JP2603223B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は迅速な静止画撮像記録動作とホワイトバラン
ス調整が可能な撮像装置に関する。

〔従来技術〕

従来の撮像装置においては白い輝写体を撮像し、この
ときの各色信号のレベルが等しくなるよう信号処理回路
内で自動的に各色信号経路のゲインを調整するものが知
られている。

又、撮影光路とは全く独立に被写体光を受光する複数
の外部色センサーを設けこれらの色センサーの出力を比
較することにより色温度を演算し、この色温度に応じて
撮像素子から出力される各色信号の経路のゲインを常時
コントロールするものも知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来の前者のタイプではホワイトバランスの
初期設定がわずらわしく、又後者のタイプでは撮像装置
にシヤツターや、クイツクリターンミラーや絞り等を組
み合わせて写真カメを構成し、１回のトリガー操作毎に
上記のシヤツター、絞り、クイツクリターンミラーを駆
動するものにおいてはトリガー後に撮影し、これを記録
するまでに時間がかかり過ぎる欠点があった。即ち一般
にこのような撮像装置では、より多くの機能を持たせる
為にマイクロコンピユータを用いて外部の制御をするこ
とが多いが、上記のトリガー操作後にこれらの複雑な動
作を各種のモードにおいて行なう為、各種のシーケンス
制御中に前記外部色センサー出力を例えば周期的に読み
込みホワイトバランスコントロールを行なうと、全体の
撮影、記録の為のシーケンスが時間的にその都度後回し
にされ１画分の記録が完了するまでに時間がかかりすぎ
るという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は撮像装置において、ミラーを含む光学手段、 前記光学手段により入射された被写体像を電気的像信号
に変換する撮像手段、 レリーズ信号を形成するレリーズ手段、 該レリーズ信号に応答して前記ミラーを前記撮像手段へ
像を入射させない第１の位置から前記撮像手段に像を入
射させるために退避した第２の位置まで駆動する駆動手
段、 前記駆動手段により前記ミラーを前記第１の位置から前
記第２の位置まで駆動する時間内に光源の色温度情報を
少なくとも50msec分積分することにより光源のフリッカ
ーの影響を除去した色温度情報を検出する色温度検出手
段、該色温度検出手段による検出動作の終了後に前記撮
像手段により得られた電気的像信号を前記色温度検出手
段の出力に基づきホワイトバランス調整して記録する記
録手段、 を有する。

［作用］ 色温度検出手段は駆動手段により前記ミラーを前記第１
の位置から前記第２の位置まで駆動する時間内に光源の
色温度情報を少なくとも50msec分積分することにより光
源のフリッカーの影響を除去した色温度情報を検出する
ので、撮像動作のきわめて直前の色温度情報に基づく高
精度なホワイトバランス制御がタイムラグなしに可能と
なる。しかも光源のフリッカーによる影響も発生しな
い。

〔実施例〕

第１図は本発明の撮像装置の構成例図で、図中１はホ
デイ、２はレンズ鏡筒、３は絞り、４はクイツクリター
ンミラー、５はシヤツターユニツト、６は撮像素子、７
は表示用LED、８は２ストロークのレリーズスイツチ、
９は磁気デイスクドライブユニツト、10は連写モード切
換操作部、11は色温度検出用センサー窓である。

第２図は本発明の撮像装置の回路構成の一例を示す図
で、12は絞り駆動装置、13はミラー駆動装置、14はシヤ
ツター駆動装置、15は撮像素子６の出力を処理する信号
処理回路、16は記録装置である。又116はセンサー窓11
を介して入射する光の色温度を検出する色温度センサ
ー、19はクイツクリターンミラー４を介して不図示のフ
アインダー光学系に導かれる光の一部を受光して被写体
輝度を測定する為の測光装置である。

17は制御回路でありマイクロコンピユータを内蔵して
いる。18は記録装置内の磁気デイスクを回転制御する為
のデイスクモーター制御回路である。

又、レリーズスイツチ８は第１ストロークでONするス
イツチSW1と、第２ストロークでONするスイツチSW2とを
含む。

又、連写モード切換え操作部10は単写Ｓ、低速（２コ
マ／秒）Ｌ、高速（10コマ／秒）Ｈの３つのモードを有
し、選択的に１つのモードに切換えることができるよう
構成されている。

