発光装置、撮像装置、及び発光制御方法
【課題】発光部が経年劣化しても所望する発光色温度で発光することができるようにする。
【解決手段】ストロボ装置は、複数の色のＬＥＤを備えるＬＥＤストロボ１０６を有し、ＬＥＤの色別の発光量比を変化させることでＬＥＤストロボ１０６の発光色温度が変更可能である。ＣＰＵ１０１及び画像色分布判定回路１０９はＬＥＤストロボを発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める。ＣＰＵ及び測色センサ１０７はＬＥＤストロボによる発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める。ＣＰＵ及び電圧・電流制御回路１０５は画像色温度データ及び設定発光色温度データに基づいて各色のＬＥＤ毎にその発光量を制御する。
【解決手段】ストロボ装置は、複数の色のＬＥＤを備えるＬＥＤストロボ１０６を有し、ＬＥＤの色別の発光量比を変化させることでＬＥＤストロボ１０６の発光色温度が変更可能である。ＣＰＵ１０１及び画像色分布判定回路１０９はＬＥＤストロボを発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める。ＣＰＵ及び測色センサ１０７はＬＥＤストロボによる発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める。ＣＰＵ及び電圧・電流制御回路１０５は画像色温度データ及び設定発光色温度データに基づいて各色のＬＥＤ毎にその発光量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子の発光量を制御することで発光色温度を変更可能な発光装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラで用いられるストロボ装置等の発光装置においては、その光源としてキセノン管等の放電管が用いられている。キセノン管を用いたストロボ装置における発光光（ストロボ光）の色温度は、太陽光付近（６０００Ｋ）に設定されている。このため、当該色温度と異なる色温度の環境下において、ストロボ装置を用いて撮影を行うと、ストロボ光が照射されている領域と照射されていない領域とで光源の色温度が異なるため、適正なホワイトバランス処理がなされず不自然な色の撮影画像となっていた。
【０００３】
そこで、近年、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて、ストロボ光の色温度をマニュアル又は自動で変更するようにしたストロボ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下、光源としてＬＥＤを用いたストロボ装置をＬＥＤストロボ装置と呼ぶ。
【０００４】
また、ストロボ光の色温度の変化を軽減するため、キセノン管等の放電管とは別に、補助発光部として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色のＬＥＤを用いて発光する発光部を設けるようにしたものも提案されている。ここでは、ストロボ光の色温度変化をＲ・Ｇ・Ｂの３色のＬＥＤの発光量を変化させて放電管と同時に発光するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１６４８１号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＬＥＤストロボ装置は、前述のように、光源として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色のＬＥＤを有しており、その使用環境下において各ＬＥＤの経年劣化の度合いが異なる。例えば、色温度の低い環境下でストロボ装置を使用する場合には、一般にＬＥＤストロボ装置においてその色温度を低く設定して、撮影画像が不自然な色とならないようにする。この場合には、相対的に赤色ＬＥＤの発光量を多くして、青色ＬＥＤの発光量を少なくしてストロボ発光を行う。
【０００７】
この結果、色温度の低い環境下において、ＬＥＤストロボ装置を頻繁に使用すると青色ＬＥＤに比べて、赤色ＬＥＤが早く劣化してしまうことになる。
【０００８】
一方、ＬＥＤは一般にパッケージに封入されているが、パッケージに使用されている構成材（例えば、樹脂）は光エネルギーによって劣化していくことが知られている。そして、同一の発光量において、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを使用した場合には、光のエネルギーの強い青色ＬＥＤのほうがが赤色ＬＥＤよりも早く樹脂が劣化する。
【０００９】
このように、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤによって、その劣化の度合いが異なる以下のような問題が生じる。すなわち、ＬＥＤストロボ装置を使用し始めた初期段階と使用を継続した後とで、初期段階と使用を継続した後とで同様の発光量で各ＬＥＤを発光させてもＬＥＤストロボ装置の発光色温度が変わってしまうことになる。この結果、ＬＥＤストロボ装置を発光させて撮影を行う際、所望の色合いの撮影画像を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、発光部が経年劣化しても所望する発光色温度で発光することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる発光装置は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる撮像装置は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な撮像装置であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる発光制御方法は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置の発光制御方法であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出ステップと、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出ステップと、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光部が経年劣化しても所望する発光色温度で発光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるストロボ装置の一例が用いられるカメラを示すブロック図である。
【図２】図１に示すＬＥＤストロボに備えられた各色のＬＥＤ群を正面から示す図である。
【図３】図２に示すＬＥＤストロボにおいて赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、及び青色（Ｂ）ＬＥＤの発光比率（相対強度）と色温度との関係をグラフで示す図である。
【図４】図２に示すＬＥＤストロボにおいて赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、及び青色（Ｂ）ＬＥＤの発光比率（相対強度）と色温度との関係を説明するための表を示す図である。
【図５】図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示す内蔵メモリに記憶される差分データの一例を説明するための図である。
【図７】図２に示すＬＥＤに流す電流と発光強度との関係を示す図である。
【図８】図２に示す赤色（Ｒ）ＬＥＤが劣化した場合を考慮して、設定発光色温度に応じた差分データの記憶について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による発光装置（ストロボ装置）について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態によるストロボ装置の一例が用いられるカメラを示すブロック図である。図示のカメラ１００は、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと呼ぶ）１０１を有しており、このＣＰＵ１０１によってカメラ１００の各部が制御される。図示のカメラ１００においては、撮影レンズ１０３を通って被写体像（光学像）が撮像素子１０２に結像される。そして、撮像素子１０２は結像された光学像を電気信号（画像信号）に変換する。図１には示されていないが、この画像信号は、例えば、画像処理回路によって画像処理された後、画像データとして不図示の記録媒体に記憶される。なお、撮像素子１０２は、例えば、赤外カットフィルタ及びローパスフィルタ等を含むＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子である。
