JP6071206B2 - 照明システム - Google Patents

Description

本発明は、透過する光の色特性を変化させる光学アクセサリを発光部の前方に取り付け可能な照明装置に関する。

一般に、カメラで用いられるストロボ装置等の照明装置においては、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照射光（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不自然な色の撮像画像となってしまうことがある。

そこで、特許文献１では、ストロボ装置の発光部の前方にカラーフィルタ等の光学アクセサリを取り付けたフィルタホルダを装着して、ストロボ装置の照射光の色温度を変更する技術を提案している。特許文献１では、カラーフィルタ側にはカラーフィルタの種類を識別する識別情報を付加し、ストロボ装置側に設けられた読み取り部でカラーフィルタの識別情報を読み取ることで、フィルタホルダに取り付けられたカラーフィルタの種類を識別している。そして、ストロボ装置は、識別したカラーフィルタの種類から照射光の色温度を判定し、この色温度情報を表示部に表示したり、装着されているカメラに伝達したりする。

特開２００９−２０２９８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、識別情報は複数の単位情報からなるため、ストロボ装置側ではカラーフィルタの複数の位置に対して読み取りを行う必要があり、読み取り部の部品点数が増加してストロボ装置の大型化やコストアップの要因となる。

そこで本発明は、照明装置の大型化を抑えて発光部の前方に取り付けられた光学アクセサリの色特性を判別することができるようにすることを目的とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る照明システムは、透過する光の色特性を変化させる光学アクセサリと、前記光学アクセサリを発光部の前方に取り付け可能な照明装置とを含む照明システムであって、前記照明装置は、前記発光部の下面の外装であるカバー部材と、前記カバー部材より内部に配置された光源と、前記カバー部材より内部で、前記発光部の照射光の光軸と略直交する方向に前記光源と並ぶように配置された受光手段と、前記カバー部材に設けられた、前記光学アクセサリを前記発光部の前方に取り付けた状態において前記光学アクセサリを前記照明装置に固定するための固定部と、を有し、前記光学アクセサリは、前記光学アクセサリを前記発光部の前方に取り付けた状態において前記光源から発せられた光を前記受光手段へと導く導光部を有し、前記光源及び前記受光手段は、前記固定部よりも前記発光部の照射面側に配置され、前記カバー部材は、前記光源から発せられた光を当該カバー部材の外部に照射するための第１の窓部と、当該カバー部材の外部からの光を前記受光手段に入射させるための第２の窓部と、前記発光部の照射光の光軸と略直交する方向において前記第１の窓部と前記第２の窓部との間を遮るリブと、が設けられていて、前記第２の窓部は、前記カバー部材の外部へ前記第１の窓部から出射された前記光源から発せられた光を前記受光手段に入射させるための窓部であり、前記リブは、前記カバー部材の外部へ前記第１の窓部から出射されなかった前記光源から発せられた光が前記受光手段に入射することを遮ることを特徴とする。

本発明によれば、照明装置の大型化を抑えて発光部の前方に取り付けられた光学アクセサリの色特性を判別することができる。

本発明の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係るフィルタホルダ１０の構造を示す図である。 本発明の実施形態に係るフィルタホルダ１０とフィルタ判別部３２４との関係を示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る発光部３５０の下面を上に向けた状態におけるホルダ判別部３２２とフィルタ判別部３２４に関する部分の内部構成図である。（ｂ）は本発明の実施形態に係る発光部３５０のカバー２１の内部を上に向けた状態の斜視図である。 本発明の実施形態に係る発光部３５０の側面から見た断面図である。 （ａ）は光源２６から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果の例を示した図である。（ｂ）は光源２６から発せられカラーフィルタ１６を２回透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果の例を示した図である。 第１の実施形態におけるカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図である。 カラーセンサ２７の検出結果において、同一のカラーフィルタを透過した結果と見なす範囲を示す図である。 図８に示したカラーセンサ２７の検出結果と、カラーフィルタ１６の色温度を対応付けしたテーブルを示す図である。 第２の実施形態におけるカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図である。 光源２６、放電管３０７の分光特性及びカラーセンサ２７の分光感度特性を示す図である。 第３の実施形態におけるカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係わる撮像システムは、撮像装置であるカメラ本体１００、カメラ本体１００に着脱可能なレンズユニット２００、撮像装置に着脱可能な照明装置であるストロボ装置３００を有している。なお、ストロボ装置３００は、後述する光学アクセサリであるフィルタホルダ１０が着脱可能であって、ストロボ装置３００にフィルタホルダ１０を装着したものを以下では照明システムとする。

まず、カメラ本体１００内の構成について説明する。カメラマイコン（ＣＣＰＵ）１０１は、カメラ本体１００の各部を制御する。カメラマイコン１０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力制御回路（Ｉ／Ｏコントロール回路）、マルチプレクサ、タイマ回路、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を含むマイコン内蔵ワンチップＩＣ回路構成となっている。

撮像素子１０２は、赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子である。シャッタ１０３は、非撮影時には撮像素子１０２を遮光し、撮影時には撮像素子１０２へ光束を導くように駆動する。

主ミラー（ハーフミラー）１０４は、非撮影時に後述するレンズ群２０２より入射する光の一部を反射しピント板１０５に結像させる。ピント板１０５上の像は、ペンタプリズム１１４を介して光学ファインダー１１６等に導かれ被写体の合焦状態を確認するために用いられる。

測光回路１０６は、撮影画面内を複数の測光領域に分割しそれぞれの測光領域で測光を行う測光センサ（ＡＥセンサ）を有している。焦点検出回路１０７は、撮影画面内に複数の測距点を備えた焦点検出センサ（ＡＦセンサ）を有している。

