説明

照明装置及び撮像装置

【課題】画枠に対し必要十分な照射範囲を確保してエネルギー的に効率良く照射を行う。
【解決手段】発明に係る照明装置は複数の発光素子(発光ダイオード1)を備える。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸Lを動作させて照射角を変える。前記いくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動して照射角を変える。前記いくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作する。前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列される。前記撮像画枠は少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定(例えば前記縦と横の辺の長さの比が3:4または9:16に設定)される。前記発光素子としては例えば白色の発光色を呈するものが採用される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は被写体を照明する照明装置及びこれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
撮影時に被写体を照明する撮像装置の照明装置として発光ダイオードを用いた照明装置が知られている。前記照明装置としては例えば特許文献1に示されたストロボ装置がある。この照明装置はレンズズーム位置に応じた画枠に最適な照射角を得るための可変配光制御機構を有している。
【0003】
前記可変配光制御機構は複雑であり部品点数も多くなる。また、この制御機構では、より自由度の高い任意の照射範囲への発光照射は不可能であり、例えば少なくとも補助光が到達しない距離範囲の被写体に対しても無駄な発光を行ってしまい、電力的な無駄が生じている。
【0004】
より自由度の高い照射範囲に発光できる照明装置が特許文献2〜4に例示されている。
【0005】
特許文献2の照明装置は配光特性の異なる複数の発光ダイオードを撮像装置の正面側に同心円状または直線状に配置させて個々に点灯及び消灯させていることにのみならず個々に発光量を可変させている。
【0006】
特許文献3の照明装置は複数の発光ダイオードを円形状に配置させて点灯させる発光ダイオードの数量を変えて必要な照射角を得ている。前記照射角は撮影画角内を適切に照明するように撮影レンズの焦点距離情報に応じて決定する。
【0007】
特許文献4の照明装置は個別に点灯及び消灯可能な複数の発光ダイオードを面状に配置させて照明むらを抑えて被写体を均一に照射するようにしている。
【特許文献1】特開2004−226509
【特許文献2】特開2003−114462
【特許文献3】特開2005−338280
【特許文献4】特開2006−10746
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献2〜4の照明装置は、照射できる範囲の数だけの発光ダイオードの種類が必要であるので、部品点数の増加、発光面の大型化を避けられない。
【0009】
フラッシュ補助光をズーム位置に応じた画枠内に照射させ、被写体領域毎に最適露光が得られる光量を照射すれば、最小の電力で必要十分な補助光効果が得られるが、このような機能を簡便に具現化できる技術はない。
【0010】
本発明は以上の事情に鑑みなされたもので画枠に対し必要十分な照射範囲を確保してエネルギー的に効率良く照射を行なえる照明装置及びこれを備えた撮像装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
そこで、本発明の照明装置は、撮像装置の照明装置において、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変える。
【0012】
本発明の撮像装置は、複数の発光素子を備えた照明装置を具備し、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動してその光軸を動作させて撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変える。
【0013】
以上の発明によれば、ズーム位置に応じた画枠内に照射することで被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動してその光軸を動作させて照射角を変えるようにするとよい。
【0014】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作すると、より効果的にズーム位置に応じた画枠内に照射でき被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。
【0015】
前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列されると、撮影画枠に応じてより効果的なズーム位置に応じた照射が行え、被写体領域毎に最適露光が得られる光量で照射できる。前記撮像画枠としては少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定されたもの、より具体的には前記撮像画枠の縦の辺と横の辺の長さの比は3:4または9:16に設定されたものがある。
【0016】
前記発光素子としては例えば白色の発光色を呈するものが採用される。
【0017】
前記照明装置の適用形態としては、撮像装置のレンズユニットに具備される。前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて照射角を変えるように設定される。
