JPH01112886A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光学像を複数の色信号に変換して取出す撮
像素子を有する撮像装置に関するものである。

［従来の技術］ 光学像を３原色の電気信号に変換する撮像装置において
は、被写体を照明する光源の色温度に合わせて、光電変
換された電子回路の各色信号系の増幅利得を調整するこ
と（所謂ホワイト（白色）バランスの調整）が必要であ
る。

従来、このホワイトバランスの調整は定常光に対するも
のが通常状態として扱われている。−方、閃光発光装置
を使用する場合に対しては、閃光発光装置の発光の色温
度に合わせて、ホワイトバランスを一義的に決めてしま
うものしかない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら閃光発光装置を使用して撮影する場合、被
写体の周囲条件として定常光（周囲光）からの寄与を無
視できないことが少なくない。

その場合、従来の如く、周囲光または閃光発光のいずれ
か一方だけに合わせるホワイトバランスの調整では満足
しうる撮影ができない。

この発明は、こうした問題点に鑑みて、撮影に際して、
周囲光の寄与及び閃光発光の寄与の両方を考慮し、正し
いホワイトバランスが得られる撮像装置を提供すること
を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明では、閃光発光手
段に係る色温度データを格納した手段と、閃光発光によ
る光度を測定する第１の検出手段と、周囲光による被写
体輝度を測定する第２の検出手段と、周囲光による色温
度を測定する測色手段と、撮像素子から得られた色信号
のバランスを制御するための増幅手段と、第１及び第２
の検出手段により測定された測定値、測色手段により測
定された色温度の値ならびに閃光発光手段に係る色温度
データに応じて増幅手段による増幅利得を制御してホワ
イトバランスの調整をする手段とを備えたものである。

［作用］ この発明によると、閃光発光と周囲光との光量に関する
測定値、周囲光による色温度を測定して得られた値なら
びに閃光発光手段に係る色温度データに応じて撮像素子
から得られた色信号のバランスを制御することにより、
周囲光と閃光発光とのそれぞれの色温度を加味したホワ
イトバランスを得ることが可使となる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて、この発明の詳細な説明する。第
１（ａ）図はこの発明による撮像装置の第１の実施例の
構成を示すブロック図、第１（ｂ）図はその作動を示す
フローチャートで、−定光量（既知）の閃光発光装置と
自動焦点部材とを内蔵した撮像装置である。この図にお
いて、ｌは被写体像を結像させるための光学系、２ａは
シャッタ、２ｂはシャッタ２ａのドライバ（駆動回路）
、２ｃは絞り、２ｄは絞り２ｃのドライバ、３は撮像素
子、４及び５は撮像素子４の出力、即ちＲ（赤）及びＢ
（青）の各原色の電気信号回路にそれぞれ挿入された利
得可変の増幅器、６は信号処理回路、７は記録回路、８
は演算制御回路、９は自動焦点調整部材、ｌＯは測光回
路、１１は周囲光に対する測色回路、１２は閃光発光装
置、１３はレリーズスイッチである。

撮像素子３は例えばＣＣＤによって構成し、被写体の光
学像を電気信号に変換し、例えば赤。

青、緑（Ｇ）の３原色信号として取出す。

増幅器４，５については、被写体を照明する光源の色温
度に対して各増幅器４，５の利得のバランスをとること
により、正しい色再現、即ちホワイトバランスが得られ
るようにするものである。

次に、この実施例の動作について説明する。図示されて
いない電源が投入されると、測光回路１０及び測色回路
１１が作動し、定常照明光の明るさＢｙ、及びその色温
度（Ｒ：　Ｂ　：　Ｇ　−Ａ、１１　：ＡｎＩ：　　１
）を測定（ＳＴＩＯＩ、５Ｔ１０２　’）　Ｌ／、その
結果を演算制御回路８に入力する。

その後、レリーズスイッチ１３が操作（ＳＴ１０３）さ
れると、自動焦点調整部材９が作動して、光学系１ｆｔ
調整して焦点合わせをするとともに、被写体までの距離
りを測定（Ｓ　Ｔ　１０４）シて、その値を演算制御回
路８に入力する。