ゲイン切換え回路１０８は、撮像素子１０２からの信号の増幅ゲインを切換えるものであって、撮影条件や後述する充電電圧条件によるレベル設定、撮影者の入力等によりカメラマイコン１０１がゲインの切換えを行う。

Ａ／Ｄコンバータ１０９は、増幅された撮像素子１０２からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１０は、撮像素子１０２からの信号とＡ／Ｄコンバータ１０９の変換タイミングを同期させるために用いられる。

デジタル信号処理回路１１１は、Ａ／Ｄコンバータ１０９でデジタル信号に変換された画像データに対し、ホワイトバランス制御を含む画像処理を行う。

信号ラインＳＣは、カメラ本体１００とレンズユニット２００及びストロボ装置３００とのインタフェースの信号ラインである。例えば、カメラマイコン１０１をホストとしてデータの交換やコマンドの伝達を相互に行う。

入力部１１２は、撮影動作を開始させるためのレリーズスイッチなどの各種操作部が含まれる。例えば液晶装置や発光素子などからなる表示部１１３は、各種設定や撮影情報などを表示する。

ペンタプリズム１１４は、レンズ群２０２より入射し主ミラー１０４によって反射された光束を測光回路１０６内のＡＥセンサ及び光学ファインダー１１６に導く。

サブミラー１１５は、レンズ群２０２より入射し主ミラー１０４の中央の半透明部を透過した光束を焦点検出回路１０７のＡＦセンサへ導く。

次に、レンズユニット２００内の構成と動作について説明する。レンズマイコン（ＬＰＵ）２０１は、レンズユニット２００の各部の動作を制御する。レンズマイコン２０１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力制御回路（Ｉ／Ｏコントロール回路）、マルチプレクサ、タイマ回路、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を含むマイコン内蔵ワンチップＩＣ回路構成となっている。

レンズ群２０２は、複数枚のレンズで構成されていて、レンズ駆動部２０３は、レンズマイコン２０１からの焦点調節、焦点距離の変更などの指示に応じてレンズ群２０２を移動させる。

エンコーダ２０４は、レンズ群２０２の位置あるいはレンズ群２０２の駆動量を検出する。エンコーダ２０４の位置情報あるいは駆動情報をレンズマイコン２０１からカメラマイコン１０１に送信することにより、カメラマイコン１０１は、撮影時の被写体距離に関する情報を取得できる。絞り２０５は、開口径を変更して撮像素子１０２に入射する光量を調節するものであって、絞り制御回路２０６を介してレンズマイコン２０１により制御される。

次に、照明装置としてのストロボ装置３００の構成について説明する。電池３０１は、ストロボ装置の電源（ＶＢＡＴ）を供給するためのものであり、昇圧回路３０２は電池３０１の電圧を数百Ｖに昇圧し主コンデンサ３０３の充電を行う。主コンデンサ３０３の充電電圧は、電圧検出回路３１３において抵抗３０４、抵抗３０５により分圧され、分圧された電圧はストロボマイコン３１０に入力される。すなわち、電圧検出回路３１３は、主コンデンサ３０３の両端に接続され主コンデンサの電圧を検出する。

トリガ回路３０６は、ストロボマイコン３１０に接続され、放電管３０７発光時にストロボマイコン３１０よりトリガ信号を受けるとトリガ電圧を出力する。放電管３０７は、トリガ回路３０６から印加される数ＫＶのトリガ電圧を受け励起することで主コンデンサ３０３に充電されたエネルギーを用いて発光する主光源である。

発光制御回路３０８は、トリガ回路３０６からのトリガ電圧により放電管３０７の発光の開始を制御し、後述のＡＮＤゲート３１１の出力により発光の停止を制御する。積分回路３０９は、フォトダイオード３２３が放電管３０７の照射光を受光して生じる電流を積分する積分回路であり、積分回路３０９の出力は、コンパレータ３１２の反転入力端子とストロボマイコン３１０に入力される。

ストロボマイコン（ＦＰＵ）３１０は、ストロボ装置３００の各部の動作を制御する。ストロボマイコン３１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力制御回路（Ｉ／Ｏコントロール回路）、マルチプレクサ、タイマ回路、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を含むマイコン内蔵ワンチップＩＣ回路構成となっている。また、ストロボマイコン３１０は、後述するようにしてフィルタホルダ１０の装着の有無の判別及びカラーフィルタ１６の色特性の判別を行う。

コンパレータ３１２は、非反転入力がストロボマイコン３１０に接続され、出力がＡＮＤゲート３１１に接続されている。ＡＮＤゲート３１１は、コンパレータに接続されていない入力がストロボマイコン３１０に接続され、出力が発光制御回路３０８に接続されている。このようにして、積分回路３０９の積分レベルとストロボマイコン３１０により設定された基準レベルとを比較して、積分回路３０９の積分レベルが基準レベルに達すると発光の停止を制御する。

反射傘３１５は、放電管３０７から照射された光を発光部３５０の照射方向へと反射する。光学系３１６は、放電管３０７から照射された光のムラを軽減するとともに放電管３０７から照射された光の照射範囲を広げる照射部である。入力部３２０は、ストロボ装置３００の設定などを入力するための各種操作部を含んでいる。表示部３２１は、ストロボ装置３００の各種状態などを表示する。

ホルダ判別部３２２は、発光部３５０に対して着脱可能なフィルタホルダ１０が装着されているか否かを判別するためのものであり、ホルダ判別部３２２の検出結果に基づいて、ストロボマイコン３１０がフィルタホルダ１０の装着の有無の判別を行う。フィルタホルダ１０の詳細な構造及び判別方法については後述する。