【００１８】
さらに、カメラ１００はメモリ（記憶手段）１０４を有しており、このメモリ１０４には、後述する色温度情報（以下、色温度テーブルともいう）が記憶される。また、カメラ１００は、電圧・電流制御回路１０５、ＬＥＤストロボ（発光部）１０６、及び測色センサ１０７を備えている。そして、ＬＥＤストロボ１０６は、後述するように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色のＬＥＤ毎に電圧・電流制御回路１０５によって駆動制御される。
【００１９】
シャッターボタン１０８が操作されると、ＣＰＵ１０１は、その操作を検知して撮影動作を開始するようにカメラ１００の各部を制御する。
【００２０】
図示のように、撮像素子１０２の出力信号（つまり、画像信号）は、画像色分布判定回路１０９に与えられる。そして、画像色分布判定回路１０９は、後述するようにして、画像信号の色分布判定を行って、その色分布判定結果をＣＰＵ１０１に与える。
【００２１】
また、測色センサ１０７は、外光（周辺光）の色分布を測定するためのセンサであり、測色センサ１０７で測定された外光の色分布は色分布測定結果としてＣＰＵ１０１に与えられる。この色分布測定結果によって、ＣＰＵ１０１は外光における赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率を知ることができる。ＣＰＵ１０１は色分布判定結果及び色分布測定結果に基づいて、後述するようにして、電圧・電流制御回路１０５を制御する。
【００２２】
なお、図示の例では、カメラ１００に発光装置であるＬＥＤストロボ装置が内蔵されている構成を説明したが、ＬＥＤストロボ装置がカメラ１００に着脱可能なものであってもよい。その場合、ＬＥＤストロボ装置とカメラ１００とを組み合わせて上述した構成要件を満たすようなＬＥＤストロボ装置であればよい。
【００２３】
図２は、図１に示すＬＥＤストロボ１０６に備えられた各色のＬＥＤ群を正面から示す図である。ＬＥＤストロボ１０６には、複数の色の発光素子、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のＬＥＤ２０１〜２０３がそれぞれ複数備えられている。図示の例では、行方向に沿って赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、そして、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３がその順で繰り返し配列されている。
【００２４】
ＬＥＤストロボ１０６は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３毎にその発光量が調整される。ＣＰＵ１０１は後述するように、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率に基づいて電圧・電流制御回路１０５を制御する。そして、電圧・電流制御回路１０５によって各ＬＥＤ２０１に流す順方向電流を調整して、所望の発光色温度に変更可能である。
【００２５】
図３は、図２に示すＬＥＤストロボ１０６において赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率（相対強度）と色温度との関係をグラフで示す図である。また、図４は、図２に示すＬＥＤストロボ１０６において赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率（相対強度）と色温度との関係を説明するための表を示す図である。
【００２６】
ここでは、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２の相対強度Ｉ（ＧＲＮ）を”１”とした際、３０００Ｋ〜１００００Ｋの色温度で発光する場合に、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の相対強度Ｉ（ＲＥＤ）と青色（Ｂ）ＬＥＤ２０１の相対強度Ｉ（ＢＬＵ）とが出力比率で示されている。
【００２７】
図示のように、３０００Ｋ程度の色温度においては、ＲＥＤの出力比率が高く、ＢＬＵの出力比率は低い。色温度が上昇するに連れて、ＲＥＤの出力比率は逓減し、ＢＬＵの比率は逓増する。そして、６０００Ｋ付近の色温度において、ＲＥＤ、ＧＲＮ、及びＢＬＵの出力比率はともに、”１”となる。
【００２８】
さらに、色温度が上昇していくと、ＲＥＤの出力比率は”１”よりも低くなり、ＢＬＵの出力比率は”１”よりも大きくなる。そして、１００００Ｋの色温度では、ＲＥＤの出力比率は、おおよそ”０．７５”となり、ＢＬＵの出力比率は、おおよそ”１．２”となる。このように、ＲＥＤの出力比率は色温度の上昇とともに低下し、ＢＬＵの出力比率は色温度の上昇とともに増加する。
【００２９】
図３又は図４に示す出力比率は、例えば、テーブル（つまり、色温度情報）として、メモリ１０４に記憶される。前述の測色センサ１０７からの色分布測定結果によって、ＣＰＵ１０１は外光における赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率を知る。そして、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率に応じて色温度情報を参照して、外光における色温度を得る。
【００３０】
続いて、図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作について説明する。
【００３１】
図５は、図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
まず、電源がオンとなりカメラ１００が動作を開始すると、ＣＰＵ１０１は、シャッターボタン１０８が半押し状態であることを示すスイッチＳＷ１がオン（ＯＮ）であるか否か判別する（ステップＳ１０１）。そして、スイッチＳＷ１がオフ（ＯＦＦ）であると、ＣＰＵ１０１は待機状態となる。
【００３３】
一方、スイッチＳＷ１がオンであると、ＣＰＵ１０１は、初期リセットを行って（ステップＳ１０２）、入力部（図示せず）から入力された各種スイッチの状態及び予め設定された入力情報を読み込む。そして、ＣＰＵ１０１は露光時間（ＴＶ）の設定及び絞り値（ＡＶ）の設定あるいは種々の撮影モード設定等を実行する。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１０１は、測色センサ１０７で計測された色分布結果に応じて、前述したようにして、外光の色温度を得る（ステップＳ１０３）。そして、ＣＰＵ１０１は、外光の色温度に基づいてＬＥＤストロボ１０６を発光させる色温度（発光色温度）を設定発光色温度（設定発光色温度データ）として設定する（ステップＳ１０４）。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１０１は、シャッターボタン１０８が全押し状態であることを示すスイッチＳＷ２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。スイッチＳＷ２がオフであると、ＣＰＵ１０１はステップＳ１０１に戻って処理を続行する。
【００３６】
一方、スイッチＳＷ２がオンであると、ＣＰＵ１０１は、撮像素子１０２の露光を開始させる。さらに、ＣＰＵ１０１は設定発光色温度に基づいて電圧・電流制御回路１０５を制御して、電圧・電流制御回路１０５によってＬＥＤストロボ１０６を駆動し、ＬＥＤストロボ１０６を発光させる（ステップＳ１０６）。
【００３７】
続いて、露光が終了すると（ステップＳ１０７）、画像色分布判定回路１０９は撮影して得られた画像信号（画像データ）について、所謂白サーチを行って画像データにおける白部分を探索する。ここで、白サーチとは、画像データから黒体輻射軌跡付近の色を探し出す処理をいうものとする。
【００３８】
そして、画像色分布判定回路１０９は白サーチによって得られた白部分における色分布を判定して色分布判定結果を得る。この色分布判定結果は画像色分布判定回路１０９からＣＰＵ１０１に与えられる。
