カメラ及びカメラの撮影方法
【課題】撮影補助光を発光して暗い被写体をスローシャッター撮像する際に、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮像可能にし、動感のある撮像効果を得ることができるようにする。
【解決手段】画像を撮像する撮像手段と、半導体発光素子３８とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、システムコントローラ５２は、半導体発光素子３８の発光を指示する情報を取得すると、スローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、半導体発光素子３８を発光させ続けるように発光制御する。これにより、撮影範囲中に動きのある被写体（例えば、主要被写体の背後を通過する電車等）をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮影することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【解決手段】画像を撮像する撮像手段と、半導体発光素子３８とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、システムコントローラ５２は、半導体発光素子３８の発光を指示する情報を取得すると、スローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、半導体発光素子３８を発光させ続けるように発光制御する。これにより、撮影範囲中に動きのある被写体（例えば、主要被写体の背後を通過する電車等）をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮影することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ及びカメラの撮影方法に係り、特に撮影補助光を使用したスローシャッター撮像が可能なカメラ及びカメラの撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動きのある被写体を撮像する際に露光時間を１／１５秒といったスローシャッターにして撮像を実施して、被写体の一部又は全体がぶれて写るように撮像する手法が用いられている。
【０００３】
また、露光中の被写体に対して補助光を照射することによって、被写体の光量不足を補うことが可能な携行容易な発光装置（フラッシュ等の閃光装置）が一般に用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合には、カメラにおける露光輝度（発光光度）と発光装置が発する発光輝度との関係は、図９に示すような関係となる。したがって、スローシャッターによる露光中に発光装置が光を発光して被写体の撮像を実施すると、例えば図１０に示すような画像が得られる。
【０００５】
図１０に示す画像は、動いている電車を背景にして人物を撮像した画像であるが、被写体全体の光量が不足しているために、露光中に補助光を発光している。この補助光の発光時間Ｔｆ０（通常は２００μ秒程度）は、露光時間Ｔｓ０（秒）と比較して極短時間であるために、人物とともに背景の電車もこの発光時間Ｔｓ０の間にほとんどが露光してしまう。したがって動いていた電車も停止して撮像されるので、スローシャッターで撮像したことによる動感の効果が全く表現されていない画像となってしまっている。
【０００６】
また、従来からパイロットランプ等に用いられているＬＥＤは、連続で発光することを目的として設計されていたために、カメラに於ける発光装置のようにほぼ瞬間発光する際の発光輝度向上対策がなされておらず、カメラの発光装置として使用する場合にはＬＥＤ素子が本来持っている潜在的能力を十分に発揮することができていなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、撮影補助光を発光して暗い被写体をスローシャッター撮像する際に、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮像することができ、動感のある撮像効果を得ることが可能なカメラ及びカメラの撮影方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させる発光制御手段を備え、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、スローシャッター撮像時に、そのシャッタースピードと同等の時間、半導体発光手段を発光させ続けるようにしたため、被写体に長時間、補助光が照射され、その結果、撮影範囲中に動きのある被写体（例えば、主要被写体の背後を通過する電車等）をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮影することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２に示すように請求項１に記載のカメラにおいて、前記発光制御手段は、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴としている。即ち、半導体発光手段に流す電流により発光光量又は発光輝度を制御するようにしている。
【００１１】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載のカメラにおいて、前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、前記発光制御装置は、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴としている。即ち、主要被写体の距離に応じて半導体発光手段から発光される補助光の発光輝度を制御するようにしており、例えば、カメラの近傍に存在する人物を撮像する場合において被写体の人物に対して防眩効果を発揮する。
【００１２】
請求項４に係る発明は、画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラの撮影方法において、前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得するステップと、前記発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させるステップと、を含み、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に示すように請求項４に記載のカメラの撮影方法において、前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に示すように請求項４又は５に記載のカメラの撮影方法において、前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成の本発明によれば、スローシャッター撮像時に、そのシャッタースピードと同等の時間、半導体発光手段を発光させ続けるようにしたため、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮像することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付図面に従って、本発明に係るカメラ及びカメラの撮影方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、発光装置付きのカメラにてスローシャッター撮像を実施している状態を示す図である。
【００１８】
同図に示すように利用者は、カメラ１００を用いて動いている電車を背景に、人物のスローシャッター撮像を実施している。カメラ１００には、利用者が撮像の指示を入力するシャッターレリーズボタン１０２と、撮像時に利用者が被写体像を確認するファインダ１０３と、被写体像を撮像面に結像する撮影レンズ１１０と、撮像時に被写体に対して補助光を発光する発光装置１４６とが設けられている。なお、発光装置１４６は、ＬＥＤ又は有機ＥＬ、プラズマ発光体等の半導体発光素子を用いた発光装置であり、連続して光を発光することが可能となっている。
