JP2698578B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2698578B2 JP61260604A JP26060486A JP2698578B2 JP 2698578 B2 JP2698578 B2 JP 2698578B2 JP 61260604 A JP61260604 A JP 61260604A JP 26060486 A JP26060486 A JP 26060486A JP 2698578 B2 JP2698578 B2 JP 2698578B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光学像を複数の色信号に変換して取り出す
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、撮像装置に用いられる撮像素子の感度が有限であ
るために、暗い場所では閃光発光装置等によって被写体
を照明しながら撮影する必要がある。 一方、カラーの撮像装置では被写体が照射される照明
光の色温度に各原色の増幅利得を調和させる白色バラン
スが必要となる。 閃光発光装置からの光に対しては、撮影前には存在し
ないことと、閃光発光の色温度は、常にほぼ、一定であ
ることとの理由により、閃光発光による撮影にはあらか
じめ測定されたデータをもとに決められた白色バランス
にすることが行われている。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、閃光発光装置を用いた撮影がいつも暗
黒であるという条件下とは限らず、また被写体の反射率
が高く、閃光発光からの照射量が少ない、などの理由に
より、閃光発光により撮影をする場合でも同時に存在す
る定常光(周囲光)の寄与は無視できない。 このような条件下では、撮像装置の白色バランスを例
えば周囲光のみに対して行っても、あるいは閃光発光の
みに対して行っても、いずれも正しい色再現は得られな
い。 そこで本発明の目的は、日中シンクロのように周囲光
が明るい状態で閃光照明を用いて静止画撮像を行う場合
にも最適なホワイト(白色)バランスが得られるように
した撮像装置を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明は、光学像を電気的
像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段における静止
画撮像に際して静止画撮像期間中であることを示す第1
の信号を形成する信号形成手段と、閃光発光手段による
閃光発光を用いて静止画撮像を行う場合に、前記信号形
成手段から出力される前記第1の信号に応じて、閃光発
光手段の発光に依存する色温度情報及び該閃光発光手段
の発光以外の周囲光に依存する色温度情報とを共に前記
撮像手段の静止画撮像期間中のみ測定する測色手段と、
該測色手段により測定された総合の色温度情報に基づき
前記撮像手段から得られる電気的像信号中の色信号のバ
ランスを調整するホワイトバランス制御手段と、を備え
たことを特徴とする。 [作用] 本発明によれば、日中シンクロのように周囲光が明る
い状態で閃光照明を用いて行う静止画撮像期間中に、周
囲光および閃光照明に依存する色温度情報を共に測定
し、ホワイトバランスを制御する。 [実施例] 以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。 第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 図中1は被写体の光学像を結ばせるための光学系、2a
は絞り駆動回路、2bは絞り、3aはシャッター駆動回路、
3bはシャッタ、4は被写体像を電気信号に変換するため
の撮像素子であり、その出力は例えば、R(赤),B
(青),G(緑)の3原色に分解されて出力される。 5は原色Rの信号処理系統中に挿入された可変利得AR
の増幅器であり、6は原色Bの信号処理系統中に挿入さ
れた可変利得ABの増幅器であり、これら5および6の2
つの増幅器の利得調整により、R,B,G3原色信号の利得を
バランスさせることにより、白色バランスを行ってい
る。 7は信号処理回路であり、上述のようにして白色バラ
ンスのとられたR,B,G3原色信号を媒体に記録できるよう
な信号に変換する。8は媒体に記録するための記録回路
である。 10は撮影に必要な諸パラメータを入力し、撮影条件を
演算して、決定するとともに、撮影動作に必要な駆動信
号などを発生させる演算・制御回路である。 11は被写体の光量を測定するための測光回路、12は周