【００３９】
ＣＰＵ１０１では、色分布判定結果で示される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の比に応じて、前述の色温度情報を検索して、画像データの白部分における色温度を判定色温度（画像色温度データ）として求める（ステップＳ１０８）。
【００４０】
続いて、ＣＰＵ１０１は、設定発光色温度と実際の発光色温度（つまり、判定色温度）とを比較する。言い換えると、ＣＰＵ１０１は外光の色温度と撮影画像の色温度との比較演算を実行することになる（ステップＳ１０９）。
【００４１】
いま、設定発光色温度が３０００Ｋである場合、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０２及び２０３よりも劣化すると、実際の発光色温度は３１００Ｋのように青味寄りとなる。この場合には、設定発光色温度と実際の発光色温度との差は青味寄りに１００Ｋでこの値が差分データとなる。
【００４２】
このようにして、ＣＰＵ１０１は、実際の発光色温度−設定発光色温度＝差分データとする（前述のように、設定発光色温度が３０００Ｋで、実際の発光色温度が３１００Ｋであると、差分データは＋１００Ｋとになる）。
【００４３】
続いて、ＣＰＵ１０１は上記の差分データの信頼性を判定する（ステップＳ１１０）。差分データに信頼性がないと判定すると、ＣＰＵ１０１は後述するステップＳ１１５に移行する。
【００４４】
ここで、差分データの信頼性を判定するに当たっては、例えば、外光の影響が大きい場合又は白サーチがうまくいかなかった場合等、設定発光色温度と実際の発光色温度が大きくずれてしまった場合には、ＣＰＵ１０１は差分データの信頼性がないとする。
【００４５】
なお、外光の影響が大きい場合とは、外光がストロボ光よりも強いような場合をいい、この場合には、ストロボ光の色温度は撮影画像に反映されにくい。また、白サーチがうまくいかなかった場合とは、画像データ内に黒体輻射軌跡付近の色がないような場合であり、この場合には、一般に色温度を求めるための色分布をうまく読み取ることができない。
【００４６】
ここでは、ＬＥＤの経年劣化等を考慮して、予め閾値を設定しておき、差分データ（差分データの絶対値）がこの閾値以上であると、ＣＰＵ１０１は、当該差分データに信頼性がないと判定するようにする。図示の例では、予め設定された閾値（以下、信頼性閾値という）として、例えば、±３００Ｋが用いられる。つまり、差分データが±３００Ｋの範囲にあれば、ＣＰＵ１０１は当該差分データには信頼性があると判定することになる。
【００４７】
なお、上記の信頼性閾値はＬＥＤストロボ１０６の発光色温度のバラツキを実際に測定して変更するようにしてもよい。
【００４８】
前述のように、差分データに信頼性があると判定すると、すなわち、差分データが信頼性閾値以下であると、ＣＰＵ１０１は差分データをメモリ１０４に記憶する（ステップＳ１１１）。
【００４９】
なお、メモリ１０４にはＬＥＤストロボ１０６における発光のバラツキの影響を考慮して、予め定められた数（例えば、１００個）の差分データを記憶させる。そして、ＣＰＵ１０１は予め定められた数の差分データを平均化して、平均化差分データとする。この平均化差分データは、後述するように、発光比率（発光量比）を補正する際に用いられる。
【００５０】
また、差分データを記憶するに当たって、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式が用いられる。この結果、ＣＰＵ１０１は予め定められた数の差分データをメモリ１０４に記憶する際、最も古い差分データを破棄して最新の差分データをメモリ１０４に記憶することになり、蓄積データが更新される（ステップＳ１１２）。
【００５１】
つまり、撮影を行うたびに、ＣＰＵ１０１は差分データをメモリ１０４に予め定められた数となるまで記憶する。そして、メモリ１０４に記憶された差分データが予め定められた数となると、それ以降については、ＣＰＵ１０１はＦＩＦＯ方式によってメモリ１０４に差分データを記憶することになる。
【００５２】
ステップＳ１１２に続いて、ＣＰＵ１０１は、複数の差分データを平均して得られた平均化差分データの絶対値が所定の閾値（以下、補正閾値と呼ぶ）以上か否かについて判定する（ステップＳ１１３）。図示の例では、補正閾値として、色温度の異なる二つの撮影画像を並べた際にその違いをユーザーが認識できるか否かの境目である±１００Ｋとした。つまり、ＣＰＵ１０１は平均化差分データが±１００Ｋの範囲にあるか否かを判定することになる。
【００５３】
図６は、図１に示すメモリ１０４に記憶される差分データの一例を説明するための図である。
【００５４】
図６において、縦軸は差分データ、横軸は差分データについてその新旧の順を表し、新しいものから順に番号が付与されている。前述のように、図示の例では、差分データが信頼性閾値（±３００Ｋ）を越えると、当該差分データは信頼性がないとして、ＣＰＵ１０１はメモリ１０４に差分データを記憶しない。なお、図７に示す例では、データ番号”２”、”１４”、及び”１９”の差分データは信頼性がないと判定され、メモリ１０４には記録されない差分データではあるが、説明のためデータ番号を付けて記載している。すなわち、図７に示す状態においては、実際にメモリ１０４に記憶されている差分データは、データ番号”２”、”１４”、及び”１９”の差分データを除いた２７個の差分データとなる。
【００５５】
また、差分データには前述のようにバラツキが生じるが、このバラツキを抑制するため、予め定められた数の差分データが平均化されて平均化差分データとされる。図７に示す例では、平均化差分データは「＋８０Ｋ」となっており、ＣＰＵ１０１は当該平均化差分データについては補正を行わないと判定する。
【００５６】
一方、平均化差分データが補正閾値（±１００Ｋ）以上であると、ＣＰＵ１０１は平均化差分データに基づいてＬＥＤ発光量の補正を行うと判定する。
【００５７】
前述のように、平均差分データが補正閾値未満であれば、ＣＰＵ１０１は、補正を行わないと判定して、後述するステップＳ１１５に処理を移行する。
【００５８】
一方、平均差分データが補正閾値以上であると、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の色別に発光量（つまり、光量比）の補正を実行する（ステップＳ１１４）。つまり、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率の補正を行うことになる。この場合、ＣＰＵ１０１は電圧・電流制御回路１０５を制御して、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流を制御することになる。
【００５９】
例えば、平均化差分データが＋１００Ｋ以上の場合には、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に比べて劣化していると考えられる。この場合には、ＬＥＤストロボ１０６を色温度６０００Ｋで発光しようとしても、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率は１：１：１になっていない。実際には、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が、図４に示す６１００Ｋ付近の発光比率０．９８：１：１．０１近傍において、ＬＥＤストロボ１０６は発光する。
【００６０】
このため、発光色温度は６０００Ｋとならない。発光色温度を補正するためには、赤色ＬＥＤを２％程度強く、青色ＬＥＤを１％程度弱く発光させる必要がある。
【００６１】
図７は、図２に示すＬＥＤ２０１〜２０３に流す順方向電流と発光強度との関係を示す図である。なお、図８に示す順方向電流と発光強度との関係は、例えば、メモリ１０４に電流・発光強度テーブルとして記憶されている。
【００６２】
図示の例では、順方向電流と発光強度とが比例する直線区間（領域）を使用しており、例えば、補正前においては赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１に６ｍＡの順方向電流を流していたとする。この場合、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１に流す順方向電流を６．１２ｍＡにすると、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の発光量は約２％増加する。そして、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流についても同様にして補正すれば、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率を１：１：１に補正することができる。