閃光発光装置１２の光量（ＧＮｏ）がわかっているとす
ると、適正露光の得られる絞り（ＦＮ、）は次式％式％ そこで、絞り２Ｃをドライバ２ｄ’により（１）式で与
えられた絞りまで駆動（Ｓ　Ｔ　１０５）　Ｌ／、次に
シャッタ２ａをドライバ２ｂにより駆動して開放（Ｓ　
Ｔ　１０６）にした後、閃光発光装置１２を発光（Ｓ　
Ｔ　ｌ（Ｉ？）させ、その後、シャッタ２ａを閉じ（Ｓ
　Ｔ　１０８）、絞り２Ｃを開き（Ｓ　Ｔ　１０９）、
次の１フイ一ルド期間（またはフレーム期間）に撮像素
子３から被写体像に関する情報（電気信号）を読出し、
信号処理回路６により記録媒体に記録しうる信号形態に
変換し、記録回路７を介して記録媒体に記録する（ＳＴ
ＩＩＯ）。

ここで、ホワイトバランス調整方法について簡単に説明
する。

閃光発光装置１２による被写体の照射光強度は（ＧＮＯ
／Ｄ）”であり、周囲光の照射強度Ｂｙとの比を　Ｂｖ
＋　（ＧＮｏ／Ｄ）”　＝　ｋ　：　ｌ　　　””　（
２）ｋ＋１＝１　　　　　　　　　・・・・・・（３）
とし、例えば記憶装置に格納された閃光発光に対するホ
ワイトバランスが Ｒ：Ｂ：Ｇ＝Ａ、□：Ａａ＝：１・・・・・・（４）で
あるとすれば、増幅器４及び５の増幅度なえ及びＡａを
、 Ａ＊＝ｋＡ＊ｔ＋文Ａ□　　　・・・・・・（５）Ａｌ
　＝　ｋ　Ａａｔ＋　ｌ　ＡＢ２　　　　・・・・す（
６）の関係となるようにすれば、はぼ周囲光と閃光発光
の寄与を考慮したホワイトバランスが得られる。

尚、（５）、（６）式のかわりに、 ＡＲ＝　ｋ　’　Ａ□十文’Ａ、□　・・・・・・（７
）ＡＢ　＝　ｋ　Ａａｔ＋　ｆＬ　Ａａ２””　（８）
とし、最適のホワイトバランスが得られるように、実験
によってｋと文からに’、ｋ”と交′。

文″への対応を表または関数の形で演算制御回路８中の
記憶領域に書込んでおいて、ホワイトバランスの調整の
ための演算に使用するならば、色再現性としてさらに優
れたものが得られる。

次に第２図のフローチャートを参照しながら、この発明
による撮像装置の第２の実施例について説明する。この
実施例で使用するハードウェアは第１の実施例と同様で
あるので省略する。

図示されていない電源が投入されると、第１の実施例と
同様に測光回路１０と測色回路１１とが作動し、測光、
測色が行われる（ＳＴ２０１，５Ｔ２０２）　。

また、自動焦点調整部材９が作動して、光学系１を調整
して焦点合わせをすると共に、被写体までの距離りを測
定して、その値を演算制御回路８に入力し、第１の実施
例の（１）式により絞りＦＮ、を求める（　Ｓ　Ｔ２Ｏ
３）。

次に、演算制御回路８により、被写体が閃光発光撮影の
可能な領域であるか否かを判定する（　Ｓ　Ｔ　２０４
）。即ち、（１）式で得られた絞りＦＮ。

が撮影レンズの開放ＦＮＯよりも大きな値であれば、閃
光発光撮影可能（連動範囲内）と判断しくＹ）、逆に小
さな値であれば閃光発光撮影はできない（連動範囲外）
と判断する（Ｎ）。

連動範囲内と判断した場合は、第１の実施例て説明した
と同様のホワイトバランスの調整を行う（ＳＴ２０５）
、連動範囲外と判断した場合は閃光発光を無視し、定常
光のホワイトバランスの調整のみを行う（ＳＴ２０６）
。