囲光による白色バランスをとるための測色回路、13はレ
リーズスイッチ、14は閃光発光装置(ストロボ)のトリ
ガ信号出力回路である。 なお、図には示していないが閃光発光装置(ストロ
ボ)がとりつけられており、ストロボはトリガ信号出力
回路14の端子よりトリガ信号を受けて発光し、被写体か
らの反射光量が所定値に達したところで、発光を停止す
る。 第2図は第1図における測色回路12の一実施例の構成
を示す回路図である。 図において、100および110は例えばSPC等のように短
絡電流が受光強度に比例する受光素子、101および111は
それぞれ演算増幅器であり、101aおよび111aはそれぞれ
非反転入力端子、101bおよび111bはそれぞれ反転入力端
子、101cおよび111cはそれぞれ出力端子である。 102および112はキャパシタ、103および113はアナログ
スイッチであり、その端子103cおよび113cがそれぞれロ
ーレベルのときの端子103a−103b間および113a−113b間
がそれぞれ導通状態に、端子103cおよび113cがハイレベ
ルのとき端子103a−103b間および113a−113b間がそれぞ
れ非導通状態になる。 アナログスイッチ103および113の端子103cおよび113c
は演算・制御回路10の共通の端子に接続されている。 104および114はそれぞれ青(B)および赤(R)の色
フィルタであり、受光素子100および110に入射する光の
色を選択している。 101〜104および110〜114はそれぞれ青(B)および赤
(R)の光量に比例する光電流の積分回路を形成し、ア
ナログスイッチ103および113が導通状態のときはリセッ
トであり、非導通状態のときは積分動作状態となる。 第3図は本発明の一実施例の動作を示すタイミングチ
ャートである。 以下に本実施例の作用について第2図および第3図を
参照しながら、説明する。 まず、図には示していないが、第3図(A)の時刻T0
において電源スイッチが投入されると撮像装置は媒体を
駆動する。 つぎに、第3図(A)の時刻T1においてレリーズスイ
ッチ13が投入されると、その直後に演算制御回路10から
絞りドライバ2aに駆動信号が出力され、絞り2bがほぼ瞬
時に絞り込まれ、第3図(B)の時刻T2において、所定
値まで絞り込まれた所で安定する。その直後第3図
(C)の時刻T3において演算制御回路10からシャッタ駆
動回路3aに駆動信号が出力されほぼ瞬時にシャッタ3bが
全開し、時刻T6にほぼ瞬時に閉じる。この時刻T3〜T6
間が撮像素子4の露光時間になる。 シャッタ3bが全開した時刻T3において第2図のx端子
に接続された演算制御回路10からの出力信号がハイレベ
ルとなり、それまで導通状態になっていたアナログスイ
ッチ103の端子103a−103b間および113の端子113a−113b
間がそれぞれ非導通になり、積分回路がリセットから作
動状態になる。 その後第3図(D)の時刻T4において閃光発光装置に
トリガ信号出力回路14からトリガ信号が出力されて、閃
光発光装置が閃光発光を開始し、被写体からの反射光が
所定値になる時刻T5においては、閃光発光を停止する。 時刻T3〜T6の間の演算増幅器101および111、キャパシ
タ102および112よりなる積分回路の動作を調べると、時
刻T3において、アナログスイッチ103および113が導通状
態から非導通状態に切り変わるため、2つの原色信号R
およびBに対応する積分回路がそれぞれ動作しはじまり
端子YおよびZへの信号出力Y0およびZ0が増加してく
る。(第3図(E),(F)) その後時刻T4〜T5の間、閃光発光装置が発光するた
め、積分回路出力Y0およびZ0の増加は急激になるが、時
刻T5〜T6の間は閃光発光が終了した後になるため、積分
回路出力Y0およびZ0の増加は再び緩やかになる。 時刻T6においては出力Y0およびZ0は撮像素子4で露光
中の被写体を照射している照明光の青,赤成分の積算さ
れた値VBおよびVRに達するので、これを演算制御回路10
内に取り込み、 (青成分光の強度):(赤成分光の強度)=VB:VR の関係式により照明光の色温度を算定して、それをもと
に可変利得増幅器5および6の利得が調整されて利得AR
およびABにより増幅され原色信号RおよびBがそれぞれ
出力される。 ここで、可変利得増幅器について説明しておく。 第4図は第1図中の可変利得増幅器5あるいは6の構
成を示すブロック図である。第4図において、401はD/A
変換器であり、第1図の演算制御回路10から可変利得増
幅器5および6の端子5Cおよび6Cへの出力がディジタル
