JPH0272771A - カメラ - 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】 発明の要約 螢光灯光等のリップル周期を測定し、この測定したリッ
プル周期の一周期の間に光検出装置（色温度検出センサ
、　７１Ｊｌｉ先素子等）の出力信号を複数回サンプリ
ングする。これによりリンプルを＾゛む人工照明灯光下
での撮影であっても入射光量の平均的な値を検出でき、
色バランス調整、露光制御等を正確に行なうことができ
るようになる。

発明の背坦 技術分野 この発明は、外部からの光を検出してこの検出結果に基
づいて何らかの制御を行なうカメラに関する。

従来技術とその問題点 自動露出制御機能をもつカメラでは、入射光量（被写体
輝度）を測光素子により測定し、この＃ｊ定光量に基づ
い゛Ｃ露光量を決定している。

一方、ビデオ争カメラ（ムービイやビデオ・カメラおよ
びスチル・ビデオ・カメラを含む）はカラー・ビデオ信
号を取扱うから色信号のホワイト・バランス調整が必要
である。ホワイト・バランス調整のために彼写体の色温
度が色温度センサによって検出される。

このような測光素子や色温度センサの検出信号を所定周
期で複数回にわたってサンプリングして制御装置（とく
にマイクロプロセッサ等のＣＰＵ）に取込むカメラ・シ
ステムでは９人工照明灯光との関連において次のような
問題がある。すなわち、自然電灯や蛍光灯の光は商用周
波数の２倍または４倍の周波数のリップル成分を含んで
いるので、［ユ記すンプリング周期、サンプリング時間
帯によってはリップルの明るい部分のみまたは暗い部分
のみをサンプリングしてしまい平均的な入射光ｍが得ら
れないという問題である。

発明の概要 この発明はリンプルをもつ人工照明灯下における撮影の
場合でも、平均的な入射光量を７１１定できるカメラを
提供することを目的とする。

この発明によるカメラは９人口照明灯光のリップル周期
を測定するリップル周期測定手段、光検出装置の検出信
号を所与の周期でサンプリングするサンプリング回路１
　ならびに前記リップル周期ｉ１Ｆ＋定手段によってＡ
ｌ１定されたリップル周期の一周期に相当する時ｆｉｎ
内において複数回のサンプリングを行なうように上記サ
ンプリング回路のサンプリング周期を制御する手段を備
えていることを特徴とする。

ここで光検出装置には自動露出制御のための測光素子、
ホワイト・バランス調整のための色温度センサ等が含ま
れる。

この発明によると人工照明灯光のリップル周期をＡＩ定
し、測定したリップル周期の一周期の時間内において光
検出装置の検出信号を？ｊ！数回にわたってサンプリン
グして取込んでいる。このためリップルをもつ人工照明
灯光の明るい時点または暗い時点のみに偏らずにサンプ
リングすることかできる。したがって取込んたサンプリ
ング・データの）１′−均値を求めることにより、平均
的な光量を検出でき、適切な露出制御、ホワイト・バラ
ンス調整が可能となる。

以下この発明を測光素子と色温度センサの両ノｊを備え
たスチル・ビデオ・カメラに適用した実施例について詳
述するが、この発明はムービイ・ビデオ・カメラにも適
用可能であるし、また測光素子を備えてはいるか色／１
μ度センサは備えていない通常の銀塩フィルムを使用す
るカメラにも適用可能である。さらに、以下の実施例で
は帯域通過フィルタによって白熱電球の光を遮断して螢
光灯光のリンプル周波数を検出しているが、この発明は
白熱電球からの光のリップル周波数を検出してこれに基
づいてサンプリング周期の制御を行なうようにするこた
もできる。

実施例の説明 第１図はスチル・ビデオ・カメラ（電子スチル・カメラ
）の電気的構成の一部を表わすブロック図である。第２
図および第３図は第１図に示す回路の各部の信号波形を
示すもので、第２図は螢光月光ドにおけるものを、第３
図は白熱電球によるＩＩ（（門下におけるものをそれぞ
れ示している。