【００１９】
図２は、本発明に係るカメラの信号処理系ブロック図である。
【００２０】
撮影レンズ１１０及びシャッター・絞り１１２を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１１４の受光面に結像された被写体像は、光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。固体撮像素子１１４内に所定の露光時間蓄積された画像信号の電荷は、ＣＣＤ駆動回路１１６から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに出力され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次出力される。尚、この固体撮像素子１１４は、蓄積した信号電荷をシャッターゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（露光時間）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有していてもよい。
【００２１】
固体撮像素子１１４から順次読み出された画像の電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１１８に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１２０は、相関二重サンプリング回路１１８から順次加えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、ＣＣＤ駆動回路１１６、相関二重サンプリング回路１１８及びＡ／Ｄ変換器１２０は、タイミング発生回路１２２から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００２２】
前記Ａ／Ｄ変換器１２０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ１２４に格納され、その後、メモリ１２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジタル信号処理回路１２６に加えられる。デジタル信号処理回路１２６は、同時化回路１２８、ホワイトバランス調整回路１３０、ガンマ補正回路１３２、ＹＣ信号作成回路１３４、及びメモリ１３６等から構成されている。
【００２３】
同時化回路１２８は、メモリ１２４から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路１３０に出力する。ホワイトバランス調整回路１３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂに加えられる。
乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの他の入力には、中央処理装置（ＣＰＵ）１３８からホワイトバランス制御するためのホワイトバランス補正値（ゲイン値）が加えられており、乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によってホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号をガンマ補正回路１３２に出力する。
【００２４】
ガンマ補正回路１３２は、ホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、ＹＣ信号作成回路１３４に出力する。ＹＣ信号作成回路１３４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ１２４と同じメモリ空間のメモリ１３６に格納される。
【００２５】
ここで、メモリ１３６内のＹＣ信号を読み出し、液晶モニタ１５２に出力することによって、スルー画像や撮像された静止画等を液晶モニタ１５２に表示させることができる。
【００２６】
また、撮像後のＹＣ信号は、圧縮／伸長回路１５４によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録部１５６にてメモリカードなどの記録媒体に記録される。更に、再生モード時にはメモリカードなどに記録されている画像データが圧縮／伸長回路１５４によって伸長処理された後、液晶モニタ１５２に出力され、液晶モニタ１５２に再生画像が表示されるようになっている。
【００２７】
中央処理装置１３８は、モードダイヤル、シャッターレリーズボタン１０２、十字キー等を含むカメラ操作部１４０（入力手段）からの入力情報に基づいて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス、自動露光制御、ホワイトバランス等の制御を行う。このオートフォーカス制御は、例えばＧ信号の高周波成分が最大になるように撮影レンズ１１０を移動させるコントラストＡＦであり、シャッターレリーズボタン１０２の半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるように駆動部１４２を介して撮影レンズ１１０を合焦位置に移動させる。
【００２８】
前記自動露光制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度を求め、この被写体輝度に基づいて撮像時の絞り値とシャッタースピードを決定する。
【００２９】
利用者からカメラ操作部１４０を介して絞り優先、又はシャッタースピード優先その他の撮像条件が入力されている場合には、その入力した指示に基づいた絞り値とシャッタースピードで撮像を実施する。また、被写体の光量が不足している場合や、カメラ操作部１４０を介して発光装置１４６の発光が指示されている場合には、適宜利用者からの指示に基づいて半導体発光手段から補助光を発光する旨の指示を出力する。
【００３０】
カメラ１００に設定されている絞り値とシャッタースピードとから決定される露出値をＥＶ、適正露出をＬｘとすると、発光装置１４６が発光すべき光量ＳＶは、ＳＶ＝Ｌｘ−ＥＶ・ｋ（ｋは定数）で算出することが可能である。
【００３１】
利用者がシャッターレリーズボタン１０２の全押しの操作を実施すると、カメラ１００は撮像を実施するモードに入る。撮像時には、中央処理装置１３８は前記決定した絞り値になるように絞り駆動部１４４を介してシャッター・絞り１１２のうちの絞り部分を駆動し、また、決定した露光時間（シャッタースピード）となるように電子シャッターによって電荷の蓄積時間を制御して１コマ分の画像データを取り込み、所定の信号処理をした後、記録媒体に記録する。
【００３２】
なお、発光装置１４６が発光する補助光の光量は、被写体の明るさや、その被写体までの距離に応じて適宜調節する必要がある。この調節処理を利用者に強要するのは酷なことであるので、カメラ１００側で測定した被写体の明るさや被写体までの距離と露光時間とに応じて必要な発光輝度を算出し、その結果に対して利用者による画像の味付けとしてカメラ操作部１４０を介して入力した光量情報に基づいて調節した発光輝度を、発光装置１４６から発光するように指示する構成としてもよい。
【００３３】
なお、中央処理装置１３８は、シャッターレリーズのタイミング情報、主要被写体までの距離情報（オートフォーカス時の合焦位置情報）、被写体の明るさ情報、補助光の発光輝度情報、補助光の発光光量情報その他の各種情報を、シリアル通信の通信手段やＩ／Ｏを介して発光装置１４６に送信することが可能となっている。
【００３４】
なお、上記の説明ではカメラ１００を電子カメラとした実施例で説明したが、本発明は電子カメラに限定されるものではなく、銀塩フイルムに被写体像を露光する銀塩カメラであっても本発明の目的を達成することが可能である。
【００３５】