【0018】
また、前記照明装置は、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子の光軸を前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて揺動させる揺動機構を介して前記レンズユニットに装着するとよい。前記揺動機構としては、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子をその光軸が揺動可能となるように保持する保持部と、この保持部を前記レンズユニットに取り付けるための取り付け部を備えるとよい。そして、前記レンズユニットにはズームレンズの動作に連動して前記取り付け部をレンズユニットの軸方向に往復動させるカム機構を具備されるとよい。
【発明の効果】
【0019】
以上の発明によれば画枠に対し必要十分な照射範囲が確保されるのでエネルギー的に効率良く照射が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
図1(a)発明の一実施形態に係る照明装置を備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置に具備された光源の動作例を示した側面図である。図1(b)は前記ズーム位置が広角側である場合の前記光源の動作例を示した側面図である。尚、図1(b)に示された両端に配置された発光ダイオードは発明に係る実施形態の説明の便宜を考慮しその光軸の傾き具合はきつく設定されて記載されている(図5についても同様)。
【0021】
発明に係る照明装置はデジタルスチルカメラのフラッシュ光源やデジタルビデオカメラのビデオライト光源を想定しているが、本発明はこれに限らず撮像機能を有する電子装置の補助光源に適用できる。
【0022】
発明に係る照明装置は図8及び図9に例示されたデジタルスチルカメラ2のようにズーム動作機能を有するレンズユニット22を備えた撮像装置に適用される。パララックス等を抑制する為に通常レンズ近傍に発明に係る照明装置が実装されている。
【0023】
デジタルスチルカメラ2は図8に示されたようにカメラ本体20の正面にフラッシュ部21とレンズユニット22とファインダー窓23と指かけフック24とを備える。シャッターボタン25はカメラ本体20の上面の略左側に設けられている。また、図9に示されたようにレンズユニット22はデジタルスチルカメラ2の起動時にカメラ本体20から突出すると共に停止時にカメラ本体20内に収納可能となっている。
【0024】
発明に係る照明装置は図1(a)に示されたように光源として発光素子である発光ダイオード(LED)1を備えている。発光ダイオード1としては例えば白色の発光色を呈する既知の発光ダイオードが挙げられる。他には、青色発光ダイオードに補色蛍光材料を塗布したもの、赤色/緑色/青色の発光ダイオードを同一パッケージに封止したものなどが例示される。さらに、パッケージの放射面にレンズ構造を持つ発光ダイオードを適用すれば、発光ダイオード単体での照射角を小さくすることができ、狭い範囲に照射を限定できるので、発明に係る照明装置に有効である。
【0025】
発明に係る照明装置は図1(a)に示されたように発光ダイオード1を複数備え、個々の発光ダイオード1の光軸Lを変化させることにより総合的な配光特性を変化させる。例えば、図1(a)に示された形態のように3つの発光ダイオード1が同一平面上に配置された状態から図1(b)に示された発光ダイオード1の配置状態のように両端側の発光ダイオード1の実装面を中央側の発光ダイオード1の照射方向(光軸L方向)に向かって内向きに傾けることによって各々の発光ダイオード1の光軸Lを前方位置で交差させる。
【0026】
すなわち、図1(a)に示された配置状態の場合、個々の発光ダイオード1の照射範囲を重ね合わせることとなり、総合的な配光は比較的狭い範囲を照射する特性となる。これに対して、図1(b)に示された配置状態の場合、個々の発光ダイオード1の照射範囲は分散した方向に照射され、総合的な配光は比較的広い範囲を照射する特性となる。
【0027】
換言すると、撮像装置のズーム位置が望遠側の時に図1(a)に示された状態にする一方で広角側の時には図1(b)に示された状態とすることで、撮像画枠に応じた照射範囲を提供することができる。
【0028】
図2は発明のより具体的な実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図である。図3は前記ズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図である。一方、図4は前記ズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図である。図5は前記ズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作を示した側面図である。
【0029】
図2に示された照明装置3は発光ダイオード1を5個備えている。照明装置2は図9に例示されたデジタルススチルカメラ2のレンズユニット22に具備される。図2に示された発光ダイオード1a,1b,1c,1d,1eは例えば3:4の画枠比に適応するように配列されている。また、発光ダイオード1a〜1eは、レンズユニット22に具備されたレンズのシェーディング効果が一番大きくなる画枠の対角方向に対して照射範囲が補われるように、画枠の対角線に沿って配列される。さらに、画枠の縦横比率に応じて、画枠対角に沿って発光ダイオード1a〜1eが配列されることにより、配光特性の縦横比率を画枠の縦横比率と合わせることができる。
【0030】