スチル壷ビデオ・カメラは制御装置ｌＯによって少なく
ともその撮影処理が制御される。この制御装置＊　１０
はＣＰＵ　（たとえばマイクロプロセッサ）。

そのプログラムおよび必要なデータを記憶するメモリ（
ＲＡＭ、ＲＯＭ等）、ならびに必要なイ〉・ターフェイ
ス回路から構成されており、後述するように蛍光灯のリ
ップル周波数（周期）を測定するためのカウンタが設け
られている。

撮像光学系は、ズーム・レンズ系１１．被写体像を結像
させるための撮像レンズ系１２．絞り１３．入射光の一
部を測光素子３１に入射させるために偏向するビーム・
スプリッタ１４．赤外線遮断フィルタ１５およびシャッ
ターＢから構成されている。

Ａ１１ｌ光素子３１の被写体輝度検出信号は対数増幅器
３２を経て増幅器３３に人力する。さらにこの輝度検出
信号は、一方では平滑回路３７で平滑化された後、サン
プリング回路３８に与えられる。サンプリング回路３８
は、後に詳述するように、制御装置１０から与えられる
サンプル・タイミング信号に応じて入力信号のサンプリ
ングを行なう。

輝度検出信号のサンプリング・データは制御装置ｌＯに
与えられ、制御装置１０は２人力した所定回数のサンプ
リング・データの平均値を算出しこの被写体輝度の平均
値に基づいて、露光ｆｆ１Ｅ　　を。

■ たとえば第４図に示すようなメモリに記憶したグラフま
たはテーブルを用いて決定する。制御装置ＩＯはさらに
この露光ｆｆ１Ｅ　　に基づいてプログラム■ 線図を用いて絞り値およびシャッタ速度を算出する処理
、決定された絞り値に基づく絞り１３の制御、同じく決
定されたシャッタ速度に基づくシャッター６の開閉制御
を行なう。

Ａｌｌ先素子３１の輝度検出信号は他方では螢光灯のリ
ップル検出のために帯域通過フィルタ３４に与えられる
が、この点については後に詳述する。

カラー・センサ４１の色検出信号はホワイトφノ（ラン
ス処理回路４２において所定の処理が加えられたのち　
サンプリング回路４３に与えられる。サンプリング回路
４３も、サンプリング回路３８と同じように、制御装置
ｌＯによって与えられるサンプリング・パルスに応答し
て処理回路４２から出力される色温度信号をサンプリン
グする。色温度信号の所定複数回にわたるサンプリング
・データから制御装置１０においてその平均値が算出さ
れる。この色温度の平均値は信号処理回路２１に含まれ
る可変１１１得増幅回路におけるＲ、Ｇ、Ｂ信号の増幅
利得制御（ホワイト・バランス制御）のために用いられ
る。

撮像光学系の焦点面には、たとえばＣＣＤなどの２次元
撮像セル・アレイからなる３原色用の固体電子撮像デイ
バイス１７が配置されている。

シャッタ１６が開かれたときに撮像デイバイス１７に蓄
積された画像データは、信号処理回路２１から与えられ
る垂直１水゛１也同明信号に同期してシリアルなスチル
・ビデオ信号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）として読出され、信号処理
回路２１に人力する。

信号処理回路２１は２人力するスチル・ビデオ信号（Ｒ
，Ｇ、Ｂ）の前置増幅回路、Ｌ記可変利得増幅回路（ホ
ワイト・バランス調整回路）およびプロセス・マトリク
ス回路を備えている。可変１１１得増幅回路によって人
力するスチル・ビデオ信号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のそれぞれの
Ｒ（赤）、（Ｇ（緑））およびＢ（青）成分の配合比が
上述した色信号の平均値に基づいて制御回路１０の制御
の下に調整される。プロセス・マトリクス回路において
輝度信号Ｙおよび２つの色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙが作成される。これらの色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙは線順次化された後、輝度信号とともにＦＭ変調
されて混合され、磁気ヘッドによってビデオ・フロッピ
ィ（図示路）に磁気記録される。

螢光灯光のリップル検出は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ
）３４およびレベル弁別回路３５によりて行なわれる。