フォトダイオード３２３は、前述したように放電管３０７の照射光を受光するセンサであり、直接またはグラスファイバーなどを介して放電管３０７の照射光を受光する。フォトダイオード３２３が出力する電流は前述したように積分回路３０９にて積分される。

フィルタ判別部３２４は、フィルタホルダ１０に図２、図３のように保持されたカラーフィルタ１６の色特性を判別するためのものであり、フィルタ判別部３２４の検出結果に基づいて、ストロボマイコン３１０がカラーフィルタの色特性の判別を行う。フィルタ判別部３２４の詳細な構造及び判別方法については後述する。

発光部３５０は、主に放電管３０７、反射傘３１５、光学系３１６、ホルダ判別部３２２の検出系、フィルタ判別部３２４の検出系を含んだブロックであり、バウンス撮影のためにストロボ装置本体と不図示のヒンジ機構で結合しており上下方向に回動可能である。

図２（ａ）〜（ｃ）は、フィルタホルダ１０の詳細を示している。図２（ａ）は、フィルタホルダ１０を発光部３５０側（裏側）から見た斜視図、図２（ｂ）は、フィルタホルダ１０にカラーフィルタ１６またはカラーフィルタ１６’を装着した状態を示す図である。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の状態におけるフィルタホルダ１０を前側（被写体側）から見た図である。

フィルタホルダ１０の下面には、遮光ブロック１９が設けられている。遮光ブロック１９には、発光部３５０からのフィルタ判別用の光を反射させるためのプリズム１８と、発光部３５０にフィルタホルダ１０が装着されているか否かを後述する磁気センサを用いてストロボマイコン３１０が判別するための磁石１７が組み込まれている。

また、遮光ブロック１９には、発光部３５０にフィルタホルダ１０を装着するときに、フィルタホルダ１０を発光部３５０の固定部である凹部３５０ａ（図５に記載）に嵌め込み固定するための固定部である２つの突起部２９を有している。この突起部２９は、フック形状になっていて、図２（ｂ）のようにフィルタホルダ１０がカラーフィルタ１６を保持するための保持部としても利用される。カラーフィルタ１６をフィルタホルダ１０に取り付ける際は、図２（ｃ）に示すようにカラーフィルタ１６の一方の端をフィルタホルダ１０上部に設けられたスリット３２に挿入するとともに、他方の端を突起部２９のフック形状部分で挟み込む。このようにしてフィルタホルダ１０にカラーフィルタ１６が保持される。なお、カラーフィルタの形状は、スリット３２に挿入でき突起部２９で挟みこめる形状であればよく、図２（ｂ）及び（ｃ）で実線で示した１６のような形状であってよいし、点線で示した１６’のようなフィルタホルダ１０から突出した形状であってもよい。

本実施形態のホルダ判別部３２２は、後述する磁気センサ２５を用いてフィルタホルダ１０側の磁石１７を検出する。その検出結果に基づいてストロボマイコン３１０は、フィルタホルダ１０が発光部３５０に装着されているか否かを判別する。したがって、ホルダ判別部３２２をフィルタホルダ１０や発光部３５０の外側に突出させる必要がなく、磁石１７をカラーフィルタ１６に覆われる位置に配置しているもののホルダ装着の有無が判別可能である。また、磁石１７を２つの突起部２９の間であって、かつ、２つの突起部２９よりも照射面側に配置することで、フィルタホルダ１０を小型化できる。

図３は、フィルタホルダ１０を装着した状態の発光部３５０を正面から見た模式図であって、カラーフィルタ１６を含むフィルタホルダ１０とフィルタ判別部３２４の検出系の断面構造を示している。カラーフィルタ１６は、透過した光の色特性を変化させるものであって、カラーフィルタ１６を保持したフィルタホルダ１０を発光部３５０に装着することで、発光部３５０の照射光の色特性を変化させることができる。なお、フィルタホルダ１０には、カラーフィルタ１６として様々な色のフィルタが取り付け可能であり、フィルタホルダ１０に取り付けるフィルタを変えることで、発光部３５０の照射光の色特性を様々に変化させることができる。

図３において光源２６は、例えば白色ＬＥＤ等の光源であってカラーフィルタ判別用の光を発する。カラーセンサ２７は、例えば複数のフォトダイオードにそれぞれ分光特性が異なるカラーフィルタを付けた受光部である。プリズム１８は、光源２６が発した光をカラーセンサ２７に入射させるためのプリズムであり、光源２６が発した光をカラーセンサ２７に導く導光部として機能する。

図３に示すように、光源２６からの光は、カラーフィルタ１６を透過してフィルタホルダ１０のプリズム１８によって２回反射されて再びカラーフィルタ１６を透過したのち、カラーセンサ２７に入射する。このように、光源２６とカラーセンサ２７を用いてフィルタホルダ１０が保持しているカラーフィルタ１６の色特性を判別するので、カラーフィルタ１６の取り付け向き（どちらの面を発光部３５０側にするか等）に関わらず、カラーフィルタの色特性を判別できる。

図４は、ストロボ装置３００の発光部３５０の下側の内部構造を示した図であり、主にホルダ判別部３２２の検出系、フィルタ判別部３２４の検出系に関する部分を示している。なお、図４（ａ）は発光部３５０の下面を上に向けた図であり、図４（ｂ）は発光部３５０の下カバー２１の内部を上に向けた図である。