次に、本発明に係るカメラの撮影方法について説明する。
【００３６】
図３は上記カメラ１００に内蔵されている発光装置１４６の信号処理系ブロック図である。
【００３７】
発光装置１４６には、シャッタースピードに対応した発光時間や発光光量、発光輝度、指定された発光色温度に対応する発光時間、被写体までの距離に応じた発光光量や発光輝度等の情報を記録するＲＯＭ２５と、発光光量を調節する調光用の受光センサ３４と、電池４０と、半導体発光素子３８の発光輝度を調節する電圧及び電流を出力する電圧可変回路４２（半導体発光素子３８に供給する電流を調節する発光制御手段の機能を備えていてもよい）と、半導体発光素子３８の発光輝度の調節指令と発光タイミングを出力するシステムコントローラ５２（露光時間情報取得手段、発光情報取得手段、発光制御手段、発光光量情報取得手段、距離情報取得手段、供給電流算出手段の機能を備えていてもよい）とが設けられている。
【００３８】
システムコントローラ５２は発光装置１４６を統括制御するものである。
【００３９】
システムコントローラ５２（距離情報取得手段）は、カメラと主要被写体との距離に関する情報を、カメラ１００の中央処理装置１３８等から取得することが可能となっている。
【００４０】
またシステムコントローラ５２（発光情報取得手段）は、半導体発光素子３８（半導体発光手段）の発光を指示する情報を、カメラ１００の中央処理装置１３８等から取得することが可能となっている。
【００４１】
またシステムコントローラ５２（供給電流算出手段）は、ＲＯＭ２５等に記録されている情報と前記取得した距離情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくするための半導体発光手段に対する供給電流値、又は供給する電流のデューティ比を算出することが可能となっている。
【００４２】
またシステムコントローラ５２（発光制御手段）は、カメラ１００の中央処理装置１３８等から発光情報を取得すると、電圧可変回路４２に対して半導体発光素子３８が発光する補助光の色、並びに発光する補助光の輝度を調節するための算出した電流値の指令を出力することが可能となっている。
【００４３】
またシステムコントローラ５２（発光制御手段）は、発光情報を取得すると、半導体発光素子３８に供給する電流のデューティ比に基づいた発光指示を、制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）を介して半導体発光素子３８に出力することが可能となっている。このようにシステムコントローラ５２は、半導体発光素子３８に対して発光のタイミング、発光時間及び発光輝度又は発光光量等の発光光量情報を指示することが可能となっている。半導体発光素子３８は、電流を供給すると直ちに発光を開始するので、カメラのシャッタータイミングに同期して発光と発光の停止を実施することが可能である。
【００４４】
なお、上記の実施の形態では、中央処理装置１３８とシステムコントローラ５２とを独立して設けた実施の形態で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、中央処理装置１３８（露光時間情報取得手段、発光情報取得手段、発光制御手段、発光光量情報取得手段、距離情報取得手段、供給電流算出手段の機能を備えていてもよい）にシステムコントローラが実施する機能を包含しても本発明の目的を達成することが可能である。
【００４５】
また、半導体発光素子３８の発光光量が環境温度とその半導体発光手段の物性とによって変動する場合には、半導体発光素子３８の近傍に周囲温度を検出する温度センサ５６を設けておき、システムコントローラ５２は、この温度センサ５６によって検出された周囲温度に基づいてその周囲温度にかかわらず所要の発光光量が得られるように半導体発光素子３８の発光光量や発光輝度を調節することが可能となっている。
【００４６】
利用者が撮像するためにシャッターレリーズボタン１０２を半押しすると、システムコントローラ５２は当該発光装置１４６のガイドナンバーなどの、発光光量や発光輝度を決定するための情報をＲＯＭ２５から読み込む処理を行う。補助光発光のモードがオートモードに設定されている場合には、受光センサ３４等から被写体の明るさを読み取って、補助光の発光光量を制御する。補助光の発光モードがマニュアルモードに設定されている場合には、利用者がカメラ操作部１４０を介して入力設定した露光時間、絞り開度、発光光量又は発光輝度等の発光に関する設定情報（発光光量情報等）を、中央処理装置１３８から読み込む。また、補助光の発光がカメラ１００の制御下に置かれている場合にも、中央処理装置１３８から露光時間、絞り開度、発光光量、発光輝度等の発光に関する設定情報を読み込む。
【００４７】
システムコントローラ５２は、前記読み込んだ明るさ情報や露出情報、発光光量、発光輝度等の発光に関する設定情報に基づいて、その所定の発光光量又は発光輝度を得るための調整用の情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ各ＬＥＤに供給する電流情報等）を電圧可変回路４２に出力する。
【００４８】
次に、利用者がシャッターレリーズボタン１０２を全押して撮像の指示を入力すると、カメラ１００では中央処理装置１３８の指示に基づいてシャッターが開いて撮像を開始する。中央処理装置１３８は、システムコントローラ５２に対してシャッターが開いたタイミングに同期した発光情報（半導体発光手段の発光を指示する情報）を出力する。発光情報を取得したシステムコントローラ５２は、それぞれの半導体発光手段の制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）に対して発光指示信号を出力する。これにより半導体発光素子３８から設定された輝度及び光量の補助光が発光される。
【００４９】
なお、主要被写体像までの距離とそのときに発光装置１４６が発光する光量との関係は、ＲＯＭ２５にテーブルとして作成して記録しておいてもよい。また、電圧可変回路４２が出力する電圧値と光量との関係を示すテーブルあるいは演算式を作成し、シャッタースピードに同期させて光量を変えて半導体発光素子３８を発光させるようにしてもよい。また、発光装置１４６が補助光を発光するタイミングに合わせてカメラ１００のシャッターを開くようにしてもよい。また、制御は前記の制御と同じで、分割測光でターゲットのみ測光し光量が規定値に達したら発光装置１４６の発光を停止する処理、又はカメラ１００のシャッターを閉じる処理を実施するようにしてもよい。
【００５０】
なお、上記の説明では発光手段１４６がカメラ１００に内蔵されている実施例で示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラとは別体の独立した発光装置であっても本発明の目的を達成することが可能となる。その場合には、カメラに設けられている中央処理装置と、別体の発光装置に設けられているシステムコントローラとの間における情報の伝達は、多くのカメラに設けられているアクセサリーシューの接点端子を介して実施するとよい。また、専用の通信ケーブルを介して各種の情報を伝達しても、本発明の目的を達成することが可能である。
【００５１】
図４は、本発明に係る発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図である。
【００５２】
利用者がスローシャッター撮像を指示すると、時刻Ｔ０からシャッターが開き始めて、時刻Ｔ１から半導体発光手段が露光輝度に合わせて発光時間Ｔｆの間発光を開始する。なお、露光時間ＴｓはＴ０からＴ４までと定義し、発光時間ＴｆはＴ１からＴ３までと定義する。同図では、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とは異なる時刻に設定してあるが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とが同一の時刻であっても本発明の目的を達成することが可能となる。また、Ｔ０とＴ２、Ｔ１とＴ２、Ｔ３とＴ４、Ｔ３とＴ５とがそれぞれ同一の時刻であってもよい。いずれにせよ、シャッタースピードと同等の時間、補助光の発光を実施することが可能となっている。