信号の場合これをこのディジタル信号CDに対応するアナ
ログ信号BAに変換する。 このD/Aコンバータ401は第1図の演算・制御回路10に
内蔵されていてもよいのはいうまでもない。 また、402は公知のアナログ乗算器であり、2つの入
力電圧信号AAおよびBAに対してその乗算値に比例する電
圧を端子0に出力する。 0AA×BA ここで、AAは撮像素子4からの映像信号RあるいはB
であり、BAは演算・制御回路10からの被写体照明光源に
対応する緑原色信号(G)を基準とした利得制御信号で
ある。 第3図に戻って、第3図(C)の時刻T6において、シ
ャッタ3bが再び閉じ、撮像素子4への露光が終了するの
に伴って、アナログスイッチ103および113も非導通状態
から導通状態に切り変わり原色RおよびBのそれぞれの
積分回路は再びリセット状態となり、出力Y0およびZ0
ほぼゼロにもどる。(第3図(E),(F))その後、
第3図(B)の時刻T7において、絞り2bが再び開く。 その後、第3図(G)において、時刻T8〜T9の間に、
撮像素子4により、被写体像を電気信号に変換したもの
が読み出され、可変利得増幅器5および6により白色バ
ランスが調整された後、信号処理回路7で信号処理さ
れ、記録回路8によって記録媒体に記録される。そし
て、時刻T9において記録終了後、記録ヘッドを1駒分送
った後、第3図(G)の時刻T10において次の撮影を待
機する。 なお、本発明の装置では積分キャパシタ102,112は1
個だけとしたが、より広いダイナミックレンジをかせぎ
たい場合、積分キャパシタを複数個設けておき、測光回
路11の出力によってスイッチの切り換えを制御してもよ
い。 また、その場合、対数圧縮ダイオードも、スイッチ切
り換えの中に含めておき、そのものに対しては積分器の
構成をとらずに直接測色し、周囲光のみによる撮影時は
この測色法をとってもよい。 さらに、測色回路は、本実施例では説明を簡単にする
ために2原色で行なっているが、3原色に対して測定し
て精度を上げることが可能である。 また、撮像素子に使用している色フィルタが補色の場
合、測色を補色で行なうことも可能である。 [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、日中シンクロの
ように周囲光が明るい状態で閃光照明を用いて静止画撮
像を行う場合にも最適なホワイト(白色)バランスが可
能となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第2図は本発明の測色回路の一実施例の構成を示す回路
図、 第3図は本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ート、 第4図は本発明の可変利得増幅器の一実施例の構成を示
すブロック図である。 1……光学系、 2a……絞り駆動回路、 2b……絞り、 3a……シャッター駆動回路、 3b……シャッター 4……撮像素子、 5……R可変利得増幅器、 6……B可変利得増幅器、 7……信号処理回路、 8……記録回路、 10……演算・制御回路、 11……測光回路、 12……測色回路、 13……レリーズスイッチ、 14……ストロボのトリガ信号出力回路、 100,110……受光素子、 101,111……演算増幅器、 102,112……キャパシタ、 103,113……アナログ・スイッチ、 104,114……色フィルタ、 401……D/A変換器、 402……アナログ乗算器。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.光学像を電気的像信号に変換する撮像手段と、 該撮像手段における静止画撮像に際して静止画撮像期間
    中であることを示す第1の信号を形成する信号形成手段
    と、 閃光発光手段による閃光発光を用いて静止画撮像を行う
    場合に、前記信号形成手段から出力される前記第1の信
    号に応じて、閃光発光手段の発光に依存する色温度情報
    及び該閃光発光手段の発光以外の周囲光に依存する色温
    度情報とを共に前記撮像手段の静止画撮像期間中のみ測
    定する測色手段と、 該測色手段により測定された総合の色温度情報に基づき
    前記撮像手段から得られる電気的像信号中の色信号のバ
    ランスを調整するホワイトバランス制御手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
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