時間とは同一でもよい。例えば、図8に示すように、予め設定されたLED点灯時間と、LEDの最大点灯時間とが同一の200msecの場合について説明する。この場合でも、図8に示すように、カメラは、撮像面のすべてのラインにおいてLEDの点灯時間を均等にすることができる。 In the present embodiment, a preset LED used by the camera for determination of switching between LED lighting pattern A and LED lighting pattern B (or LED lighting pattern B ′) (determination in ST202 shown in FIG. 6). The case where the lighting time (200 msec in FIG. 7) is different from the maximum LED lighting time (250 msec in FIG. 7) has been described. However, in the present invention, the preset LED lighting time and the maximum LED lighting time that the camera uses to determine switching between the LED lighting pattern A and the LED lighting pattern B (or LED lighting pattern B ′) are the same. But you can. For example, as shown in FIG. 8, a case where the preset LED lighting time and the maximum LED lighting time are the same 200 msec will be described. Even in this case, as shown in FIG. 8, the camera can make the lighting times of the LEDs uniform in all the lines on the imaging surface.
以上、本発明の各実施の形態について説明した。 The embodiments of the present invention have been described above.
なお、ライン露光はローリングシャッター(Rolling Shutter)と称されることもある。 The line exposure is sometimes referred to as a rolling shutter.
また、上記実施の形態に係るカメラは、例えば、携帯電話等の携帯端末装置に搭載することができる。 In addition, the camera according to the above embodiment can be mounted on a mobile terminal device such as a mobile phone, for example.
本発明は、良好な画質の画像が要望されるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、カメラ部を備えた携帯電話、PDA等に好適である。 The present invention is suitable for a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone equipped with a camera unit, a PDA, or the like where an image with good image quality is required.
100,200 カメラ
101 操作部
102 制御部
103 AE制御部
104 AF制御部
105,202 LED制御部
106 LED
107 AFドライバ
108 レンズ
109 撮像素子
110 ADC
111 画像信号処理部
112 バッファメモリ
113 表示部
201 タイマ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200
107
111 Image
Claims (6)
フラッシュ用のLEDと、
前記ライン露光および前記LEDの制御を行う制御手段と、
を備えるカメラであって、
前記制御手段は、
前記ライン露光時の露光時間が、前記LEDの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記LEDの点灯開始タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングに設定し、
前記LEDの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯開始タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光開始タイミングに設定する、
カメラ。 An image sensor that performs line exposure to read out pixels for each line on an imaging surface having a plurality of lines;
LED for flash,
Control means for controlling the line exposure and the LED;
A camera comprising:
The control means includes
When the exposure time at the time of the line exposure is equal to or less than the difference between the lighting time of the LED and the reading time of all lines on the imaging surface, the lighting start timing of the LED is set to the exposure starting timing of the first line on the imaging surface And
If the LED lighting time is longer than the difference between the all line readout time, the lighting start timing is set to the exposure start timing of the last line of the imaging surface,
camera.
前記ライン露光時の露光時間が、前記LEDの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記LEDの点灯終了タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光終了タイミングに設定し、
前記LEDの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯終了タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光終了タイミングに設定する、
請求項1記載のカメラ。 The control means includes
When the exposure time at the time of the line exposure is equal to or less than the difference between the lighting time of the LED and the reading time of all lines on the imaging surface, the lighting end timing of the LED is set to the exposure end timing of the last line on the imaging surface And
If the LED lighting time is longer than the difference between the all line readout time, the lighting end timing is set to the exposure end timing of the first line of the imaging surface,
The camera according to claim 1.
前記制御手段は、
前記経過時間が前記LEDの最大点灯時間以上になった場合、前記LEDを消灯させる、
請求項1に記載のカメラ。 Further comprising means for measuring the elapsed time from the lighting start timing,
The control means includes
When the elapsed time is longer than the maximum lighting time of the LED, the LED is turned off.
The camera according to claim 1.
フラッシュ用のLEDと、
を備えるカメラにおける、前記LEDを制御するためのLED点灯制御方法であって、
前記ライン露光時の露光時間と、前記LEDの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差と、を比較するステップと、
前記ライン露光時の露光時間が、前記LEDの点灯時間と前記撮像面の全ライン読み出し時間との差以下の場合、前記LEDの点灯開始タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光開始タイミングに設定し、
前記LEDの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯開始タイミングを、前記撮像面の最終ラインの露光開始タイミングに設定するステップと、を備える、
LED点灯制御方法。 An image sensor that performs line exposure to read out pixels for each line on an imaging surface having a plurality of lines;
LED for flash,
An LED lighting control method for controlling the LED in a camera comprising :
Comparing the exposure time during the line exposure and the difference between the lighting time of the LED and the total line readout time of the imaging surface;
When the exposure time at the time of the line exposure is equal to or less than the difference between the lighting time of the LED and the reading time of all lines on the imaging surface, the lighting start timing of the LED is set to the exposure starting timing of the first line on the imaging surface And
If the LED lighting time is longer than the difference between the all line readout time, the lighting start timing is set to the exposure start timing of the last line of the imaging surface,
LED lighting control method.
前記LEDの点灯時間と前記全ライン読み出し時間との差よりも長い場合、前記点灯終了タイミングを、前記撮像面の先頭ラインの露光終了タイミングに設定するステップを備える、If the LED lighting time is longer than the difference between the all line readout time, the lighting end timing is set to the exposure end timing of the first line of the imaging surface,
請求項4記載のLED点灯制御方法。The LED lighting control method according to claim 4.
前記経過時間と前記LEDの最大点灯時間とを比較するステップと、Comparing the elapsed time and the maximum lighting time of the LED;
前記経過時間が前記LEDの最大点灯時間以上になった場合、前記LEDを消灯させるステップと、を備える、Turning off the LED when the elapsed time is equal to or longer than the maximum lighting time of the LED,
請求項4記載のLED点灯制御方法。The LED lighting control method according to claim 4.
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