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Title:
AUXILIARY LIGHT EMITTING DEVICE AND PHOTOGRAPHING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/117639
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are an auxiliary light emitting device which can reduce power consumption and a camera. An auxiliary light emitting device (10) is a device which emits auxiliary light. The auxiliary light emitting device (10) is provided with an LED illuminating section (15) which makes a light emitting diode (15a) emit light for illumination; and a light emission time setting section (11) which determines a time during which the LED illuminating section (15) is permitted to emit light for main light emission for photographing an object (1), based on a focal distance of the photographing optical system and/or whether a blur correcting section is operating to correct an image blur or not.

Inventors:
EBISAWA HIROSHI (JP)
YOKONUMA NORIKAZU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/053945
Publication Date:
October 02, 2008
Filing Date:
March 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NIKON CORP (JP)
EBISAWA HIROSHI (JP)
YOKONUMA NORIKAZU (JP)
International Classes:
G03B15/05; G03B5/00; G03B7/16; G03B15/03; H04N5/232; H04N5/238; H04N101/00
Foreign References:
JP2005165204A2005-06-23
JPH0324529A1991-02-01
JP2007017503A2007-01-25
JP3217410B22001-10-09
JP2006259646A2006-09-28
JP2006308773A2006-11-09
JP2006003442A2006-01-05
Attorney, Agent or Firm:
KAMATA, Hisao (1-27-12 Higashi IkebukuroToshima-k, Tokyo 13, JP)
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Claims:
 補助光を発光する補助光発光装置であって、
 発光ダイオードを発光させて照明するLED照明部と、
 撮影光学系の焦点距離及び/又は像ブレを補正するブレ補正部の動作の有無に基づいて、被写体の撮影時に本発光として前記LED照明部を発光させる発光時間を決定する発光時間設定部と、
 を備える補助光発光装置。
 請求項1に記載の補助光発光装置において、
 前記発光時間設定部は、前記焦点距離が短いときの発光時間を、前記焦点距離が長いときの発光時間よりも長く設定すること、
 を特徴とする補助光発光装置。
 請求項1又は請求項2に記載の補助光発光装置において、
 前記発光時間設定部は、前記ブレ補正部が動作しているときの発光時間を、前記ブレ補正部が動作していないときの発光時間よりも長く設定すること、
 を特徴とする補助光発光装置。
 補助光を発光する補助光発光装置であって、
 発光ダイオードを発光させて照明するLED照明部と、
 撮影距離及び/又は撮影感度に基づいて、撮影時の本発光前に本発光量を決めるために、前記LED照明部を予備発光させる予備発光時間を決定する予備発光時間設定部と、
 を備える補助光発光装置。
 請求項4に記載の補助光発光装置において、
 前記予備発光時間設定部は、前記撮影距離が近いときの予備発光時間を、前記撮影距離が遠いときの予備発光時間よりも短く設定すること、
 を特徴とする補助光発光装置。
 請求項4又は請求項5に記載の補助光発光装置において、
 前記予備発光時間設定部は、前記撮影感度が高いときの予備発光時間を、前記撮影感度が低いときの予備発光時間よりも短く設定すること、
 を特徴とする補助光発光装置。
 補助光を発光する補助光発光装置であって、
 1つの発光ダイオードを有し、前記発光ダイオードを発光させて照明するLED照明部と、
 撮影前に前記LED照明部を発光させる撮影前発光モードと、撮影時の予備発光及び/又は本発光時に前記LED照明部を発光させる撮影時発光モードとを有し、前記各発光モードに応じて、前記LED照明部の照度を変更させる照度変更部と、
 を備える補助光発光装置。
 請求項7に記載の補助光発光装置において、
 前記撮影前発光モードは、セルフタイマー時に前記LED照明部を発光させるタイマー発光モードと、オートフォーカス時に前記LED照明部を発光させるAF補助光発光モードとを有し、
 前記照度変更部は、前記撮影前発光モードの際に前記LED照明部に供給する駆動電流値を、前記撮影時発光モードの際に前記LED照明部に供給する駆動電流値よりも小さくすること、
 を特徴とする補助光発光装置。
 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の補助光発光装置を内蔵すること、
 を特徴とする撮影装置。
 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の補助光発光装置と、
 前記補助光発光装置から発光された補助光を用いて撮影を行う撮影装置とから構成されること、
 を特徴とする撮影装置。
Description:
補助光発光装置及び撮影装置