発光部３５０の内部に設けられた基板２４には、ホルダ側の磁石１７を検出するための磁気センサ２５、光源２６、カラーセンサ２７、カラーセンサ２７に不要な光が入射することを抑える遮光部材としてのマイクロセルポリマーシート２８が配置されている。

磁気センサ２５、光源２６、カラーセンサ２７を発光部３５０の照射光の光軸と略直交する方向に並べることで、フィルタホルダ１０の磁石１７、プリズム１８も発光部３５０の照射光の光軸と略直交する方向に並べることができる。それにより、フィルタホルダ１０の遮光ブロック１９の発光部３５０の照射光の光軸と平行な方向の長さを抑えることができ、フィルタホルダ１０が小型化できる。

発光部３５０の下面（図４では上面）の外装であるカバー部材の下カバー２１には、光源２６からの光を発光部３５０の外部に照射するための照射用窓部２２と、プリズム１８からの反射光をカラーセンサ２７に入射させるための入射用窓部２３が設けられている。フィルタホルダ１０のプリズム１８の形状は、照射用窓部２２から照射された光が入射用窓部２３に効率良く入射するような形状にしている。例えば、本実施形態では、プリズム１８が照射用窓部２２から照射された光を図３の第１の反射面１８ａで反射し、第１の反射面で反射された光を第２の反射面１８ｂで入射用窓部２３の方向に反射する形状となっている。

ここで、照射用窓部２２と入射用窓部２３とをそれぞれ独立させているので、光源２６からの光がカラーフィルタ１６を透過せずにカラーセンサ２７に漏れこむことを防いでいる。また、図４（ｂ）のように、下カバー２１の内面には照射用窓部２２と入射用窓部２３との間を遮るようにそれぞれを囲むリブ２２ａ、２３ａが設けられており、光源２６からの光がカラーフィルタ１６を透過せずにカラーセンサ２７に漏れこむことを防いでいる。

また、照射用窓部２２及び入射用窓部２３は、梨地等の光を拡散させる表面処理が施された透光部材を開口部分に有する構成となっている。これは、光源２６にＬＥＤ等の指向性の強い光源を用いた場合、光源２６から照射される光束の中心と周辺とで色に差が生じてしまうからである。光源２６から照射される光束の中心と周辺とで色特性に差が生じていると、フィルタホルダ１０の装着時のわずかなズレに応じてカラーセンサ２７が受光する光の色が変化してしまい、同じカラーフィルタを透過しても異なる判別結果となるおそれがある。そこで、照射用窓部２２及び入射用窓部２３で光を拡散させることで、光源２６から照射される光束の色特性を平均化することができ、精度よくフィルタ判別を行うことができる。なお、光を拡散させる表面処理は、照射用窓部２２及び入射用窓部２３の内面側に施されていても外面側に施されていてもよいし、一方だけ拡散作用を有するようにしてもよい。また、光源２６から照射される光束をカラーセンサ２７に入射するまでに拡散してもよく、照射用窓部２２及び入射用窓部２３が拡散作用を有さずにフィルタホルダ１０側の例えばプリズム１８が拡散作用を有していてもよい。あるいは、照射用窓部２２及び入射用窓部２３が拡散作用を有さずに、光源２６と照射用窓部２２との間やカラーセンサ２７と入射用窓部２３との間に拡散フィルタを入れる構成であってもよい。

図４、図５のフード２０は、反射傘３１５で発光部３５０の照射方向へと反射されなかった光を発光部３５０の照射方向へと反射する。そのため、フード２０は、効率よく光を発光部３５０の照射方向へと反射できるように、発光部３５０の照射光の光軸に直交する平面における開口が光学系３１６に近づくほど大きくなる形状になっている。

図５は、フィルタホルダ１０を装着した状態の発光部３５０を側面から見た図であって、カラーフィルタ１６を含むフィルタホルダ１０と発光部３５０の断面構造を示している。発光部３５０の上面側には、照射光を通過させることで照射範囲を拡大できるワイドパネル３０とバウンス撮影時に照射光を被写体に向けて反射してキャッチライト効果を得ることができるキャッチライトシート３１が出し入れ可能に収納されている。そのため、発光部３５０の上面側にホルダ判別用の磁気センサ２５、フィルタ判別用の光源２６及びカラーセンサ２７を配置しようとすると、ワイドパネル３０とキャッチライトシート３１よりも外側に配置する必要があり、発光部３５０が大型化してしまう。そこで、本実施形態のように発光部３５０の下側に磁気センサ２５、光源２６、カラーセンサ２７を配置することで、発光部３５０を小型化することができる。

また、ホルダ判別及びフィルタ判別のためにメカスイッチを用いていないので、ホルダ判別部３２２の検出系及びフィルタ判別部３２４の検出系を小さなスペースにも配置することが可能である。そのため、下カバー２１とフード２０との間の空間においてメカスイッチを配置する場合よりも磁気センサ２５やカラーセンサ２７を照射面側に近付けて配置することができ、フィルタホルダ１０の照射光の光軸と平行な方向の長さを抑えることができ小型化できる。

以上、光源２６から発せられカラーフィルタ１６を透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果に基づいてカラーフィルタ１６の色特性を判別する構成の一例について説明したが、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、光源２６が発した光をカラーセンサ２７に導く導光部としてプリズム１８を用いたが、プリズム１８の代わりにミラーや光ファイバーなどを用いてもよい。

また、上記のような導光部を発光部３５０側に設けてもよい。例えば、発光部３５０にフィルタホルダ１０を装着するのに伴って、フィルタホルダ１０に保持されたカラーフィルタ１６が発光部３５０側の導光部と照射用窓部２２及び入射用窓部２３の間に挿入されるようにしてもよい。