次に第３図は第２図の要部構成例図である。

先ず信号処理回路15中、20a〜20cはサンプルホールド
回路で互いに120°ずつずれたサンプルホールドパルス
で制御される。尚撮像素子前面にはR.G.Bのストライプ
フイルターが垂直走査方向に貼合わされており、各スト
ライプフイルターの巾は各画素の巾と対応している。従
って撮像素子６の水平ライン信号はR.G.Bの点順次信号
から成るので、上記サンプルホールド回路20a〜20cによ
って夫々R.G.Bの各信号が分離される。

21a〜21cは0.5MHzのカツトオフ特性を有するLPF、23
は3MHzのカツトオフ特性を有するLPFで輝度信号Ｙを形
成する。22a,22bはＲチャンネル、Ｂチャンネルに設け
られたゲインコントロールアンプ、27はマトリクスでY.
R.G.BからＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号を形成する。28はエ
ンコーダで多重化されたカラービデオ信号を形成し、こ
の信号はヘツド29を介してデイスク30に１フイールドを
１トラツクずつ記録する。31は3600rpmで回転するデイ
スクモーターであり１回転につき15個等間隔の周期的FG
パルスを発生する。

32は前記カメラボデイに設けられた窓に嵌め込まれた
白色拡散板で周辺光（光源光）を形成する。33,34は夫
々Ｒフイルタ、Ｂフイルターで、受光素子35,36に夫々
赤色光、青色光を入射させる。37,38は対数増巾器で受
光素子35,36の出力IR,IBを夫々増巾するとともに対数圧
縮し、logIR,logIBを形成する。

39は減算器であり、logIR−log を形成する。IR/IBは色温度に対応しており、40はこのl
og（IR/IB）をA/D変換するA/Dコンバータで、このコン
バータを介した色温度信号は制御回路17に入力される。
又、コンバータ40は前記FGパルスで減算器39の出力をサ
ンプリングしデジタル信号に変換する。

制御回路17からはこの色温度信号に基づきゲインコン
トロールアンプ22a,22bのゲインを制御する。即ちIR/IB
が大きくなると色温度が低くなった事になるのでゲイン
コントロールアンプ22aのゲインを落とし、逆にゲイン
コントロールアンプ22bのゲインを上げる。

次に第４図は制御回路17による制御のシーケンス例を
示すフローチヤートである。又、第５図はホワイトバラ
ンス・サブルーチンの例を示す図である。

ステツプS50においてプログラムがスタートし、先ず
ステツプS51でレリーズスイツチSW1がONするまで待機す
る。ONするとステツプS52でデイスクモーター31を始動
し、その後測光（ステツプS53）、ホワイトバランスル
ーチン（ステツプS54）を行なう。

即ち測光ステツプでは絞り３、ミラー４を介して入射
して来る光を不図示の受光素子で受光し積分する事によ
り被写体輝度レベルBvを検出すると共に予め設定された
シヤツタ秒時Tvと演算してAv＝Bv−Tvになるアルゴリズ
ムで絞り値を決定する。又、ホワイトバランスルーチン
では第５図に示すように先ずステツプS541においてS541
においてFGパルスのタイミング毎に制御回路17に入力さ
れてくる色温度情報のデジタル値を25msec分積分する。
又、ステツプS542でこの積分値CAを制御回路内の不図示
のメモリMA内に記憶する。又、ステツプS543で前記メモ
リMA内のデータと後述のメモリMB内のデータを加算して
50msec分の色温度データCoを形成し、このデータCoに基
づきアンプ22a,22bのゲインをコントロールする。

次いでステツプS544で再び25msec分のサンプル値を積
分し、この積分値CBをメモリMBに新たに記憶する（ステ
ツプS545）。次に前記メモリMA内のデータと、更新され
たメモリMBのデータとを加算してステツプS543における
データCoと約25msecずれた新たな50msec分の色温度デー
タCoを形成し、このデータCoに基づきアンプ22a,22bの
ゲインをコントロールする（ステツプS546）。

さて、ここで色温度データCoとしてトータルで50msec
分の積分値を用いる訳は蛍光灯によるフリツカーを除去
する為である。

即ち国内において商用電源周波数は50Hz又は60Hzであ
り、蛍光灯のフリツカーはエネルギー的に見ればこの２
倍の周波数になる。又、このフリツカーに応じて色温度
も上記周波数で変化するので最低でもフリツカーの１周
期分の色温度データを積分しなければ色温度が変動して
しまう。又、積分時間が長すぎるとホワイトバランスの
応答性が劣化する。