デジタルスチルカメラ2のズーム位置と照明装置2の発光ダイオードとの連動性としては、前記ズーム位置が望遠側である場合には発光ダイオード1b,1c,1d,1eの照射角を例えば図2及び図3に示された状態で対応し、前記ズーム位置が広角側の場合には前記照射角を図4及び図5に示された状態で対応する。
【0031】
照明装置3の構成について説明する。発光ダイオード1a,1b,1c,1d,1eは図2に示されたようにX字状に形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板4に実装されている。フレキシブル配線基板4はデジタルスチルカメラ2から出力された制御信号によって発光ダイオード1a,1b,1c,1d,1eを発光制御させる回路を備えている。
【0032】
発光ダイオード1a,1b,1c,1d,1eの実装面の裏面にはそれぞれホルダ5a,5b,5c,5d,5eが取り付けられている。ホルダ5b,5c,5d,5eは保護板6a,6bによって保護される。ホルダ5b,5c,5d,5eは図2及び図3に示された略三角柱のカムホルダ7a,7b,7c,7dによってそれぞれ揺動可能に保持されている。保護板6a,6bは少なくともカムホルダ7a,7b,7c,7dの動作を妨げることがないように図9に示されたカメラ本体20内において支持される。
【0033】
カムホルダ7a,7b,7c,7dは図6に示されたレンズユニット22に装着される取り付け具8に保持されている。取り付け具8はカムホルダ7a,7b,7c,7dを保持する保持板85とこの保持板85を支持する支持板86とから成る。支持板86の下面には図6に示されたレンズユニット22に設けられたカム溝26a,26bによってそれぞれ誘導されるボス87a,87bが設けられている。
【0034】
また、図2に示されたようにフレキシブル配線基板4上の発光ダイオード1aの実装面と発光ダイオード1b,1c,1d,1eの実装面との境界部にはそれぞれ折り曲げ線部41,42,43,44が形成されている。折り曲げ線部41,42,43,44は発光ダイオード1b,1c,1d,1eがカムホルダ7a,7b,7c,7dの往復動によって揺動する際に支点として作用する。
【0035】
ホルダ5b,5c,5dの側面にはそれぞれ対応するカムホルダに形成されたカム溝に挿入保持されるボスが設けられている。前記カム溝は発光ダイオード1b,1c,1d,1eの動作を規定ための溝である。
【0036】
ホルダ5bのボス51はカムホルダ7aに形成されたカム溝71に挿入保持されると共にもう一方でボス52はカムホルダ7bに形成されたカム溝72に挿入保持される。ホルダ5dのボス53はカムホルダ7bに形成されたカム溝73に挿入保持されると共にもう一方でボス54はカムホルダ7cに形成されたカム溝74に挿入保持される。ホルダ5eのボス55はカムホルダ7cに形成されたカム溝75に挿入保持されると共にもう一方でボス56はカムホルダ7dに形成されたカム溝76に挿入保持される。ホルダ5cのボス57はカムホルダ7cに形成されたカム溝77に挿入保持されると共にもう一方でボス58はカムホルダ7aに形成されたカム溝78に挿入保持される。
【0037】
カム溝71〜78は図4及び図5に示されたように発光ダイオード1b〜1eの光の照射方向を発光ダイオード1aの光軸側に向けて可動できるように形成されているが、発光ダイオード1b〜1eの光の照射方向を発光ダイオード1aの光軸に対して外向きに可動できるように形成してもよい。
【0038】
また、ホルダ5aの側面にはガイドレール81,82が設けられている。ガイドレール81はカムホルダ7aに形成されたスライド溝83と嵌合する。一方、ガイドレール82はカムホルダ7cに形成されたスライド溝84と嵌合する。そして、カムホルダ7a,7cのスライド溝83,84がホルダ5aのガイドレール81,82上をそれぞれ往復動作することで、発光ダイオード1b〜1eの実装面の揺動(押し上げ及び引き下げ)が可能となる。
【0039】
照明装置3は図6に示されたようにレンズユニット22の周側面に設置される。すなわち、レンズユニット22は内蔵されたズームリングの動作に連動する図示省略の電動アクチュエータによって回転するガイド27を備える。ガイド27には照明装置3の取り付け具8のボス87a,87bがそれぞれ挿入されるカム溝26a,26bが形成されている。カム溝26a,26bは取り付け具8をレンズユニット22の軸方向に誘導できるように形成されている。
【0040】
図7は発明に係る照明装置によって実現される望遠時及び広角時での配光特性を示した特性図である。ここでは望遠時及び広角時での上下方向光量分布及び左右方向光量分布が示されている。望遠側上下配光L1及び望遠側左右配光L2の照度は画枠の中央付近で極大となる。一方、広角側上下配光L3及び広角側左右配光L4の照度は望遠側上下配光L1及び望遠側左右配光L2と同様に画枠の中央付近で極大となるが、その値は少なくとも望遠側上下配光L1及び望遠側左右配光L2の照度の値よりも低く設定される。照明装置3は様々な画枠に対して図7に示された配光特性を実現させて画枠に応じた有効な光量レベルを提供できるように設計される。
【0041】
図2〜図7を参照しながら照明装置3の動作例について説明する。
【0042】
撮像装置が望遠撮影を行う場合、レンズユニット22のガイド27が回動すると取り付け具8のボス87a,87bがカム溝26a,26bによって誘導されて、取り付け具8はレンズユニット22の後方に移動する。このとき、カムホルダ5b〜5eは取り付け具8のボス87a,87bよって前記後方に誘導されるので、図2及び図3に示されたように発光ダイオード1b〜1eの光軸は発光ダイオード1aの光軸と略平行となる。これにより図7に示さされたような望遠側上下配光L1及び望遠側左右配光L2の配光特性が確保される。
【0043】