また、導光部としてのプリズム１８は、光源２６からの光がカラーフィルタ１６を２回透過するように導光しているが、光源２６からの光がカラーフィルタ１６を３回以上の複数回透過するように導光する形状の導光部であっても構わない。カラーフィルタ１６を透過する回数が増えるほど光源２６からの光の色特性の変化が大きくなるためカラーフィルタの色特性の判別精度が向上し、色特性が類似するカラーフィルタであっても精度よくカラーフィルタの色特性を判別できる。

カラーフィルタを透過する回数と判別精度の関係について図６を用いて説明する。図６（ａ）は光源２６から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果を示した図であり、図６（ｂ）は光源２６から発せられカラーフィルタ１６を２回透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果を示した図である。

カラーフィルタ１６を１回透過させた場合、光源２６が発する光の色度とカラーセンサ２７が受光する光の色度との差が小さい。そのため、色特性の類似するカラーフィルタＡ、Ｂ、Ｃを１回透過させた場合のカラーセンサ２７の検出結果はそれぞれ図６（ａ）に示すようになり、検出結果の差は小さい。カラーセンサ２７の分光感度特性は環境温度により変化するため、カラーセンサ２７の検出結果とカラーフィルタ１６の色特性とを対応付けする際には、分光感度特性の変化を考慮して、検出結果が所定の範囲に含まれる場合は同一の色特性に対応付けする必要がある。ＬＥＤを光源２６に用いる場合、ＬＥＤの分光特性も環境温度により変化するため、同一の色特性に対応付けする検出結果の範囲を更に大きくする必要がある。したがって、カラーフィルタＡ、Ｂ、Ｃのように色特性の類似するカラーフィルタは、１回透過させただけではカラーセンサ２７の検出結果の差が小さく同一の色特性と判別してしまう場合がある。

一方、図６（ｂ）に示すように、カラーフィルタ１６を２回透過させた場合、光源２６が発する光の色度が２回変化するため、色特性の類似するカラーフィルタＡ、Ｂ、Ｃであってもカラーセンサ２７の検出結果の差は大きくなる。そのため、分光感度特性の変化を考慮して、カラーセンサ２７の検出結果にある程度の幅を持たせてカラーフィルタ１６の色特性と対応付けしても、カラーフィルタＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ異なる色特性である判別することができる。なお、カラーフィルタ１６を透過させる回数が３回以上であっても同様の効果が得られる。

次に、図７〜９を用いてカラーフィルタ１６の色特性の判別処理を説明する。図７はカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図であり、図８はカラーセンサ２７の検出結果において、同一のカラーフィルタを透過した結果と見なす範囲を示す図である。また、図９はカラーセンサ２７の検出結果とカラーフィルタ１６の色特性を対応付けしたテーブルを示す図である。本実施形態では、ストロボマイコン３１０のＲＯＭなどに記憶されたカラーセンサ２７の検出結果とカラーフィルタ１６の色特性を対応付けしたテーブルを用いてカラーフィルタ１６の色特性を判別する方法について説明する。

図７に示すフローチャートは、例えば、ストロボ装置３００の電源がオンされた場合や、ストロボ装置３００の発光部３５０にフィルタホルダ１０が装着されたとストロボマイコン３１０が判別した場合に開始される。

ステップＳ１０１において、ストロボマイコン３１０は光源２６を発光させていない状態でカラーセンサ２７を用いて検出を行う。カラーセンサ２７は検出結果（受光結果）としてＲ、Ｇ、Ｂの３原色に対応した信号を出力するものとし、光源２６を発光させていない状態での検出結果は（ｒｎ、ｇｎ、ｂｎ）とする。

ステップＳ１０２において、ストロボマイコン３１０は光源２６を発光させ、カラーセンサ２７にカラーフィルタ１６を透過した光を入射させる。そして、ステップＳ１０３において、ストロボマイコン３１０はカラーセンサ２７を用いて光源２６を発光させた状態での検出を行う。光源２６を発光させた状態での検出結果は（ｒｓ、ｇｓ、ｂｓ）とする。

ステップＳ１０４において、ストロボマイコン３１０は光源２６を発光させていない状態での検出結果である（ｒｎ、ｇｎ、ｂｎ）をノイズ成分として、光源２６を発光させた状態での検出結果から除去する演算を行う。（ｒｓ、ｇｓ、ｂｓ）から（ｒｎ、ｇｎ、ｂｎ）を除去した結果を（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）とすると、式（１）〜式（３）からそれぞれ
ｒｃ＝ｒｓ−ｒｎ ・・・（１）
ｇｃ＝ｇｓ−ｇｎ ・・・（２）
ｂｃ＝ｂｓ−ｂｎ ・・・（３）
となる。

ステップＳ１０５において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０４で得られた演算結果（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）に基づいて、カラーフィルタ１６を透過した光の色特性に関する情報を式（４）を用いて演算する。

式（４）におけるＭ１１〜Ｍ３３のマトリクス係数を適切に選択することにより、カラーセンサ２７の検出結果は、光の明るさを表す値Ｂｒと受光した光の色度を２軸で表す値Ｃｘ、Ｃｙとに変換することができる。以下では、光の色度を２軸で表す値Ｃｘ、Ｃｙのことを色度情報とする。

ステップＳ１０６〜Ｓ１１２において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０５で得られた色度情報及び図９に示すテーブルに基づいて、カラーフィルタ１６の色特性を判別する。