このようにして、ホワイトバランスの調整方法か決定さ
れると、次にレリーズスイッチ１３が操作され（Ｓ　７
２０７）、絞りを絞り込み（Ｓ　７２０８）、シャッタ
２ａをドライバ２ｂにより駆動して開放にしく　Ｓ　Ｔ
　２０９）、閃光発光装置１２を発光させ（Ｓ　Ｔ　２
１０）、その後シャッタ２ａを閉じ（ＳＴ２１１）、絞
りを開き（Ｓ　Ｔ２１２）、次の１フイ一ルド期間（ま
たはフレーム期間）に撮像素子３から被写体像に関する
情報を読出し、記録回路７を介して記録媒体に記録する
（Ｓ　Ｔ　２１３）。

次に第３（ａ）図のフローチャートを参照しな力（ｈ、
この発明による撮像装置の第３の実施例について説明す
る。この実施例は第２の実施例と一部で異なるだけであ
るので、重複する部分については説明を省略する。

閃光発光撮影において、連動範囲外と判断され、ホワイ
トバランスの調整を定常光に合わせて行うとした場合（
Ｓ　Ｔ　２０６）、露出制御は定常光における露出演算
に従って行う。そのために５Ｔ２０１における測光結果
をもとに露出演算を行う（Ｓ　Ｔ　３０１）。

その後、レリーズスイッチ１３が操作（ＳＴ３０２）さ
れるのを待って、レリーズ操作がなされた時に絞り２ｃ
をＳＴ３旧における演算結果に従って絞り込み（Ｓ　Ｔ
　３０：ｌ）、シャッタ２ａをドライバ２ｂで駆動する
ことにより５Ｔ３０１で決定された時間、撮像素子３を
露光する（ＳＴ３０４）。

このようにすることにより、閃光発光撮影において連動
範囲外と判断した場合には、閃光発光装置は発光させず
に、エネルギーを節約すると共に、定常光撮影に対する
最適撮影が可能となる。

尚、Ｓ　Ｔ　３０１における露出演算は、第３（ｂ）図
に示すようなプログラムに従って演算すればよい。ある
いはまた、予め決めておいたモード（シャッタ優先、絞
り優先等）に従って演算することも可能である。第３（
ｂ）図はこの実施例における定常光の露出決定に用いら
れるプログラム線図で、横軸にシャッタ速度、縦軸に絞
りをとる。

次にさらに、別の実施例を説明する。第４（ａ）図はこ
の発明による撮像装置の第４の実施例の構成を示すブロ
ック図で、第４（ｂ）図はその作動を示すフローチャー
トで、閃光発光装置には光量ＧＮ、　１の撮像装置が内
蔵されていると共に、外付の閃光発光装置を取付は可能
な撮像装置である。

この図において、４１は外付の閃光発光装置、４２は外
付の閃光発光装置４１と撮像装置の演算制御回路８との
間を接続するラインである。その他の部分は第１　（ａ
）図と同じであるので説明は省略する。

閃光発光装置４１から演算制御回路８に対してはライン
４２を介して、 自分が発光可能な状態か？ 自分の光量ＧＮ、　２ 自分の色温度 に関するデータを入力し、演算制御回路８から閃光発光
装置４１には発光命令信号が出力される。

次に、この実施例の動作について説明する０図示されて
いない電源が投入されると、閃光発光装置４１から演算
制御回路８に充電完了か否か、光量（ＧＮ、２）、色温
度に関する情報が出力される（　Ｓ　７４０１）、次に
、演算制御回路８は閃光発光装置４１が充電完了してい
るか否かを判定する（　Ｓ　７４０２）。

充電が完了していれば、被写体を照明する光量（ＧＮＯ
）は、内蔵閃光発光装置１２と外付の閃光発光装置４１
の光量の和 ＧＮｏ　−（（ＧＮＯＩ）”＋（ＧＮＯ２）”）””　
　−−−−−−（９）となる（　Ｓ　Ｔ　４０３）。

充電が完了していなければ、被写体を照明する光量（Ｇ
ＮＯ）は内蔵閃光発光装置１２の光量のみとなるので、 ＧＮｏ　＝　ＧＮＯＩ　　　　　　　　−−−−−−（
１０）となる（　Ｓ　７４０４）。