【００５３】
図５は、図４に示した撮像条件にて撮像した画像である。
【００５４】
同図に示すように撮像した画像は、人物は静止しているため静止して撮像されるが、背景の電車は動いているため（露光時間及び発光時間が１／１５秒である場合には、０．８〜１．５ｍ程）ぶれて撮像される。したがって、補助光を発光した撮像であっても、スローシャッターによる動感を画像に描写することが可能となる。
【００５５】
図６〜図８に、半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す。
【００５６】
図６に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８に供給される電流値は、発光時間Ｔｆの間一定の電流値が設定されている。この電流値は、システムコントローラ５２（供給電流算出手段）が被写体までの距離情報や被写体の明るさ情報に基づいて算出した供給電流値を電圧可変回路４２に対して指示した結果設定される電流値である。またこの電流値は、電圧可変回路４２から出力される電圧と各半導体発光素子３８に接続されている抵抗等に基づいて決定される。なお、半導体発光素子３８の各制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）が半導体発光素子３８に供給する電流を通過、遮断するのみでなく、半導体発光素子３８に供給する電流値を制御するようにしてもよい。
【００５７】
図７に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８に供給する電流値を一定として、半導体発光素子３８の各制御回路が半導体発光素子３８に供給する電流を通過、遮断して各半導体発光素子３８の発光輝度を設定している。この供給電流の通過、遮断は、所定の間隔（デューティ比）で繰り返すパルス駆動にて実施している。なお、図７に示すパルス駆動と、図６に示す電流値を可変する駆動とを組み合わせて各半導体発光素子３８の発光輝度を設定するようにしてもよい。
【００５８】
図８に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８のパルス駆動による発光とその発光の中断とを繰り返すことによって、各半導体発光素子３８の発光輝度を調節している。また前述の例と同様に図８に示す駆動と、図６に示す電流値を可変する駆動とを組み合わせて実施するようにしても、本発明の目的を達成することが可能である。
【００５９】
例えば、緑色の半導体発光手段に流れる電流をＩｇ、半導体発光手段の発光効率をηｇ、一回の発光パルス幅をＴ０Ｎ、発光サイクルの時間をＴｘとすると、緑色の半導体発光手段が発光する光量Ｌｇは、Ｌｇ＝Ｔ０Ｎ×Ｉｇ×ηｇ×Ｔｆ／Ｔｘで算出することが可能である。
【００６０】
なお本発明によれば、フォーカルプレーンシャッター機構を有するカメラにおけるＸ接点のシャッター速度以上の高速シャッター撮像時にも、補助光を連続発光して良好な画像を取得することが可能となる。従来の閃光式発光装置では、フォーカルプレーンシャッターのシャッターが全開にならない高速なシャッター速度では、シャッターの先幕と後幕とから形成されるスリットが移動する間（フォーカルプレーンシャッターの能力によって１／９０〜１／２５０秒程度の間）閃光を複数回発光して対応していた。しかしながら閃光式の発光装置では、発光輝度を細かく設定することができなかったために、絞りの開度等の撮像条件が限られてしまうという不具合を生じていた。
【００６１】
ところが本発明によれば、半導体発光手段の発光輝度は自由に変化させることが可能であるので、あらゆるシャッタースピード（シャッター幕のスリット幅が狭い高速シャッタースピードに設定されている場合には、発光輝度を明るく設定する等）、あらゆる絞りの開度に対して適切な発光輝度を設定することが可能となる。
【００６２】
本発明に係る発光装置は、スローシャッターから高速シャッターまで連続して補助光の発光輝度を調節し高速同調することが可能であるとともに、従来の閃光式の発光装置のようにメインコンデンサやその充電手段を設ける必要がないので、小型かつ安価な発光装置を提供することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明によれば動画を撮像する際にも、カメラが動画１コマの撮像のための露光を実施している間だけ発光装置１４６の発光を実施することが可能となるため、発光装置１４６の消費電力を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】発光装置付カメラにてスローシャッター撮像を実施している状態を示す図
【図２】本発明に係るカメラの信号処理系ブロック図
【図３】カメラに内蔵されている発光装置の信号処理系ブロック図
【図４】本発明に係る発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図
【図５】図４に示した撮像条件にて撮像して得られた画像
【図６】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す実施例
【図７】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す他の実施例
【図８】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す他の実施例
【図９】従来の発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図
【図１０】図９に示した従来の撮像条件にて撮像して得られた画像
【符号の説明】
【００６５】
２５…ＲＯＭ、３４…受光センサ、３８…半導体発光素子、４０…電池、４２…電圧可変回路、５２…システムコントローラ、５４…調光回路、５６…温度センサ、１００…カメラ、１１０…撮影レンズ、１１２…シャッター・絞り、１１４…固体撮像素子、１２６…デジタル信号処理回路、１３８…中央処理装置、１４０…カメラ操作部、１４６…発光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ及びカメラの撮影方法に係り、特に撮影補助光を使用したスローシャッター撮像が可能なカメラ及びカメラの撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動きのある被写体を撮像する際に露光時間を１／１５秒といったスローシャッターにして撮像を実施して、被写体の一部又は全体がぶれて写るように撮像する手法が用いられている。
【０００３】
また、露光中の被写体に対して補助光を照射することによって、被写体の光量不足を補うことが可能な携行容易な発光装置（フラッシュ等の閃光装置）が一般に用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合には、カメラにおける露光輝度（発光光度）と発光装置が発する発光輝度との関係は、図９に示すような関係となる。したがって、スローシャッターによる露光中に発光装置が光を発光して被写体の撮像を実施すると、例えば図１０に示すような画像が得られる。
【０００５】
図１０に示す画像は、動いている電車を背景にして人物を撮像した画像であるが、被写体全体の光量が不足しているために、露光中に補助光を発光している。この補助光の発光時間Ｔｆ０（通常は２００μ秒程度）は、露光時間Ｔｓ０（秒）と比較して極短時間であるために、人物とともに背景の電車もこの発光時間Ｔｓ０の間にほとんどが露光してしまう。したがって動いていた電車も停止して撮像されるので、スローシャッターで撮像したことによる動感の効果が全く表現されていない画像となってしまっている。
【０００６】