ステップＳ１０６において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０５で得られた色度情報が図８に示す第１の範囲に含まれるか否かを判断する。ステップＳ１０５で得られた色度情報が第１の範囲に含まれる場合はステップＳ１０７へ移行し、ストロボマイコン３１０は、図９のテーブルに基づいて、カラーフィルタ１６の色温度Ｈを５０００Ｋと決定する。なお、図９のテーブルに示す色温度Ｈは、放電管３０７から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光の色温度を表しており、以下では、放電管３０７から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光の色温度Ｈを、カラーフィルタ１６の色温度Ｈと表現する。すなわち、色温度Ｈのカラーフィルタとは、放電管３０７から発せられた光を１回透過させることで色温度Ｈの光に変換する色特性を有するカラーフィルタのことである。

ステップＳ１０５で得られた色度情報が第１の範囲に含まれない場合はステップＳ１０８へ移行し、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０５で得られた色度情報が図８に示す第２の範囲に含まれるか否かを判断する。ステップＳ１０５で得られた色度情報が第２の範囲に含まれる場合はステップＳ１０９へ移行し、ストロボマイコン３１０は、図９のテーブルに基づいて、カラーフィルタ１６の色温度Ｈを３５００Ｋと決定する。

ステップＳ１０５で得られた色度情報が第２の範囲に含まれない場合はステップＳ１１０へ移行し、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０５で得られた色度情報が図８に示す第３の範囲に含まれるか否かを判断する。ステップＳ１０５で得られた色度情報が第３の範囲に含まれる場合はステップＳ１１１へ移行し、ストロボマイコン３１０は、図９のテーブルに基づいて、カラーフィルタ１６の色温度Ｈを２０００Ｋと決定する。

ステップＳ１０５で得られた色度情報が第３の範囲にも含まれない場合、ストロボマイコン３１０は、カラーセンサ２７の検出結果が正確でない、あるいは光源２６からの光がカラーフィルタ１６を透過していないとして、判別不可とする。

ステップＳ１０６〜Ｓ１１２により得られたカラーフィルタ１６の色特性に関する情報は、表示部３２１に表示する。あるいは、信号ラインＳＣを介してストロボマイコン３１０からカメラマイコン１０１に送信する。カメラマイコン１０１は、ストロボマイコン３１０から受信したカラーフィルタ１６の色特性に関する情報に基づいてホワイトバランス補正を行うことにより、ストロボ装置３００の照射光に適したホワイトバランス調整を行う。なお、ストロボマイコン３１０からカメラマイコン１０１に送信するカラーフィルタ１６の色特性に関する情報は、放電管３０７から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光の色温度Ｈでもカラーフィルタ１６の色特性でもよい。

以上のように、光源２６から発せられカラーフィルタ１６を透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果に基づいてカラーフィルタ１６の色特性を判別することにより、カラーフィルタ１６の取り付け向きにかかわらず、正確に色特性を判別することができる。

なお、光源２６を発光させた状態でのカラーセンサ２７の検出結果からノイズ成分を除去することでカラーフィルタ１６の色特性を判別する精度を向上させているが、ノイズ成分を除去しなくてもカラーフィルタ１６の色特性を判別することは可能である。

（第２の実施形態）
本実施形態に係る撮像システムの構成は第１の実施形態と同様であるが、カラーフィルタ１６の色特性の判別処理の方法が第１の実施形態と異なる。本実施形態におけるカラーフィルタ１６の色特性の判別処理については、図１０、１１を用いて説明する。図１０はカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図であり、図１１は、光源２６、放電管３０７の分光特性及びカラーセンサ２７の分光感度特性を示す図である。

図１０に示すフローチャートは、例えば、ストロボ装置３００の電源がオンされた場合や、ストロボマイコン３１０が発光部３５０にフィルタホルダ１０が装着されたとストロボマイコン３１０が判別した場合に開始される。

ステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、それぞれステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理を行うため詳細な説明は省略する。

ステップＳ２０５において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ１０４で得られた演算結果（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）の温度補正処理を行う。これは、前述したように、カラーセンサ２７の分光感度特性及び光源２６の分光特性が環境温度により変化するためである。
（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）に温度補正処理を施した結果である（ｒｐ、ｇｐ、ｂｐ）は、式（５）〜式（７）からそれぞれ以下のようになる。
ｒｐ＝ｒｃ×ＬＲ（ｔ）×ＣＲ（ｔ） ・・・（５）
ｇｐ＝ｇｃ×ＬＧ（ｔ）×ＣＧ（ｔ） ・・・（６）
ｂｐ＝ｂｃ×ＬＢ（ｔ）×ＣＢ（ｔ） ・・・（７）

ここで、ｔは環境温度、（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）は光源２６の分光特性の変化を補償するための温度補正係数で環境温度に応じて変化する。また、（ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ）はカラーセンサ２７の分光感度特性の変化を補償するための温度補正係数で環境温度に応じて変化する。これらの係数は、環境温度と係数とを対応付けしたテーブルとしてストロボマイコン３１０のＲＯＭなどに記憶しておく。以上の温度変化に対する補正処理を行うことで、（ｒｐ、ｇｐ、ｂｐ）は、予め決められた基準温度における（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）に相当する値となる。

なお、環境温度は、ストロボ装置３００に温度センサを設けて測定しても構わないし、ストロボ装置３００に接続されたカメラ本体１００に設けられた温度センサで測定し、測定結果をカメラ本体１００から受け取るようにしてもよい。