【００６３】
このようにして、平均化差分データが補正閾値以上となると、ＣＰＵ１０１は、以後赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流を補正することになる。その後、ＣＰＵ１０１は撮影後の処理（例えば、画像処理等）を行って（ステップＳ１１５）、処理を終了する。
【００６４】
ところで、差分データをメモリ１０４に記憶する際には、設定発光色温度に応じて差分データの領域を数箇所に分けるようにしてもよい。
【００６５】
図８は、図２に示す赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が劣化した場合を考慮して、設定発光色温度に応じた差分データの記憶について説明するための図である。
【００６６】
図８において、横軸は設定発光色温度、縦軸は差分データを表す。ここでは、差分データは、設定発光色温度が４５００Ｋ以下の第１の領域、設定発光色温度が４５００Ｋ〜７５００Ｋの第２の領域、そして、設定発光色温度が７５００Ｋ以上の第３の領域に分けられている。
【００６７】
図示のように、設定発光色温度が４５００Ｋ以下の第１の領域では、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の発光量は相対的に大きく、このため、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の劣化が表れやすい。一方、設定発光色温度が７５００Ｋ以上の第３の領域では、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０２の劣化が表れやすい。
【００６８】
このように、差分データを蓄積する領域を分けて、これら第１〜第３の領域毎に差分データを平均化して、領域毎の平均化差分データ、つまり、設定発光色温度に対応する平均化差分データを求める。そして、設定発光色温度に対応する領域の平均化差分データに応じて、ＣＰＵ１０１は発光比率の補正を行うか否かを決定するようにすれば、精度の高い発光量補正を行うことができる。
【００６９】
つまり、メモリ１０４には、差分データが設定発光色温度に応じて第１〜第３のグループに分けられて記憶されることになる。そして、ＣＰＵ１０１は第１〜第３のグループ毎に平均化差分データを求めて、設定発光色温度に対応するグループの平均化差分データに応じて、発光比率の補正を行うか否かを決定する。
【００７０】
なお、上述の例では、カメラ１００にＬＥＤストロボ１０６が内蔵されている例について説明した。しかしながら、外付けのＬＥＤストロボ装置を用いる際には、カメラ１００に備えられたＣＰＵ１０１が、ＬＥＤストロボ装置に備えられたＣＰＵと通信を行って、ストロボ装置が内蔵するメモリに差分データを記憶させるようにしてもよい。そして、この際には、上記の演算はＬＥＤストロボ装置が備えるＣＰＵによって行われ、電圧・電流制御回路１０５はＬＥＤストロボ装置に備えられることになる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態によるＬＥＤストロボ装置では、たとえ、ＬＥＤに劣化が生じても、使用初期に近い色温度で発光を行うことができ、所望の色合いの撮影画像を得ることができる。
【００７２】
また、上述したように、ＬＥＤ毎の発光量の補正は自動的に行われるので、ユーザーはＬＥＤストロボの色温度の変化を意識することなく撮影を行うことができる。
【００７３】
なお、連写ストロボ撮影のように連続してストロボ撮影を行っている途中に平均化差分データが閾値以上となった場合には、連写が終了するまで発光色温度の補正を行わないようにしてもよい。連写ストロボ撮影の途中に発光色温度の補正を行うと、連続して撮影したにもかかわらず得られる連続画像の色合いが途中で変化してしまい画像の連続性が失われてしまうからである。
【００７４】
また、本発明の実施の形態では、測色センサ１０７で測定された外光の色温度に基づいてＬＥＤストロボ１０６の発光色温度を設定したが、不図示の操作部を介してユーザーが任意の発光色温度を設定してもよい。
【００７５】
また、本発明の実施の形態では、ＬＥＤ２０１〜２０３の発光比率を補正するために、ＬＥＤ２０１〜２０３に流す順方向電流の大きさを変更したが、ＬＥＤ２０１〜２０３へ順方向電流を流す時間、すなわち、ＬＥＤ２０１〜２０３の発光時間を変更してもよい。
【００７６】
なお、上述の説明から明らかなように、ＣＰＵ１０１及び画像色分布判定回路１０９が画像色温度算出手段として機能し、ＣＰＵ１０１及び測色センサ１０７が発光色温度算出手段として機能する。また、ＣＰＵ１０１及び電圧・電流制御回路１０５が発光制御手段として機能することになる。さらに、ＣＰＵ１０１は書込み制御手段及び平均化手段としても機能する。
【００７７】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００７８】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を、ストロボ装置が備えるコンピュータに実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムをストロボ装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。
【００７９】
この際、制御方法及び制御プログラムは、少なくとも画像色温度算出ステップ、発光色温度算出ステップ、及び発光制御ステップを有することになる。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【００８０】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００８１】
１００ カメラ
１０１ ＣＰＵ
１０２ 撮像素子
１０３ レンズ
１０４ メモリ
１０５ 電圧・電流制御回路
１０６ ＬＥＤストロボ
１０７ 測色センサ
１０８ シャッターボタン
１０９ 画像色分布判定回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子の発光量を制御することで発光色温度を変更可能な発光装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラで用いられるストロボ装置等の発光装置においては、その光源としてキセノン管等の放電管が用いられている。キセノン管を用いたストロボ装置における発光光（ストロボ光）の色温度は、太陽光付近（６０００Ｋ）に設定されている。このため、当該色温度と異なる色温度の環境下において、ストロボ装置を用いて撮影を行うと、ストロボ光が照射されている領域と照射されていない領域とで光源の色温度が異なるため、適正なホワイトバランス処理がなされず不自然な色の撮影画像となっていた。
【０００３】
そこで、近年、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて、ストロボ光の色温度をマニュアル又は自動で変更するようにしたストロボ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下、光源としてＬＥＤを用いたストロボ装置をＬＥＤストロボ装置と呼ぶ。
【０００４】
また、ストロボ光の色温度の変化を軽減するため、キセノン管等の放電管とは別に、補助発光部として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色のＬＥＤを用いて発光する発光部を設けるようにしたものも提案されている。ここでは、ストロボ光の色温度変化をＲ・Ｇ・Ｂの３色のＬＥＤの発光量を変化させて放電管と同時に発光するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１６４８１号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＬＥＤストロボ装置は、前述のように、光源として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色のＬＥＤを有しており、その使用環境下において各ＬＥＤの経年劣化の度合いが異なる。例えば、色温度の低い環境下でストロボ装置を使用する場合には、一般にＬＥＤストロボ装置においてその色温度を低く設定して、撮影画像が不自然な色とならないようにする。この場合には、相対的に赤色ＬＥＤの発光量を多くして、青色ＬＥＤの発光量を少なくしてストロボ発光を行う。