 本発明は、被写体を照明する補助光発光 置及び撮影装置に関するものである。

 カメラなどの撮影装置によって被写体を撮 する際に使用される補助光は、従来フラッ ュバルブなどが使用されているが、昨今、L ED(発光ダイオード)を利用した技術が提案さ ている(例えば、特許文献1参照)。
 ところでLEDの発光ガイドナンバーは、従来 フラッシュバブル方式発光装置の光源とし 良く用いられているキセノン管の発光ガイ ナンバーと比べるとまだまだ小さいため、L EDを光源とする場合には、ある程度のガイド ンバーを得るために、多数のLEDを配置する とが考えられる。
 特許文献1に記載のカメラは、前面に複数の LEDが設けられ、被写体の撮影時の本発光や、 撮影前の予備発光などで、用途に応じて、LED に印加するパルスの周波数を変化させて、LED の光量を変化させている。
 しかし、特許文献1のカメラでは、多数のLED を使用しているので、消費電力が大きくなり 、また、カメラの小型化を困難にするなどの 問題があった。

特開2006-145877号公報

 本発明の課題は、小型化を容易にし、か 、消費電力を低減させることができ、且つ 要な発光量を得ることができる補助光発光 置及び撮影装置を提供することである。ま 、被写体距離や撮影感度、レンズの焦点距 や手ブレ補正機構の有無などの撮影環境に じた発光時間でLEDを発光させて撮影するこ により、良好な撮影結果(画像)を得ること できる撮影装置を提供することである。

 本発明は、以下のような解決手段により、 記課題を解決する。なお、理解を容易にす ために、本発明の実施形態に対応する符号 括弧内に付して説明するが、これに限定さ るものではない。
 請求項1の発明は、補助光を発光する補助光 発光装置(10)であって、発光ダイオード(15a)を 発光させて照明するLED照明部(15)と、撮影光 系(12a)の焦点距離及び/又は像ブレを補正す ブレ補正部(12d)の動作の有無に基づいて、被 写体(1)の撮影時に本発光として前記LED照明部 (15)を発光させる発光時間を決定する発光時 設定部(11)と、を備える補助光発光装置(10)で ある。

 本発明によれば、補助光発光装置は、そ 照明時間をある制限をもってできるだけ長 制御することによって、LED自身のガイドナ バー不足を補いつつ、適切な光量の光を被 体に照射することができる。また、多数のL EDを使用せずに済むので、LED照明部の消費電 を低減させることができる。

本発明による撮影装置の実施形態であ カメラの概略図である。 本発明によるカメラのLED照明部の詳細 説明する図である。 LED照明部を発光させる必要があると のカメラの動作の流れを示すフローチャー である。 LED照明部を発光させる必要があると のカメラの動作の流れを示すフローチャー である。

符号の説明

 10:カメラ、11:カメラ制御部、12:撮影レン 部、13:撮像部、14:レリーズスイッチ、14a:半 押しスイッチ、14b:全押しスイッチ、15:LED照 部、15a:発光ダイオード、15b:定電流回路、15c :トランジスタ、15d:ダイオード

(実施形態)
 以下、図面等を参照して、本発明の実施形 をあげて、さらに詳しく説明する。
 図1は、本発明による撮影装置の実施形態で あるカメラの概略図である。ここで、説明を 明確にするために、図1の左側をカメラの前 、右側を後部、上側を上部、下側を下部、 面の手前側を左部、紙面の裏側を右部とし 説明する。