また、従来からパイロットランプ等に用いられているＬＥＤは、連続で発光することを目的として設計されていたために、カメラに於ける発光装置のようにほぼ瞬間発光する際の発光輝度向上対策がなされておらず、カメラの発光装置として使用する場合にはＬＥＤ素子が本来持っている潜在的能力を十分に発揮することができていなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、撮影補助光を発光して暗い被写体をスローシャッター撮像する際に、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮像することができ、動感のある撮像効果を得ることが可能なカメラ及びカメラの撮影方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させる発光制御手段を備え、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、スローシャッター撮像時に、そのシャッタースピードと同等の時間、半導体発光手段を発光させ続けるようにしたため、被写体に長時間、補助光が照射され、その結果、撮影範囲中に動きのある被写体（例えば、主要被写体の背後を通過する電車等）をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮影することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２に示すように請求項１に記載のカメラにおいて、前記発光制御手段は、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴としている。即ち、半導体発光手段に流す電流により発光光量又は発光輝度を制御するようにしている。
【００１１】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載のカメラにおいて、前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、前記発光制御装置は、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴としている。即ち、主要被写体の距離に応じて半導体発光手段から発光される補助光の発光輝度を制御するようにしており、例えば、カメラの近傍に存在する人物を撮像する場合において被写体の人物に対して防眩効果を発揮する。
【００１２】
請求項４に係る発明は、画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラの撮影方法において、前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得するステップと、前記発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させるステップと、を含み、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に示すように請求項４に記載のカメラの撮影方法において、前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に示すように請求項４又は５に記載のカメラの撮影方法において、前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成の本発明によれば、スローシャッター撮像時に、そのシャッタースピードと同等の時間、半導体発光手段を発光させ続けるようにしたため、撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像、あるいは流れた画像として撮像することができ、動感のある撮像効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付図面に従って、本発明に係るカメラ及びカメラの撮影方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、発光装置付きのカメラにてスローシャッター撮像を実施している状態を示す図である。
【００１８】
同図に示すように利用者は、カメラ１００を用いて動いている電車を背景に、人物のスローシャッター撮像を実施している。カメラ１００には、利用者が撮像の指示を入力するシャッターレリーズボタン１０２と、撮像時に利用者が被写体像を確認するファインダ１０３と、被写体像を撮像面に結像する撮影レンズ１１０と、撮像時に被写体に対して補助光を発光する発光装置１４６とが設けられている。なお、発光装置１４６は、ＬＥＤ又は有機ＥＬ、プラズマ発光体等の半導体発光素子を用いた発光装置であり、連続して光を発光することが可能となっている。
【００１９】
図２は、本発明に係るカメラの信号処理系ブロック図である。
【００２０】
撮影レンズ１１０及びシャッター・絞り１１２を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１１４の受光面に結像された被写体像は、光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。固体撮像素子１１４内に所定の露光時間蓄積された画像信号の電荷は、ＣＣＤ駆動回路１１６から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに出力され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次出力される。尚、この固体撮像素子１１４は、蓄積した信号電荷をシャッターゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（露光時間）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有していてもよい。
【００２１】
固体撮像素子１１４から順次読み出された画像の電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１１８に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１２０は、相関二重サンプリング回路１１８から順次加えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、ＣＣＤ駆動回路１１６、相関二重サンプリング回路１１８及びＡ／Ｄ変換器１２０は、タイミング発生回路１２２から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００２２】
前記Ａ／Ｄ変換器１２０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ１２４に格納され、その後、メモリ１２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジタル信号処理回路１２６に加えられる。デジタル信号処理回路１２６は、同時化回路１２８、ホワイトバランス調整回路１３０、ガンマ補正回路１３２、ＹＣ信号作成回路１３４、及びメモリ１３６等から構成されている。
【００２３】
同時化回路１２８は、メモリ１２４から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路１３０に出力する。ホワイトバランス調整回路１３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂに加えられる。
乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの他の入力には、中央処理装置（ＣＰＵ）１３８からホワイトバランス制御するためのホワイトバランス補正値（ゲイン値）が加えられており、乗算器１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によってホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号をガンマ補正回路１３２に出力する。