またホワイトバランスの調整については、第１実施例か
ら第３実施例までに示したものでは照明の要素が定常光
と１種類の閃光発光との２個であったが、この実施例で
は外付の閃光発光装置が追加され３個になる。被写体を
照明する光量比が（周囲光）＝（内蔵閃光発光装置）＝
（外付の閃光発光装置）＝に：ｆＬ：ｍ・・・・・・（
１１）ｋ十見十ｍ＝１　　　　　　　　・・・・・・（
１２）であるとすると、閃光発光装Ｗ４１のホワイトバ
ランスを、 Ｒ：　Ｂ　：　Ｇ　＝　Ａｍ：＋　：　Ａｍ３：　１　
　・・・・・・（１３）として、増幅器４及び５の増幅
度Ａ、Ｉ及びＡｖＩをＡｍ　−ｋ　’　ＡＲ１＋　ｌ　
’　Ａ＊＊＋ｍ’　Ａｍ３・・・・・・（１４） Ａｎ　＝　ｋ　”　ＡｖＩ　＋　ｊＬ　”　Ａｎ＊＋　
ｍ”　Ａｎ３・・・・・・（１５） の関係となるようにすればよい、（ｋ、１．ｍ）から（
ｋ′、立’　、ｍ’　）、（ｋ”、見”　、ｍ”　）へ
の対応については、第１の実施例におけると全く同様に
して決定すればよい。

尚、この実施例では外付の閃光発光装置が１個の例につ
いて説明したが、複数個の場合でも同様の手法で可能と
なることは言うまでもないであろう。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、閃光
発光と周囲光の両方の寄与を考慮して撮像素子から得ら
れた色信号のバランスを制御することにより、撮像装置
の正しいホワイトバランスの調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図はこの発明による撮像装置の第１の実施例
の構成を示すブロック図、第１（ｂ）図はその作動を示
すフローチャート、第２図は第２の実施例を説明するた
めのフローチャート、第３（ａ）図は同第３の実施例を
説明するためのフローチャート、第３（ｂ）図は同実施
例における定常光の露出決定に用いられるプログラム線
図。 第４（ａ）図は同第４の実施例の構成を示すブロック図
、第４（ｂ）図はその作動を示すフローチャートである
。 図中。 １：光学系　　　　２ａ：シャッタ ２Ｃ：絞り　　　　３：撮像素子 ４．５：利得可変の増幅器 ６：信号処理回路 ８：演算制御回路 １０：測光回路　　　１１：測色回路 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第１（Ｑ）図 第１（ｂ）図 第２図 第３（Ｏ）図 第３（ｂ）図 第４（ａ）図 第４（ｂ）図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学像を撮像素子の表面に結像させ、複数の色信
   号に変換して取出す撮像装置において、閃光発光手段に
   係る色温度データを格納した手段と、閃光発光による光
   度を測定する第１の検出手段と、周囲光による被写体輝
   度を測定する第２の検出手段と、周囲光による色温度を
   測定する測色手段と、撮像素子から得られた色信号のバ
   ランスを制御するための増幅手段と、第１及び第２の検
   出手段により測定された測定値、測色手段により測定さ
   れた色温度の値ならびに閃光発光手段に係る色温度デー
   タに応じて増幅手段による増幅利得を制御してホワイト
   バランスを調整する手段とを備えたことを特徴とする撮
   像装置。
2. （２）被写体までの距離を測定し、その測定値が被写体
   を閃光撮影しうる距離よりも大きい場合には、閃光発光
   を無視して定常光に対するホワイトバランスの調整を行
   うことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の撮
   像装置。
3. （３）撮像装置に内蔵の閃光発光手段と撮像装置に外付
   の閃光発光手段とが使用される場合には、被写体までの
   距離を測定し、その測定値が撮像装置に内蔵の閃光発光
   手段により被写体を閃光撮影しうる距離より大きい場合
   でも、閃光発光を無視せずにホワイトバランスの調整を
   行うことができることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の撮像装置。