【０００７】
この結果、色温度の低い環境下において、ＬＥＤストロボ装置を頻繁に使用すると青色ＬＥＤに比べて、赤色ＬＥＤが早く劣化してしまうことになる。
【０００８】
一方、ＬＥＤは一般にパッケージに封入されているが、パッケージに使用されている構成材（例えば、樹脂）は光エネルギーによって劣化していくことが知られている。そして、同一の発光量において、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを使用した場合には、光のエネルギーの強い青色ＬＥＤのほうがが赤色ＬＥＤよりも早く樹脂が劣化する。
【０００９】
このように、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤによって、その劣化の度合いが異なる以下のような問題が生じる。すなわち、ＬＥＤストロボ装置を使用し始めた初期段階と使用を継続した後とで、初期段階と使用を継続した後とで同様の発光量で各ＬＥＤを発光させてもＬＥＤストロボ装置の発光色温度が変わってしまうことになる。この結果、ＬＥＤストロボ装置を発光させて撮影を行う際、所望の色合いの撮影画像を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、発光部が経年劣化しても所望する発光色温度で発光することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる発光装置は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる撮像装置は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な撮像装置であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる発光制御方法は、複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置の発光制御方法であって、前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出ステップと、前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出ステップと、前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光部が経年劣化しても所望する発光色温度で発光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるストロボ装置の一例が用いられるカメラを示すブロック図である。
【図２】図１に示すＬＥＤストロボに備えられた各色のＬＥＤ群を正面から示す図である。
【図３】図２に示すＬＥＤストロボにおいて赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、及び青色（Ｂ）ＬＥＤの発光比率（相対強度）と色温度との関係をグラフで示す図である。
【図４】図２に示すＬＥＤストロボにおいて赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、及び青色（Ｂ）ＬＥＤの発光比率（相対強度）と色温度との関係を説明するための表を示す図である。
【図５】図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示す内蔵メモリに記憶される差分データの一例を説明するための図である。
【図７】図２に示すＬＥＤに流す電流と発光強度との関係を示す図である。
【図８】図２に示す赤色（Ｒ）ＬＥＤが劣化した場合を考慮して、設定発光色温度に応じた差分データの記憶について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による発光装置（ストロボ装置）について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態によるストロボ装置の一例が用いられるカメラを示すブロック図である。図示のカメラ１００は、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと呼ぶ）１０１を有しており、このＣＰＵ１０１によってカメラ１００の各部が制御される。図示のカメラ１００においては、撮影レンズ１０３を通って被写体像（光学像）が撮像素子１０２に結像される。そして、撮像素子１０２は結像された光学像を電気信号（画像信号）に変換する。図１には示されていないが、この画像信号は、例えば、画像処理回路によって画像処理された後、画像データとして不図示の記録媒体に記憶される。なお、撮像素子１０２は、例えば、赤外カットフィルタ及びローパスフィルタ等を含むＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子である。
【００１８】
さらに、カメラ１００はメモリ（記憶手段）１０４を有しており、このメモリ１０４には、後述する色温度情報（以下、色温度テーブルともいう）が記憶される。また、カメラ１００は、電圧・電流制御回路１０５、ＬＥＤストロボ（発光部）１０６、及び測色センサ１０７を備えている。そして、ＬＥＤストロボ１０６は、後述するように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色のＬＥＤ毎に電圧・電流制御回路１０５によって駆動制御される。
【００１９】
シャッターボタン１０８が操作されると、ＣＰＵ１０１は、その操作を検知して撮影動作を開始するようにカメラ１００の各部を制御する。
【００２０】
図示のように、撮像素子１０２の出力信号（つまり、画像信号）は、画像色分布判定回路１０９に与えられる。そして、画像色分布判定回路１０９は、後述するようにして、画像信号の色分布判定を行って、その色分布判定結果をＣＰＵ１０１に与える。
【００２１】
また、測色センサ１０７は、外光（周辺光）の色分布を測定するためのセンサであり、測色センサ１０７で測定された外光の色分布は色分布測定結果としてＣＰＵ１０１に与えられる。この色分布測定結果によって、ＣＰＵ１０１は外光における赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率を知ることができる。ＣＰＵ１０１は色分布判定結果及び色分布測定結果に基づいて、後述するようにして、電圧・電流制御回路１０５を制御する。
【００２２】
なお、図示の例では、カメラ１００に発光装置であるＬＥＤストロボ装置が内蔵されている構成を説明したが、ＬＥＤストロボ装置がカメラ１００に着脱可能なものであってもよい。その場合、ＬＥＤストロボ装置とカメラ１００とを組み合わせて上述した構成要件を満たすようなＬＥＤストロボ装置であればよい。
【００２３】
図２は、図１に示すＬＥＤストロボ１０６に備えられた各色のＬＥＤ群を正面から示す図である。ＬＥＤストロボ１０６には、複数の色の発光素子、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のＬＥＤ２０１〜２０３がそれぞれ複数備えられている。図示の例では、行方向に沿って赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、そして、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３がその順で繰り返し配列されている。
【００２４】
ＬＥＤストロボ１０６は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３毎にその発光量が調整される。ＣＰＵ１０１は後述するように、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率に基づいて電圧・電流制御回路１０５を制御する。そして、電圧・電流制御回路１０５によって各ＬＥＤ２０１に流す順方向電流を調整して、所望の発光色温度に変更可能である。
【００２５】