 カメラ10は、図1に示すように、それぞれ後 するようなカメラ制御部11、撮影レンズ部12 、撮像部13、レリーズスイッチ14及びLED照明 15を有したコンパクト型のデジタルカメラで ある。
 カメラ制御部11は、撮影レンズ部12、撮像部 13、レリーズスイッチ14及びLED照明部15にそれ ぞれ接続され、それらを統括して制御する制 御回路である。また、カメラ制御部11は、撮 者によって設定される撮影感度などの情報 記憶する不図示の記憶部を備えている。
 カメラ制御部11は、予備撮影機能を有して り、予備撮影によって被写体から得られる 量(光量データ)を解析して求め、撮影時の露 光時間などを決定することができる。

 具体的には、カメラ制御部11は、撮影距 と撮影感度とに基づいて予備撮影時間を決 し、その予備撮影時間に応じて予備撮影時 予備発光するLED照明部15の発光時間を決定す る。そして、カメラ制御部11は、上述したよ に、決定した発光時間で予備撮影した結果 ら光量データを解析して求め、その光量デ タに基づいて、撮影時の露光時間の上限で る露光時間制限を決定し、露光時間制限の 囲内から撮影の露光時間及びLED照明部15を 光させるときの発光時間を決定する。露光 間制限の決定方法の詳細は、後で説明する

 撮影レンズ部12は、カメラ10の前部に設け られ、被写体1の光Aを入射して撮像部13へと 射するレンズ群12a及びレンズ駆動機構を備 たレンズユニットである。具体的には、撮 レンズ部12は、撮影目的に応じて被写体像を 拡大又は縮小するズーム機構部12bや、自動的 に焦点を合わせるオートフォーカス(AF)機構 12c、カメラ10で被写体1を撮影する撮影者の 振れ振動がレンズに伝わるのを低減させる レ補正機構部12dを備えている。

 撮像部13は、不図示のシャッタ機構や、ロ パスフィルタ、撮像素子などを有しており 撮影レンズ部12から入射した被写体の光Aを シャッタ機構及びローパスフィルタを通過 せ、撮像素子で露光し、電気的な画像信号 変換している。
 レリーズスイッチ14は、カメラ10の撮影など を実行する操作用のスイッチであり、半押し スイッチ14aと全押しスイッチ14bとを有してい る。半押しスイッチ14aは、撮影レンズ部12に けられたオートフォーカス機構部12cを作動 せるなどの撮影準備を実行することができ 全押しスイッチ14bは、撮像部13を作動させ 、被写体1の撮影を実行することができる。
 LED照明部15は、カメラ制御部11に接続され、 1つの発光ダイオード15aをカメラ10の使用状態 に応じて、光量を変化させて発光させる回路 である。

 図2は、LED照明部15の詳細を説明する図であ 。
 LED照明部15は、図2に示すように、発光ダイ ード15a、定電流回路15b、トランジスタ15c及 ダイオード15dを備え、カメラ10のカメラ制 部11から送信されてくる信号に基づいて、発 光ダイオード15aの発光時の光量を変化させる ことができる。ここで、定電流回路15b及びト ランジスタ15cは3つずつ(15b1~15b3、15c1~15c3)設け られ、各トランジスタ15cのコレクタCに接続 れた各定電流回路15bが、1つの発光ダイオー 15aに対して並列に接続されている。また、 イオード15dは、各トランジスタのベースB間 に抵抗を介して1つずつ接続されており、LED 明部15全体で合計2つ設けられている(15d1~15d2) 。