そこで50Hzと60Hzの倍である100Hzと120Hzのフリツカ
ー光源の光を積分するにあたり、商用電源周波数が50Hz
の場合1/100secの成分が必要となり、又、商用電源周波
数が60Hzの場合には1/120secの積分が必要となる。従っ
て両者の最少公倍数である50msecが両商用電源のフリツ
カーを解消し得る最短の積分時間となる。

更に本実施例では50msec毎にアンプ22a,22bのゲイン
をコントロールするとホワイトバランスの応答性が悪い
ので25msec毎に新たな色温度データを取り込みつつゲイ
ンコントロールを行なっている。

さてホワイトバランスのサブルーチンS54が終了する
とステツプS55でレリーズスイツチSW1がONSDLI か否か
を検出し、OFFしていればステツプS67にとびデイスクモ
ータを停止してプログラムを終了する。

又、ステツプS55でレリーズスイツチSW1がONしていれ
ばステツプS56でレリーズスイツチSW2がONしているか否
か、即ち撮像及び記録のトリガが為されているか否かを
検出する。

スイツチSW2がONしていなければ再びステツプS53に戻
り測光、ホワイトバランス調整を繰り返す。この場合前
述した如く色温度検出はステツプS53,S54,S55,S56のル
ープを通じて50msecずつ積分し、25msecずつゲイン制御
を行なう。

レリーズスイツチSW2がONするとステツプS57でミラー
駆動装置13によりミラーを撮影光路より退避させ、絞り
駆動装置14により絞りを開放状態からステツプS53で得
られた測光データ及び予め定めたシヤツター秒時に基づ
き定まる前記絞り値Avまで絞り込む。

次いでステツプS581で再びホワイトバランスルーチン
を実行する。このルーチンは前述の第５図のステツプS5
41〜S546で示されるものと同じである。

ステツプS57,S58におけるミラーアツプ動作、絞り込
み動作の実行開始からミラーアツプ動作、絞り込み動作
が終了するまでの時間は約60msecであるのでホワイトバ
ランス動作は充分この間に行なえる。

また、ステツプS581におけるホワイトバランスルーチ
ンが終わって暫くするとミラーアツプ完了、絞り込み完
了が不図示のセンサーによって検出されると、ステツプ
S60に進む。

このステツプでシヤツター駆動装置14によりシヤツタ
を開き、前記シヤツタ秒時Tvの分だけ経過した後、ステ
ツプS61でシヤツタを閉じる。更にステツプS62で撮像素
子の出力をデイスクに記録した後、ステツプS621でヘツ
ド29をデイスク上の隣の空きトラツクまでシフトする。

その後ステツプS63でレリーズスイツチSW2がONしてい
るか否かを再びチエツクし、ONしていれば次にステツプ
S64で高速連写モードか否かを操作部10から読み取り、
高速連写モードの場合にはステツプS60に戻り、次のシ
ヤツタ開閉、記録空きトラツクへのヘツドシフトという
撮像、記録動作を繰り返す。この時測光値のみならずホ
ワイトバランス状態も固定されている。従って前述の如
く、色合いが変化せず連写された画像を比較して時カラ
ーバランス条件の狂いがない。しかも測光データはミラ
ー退避により固定せざるを得ない構成の場合輝度レベル
条件が一定なのにカラーバランスだけが変化すると連写
された画像を比較した場合一層各画像の違いが目立つ問
題があるが、本発明の実施例によればこのような問題が
ない。

さて、ステツプS63でレリーズSW2がOFFしている場
合、或いはONしていても高速連写モードでない場合には
ステツプS65に進みミラーを復帰し、絞りを再び開放に
戻す。

その上でステツプS66で低速連写か否かを操作部10の
状態から検出し、低速連写であれば再びステツプS53か
ら測光、ホワイトバランスを行なう。

又、低速連写でなさればステツプS67に進んでデイス
クモータを停止しプログラムを終了する。このように低
速連写の場合に測光、ホワイトバランスを各コマ毎に繰
り返すのは、低速連写モードの場合には連続的な分解写
真を撮る目的よりも撮影の失敗を防いだり、被写体の微
妙な変化の一瞬をとらえる目的が多いので、一コマ一コ
マの露出、ホワイトバランスが正確に合っていた方が望
ましい為である。