また、光源２６は発光することによる自身の発熱によって分光特性が変わることもあり得るので、光源２６の温度補正係数を決定するための温度センサとカラーセンサ２７の温度補正係数を決定するための温度センサとをそれぞれ設けるようにしてもよい。その場合、複数の温度センサをそれぞれ光源２６、カラーセンサ２７の近傍に設けると、より適切な温度補正係数を決定することができる。あるいは、光源２６の温度補正係数を決定するための環境温度とカラーセンサ２７の温度補正係数を決定するための環境温度とを別々のタイミングで測定するようにしてもよい。

ステップＳ２０６において、ストロボマイコン３１０は、ＲＯＭなどに予め記憶しておいた基準値（ｒ０、ｇ０、ｂ０）を読み込む。基準値（ｒ０、ｇ０、ｂ０）は、予め決められた基準温度においてカラーフィルタ１６を装着しない状態でステップＳ２０１〜Ｓ２０４を行って得られた値である。

ステップＳ２０７において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ２０５で得られた補正結果（ｒｐ、ｇｐ、ｂｐ）に基づいて、カラーフィルタ１６を透過させた回数が１回だった場合の値を演算する（透過回数補正）。カラーフィルタ１６をｎ回透過させる構成におけるカラーフィルタ１６を透過させた回数が１回だった場合の値（ｒｗ、ｇｗ、ｂｗ）は、式（８）〜式（１０）からそれぞれ以下のようになる。
ｒｗ＝ｒ０−（ｒ０−ｒｐ）／ｎ ・・・（８）
ｇｗ＝ｇ０−（ｇ０−ｇｐ）／ｎ ・・・（９）
ｂｗ＝ｂ０−（ｂ０−ｂｐ）／ｎ ・・・（１０）
なお、カラーフィルタ１６を１回透過させる構成であれば、本ステップを省略しても構わない。

ステップＳ２０８において、ストロボマイコン３１０は、値（ｒｗ、ｇｗ、ｂｗ）に基づいて、放電管３０７から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光をカラーセンサ２７により受光した場合の値（ｒｘ、ｇｘ、ｂｘ）を演算する（分光特性補正）。図１１に示すように、光源２６の分光特性と放電管３０７の分光特性とは異なっており、カラーフィルタ１６を透過後のストロボ装置３００の照射光の色特性を判別するためには、光源２６の分光特性と放電管３０７の分光特性との差を考慮する必要がある。

放電管３０７の分光係数をＸｅ、光源２６の分光係数をＷＬ、カラーセンサ２７の分光係数を三原色それぞれ（ＣｓＲ、ＣｓＧ、ＣｓＢ）、波長をλとすると、（ｒｘ、ｇｘ、ｂｘ）は式（１１）〜（１３）からそれぞれ以下のようになる。

ステップＳ２０９において、ストロボマイコン３１０は、ステップＳ２０８で得られた演算結果（ｒｘ、ｇｘ、ｂｘ）に基づいて、カラーフィルタ１６の色特性に関する情報を式（１４）を用いて演算する（色温度演算）。

ｍ１１〜ｍ３３のマトリクス係数を適切に選択することにより、放電管３０７から発せられカラーフィルタ１６を１回透過した光の色特性に関する情報（ｒｘ、ｇｘ、ｂｘ）に基づいて色の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を演算できる。そして、演算された三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に基づいて、カラーフィルタ１６の色温度Ｈを演算することで、カラーフィルタ１６の色特性を判別できる。三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）から色温度Ｈを演算する方法については公知の方法を用いればよく詳細は省略する。

以上のように、光源２６から発せられカラーフィルタ１６を透過した光をカラーセンサ２７により受光した結果に基づいてカラーフィルタ１６の色特性を判別することにより、カラーフィルタ１６の取り付け向きにかかわらず、正確に色特性を判別することができる。

また、カラーセンサ２７の検出結果とカラーフィルタの色特性とを対応付けしたテーブルを用いずに、演算によりカラーフィルタの色特性を判別しているので、テーブルを用いる場合よりもより細かくカラーフィルタの色特性を判別することができる。

なお、上記の判別処理では、ノイズ補正、温度補正、透過回数補正、分光特性補正の順にそれぞれ前の処理で得られた値に対して補正を行っているが、カラーセンサ２７の検出結果に基づく情報に対して各補正を行っていると言える。

また、環境温度、透過回数、光源の分光特性など各種の条件により上記の判別処理の各補正の一部は省略してもよく、すべての補正処理を行わなくてもよい。

（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、白色ＬＥＤである光源２６とカラーセンサ２７とを用いてカラーフィルタ１６の色特性を判別する構成について説明したが、本実施形態は、第１及び第２の実施形態と光源２６とカラーセンサ２７の構成が異なる。具体的には、光源２６として白色ＬＥＤの代わりに赤ＬＥＤ、緑ＬＥＤ、青ＬＥＤの３原色を有するＲＧＢＬＥＤを用い、受光部としてカラーセンサ２７の代わりにフォトダイオードを用いている。

本実施形態に係る撮像システムの構成は第１及び第２の実施形態に係る撮像システムの構成と光源２６、カラーセンサ２７が上記のように異なるのみであり、構成の詳細な説明は省略する。以下では、第１及び第２の実施形態の光源２６、カラーセンサ２７と対応させて、それぞれＲＧＢＬＥＤ２６’、フォトダイオード２７’とする。

本実施形態におけるカラーフィルタ１６の色特性の判別処理について、図１２を用いて説明する。図１２はカラーフィルタ１６の色特性の判別処理のフローチャートを示す図であり、ステップＳ３０８の後は、図７のステップＳ１０５あるいは図１０のステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ３０１において、ストロボマイコン３１０はフォトダイオード２７’を用いてＲＧＢＬＥＤ２６’を発光させていない状態での検出を行う。このときのフォトダイオード２７’の検出結果を（Ａｎ）とする。