図３は、図２に示すＬＥＤストロボ１０６において赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率（相対強度）と色温度との関係をグラフで示す図である。また、図４は、図２に示すＬＥＤストロボ１０６において赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率（相対強度）と色温度との関係を説明するための表を示す図である。
【００２６】
ここでは、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２の相対強度Ｉ（ＧＲＮ）を”１”とした際、３０００Ｋ〜１００００Ｋの色温度で発光する場合に、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の相対強度Ｉ（ＲＥＤ）と青色（Ｂ）ＬＥＤ２０１の相対強度Ｉ（ＢＬＵ）とが出力比率で示されている。
【００２７】
図示のように、３０００Ｋ程度の色温度においては、ＲＥＤの出力比率が高く、ＢＬＵの出力比率は低い。色温度が上昇するに連れて、ＲＥＤの出力比率は逓減し、ＢＬＵの比率は逓増する。そして、６０００Ｋ付近の色温度において、ＲＥＤ、ＧＲＮ、及びＢＬＵの出力比率はともに、”１”となる。
【００２８】
さらに、色温度が上昇していくと、ＲＥＤの出力比率は”１”よりも低くなり、ＢＬＵの出力比率は”１”よりも大きくなる。そして、１００００Ｋの色温度では、ＲＥＤの出力比率は、おおよそ”０．７５”となり、ＢＬＵの出力比率は、おおよそ”１．２”となる。このように、ＲＥＤの出力比率は色温度の上昇とともに低下し、ＢＬＵの出力比率は色温度の上昇とともに増加する。
【００２９】
図３又は図４に示す出力比率は、例えば、テーブル（つまり、色温度情報）として、メモリ１０４に記憶される。前述の測色センサ１０７からの色分布測定結果によって、ＣＰＵ１０１は外光における赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率を知る。そして、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の相対比率に応じて色温度情報を参照して、外光における色温度を得る。
【００３０】
続いて、図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作について説明する。
【００３１】
図５は、図１に示すＬＥＤストロボ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
まず、電源がオンとなりカメラ１００が動作を開始すると、ＣＰＵ１０１は、シャッターボタン１０８が半押し状態であることを示すスイッチＳＷ１がオン（ＯＮ）であるか否か判別する（ステップＳ１０１）。そして、スイッチＳＷ１がオフ（ＯＦＦ）であると、ＣＰＵ１０１は待機状態となる。
【００３３】
一方、スイッチＳＷ１がオンであると、ＣＰＵ１０１は、初期リセットを行って（ステップＳ１０２）、入力部（図示せず）から入力された各種スイッチの状態及び予め設定された入力情報を読み込む。そして、ＣＰＵ１０１は露光時間（ＴＶ）の設定及び絞り値（ＡＶ）の設定あるいは種々の撮影モード設定等を実行する。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１０１は、測色センサ１０７で計測された色分布結果に応じて、前述したようにして、外光の色温度を得る（ステップＳ１０３）。そして、ＣＰＵ１０１は、外光の色温度に基づいてＬＥＤストロボ１０６を発光させる色温度（発光色温度）を設定発光色温度（設定発光色温度データ）として設定する（ステップＳ１０４）。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１０１は、シャッターボタン１０８が全押し状態であることを示すスイッチＳＷ２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。スイッチＳＷ２がオフであると、ＣＰＵ１０１はステップＳ１０１に戻って処理を続行する。
【００３６】
一方、スイッチＳＷ２がオンであると、ＣＰＵ１０１は、撮像素子１０２の露光を開始させる。さらに、ＣＰＵ１０１は設定発光色温度に基づいて電圧・電流制御回路１０５を制御して、電圧・電流制御回路１０５によってＬＥＤストロボ１０６を駆動し、ＬＥＤストロボ１０６を発光させる（ステップＳ１０６）。
【００３７】
続いて、露光が終了すると（ステップＳ１０７）、画像色分布判定回路１０９は撮影して得られた画像信号（画像データ）について、所謂白サーチを行って画像データにおける白部分を探索する。ここで、白サーチとは、画像データから黒体輻射軌跡付近の色を探し出す処理をいうものとする。
【００３８】
そして、画像色分布判定回路１０９は白サーチによって得られた白部分における色分布を判定して色分布判定結果を得る。この色分布判定結果は画像色分布判定回路１０９からＣＰＵ１０１に与えられる。
【００３９】
ＣＰＵ１０１では、色分布判定結果で示される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の比に応じて、前述の色温度情報を検索して、画像データの白部分における色温度を判定色温度（画像色温度データ）として求める（ステップＳ１０８）。
【００４０】
続いて、ＣＰＵ１０１は、設定発光色温度と実際の発光色温度（つまり、判定色温度）とを比較する。言い換えると、ＣＰＵ１０１は外光の色温度と撮影画像の色温度との比較演算を実行することになる（ステップＳ１０９）。
【００４１】
いま、設定発光色温度が３０００Ｋである場合、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０２及び２０３よりも劣化すると、実際の発光色温度は３１００Ｋのように青味寄りとなる。この場合には、設定発光色温度と実際の発光色温度との差は青味寄りに１００Ｋでこの値が差分データとなる。
【００４２】
このようにして、ＣＰＵ１０１は、実際の発光色温度−設定発光色温度＝差分データとする（前述のように、設定発光色温度が３０００Ｋで、実際の発光色温度が３１００Ｋであると、差分データは＋１００Ｋとになる）。
【００４３】
続いて、ＣＰＵ１０１は上記の差分データの信頼性を判定する（ステップＳ１１０）。差分データに信頼性がないと判定すると、ＣＰＵ１０１は後述するステップＳ１１５に移行する。
【００４４】
ここで、差分データの信頼性を判定するに当たっては、例えば、外光の影響が大きい場合又は白サーチがうまくいかなかった場合等、設定発光色温度と実際の発光色温度が大きくずれてしまった場合には、ＣＰＵ１０１は差分データの信頼性がないとする。
【００４５】
なお、外光の影響が大きい場合とは、外光がストロボ光よりも強いような場合をいい、この場合には、ストロボ光の色温度は撮影画像に反映されにくい。また、白サーチがうまくいかなかった場合とは、画像データ内に黒体輻射軌跡付近の色がないような場合であり、この場合には、一般に色温度を求めるための色分布をうまく読み取ることができない。
【００４６】
ここでは、ＬＥＤの経年劣化等を考慮して、予め閾値を設定しておき、差分データ（差分データの絶対値）がこの閾値以上であると、ＣＰＵ１０１は、当該差分データに信頼性がないと判定するようにする。図示の例では、予め設定された閾値（以下、信頼性閾値という）として、例えば、±３００Ｋが用いられる。つまり、差分データが±３００Ｋの範囲にあれば、ＣＰＵ１０１は当該差分データには信頼性があると判定することになる。
【００４７】
なお、上記の信頼性閾値はＬＥＤストロボ１０６の発光色温度のバラツキを実際に測定して変更するようにしてもよい。
【００４８】
前述のように、差分データに信頼性があると判定すると、すなわち、差分データが信頼性閾値以下であると、ＣＰＵ１０１は差分データをメモリ１０４に記憶する（ステップＳ１１１）。
【００４９】
なお、メモリ１０４にはＬＥＤストロボ１０６における発光のバラツキの影響を考慮して、予め定められた数（例えば、１００個）の差分データを記憶させる。そして、ＣＰＵ１０１は予め定められた数の差分データを平均化して、平均化差分データとする。この平均化差分データは、後述するように、発光比率（発光量比）を補正する際に用いられる。
【００５０】
また、差分データを記憶するに当たって、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式が用いられる。この結果、ＣＰＵ１０１は予め定められた数の差分データをメモリ１０４に記憶する際、最も古い差分データを破棄して最新の差分データをメモリ１０４に記憶することになり、蓄積データが更新される（ステップＳ１１２）。