一方、撮像装置が広角撮影を行う場合、レンズユニット22のガイド27が回動すると取り付け具8のボス87a,87bがレンズユニット22のカム溝26a,26bによって誘導されて、取り付け具8はレンズユニット22の前方に移動する。このとき、カムホルダ5b〜5eは取り付け具8のボス87a,87bによって前記前方に誘導されて、図2及び図3に示されたように発光ダイオード1b〜1eの光軸が発光ダイオード1aの光軸側に向くように動作する。これにより図7に示さされたような広角側上下配光L3及び広角側左右配光L4の配光特性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】(a)発明の一実施形態に係る照明装置を備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置に具備された光源の動作例を示した側面図,(b)前記ズーム位置が広角側である場合の前記光源の動作例を示した側面図。
【図2】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図。
【図3】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が望遠側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図。
【図4】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した正面図。
【図5】発明の一実施形態に係る照明装置及びこれを備えた撮像装置のズーム位置が広角側である場合の前記照明装置の動作例を示した側面図。
【図6】照明装置の使用形態を説明した斜視図。
【図7】照明装置の配光特性を示した特性図。
【図8】発明に係る照明装置が適用される撮像装置の実施形態を示した正面図。
【図9】発明に係る照明装置が適用される撮像装置の実施形態を示した斜視図。
【符号の説明】
【0045】
1,1a〜1e…発光ダイオード
2…撮像装置、22…レンズユニット、26a,26b…カム溝、27…ガイド
3…照射装置
4…フレキシブル配線基板、41〜44…折り曲げ部
5a〜5e…ホルダ、51〜58…ボス、81,82…ガイドレール、83,84…スライド溝
6a,6b…保護板
7a〜7d…カムホルダ、71〜78…カム溝
8…取り付け具、85…保持板、86…支持板、87a,87b…ボス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像装置の照明装置において、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームリングの動きに連動してその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して光軸が放射方向に配置されるように動作すること
を特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項4】
前記発光素子は前記撮像装置の撮像画枠の対角線に沿って配列されること
を特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項5】
前記撮像画枠は少なくとも横の辺の長さが縦の辺の長さよりも長く設定されたこと
を特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項6】
前記撮像画枠の縦の辺と横の辺の長さの比は3:4または9:16に設定されたこと
を特徴とする請求項5に記載の照明装置。
【請求項7】
前記発光素子は白色の発光色を呈することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項8】
複数の発光素子を備えた照明装置を具備し、
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記撮像装置のズームの動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする撮像装置。
【請求項9】
前記照明装置は撮像装置のレンズユニットに具備され、
前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子は前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じてその光軸を動作させて照射角を変えること
を特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記照明装置は前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子の光軸を前記レンズユニットのズーム動作に連動して撮像する画角に応じて揺動させる揺動機構を介して前記レンズユニットに装着され、
前記揺動機構は、前記複数の発光素子のうちいくつかの発光素子をその光軸が揺動可能となるように保持する保持部と、この保持部を前記レンズユニットに取り付けるための取り付け部を備え、
前記レンズユニットはズームレンズの動作に連動して前記取り付け部をレンズユニットの軸方向に往復動させるカム機構を備えたこと
を特徴とする請求項9に記載の撮像装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate


【公開番号】特開2008−102198(P2008−102198A)
【公開日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−282687(P2006−282687)
【出願日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】