Ｓ３０２において、ストロボマイコン３１０はＲＧＢＬＥＤ２６’の赤ＬＥＤを発光させ、フォトダイオード２７’にカラーフィルタ１６を透過した光を入射させる。そして、ステップＳ３０３において、ストロボマイコン３１０はフォトダイオード２７’を用いて赤ＬＥＤを発光させた状態での検出を行う。赤ＬＥＤを発光させた状態での検出結果は（ｒｓ’）とする。

Ｓ３０４において、ストロボマイコン３１０はＲＧＢＬＥＤ２６’の緑ＬＥＤを発光させ、フォトダイオード２７’にカラーフィルタ１６を透過した光を入射させる。そして、ステップＳ３０５において、ストロボマイコン３１０はフォトダイオード２７’を用いて緑ＬＥＤを発光させた状態での検出を行う。緑ＬＥＤを発光させた状態での検出結果は（ｇｓ’）とする。

Ｓ３０６において、ストロボマイコン３１０はＲＧＢＬＥＤ２６’の青ＬＥＤを発光させ、フォトダイオード２７’にカラーフィルタ１６を透過した光を入射させる。そして、ステップＳ３０７において、ストロボマイコン３１０はフォトダイオード２７’を用いて青ＬＥＤを発光させた状態での検出を行う。青ＬＥＤを発光させた状態での検出結果は（ｂｓ’）とする。

ステップＳ３０８において、ストロボマイコン３１０はＲＧＢＬＥＤ２６’を発光させていない状態での検出結果である（Ａｎ）をノイズ成分として、ＲＧＢＬＥＤ２６’を発光させた状態での検出結果から除去する演算を行う。（ｒｓ’、ｇｓ’、ｂｓ’）のそれぞれから（Ａｎ）を除去した結果を（ｒｃ’、ｇｃ’、ｂｃ’）とすると、式（１５）〜式（１７）からそれぞれ
ｒｃ’＝ｒｓ’−Ａｎ ・・・（１５）
ｇｃ’＝ｇｓ’−Ａｎ ・・・（１６）
ｂｃ’＝ｂｓ’−Ａｎ ・・・（１７）
となる。

以後は、図７のステップＳ１０５あるいは図１０のステップＳ２０５に移行し、第１及び第２の実施形態における（ｒｃ、ｇｃ、ｂｃ）の代わりに（ｒｃ’、ｇｃ’、ｂｃ’）を用いて、カラーフィルタ１６の色特性を判別する。

以上のように、本実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様に、カラーフィルタ１６の取り付け向きにかかわらず、正確に色特性を判別することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、ストロボ装置３００の主光源として放電管３０７を用いた構成を説明したが、主光源にカラーフィルタ判別用の光源と同種の光源、例えばＬＥＤを用いた構成であっても構わない。

また、上記の実施形態では、カラーフィルタ１６をフィルタホルダ１０に取り付け、フィルタホルダ１０を発光部３５０に装着させる構成について説明したが、発光部３５０がカラーフィルタの保持部を有する構成であれば、フィルタホルダがなくても構わない。その場合、上記の実施形態におけるプリズム１８のような導光部を発光部３５０側に設け、カラーフィルタ１６が導光部と照射用窓部２２及び入射用窓部２３の間に挿入された状態でカラーフィルタを保持できるような構成が望ましい。

また、撮像装置に着脱可能なストロボ装置３００ではなく、撮像装置に内蔵されたストロボの照射部の前方にカラーフィルタが取り付け可能な構成であっても、本発明のカラーフィルタの色特性判別処理は適用可能である。

１０ フィルタホルダ
１６ カラーフィルタ
１７ 磁石
１８ プリズム
２４ 基板
２５ 磁気センサ
２６ 光源
２７ カラーセンサ
２９ 突起部
３１０ ストロボマイコン
３２２ ホルダ判別部
３２４ フィルタ判別部

Claims (1)

1. 透過する光の色特性を変化させる光学アクセサリと、前記光学アクセサリを発光部の前方に取り付け可能な照明装置とを含む照明システムであって、
   前記照明装置は、
   前記発光部の下面の外装であるカバー部材と、
   前記カバー部材より内部に配置された光源と、
   前記カバー部材より内部で、前記発光部の照射光の光軸と略直交する方向に前記光源と並ぶように配置された受光手段と、
   前記カバー部材に設けられた、前記光学アクセサリを前記発光部の前方に取り付けた状態において前記光学アクセサリを前記照明装置に固定するための固定部と、を有し、
   前記光学アクセサリは、
   前記光学アクセサリを前記発光部の前方に取り付けた状態において前記光源から発せられた光を前記受光手段へと導く導光部を有し、
   前記光源及び前記受光手段は、前記固定部よりも前記発光部の照射面側に配置され、
   前記カバー部材は、前記光源から発せられた光を当該カバー部材の外部に照射するための第１の窓部と、当該カバー部材の外部からの光を前記受光手段に入射させるための第２の窓部と、前記発光部の照射光の光軸と略直交する方向において前記第１の窓部と前記第２の窓部との間を遮るリブと、が設けられていて、
   前記第２の窓部は、前記カバー部材の外部へ前記第１の窓部から出射された前記光源から発せられた光を前記受光手段に入射させるための窓部であり、
   前記リブは、前記カバー部材の外部へ前記第１の窓部から出射されなかった前記光源から発せられた光が前記受光手段に入射することを遮ることを特徴とする照明システム。

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