 LED照明部15は、以上の構成により、表1に すような動作を行うことができる。例えば LED照明部15は、カメラ制御部11で図2のa点をL owにすることによって、トランジスタ15c1のみ がONとなり、定電流回路15b1を介して電流I1で 光ダイオード15aを発光させる(第1の発光量 より発光する小発光)。また、LED照明部15は 図2のa点及びb点をLowにすることによって、 ランジスタ15c1及びトランジスタ15c2がONとな 、定電流回路15b1及び定電流回路15b2を介し 電流(I1+I2)で発光ダイオード15aを発光させる( 上記第1の発光量より多い第2の発光量で発光 る中発光)。さらに、図2のa点、b点及びc点 てをLowにすることによって、トランジスタ15 c1、トランジスタ15c2及びトランジスタ15c3がON となり、定電流回路15b1、定電流回路15b2及び 電流回路15b3を介して電流(I1+I2+I3)で発光ダ オード15aを発光させる(上記第2の発光量より 多い第3の発光量で発光する大発光)。

 ここで、発光ダイオード15aは、供給される 流が大きいほど、高い照度(強い光)で発光 ることができるので、a点のみをLowにしたと の小発光が最も弱い光を発し、a~c点全てをL owにしたときの大発光が最も強い光を発する
 LED照明部15は、カメラ10をセルフタイマーで 撮影するときには、上述のa点のみをLowにし 、タイマー発光として発光ダイオード15aを 発光させてタイマーのカウントダウンを知 せることができる。また、カメラ10のオート フォーカス(AF)を行う際に被写体1が暗いとき は、上述のa点及びb点をLowにして、AF補助光 として発光ダイオード15aを中発光させて被写 体1を照明することができる。さらに、予備 影時の予備発光や本撮影時の本発光として 用するときには、LED照明部15は、上述のa~c点 全てをLowにして、発光ダイオード15aを大発光 させて被写体1を照明することができる。

 次に、被写体1が暗いなどの理由により、LED 照明部15を発光させる必要があるときのカメ 10の動作について説明する。図3は、LED照明 15を発光させる必要があるときのカメラ10の 動作の流れを示すフローチャートである。
 カメラ10で被写体1の撮影を開始し(S101)、撮 者によってレリーズスイッチ14の半押しス ッチ14aが押されたら(S102:Yes)、カメラ制御部1 1は、上述したように、LED照明部15の発光ダイ オード15aを中発光させて、AF補助光として被 体1を照明する(S103)。AF補助光としてLED照明 15が発光したら、カメラ制御部11は、撮影レ ンズ部12のオートフォーカス機構部12cを作動 せてオートフォーカス(AF)動作を行い(S104)、 また、被写体1とカメラ10との距離(撮影距離) 検出する。AF動作及び撮影距離の検出が終 したらAF補助光として発光した発光ダイオー ド15aを消灯する(S105)。

 次に、カメラ制御部11は、予備撮影の準 として、予備撮影時に実施するLED照明部15を 予備発光させる予備撮影時間(換言すれば、 ャッタ開の時間)を、撮影距離及び撮影感度 基づいて決定する。まず、カメラ制御部11 、AF動作時に検出した撮影距離を確認し(S106) 、撮影距離が近い(例えば、2m未満)と判断し ら(S106:近)、カメラ10の撮影感度の設定を確 する(S107)。撮影感度が高い側(例えば、ISO400) に設定されている場合(S107:高)、カメラ制御 11は、近距離被写体を、LED照明部15を用いて つ高感度撮影するという撮影環境下におい 、最適な露光量(露光オーバとならない露光 量)を得るがために、予備撮影時間を短くす と判断し、例えば、1/60秒の時間を設定する( S108)。仮に、撮影感度が低い側(例えば、ISO100 )に設定されている場合(S107:低)には、S108の場 合よりも撮影環境が低感度に設定されている 分、S108における予備撮影時間と同じ撮影時 では露光量が不足するおそれがあるので、 備撮影時間を中程度にすると判断し、例え 、1/30秒の時間を設定する(S109)。