尚、以上の実施例ではホワイトバランスの為に色温度
センサーの出力をFGパルスのタイミングでサンプリング
してA/D変換しているのでサンプリングの為に格別なサ
ンプリングパルスを同期信号発生器等で作る必要がな
く、又、制御回路によるモーターの速度制御等と前記の
ホワイトバランス制御をプログラム上で同期させ易い効
果もある。

次に第６図は本発明の第２実施例のフローチヤートを
示す。

図中第４図と同じ機能を示すステツプには同じ符番を付
してある。

本実施例ではSW2の動作を割り込み処理で行なってい
る点が第１実施例と異なる。

即ちステツプS55でレリーズSW1がONしていた場合には
ステツプS100でSW2の割込を許可してからステツプS53に
に戻り、ステツプS55でSW1がOFFしていたらステツプS10
1でSW2による割込を禁止してからステツプS67でデイス
クモータの回転を止める。そして再びステツプS51に戻
る。

又、SW2の割込処理において先ず一旦ステツプS103でS
W2の割込を禁止してから前述のステツプS57以降ステツ
プS66までの処理を行なう。ステツプS66で低速連写の場
合には第１実施例と同じくステツプS53に戻り、低速連
写でない場合にはやはりステツプS57に戻り、ステツプS
57でモータを停止した後はステツプS51に戻る。

以上の如く、撮像素子に入射する入射光の状態を初期
状態（ミラーが撮影光軸上に入り撮影光束を光学フアイ
ンダ及び測光装置19に導びき絞りが開放になっている状
態、又、AF機構を有する場合には最初のレンズの焦点位
置など）から所定の状態（これは予め固定設定されたミ
ラー退避状態及び演算により求められた絞り値状態、AF
機構を有する場合はピントが合った状態など）まで制御
する間にホワイトバランス調整を行なっているので撮像
記録開始のトリガーをしてから実際に記録に終了するま
でのタイムラグを増やすことなく、短時間に高精度のホ
ワイトバランス制御及び露出やAF等の入射光制御が可能
となる。尚、入射光を制御する手段は絞り、ミラー、AF
の他にシヤツター等を含むものであっても良い。

又、シヤツターによる露出の直前に最新の測色情報に
基づくホワイトバランス制御ができるので光源の変化に
対して充分追従でき精度の良いホワイトバランス制御が
できる。

又、レリーズボタンを一気に押し込んだ場合にも正確
なホワイトバランス制御ができ、しかも格別なレリーズ
タイムラグは全くない。しかもソフトウエアで容易に実
現できる。又ソフトウエア自体も駆動手段により入射光
の状態が初期状態から指示された状態に変わるまでの間
暇となるのでソフトウエアにも何ら負担はかからない。

〔効果〕

以上の如く、本発明によれば限られたレリーズタイム
ラグの中で高精度のホワイトバランス制御を行なうこと
ができる。

更に本発明の色温度検出手段は駆動手段により前記ミ
ラーを第１の位置から第２の位置まで駆動する時間内に
光源の色温度情報を少なくとも50msec分積分するので光
源のフリッカーによる影響も発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る撮像装置の構成例図、 第２図は第１図示構成の回路例を示す図、 第３図は第２図示回路構成の要部構成を示す図 第４図は本発明の撮像装置のプログラム例を示すフロー
チヤート、 第５図は第４図示フローチヤートの要部の詳細を示す図 第６図は第２実施例のフローチヤートである。 10……連写モード切換え操作部、11……色温度検出窓、
16……色温度センサー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミラーを含む光学手段、 前記光学手段により入射された被写体像を電気的像信号
   に変換する撮像手段、 レリーズ信号を形成するレリーズ手段、 該レリーズ信号に応答して前記ミラーを前記撮像手段へ
   像を入射させない第１の位置から前記撮像手段に像を入
   射させるために退避した第２の位置まで駆動する駆動手
   段、 前記駆動手段により前記ミラーを前記第１の位置から前
   記第２の位置まで駆動する時間内に光源の色温度情報を
   少なくとも50msec分積分することにより光源のフリッカ
   ーの影響を除去した色温度情報を検出する色温度検出手
   段、該色温度検出手段による検出動作の終了後に前記撮
   像手段により得られた電気的像信号を前記色温度検出手
   段の出力に基づきホワイトバランス調整して記録する記
   録手段、 を有する撮像装置。