【００５１】
つまり、撮影を行うたびに、ＣＰＵ１０１は差分データをメモリ１０４に予め定められた数となるまで記憶する。そして、メモリ１０４に記憶された差分データが予め定められた数となると、それ以降については、ＣＰＵ１０１はＦＩＦＯ方式によってメモリ１０４に差分データを記憶することになる。
【００５２】
ステップＳ１１２に続いて、ＣＰＵ１０１は、複数の差分データを平均して得られた平均化差分データの絶対値が所定の閾値（以下、補正閾値と呼ぶ）以上か否かについて判定する（ステップＳ１１３）。図示の例では、補正閾値として、色温度の異なる二つの撮影画像を並べた際にその違いをユーザーが認識できるか否かの境目である±１００Ｋとした。つまり、ＣＰＵ１０１は平均化差分データが±１００Ｋの範囲にあるか否かを判定することになる。
【００５３】
図６は、図１に示すメモリ１０４に記憶される差分データの一例を説明するための図である。
【００５４】
図６において、縦軸は差分データ、横軸は差分データについてその新旧の順を表し、新しいものから順に番号が付与されている。前述のように、図示の例では、差分データが信頼性閾値（±３００Ｋ）を越えると、当該差分データは信頼性がないとして、ＣＰＵ１０１はメモリ１０４に差分データを記憶しない。なお、図７に示す例では、データ番号”２”、”１４”、及び”１９”の差分データは信頼性がないと判定され、メモリ１０４には記録されない差分データではあるが、説明のためデータ番号を付けて記載している。すなわち、図７に示す状態においては、実際にメモリ１０４に記憶されている差分データは、データ番号”２”、”１４”、及び”１９”の差分データを除いた２７個の差分データとなる。
【００５５】
また、差分データには前述のようにバラツキが生じるが、このバラツキを抑制するため、予め定められた数の差分データが平均化されて平均化差分データとされる。図７に示す例では、平均化差分データは「＋８０Ｋ」となっており、ＣＰＵ１０１は当該平均化差分データについては補正を行わないと判定する。
【００５６】
一方、平均化差分データが補正閾値（±１００Ｋ）以上であると、ＣＰＵ１０１は平均化差分データに基づいてＬＥＤ発光量の補正を行うと判定する。
【００５７】
前述のように、平均差分データが補正閾値未満であれば、ＣＰＵ１０１は、補正を行わないと判定して、後述するステップＳ１１５に処理を移行する。
【００５８】
一方、平均差分データが補正閾値以上であると、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の色別に発光量（つまり、光量比）の補正を実行する（ステップＳ１１４）。つまり、ＣＰＵ１０１は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３の発光比率の補正を行うことになる。この場合、ＣＰＵ１０１は電圧・電流制御回路１０５を制御して、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流を制御することになる。
【００５９】
例えば、平均化差分データが＋１００Ｋ以上の場合には、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に比べて劣化していると考えられる。この場合には、ＬＥＤストロボ１０６を色温度６０００Ｋで発光しようとしても、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率は１：１：１になっていない。実際には、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率が、図４に示す６１００Ｋ付近の発光比率０．９８：１：１．０１近傍において、ＬＥＤストロボ１０６は発光する。
【００６０】
このため、発光色温度は６０００Ｋとならない。発光色温度を補正するためには、赤色ＬＥＤを２％程度強く、青色ＬＥＤを１％程度弱く発光させる必要がある。
【００６１】
図７は、図２に示すＬＥＤ２０１〜２０３に流す順方向電流と発光強度との関係を示す図である。なお、図８に示す順方向電流と発光強度との関係は、例えば、メモリ１０４に電流・発光強度テーブルとして記憶されている。
【００６２】
図示の例では、順方向電流と発光強度とが比例する直線区間（領域）を使用しており、例えば、補正前においては赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１に６ｍＡの順方向電流を流していたとする。この場合、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１に流す順方向電流を６．１２ｍＡにすると、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の発光量は約２％増加する。そして、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流についても同様にして補正すれば、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率を１：１：１に補正することができる。
【００６３】
このようにして、平均化差分データが補正閾値以上となると、ＣＰＵ１０１は、以後赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２０２、及び青色（Ｂ）ＬＥＤ２０３に流す順方向電流を補正することになる。その後、ＣＰＵ１０１は撮影後の処理（例えば、画像処理等）を行って（ステップＳ１１５）、処理を終了する。
【００６４】
ところで、差分データをメモリ１０４に記憶する際には、設定発光色温度に応じて差分データの領域を数箇所に分けるようにしてもよい。
【００６５】
図８は、図２に示す赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１が劣化した場合を考慮して、設定発光色温度に応じた差分データの記憶について説明するための図である。
【００６６】
図８において、横軸は設定発光色温度、縦軸は差分データを表す。ここでは、差分データは、設定発光色温度が４５００Ｋ以下の第１の領域、設定発光色温度が４５００Ｋ〜７５００Ｋの第２の領域、そして、設定発光色温度が７５００Ｋ以上の第３の領域に分けられている。
【００６７】
図示のように、設定発光色温度が４５００Ｋ以下の第１の領域では、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の発光量は相対的に大きく、このため、赤色（Ｒ）ＬＥＤ２０１の劣化が表れやすい。一方、設定発光色温度が７５００Ｋ以上の第３の領域では、青色（Ｂ）ＬＥＤ２０２の劣化が表れやすい。
【００６８】
このように、差分データを蓄積する領域を分けて、これら第１〜第３の領域毎に差分データを平均化して、領域毎の平均化差分データ、つまり、設定発光色温度に対応する平均化差分データを求める。そして、設定発光色温度に対応する領域の平均化差分データに応じて、ＣＰＵ１０１は発光比率の補正を行うか否かを決定するようにすれば、精度の高い発光量補正を行うことができる。
【００６９】
つまり、メモリ１０４には、差分データが設定発光色温度に応じて第１〜第３のグループに分けられて記憶されることになる。そして、ＣＰＵ１０１は第１〜第３のグループ毎に平均化差分データを求めて、設定発光色温度に対応するグループの平均化差分データに応じて、発光比率の補正を行うか否かを決定する。
【００７０】
なお、上述の例では、カメラ１００にＬＥＤストロボ１０６が内蔵されている例について説明した。しかしながら、外付けのＬＥＤストロボ装置を用いる際には、カメラ１００に備えられたＣＰＵ１０１が、ＬＥＤストロボ装置に備えられたＣＰＵと通信を行って、ストロボ装置が内蔵するメモリに差分データを記憶させるようにしてもよい。そして、この際には、上記の演算はＬＥＤストロボ装置が備えるＣＰＵによって行われ、電圧・電流制御回路１０５はＬＥＤストロボ装置に備えられることになる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態によるＬＥＤストロボ装置では、たとえ、ＬＥＤに劣化が生じても、使用初期に近い色温度で発光を行うことができ、所望の色合いの撮影画像を得ることができる。
【００７２】
また、上述したように、ＬＥＤ毎の発光量の補正は自動的に行われるので、ユーザーはＬＥＤストロボの色温度の変化を意識することなく撮影を行うことができる。