 また、撮影距離が遠い(例えば、2m以上)と カメラ制御部11が判断したら(S106:遠)、カメラ 制御部11は、カメラ10の撮影感度の設定を確 し(S110)、撮影感度が高い側(例えば、ISO400)に 設定されている場合には(S110:高)、遠距離被 体を、LED照明部15を用いて高感度撮影すると いう撮影環境下において、最適な露光量を得 るがために、予備撮影時間を中程度にすると 判断し、例えば、1/30秒の時間を設定する(S111 )。仮に、撮影感度が低い側(例えば、ISO100)に 設定されている場合(S110:低)には、S111の場合 りも撮影環境が低感度撮影に設定されてい 分だけ、S108における露光時間と同じ露光時 間では露光量不足になる恐れがあるので、予 備撮影時間を長くすると判断し、例えば、1/1 5秒の時間を設定する(S112)。

 予備撮影時間が設定されたら、カメラ制 部11は、予備撮影の開始(不図示のシャッタ 開動作)と同期してLED照明部15の発光ダイオ ド15aを予備発光として上述した如きの大発 をさせ(S113)、撮影部13の撮像素子による予 撮影を開始する(S114)。上記ステップS108、S109 、S111、S112のいずれかにおいて設定された予 撮影時間が経過したら(S115)、カメラ制御部1 1は、予備撮影を終了し(シャッタの閉動作を い)(S116)、LED照明部15を消灯する(S117)。すな ちLED照明部15は、上述した手法により決定 れた(時間制限された)予備撮影時間の間中、 大発光を継続していることになる。次に、カ メラ制御部11は、予備撮影結果(撮像素子の撮 像結果)に基づいて、被写体1の撮影の設定に 要な情報(被写体の輝度情報など)を解析し 、被写体1から得られる光量(光量データ/輝 データ)を求め(S118)、その大きさを判定する( S119)。

 光量データが予め決められている第1の輝 度値よりも大きい(比較敵に明るい被写体)と 定された場合(S119:大)、カメラ制御部11は、L ED発光を伴う撮影環境下で露光オーバとなら いようにするために、露光時間の上限であ 露光時間制限を短くすると判断し、例えば 1/250秒を設定する(S120)。また、光量データ 前述の第1の輝度値よりも小さい第2の輝度値 よりも大きいが該第1の輝度値以下である、 わゆる中程度であると判定された場合(S119: )、カメラ制御部11は、その撮影環境下で露 不足とならないように露光時間制限を中程 にすると判断し、例えば、1/200秒を設定する (S121)。

 光量データが前述の第2の輝度値以下であ ると判定された場合(S119:小)、カメラ制御部11 は、撮影レンズ部12のズーム機構部12bのズー の状態(焦点距離)を確認し(S122)、さらにブ 補正機構部12dのON/OFFの状態を確認する(S123、 S126)。撮影レンズ部12がテレ(Tele)側にズーム れた状態にあり(S122:テレ)、かつ、ブレ補正 構部12dがONの状態であるという撮影環境下 は(S123:ON)、焦点距離が長い分だけ手振れ画 となりやすいが、ブレ補正が働くためある 度低秒時撮影にしても手ブレが軽減された 像が得られるだろうと判断して、カメラ制 部11は、露光時間制限をL2(例えば、L2=1/60秒) 設定する(S124)。また、撮影レンズ部12がテ 側にズームされた状態にあり(S122:テレ)、か 、ブレ補正機構部12dがOFFの状態であるとい 撮影環境下では(S123:OFF)、前述のS124におけ 環境下よりも手ブレ画像を発生しやすい環 下にあるため、カメラ制御部11は、露光時間 制限をS124のときよりも高秒時のL1(例えば、L1 =1/125秒)に設定する(S125)。