【００２４】
ガンマ補正回路１３２は、ホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、ＹＣ信号作成回路１３４に出力する。ＹＣ信号作成回路１３４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ１２４と同じメモリ空間のメモリ１３６に格納される。
【００２５】
ここで、メモリ１３６内のＹＣ信号を読み出し、液晶モニタ１５２に出力することによって、スルー画像や撮像された静止画等を液晶モニタ１５２に表示させることができる。
【００２６】
また、撮像後のＹＣ信号は、圧縮／伸長回路１５４によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録部１５６にてメモリカードなどの記録媒体に記録される。更に、再生モード時にはメモリカードなどに記録されている画像データが圧縮／伸長回路１５４によって伸長処理された後、液晶モニタ１５２に出力され、液晶モニタ１５２に再生画像が表示されるようになっている。
【００２７】
中央処理装置１３８は、モードダイヤル、シャッターレリーズボタン１０２、十字キー等を含むカメラ操作部１４０（入力手段）からの入力情報に基づいて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス、自動露光制御、ホワイトバランス等の制御を行う。このオートフォーカス制御は、例えばＧ信号の高周波成分が最大になるように撮影レンズ１１０を移動させるコントラストＡＦであり、シャッターレリーズボタン１０２の半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるように駆動部１４２を介して撮影レンズ１１０を合焦位置に移動させる。
【００２８】
前記自動露光制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度を求め、この被写体輝度に基づいて撮像時の絞り値とシャッタースピードを決定する。
【００２９】
利用者からカメラ操作部１４０を介して絞り優先、又はシャッタースピード優先その他の撮像条件が入力されている場合には、その入力した指示に基づいた絞り値とシャッタースピードで撮像を実施する。また、被写体の光量が不足している場合や、カメラ操作部１４０を介して発光装置１４６の発光が指示されている場合には、適宜利用者からの指示に基づいて半導体発光手段から補助光を発光する旨の指示を出力する。
【００３０】
カメラ１００に設定されている絞り値とシャッタースピードとから決定される露出値をＥＶ、適正露出をＬｘとすると、発光装置１４６が発光すべき光量ＳＶは、ＳＶ＝Ｌｘ−ＥＶ・ｋ（ｋは定数）で算出することが可能である。
【００３１】
利用者がシャッターレリーズボタン１０２の全押しの操作を実施すると、カメラ１００は撮像を実施するモードに入る。撮像時には、中央処理装置１３８は前記決定した絞り値になるように絞り駆動部１４４を介してシャッター・絞り１１２のうちの絞り部分を駆動し、また、決定した露光時間（シャッタースピード）となるように電子シャッターによって電荷の蓄積時間を制御して１コマ分の画像データを取り込み、所定の信号処理をした後、記録媒体に記録する。
【００３２】
なお、発光装置１４６が発光する補助光の光量は、被写体の明るさや、その被写体までの距離に応じて適宜調節する必要がある。この調節処理を利用者に強要するのは酷なことであるので、カメラ１００側で測定した被写体の明るさや被写体までの距離と露光時間とに応じて必要な発光輝度を算出し、その結果に対して利用者による画像の味付けとしてカメラ操作部１４０を介して入力した光量情報に基づいて調節した発光輝度を、発光装置１４６から発光するように指示する構成としてもよい。
【００３３】
なお、中央処理装置１３８は、シャッターレリーズのタイミング情報、主要被写体までの距離情報（オートフォーカス時の合焦位置情報）、被写体の明るさ情報、補助光の発光輝度情報、補助光の発光光量情報その他の各種情報を、シリアル通信の通信手段やＩ／Ｏを介して発光装置１４６に送信することが可能となっている。
【００３４】
なお、上記の説明ではカメラ１００を電子カメラとした実施例で説明したが、本発明は電子カメラに限定されるものではなく、銀塩フイルムに被写体像を露光する銀塩カメラであっても本発明の目的を達成することが可能である。
【００３５】
次に、本発明に係るカメラの撮影方法について説明する。
【００３６】
図３は上記カメラ１００に内蔵されている発光装置１４６の信号処理系ブロック図である。
【００３７】
発光装置１４６には、シャッタースピードに対応した発光時間や発光光量、発光輝度、指定された発光色温度に対応する発光時間、被写体までの距離に応じた発光光量や発光輝度等の情報を記録するＲＯＭ２５と、発光光量を調節する調光用の受光センサ３４と、電池４０と、半導体発光素子３８の発光輝度を調節する電圧及び電流を出力する電圧可変回路４２（半導体発光素子３８に供給する電流を調節する発光制御手段の機能を備えていてもよい）と、半導体発光素子３８の発光輝度の調節指令と発光タイミングを出力するシステムコントローラ５２（露光時間情報取得手段、発光情報取得手段、発光制御手段、発光光量情報取得手段、距離情報取得手段、供給電流算出手段の機能を備えていてもよい）とが設けられている。
【００３８】
システムコントローラ５２は発光装置１４６を統括制御するものである。
【００３９】
システムコントローラ５２（距離情報取得手段）は、カメラと主要被写体との距離に関する情報を、カメラ１００の中央処理装置１３８等から取得することが可能となっている。
【００４０】
またシステムコントローラ５２（発光情報取得手段）は、半導体発光素子３８（半導体発光手段）の発光を指示する情報を、カメラ１００の中央処理装置１３８等から取得することが可能となっている。
【００４１】
またシステムコントローラ５２（供給電流算出手段）は、ＲＯＭ２５等に記録されている情報と前記取得した距離情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくするための半導体発光手段に対する供給電流値、又は供給する電流のデューティ比を算出することが可能となっている。
【００４２】
またシステムコントローラ５２（発光制御手段）は、カメラ１００の中央処理装置１３８等から発光情報を取得すると、電圧可変回路４２に対して半導体発光素子３８が発光する補助光の色、並びに発光する補助光の輝度を調節するための算出した電流値の指令を出力することが可能となっている。
【００４３】
またシステムコントローラ５２（発光制御手段）は、発光情報を取得すると、半導体発光素子３８に供給する電流のデューティ比に基づいた発光指示を、制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）を介して半導体発光素子３８に出力することが可能となっている。このようにシステムコントローラ５２は、半導体発光素子３８に対して発光のタイミング、発光時間及び発光輝度又は発光光量等の発光光量情報を指示することが可能となっている。半導体発光素子３８は、電流を供給すると直ちに発光を開始するので、カメラのシャッタータイミングに同期して発光と発光の停止を実施することが可能である。
【００４４】
なお、上記の実施の形態では、中央処理装置１３８とシステムコントローラ５２とを独立して設けた実施の形態で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、中央処理装置１３８（露光時間情報取得手段、発光情報取得手段、発光制御手段、発光光量情報取得手段、距離情報取得手段、供給電流算出手段の機能を備えていてもよい）にシステムコントローラが実施する機能を包含しても本発明の目的を達成することが可能である。
【００４５】