【００７３】
なお、連写ストロボ撮影のように連続してストロボ撮影を行っている途中に平均化差分データが閾値以上となった場合には、連写が終了するまで発光色温度の補正を行わないようにしてもよい。連写ストロボ撮影の途中に発光色温度の補正を行うと、連続して撮影したにもかかわらず得られる連続画像の色合いが途中で変化してしまい画像の連続性が失われてしまうからである。
【００７４】
また、本発明の実施の形態では、測色センサ１０７で測定された外光の色温度に基づいてＬＥＤストロボ１０６の発光色温度を設定したが、不図示の操作部を介してユーザーが任意の発光色温度を設定してもよい。
【００７５】
また、本発明の実施の形態では、ＬＥＤ２０１〜２０３の発光比率を補正するために、ＬＥＤ２０１〜２０３に流す順方向電流の大きさを変更したが、ＬＥＤ２０１〜２０３へ順方向電流を流す時間、すなわち、ＬＥＤ２０１〜２０３の発光時間を変更してもよい。
【００７６】
なお、上述の説明から明らかなように、ＣＰＵ１０１及び画像色分布判定回路１０９が画像色温度算出手段として機能し、ＣＰＵ１０１及び測色センサ１０７が発光色温度算出手段として機能する。また、ＣＰＵ１０１及び電圧・電流制御回路１０５が発光制御手段として機能することになる。さらに、ＣＰＵ１０１は書込み制御手段及び平均化手段としても機能する。
【００７７】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００７８】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を、ストロボ装置が備えるコンピュータに実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムをストロボ装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。
【００７９】
この際、制御方法及び制御プログラムは、少なくとも画像色温度算出ステップ、発光色温度算出ステップ、及び発光制御ステップを有することになる。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【００８０】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００８１】
１００ カメラ
１０１ ＣＰＵ
１０２ 撮像素子
１０３ レンズ
１０４ メモリ
１０５ 電圧・電流制御回路
１０６ ＬＥＤストロボ
１０７ 測色センサ
１０８ シャッターボタン
１０９ 画像色分布判定回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記画像色温度データと前記設定発光色温度データとの差分を示す差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正して前記発光量を制御することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記撮影のたびに、前記差分データを記憶する記憶手段と、
前記差分データの絶対値が予め設定された信頼性閾値以下である際、当該差分データを前記記憶手段に記憶する書込み制御手段とを有することを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された所定の数の差分データを平均化して平均化差分データを得る平均化手段を有し、
前記発光制御手段は、前記平均化差分データが予め定められた補正閾値以上であると、前記平均化差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正することを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記記憶手段には、前記差分データが前記設定発光色温度データに応じて複数のグループに分けられて記憶され、
前記平均化手段は、前記グループ毎に前記平均化差分データを求めており、
前記発光制御手段は、前記設定発光色温度データに応じた前記グループの平均化差分データを用いて、当該平均化差分データが予め定められた補正閾値以上であると、前記平均化差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正することを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な撮像装置であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置の発光制御方法であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出ステップと、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出ステップと、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御ステップとを有することを特徴とする発光制御方法。
【請求項１】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記画像色温度データと前記設定発光色温度データとの差分を示す差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正して前記発光量を制御することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記撮影のたびに、前記差分データを記憶する記憶手段と、
前記差分データの絶対値が予め設定された信頼性閾値以下である際、当該差分データを前記記憶手段に記憶する書込み制御手段とを有することを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された所定の数の差分データを平均化して平均化差分データを得る平均化手段を有し、
前記発光制御手段は、前記平均化差分データが予め定められた補正閾値以上であると、前記平均化差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正することを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記記憶手段には、前記差分データが前記設定発光色温度データに応じて複数のグループに分けられて記憶され、
前記平均化手段は、前記グループ毎に前記平均化差分データを求めており、
前記発光制御手段は、前記設定発光色温度データに応じた前記グループの平均化差分データを用いて、当該平均化差分データが予め定められた補正閾値以上であると、前記平均化差分データに応じて前記発光素子の色別の発光量比を補正することを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な撮像装置であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出手段と、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出手段と、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
複数の色の発光素子を備える発光部を有し、前記発光素子の色別の発光量比を変化させることで前記発光部の発光色温度を変更可能な発光装置の発光制御方法であって、
前記発光部を発光させて撮影して得られた画像データの色分布に応じて当該画像データの色温度データを画像色温度データとして求める画像色温度算出ステップと、
前記発光部による発光に応じた色温度を設定発光色温度データとして求める発光色温度算出ステップと、
前記画像色温度データ及び前記設定発光色温度データに基づいて前記発光素子の発光量を制御する発光制御ステップとを有することを特徴とする発光制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３２６１９（Ｐ２０１２−３２６１９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２１９６（Ｐ２０１０−１７２１９６）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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