 仮に、撮影レンズ部12がワイド(Wide)側にズ ムされた状態にあり(S122:ワイド)、かつ、ブ 補正機構部12dがONの状態である撮影環境の きは(S126:ON)、焦点距離が短い上にブレ補正 働くため、かなり低秒時で撮影しても手ブ が軽減されるだろうと判断して、カメラ制 部11は、露光時間制限を低秒時のL4(例えば、 L4=1/15秒)に設定する(S127)。また、撮影レンズ 12の状態がワイド側にズームされた状態に り(S122:ワイド)、かつ、ブレ補正機構部12dがO FFの状態である撮影環境のときは(S126:OFF)、S12 7の撮影環境下よりは手ブレを生じやすい環 であるので、カメラ制御部11は、露光時間制 限をS127のときよりも高秒時のL3(例えば、L3=1/ 30秒)に設定する(S128)。
 上記各ステップ(S120、S121、S124、S125、S127、S 128)において露光時間制限が決定したら、カ ラ制御部11は、上記ステップで決定された露 光時間制限のうちいずれか1つと、前述の予 撮影結果とに基づいて、適切な露光時間を 算し(S129)、演算した露光時間から、LED照明 15の、大発光として発光する発光時間を設定 する(S130)。本実施形態では、S129で演算した 光時間とLED照明部15の発光時間とは同一に設 定される。

 撮影者によってレリーズスイッチ14の全 しスイッチ14bが押されたら(S131)、カメラ制 部11は、LED照明部15を本発光として大発光さ (S132)、撮影を開始する(S133)。設定された発 時間及び露光時間が経過したら(S134)、撮影 了となり(S135)、LED照明部15を消して(S136)、 了となる(S137)。すなわちLED照明部15は、上述 した手法により決定された(制限された)露光 間(=発光時間)の間中、大発光を継続してい ことになる。

 以上より、本実施形態のカメラシステムに 以下のような効果がある。
(1)カメラ制御部11は、焦点距離及び/又はブレ 補正機構部12dのON/OFFなどの撮影環境に基づい て、適正な撮影環境(露出オーバや像ブレ等 発生が低減された画像)を得るために必要な 本発光としてLED照明部15を発光させる発光 間を決定しているので、どのような撮影環 下においても適正な撮影画像を得ることが きる。また、使用する発光ダイオード(LED)15a は1つにすることにより、LED照明部15が、カメ ラ10内で占有するスペースを小さくすること でき、カメラ10の小型化を容易にすること できる。さらに、使用するLEDが1つであるの 、LEDを複数もつ場合に問題となるLED間の輝 のバラツキなどを考慮する必要がなくなる

(2)カメラ制御部11は、撮影距離及び/又は撮影 感度などの予備撮影環境に基づいて、正しい 被写体情報(輝度情報など)を得るために必要 予備撮影時にLED照明部15を予備発光させる 光時間を決定しているので、どのような予 撮影環境下においても正しい被写体情報を ることができる。
(3)カメラ制御部11は、LED照明部15を、セルフ イマー時に小発光させ、オートフォーカス に中発光させ、予備撮影時及び撮影時に大 光させているので、カメラ10の使用状況に応 じてLED照明部15の照度(光の強さ)を変更する とができ、消費電力を低減させることがで る。

 (変形例)
 以上説明した実施形態に限定されることな 、種々の変形や変更が可能であって、それ も本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では、カメラ10にLED照明部15を 蔵させたが、LED照明部15を閃光発光装置とし てカメラ10に後付けする構成をとってもよい その場合、予備撮影時の発光時間や、撮影 の発光時間などを決定したり、カメラ10の 用用途に応じてLED照明部の光の強さを変更 たりする機能を、閃光発光装置に設けるこ も可能である。
(2)本実施形態では、撮影時にLED照明部15を本 光として発光させる時間を、焦点距離及び レ補正機構部12dのON/OFFによって判断したが どちらか一方で判断してもよい。(3)本実施 態では、予備撮影時にLED照明部15を予備発 として発光させる時間を、撮影距離及び撮 感度によって判断したが、どちらか一方で 断してもよい。