また、半導体発光素子３８の発光光量が環境温度とその半導体発光手段の物性とによって変動する場合には、半導体発光素子３８の近傍に周囲温度を検出する温度センサ５６を設けておき、システムコントローラ５２は、この温度センサ５６によって検出された周囲温度に基づいてその周囲温度にかかわらず所要の発光光量が得られるように半導体発光素子３８の発光光量や発光輝度を調節することが可能となっている。
【００４６】
利用者が撮像するためにシャッターレリーズボタン１０２を半押しすると、システムコントローラ５２は当該発光装置１４６のガイドナンバーなどの、発光光量や発光輝度を決定するための情報をＲＯＭ２５から読み込む処理を行う。補助光発光のモードがオートモードに設定されている場合には、受光センサ３４等から被写体の明るさを読み取って、補助光の発光光量を制御する。補助光の発光モードがマニュアルモードに設定されている場合には、利用者がカメラ操作部１４０を介して入力設定した露光時間、絞り開度、発光光量又は発光輝度等の発光に関する設定情報（発光光量情報等）を、中央処理装置１３８から読み込む。また、補助光の発光がカメラ１００の制御下に置かれている場合にも、中央処理装置１３８から露光時間、絞り開度、発光光量、発光輝度等の発光に関する設定情報を読み込む。
【００４７】
システムコントローラ５２は、前記読み込んだ明るさ情報や露出情報、発光光量、発光輝度等の発光に関する設定情報に基づいて、その所定の発光光量又は発光輝度を得るための調整用の情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ各ＬＥＤに供給する電流情報等）を電圧可変回路４２に出力する。
【００４８】
次に、利用者がシャッターレリーズボタン１０２を全押して撮像の指示を入力すると、カメラ１００では中央処理装置１３８の指示に基づいてシャッターが開いて撮像を開始する。中央処理装置１３８は、システムコントローラ５２に対してシャッターが開いたタイミングに同期した発光情報（半導体発光手段の発光を指示する情報）を出力する。発光情報を取得したシステムコントローラ５２は、それぞれの半導体発光手段の制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）に対して発光指示信号を出力する。これにより半導体発光素子３８から設定された輝度及び光量の補助光が発光される。
【００４９】
なお、主要被写体像までの距離とそのときに発光装置１４６が発光する光量との関係は、ＲＯＭ２５にテーブルとして作成して記録しておいてもよい。また、電圧可変回路４２が出力する電圧値と光量との関係を示すテーブルあるいは演算式を作成し、シャッタースピードに同期させて光量を変えて半導体発光素子３８を発光させるようにしてもよい。また、発光装置１４６が補助光を発光するタイミングに合わせてカメラ１００のシャッターを開くようにしてもよい。また、制御は前記の制御と同じで、分割測光でターゲットのみ測光し光量が規定値に達したら発光装置１４６の発光を停止する処理、又はカメラ１００のシャッターを閉じる処理を実施するようにしてもよい。
【００５０】
なお、上記の説明では発光手段１４６がカメラ１００に内蔵されている実施例で示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラとは別体の独立した発光装置であっても本発明の目的を達成することが可能となる。その場合には、カメラに設けられている中央処理装置と、別体の発光装置に設けられているシステムコントローラとの間における情報の伝達は、多くのカメラに設けられているアクセサリーシューの接点端子を介して実施するとよい。また、専用の通信ケーブルを介して各種の情報を伝達しても、本発明の目的を達成することが可能である。
【００５１】
図４は、本発明に係る発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図である。
【００５２】
利用者がスローシャッター撮像を指示すると、時刻Ｔ０からシャッターが開き始めて、時刻Ｔ１から半導体発光手段が露光輝度に合わせて発光時間Ｔｆの間発光を開始する。なお、露光時間ＴｓはＴ０からＴ４までと定義し、発光時間ＴｆはＴ１からＴ３までと定義する。同図では、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とは異なる時刻に設定してあるが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、Ｔ０とＴ１及びＴ４とＴ５とが同一の時刻であっても本発明の目的を達成することが可能となる。また、Ｔ０とＴ２、Ｔ１とＴ２、Ｔ３とＴ４、Ｔ３とＴ５とがそれぞれ同一の時刻であってもよい。いずれにせよ、シャッタースピードと同等の時間、補助光の発光を実施することが可能となっている。
【００５３】
図５は、図４に示した撮像条件にて撮像した画像である。
【００５４】
同図に示すように撮像した画像は、人物は静止しているため静止して撮像されるが、背景の電車は動いているため（露光時間及び発光時間が１／１５秒である場合には、０．８〜１．５ｍ程）ぶれて撮像される。したがって、補助光を発光した撮像であっても、スローシャッターによる動感を画像に描写することが可能となる。
【００５５】
図６〜図８に、半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す。
【００５６】
図６に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８に供給される電流値は、発光時間Ｔｆの間一定の電流値が設定されている。この電流値は、システムコントローラ５２（供給電流算出手段）が被写体までの距離情報や被写体の明るさ情報に基づいて算出した供給電流値を電圧可変回路４２に対して指示した結果設定される電流値である。またこの電流値は、電圧可変回路４２から出力される電圧と各半導体発光素子３８に接続されている抵抗等に基づいて決定される。なお、半導体発光素子３８の各制御回路（図３に示す例ではトランジスタ）が半導体発光素子３８に供給する電流を通過、遮断するのみでなく、半導体発光素子３８に供給する電流値を制御するようにしてもよい。
【００５７】
図７に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８に供給する電流値を一定として、半導体発光素子３８の各制御回路が半導体発光素子３８に供給する電流を通過、遮断して各半導体発光素子３８の発光輝度を設定している。この供給電流の通過、遮断は、所定の間隔（デューティ比）で繰り返すパルス駆動にて実施している。なお、図７に示すパルス駆動と、図６に示す電流値を可変する駆動とを組み合わせて各半導体発光素子３８の発光輝度を設定するようにしてもよい。
【００５８】
図８に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の各半導体発光素子３８のパルス駆動による発光とその発光の中断とを繰り返すことによって、各半導体発光素子３８の発光輝度を調節している。また前述の例と同様に図８に示す駆動と、図６に示す電流値を可変する駆動とを組み合わせて実施するようにしても、本発明の目的を達成することが可能である。
【００５９】
例えば、緑色の半導体発光手段に流れる電流をＩｇ、半導体発光手段の発光効率をηｇ、一回の発光パルス幅をＴ０Ｎ、発光サイクルの時間をＴｘとすると、緑色の半導体発光手段が発光する光量Ｌｇは、Ｌｇ＝Ｔ０Ｎ×Ｉｇ×ηｇ×Ｔｆ／Ｔｘで算出することが可能である。
【００６０】
なお本発明によれば、フォーカルプレーンシャッター機構を有するカメラにおけるＸ接点のシャッター速度以上の高速シャッター撮像時にも、補助光を連続発光して良好な画像を取得することが可能となる。従来の閃光式発光装置では、フォーカルプレーンシャッターのシャッターが全開にならない高速なシャッター速度では、シャッターの先幕と後幕とから形成されるスリットが移動する間（フォーカルプレーンシャッターの能力によって１／９０〜１／２５０秒程度の間）閃光を複数回発光して対応していた。しかしながら閃光式の発光装置では、発光輝度を細かく設定することができなかったために、絞りの開度等の撮像条件が限られてしまうという不具合を生じていた。
【００６１】
ところが本発明によれば、半導体発光手段の発光輝度は自由に変化させることが可能であるので、あらゆるシャッタースピード（シャッター幕のスリット幅が狭い高速シャッタースピードに設定されている場合には、発光輝度を明るく設定する等）、あらゆる絞りの開度に対して適切な発光輝度を設定することが可能となる。
【００６２】
本発明に係る発光装置は、スローシャッターから高速シャッターまで連続して補助光の発光輝度を調節し高速同調することが可能であるとともに、従来の閃光式の発光装置のようにメインコンデンサやその充電手段を設ける必要がないので、小型かつ安価な発光装置を提供することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明によれば動画を撮像する際にも、カメラが動画１コマの撮像のための露光を実施している間だけ発光装置１４６の発光を実施することが可能となるため、発光装置１４６の消費電力を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】発光装置付カメラにてスローシャッター撮像を実施している状態を示す図
【図２】本発明に係るカメラの信号処理系ブロック図
【図３】カメラに内蔵されている発光装置の信号処理系ブロック図
【図４】本発明に係る発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図
【図５】図４に示した撮像条件にて撮像して得られた画像
【図６】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す実施例
【図７】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す他の実施例
【図８】半導体発光素子に供給する電流値と時刻との関係を示す他の実施例
【図９】従来の発光装置を用いてスローシャッター撮像を実施した場合におけるカメラの露光輝度と発光装置が発する発光輝度との関係を示す図
【図１０】図９に示した従来の撮像条件にて撮像して得られた画像
【符号の説明】
【００６５】
２５…ＲＯＭ、３４…受光センサ、３８…半導体発光素子、４０…電池、４２…電圧可変回路、５２…システムコントローラ、５４…調光回路、５６…温度センサ、１００…カメラ、１１０…撮影レンズ、１１２…シャッター・絞り、１１４…固体撮像素子、１２６…デジタル信号処理回路、１３８…中央処理装置、１４０…カメラ操作部、１４６…発光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、
前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させる発光制御手段を備え、
撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記発光制御手段は、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項３】
前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、
前記発光制御装置は、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。
【請求項４】
画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラの撮影方法において、
前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得するステップと、
前記発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させるステップと、を含み、
撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴とするカメラの撮影方法。
【請求項５】
前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項４記載のカメラの撮影方法。
【請求項６】
前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、
前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項４又は５記載のカメラの撮影方法。
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラにおいて、
前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させる発光制御手段を備え、
撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記発光制御手段は、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項３】
前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、
前記発光制御装置は、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。
【請求項４】
画像を撮像する撮像手段と、半導体発光手段とを有し、暗い被写体を前記半導体発光手段の発光によりスローシャッター撮像するカメラの撮影方法において、
前記半導体発光手段の発光を指示する情報を取得するステップと、
前記発光を指示する情報を取得すると、前記撮像手段のシャッタータイミングに同期して前記半導体発光手段を発光させ、かつスローシャッター撮像時のシャッタースピードと同等の時間、前記半導体発光手段を発光させるステップと、を含み、
撮影範囲中の動きのある被写体をぶれ画像として撮像することを特徴とするカメラの撮影方法。
【請求項５】
前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、前記半導体発光手段が発すべき発光光量又は発光輝度に基づいた所定の電流にて半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項４記載のカメラの撮影方法。
【請求項６】
前記カメラと主要被写体との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段を更に備え、
前記半導体発光手段を発光させるステップは、発光を指示する情報を取得すると、カメラと主要被写体との距離に関する情報に基づいて、主要被写体がカメラの近くに存在する場合には発光輝度を暗くし、主要被写体がカメラの遠くに存在する場合には発光輝度を明るくする電流値、又は電流のデューティ比にて前記半導体発光手段を発光させることを特徴とする請求項４又は５記載のカメラの撮影方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−４６６５４（Ｐ２００８−４６６５４Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４２８７７（Ｐ２００７−２４２８７７）
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【分割の表示】特願２００２−３７６２３（Ｐ２００２−３７６２３）の分割
【原出願日】平成１４年２月１５日（２００２．２．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【分割の表示】特願２００２−３７６２３（Ｐ２００２−３７６２３）の分割
【原出願日】平成１４年２月１５日（２００２．２．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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