螢光灯光のみならず白熱電球からの光にもリップルが存
在する。白熱電球の発光におけるリップル成分を除去し
て螢光灯光のリップル成分のみを検出するために設けら
れているのが帯域通過フィルタ３４である。第５図に螢
光灯光の明暗周波数（リップル周波数）スペクトルが実
線ＦＬで、白熱電球からの光のリップル周波数スペクト
ルが破線ＩＮで示されている。このスペクトルは商用周
波数５０Ｈｚで駆動したときのものである。

白熱電球からの光は１ｏＯＨｚの周波数を中心とするリ
ップル成分のみを含んでいるのに対して、螢光灯光には
１００Ｈｚに加えて２次高調波である２００Ｈｚの周波
数のリップル成分が含まれているので　この螢光灯光に
特有な２００Ｈｚの２次高調波成分によって螢光灯光を
白熱電球光から区別できる。螢光灯を（ｉｏＨｚの周波
数で駆動した場合にＬｔ１２０Ｈｚと２４０Ｈｚにピー
クをもつ周波数スペクトルが得られ、自然電球光では１
２０Ｈｚにのみピークをもつ周波数スペクトルが得られ
る。

帯域通過フィルタ３４は２００Ｈｚと２４０Ｈｚの１１
央である２２０Ｈｚの中心周波数をもつ通過帯域を有し
ている。このフィルタ３４の出力信号波形の一例が第２
図（Ａ）および第３図（Ａ）に示されている。第２図（
Ａ）は螢光灯光のものであり、第３図（＾）は白熱電球
光のものである。帯域通過フィルタ３４が螢光灯光のリ
ップル成分に特有な２２０Ｈｚ付近の信号（第２次高調
波）のみを通過させるように設定されているので、自然
電球光のリップル成分はフィルタ３４で遮断され、螢光
灯光の場合にのみリップルをもつ出力信号Ａが得られる
。

帯域通過フィルタ３４の出力信号Ａはレベル弁別回路３
５に与えられるとともに基準電圧発生回路３６に与えら
れる。回路３Ｇは信号Ａを平滑するコンデンサと分圧す
る抵抗回路とを含み、第２図（Ａ）に示すようにリップ
ル成分のほぼ中央付近のレベルをもつ基準電圧ｖＰ、を
発生し、レベル弁別回路３５に与える。レベル弁別回路
３５は入力する信号Ａをこの、！！準電圧Ｖ。で弁別し
て、第２図（Ｂ）に示すような方形波ないしはパルス信
号Ｂを出力する。

白熱電球光に対しては第３図（Ｂ）に示すように１ノベ
ル弁別回路３５の出力信号Ｂ中には方形波成分は含まれ
ていない。

レベル弁別回路３５の出力信号Ｂは制御装置１０に人力
する。制御装置１０は人力する信号Ｂの立上り（または
立トリ）をカウンタによって計数し、信号Ｂの周波数す
なわち入射光のリップル周波数（２次高調波）をΔＰＪ
定し２　これからリップル周期を算出する。

リップル周波数ないしはリップル周期の測定結果は２つ
の意味をもちかつ２つの用途に利用される。

その１つは螢光灯光下で撮影が行なわれているかと・）
かを判定することである。ハ１定したリップル周波数が
２００Ｈｚもしくは２４０Ｈｚまたはこれらの３Ｉｉ傍
にあるときには制御装置１０は螢光灯光下で撮影が行な
われていると判定する。−１−述のようにホワイト・バ
ランス処理回路４２から得られる彼写体の色温度は太陽
光下（晴の口の屋外）と、昼白色螢光灯光下とでほぼ同
じ値を示し２　これらを区別することは困難である。そ
れにもかかわらず、ホワイト・バランス、ｆｆＪ整は太
陽光と螢光灯光とでは区別して行なわなければ良好な色
再現性が望めない。そこで制御装置１０は測定した色温
度が太陽光または昼白色螢光灯光を示しているときには
、信号Ｂの周波数の測定結果に基づいていずれの光の下
で撮影が行なわれているかを判定する。

太陽光下の場合には信号Ｂは一部レベルを示し。

方形波成分は含まれていない。そして制御装置は判定結
果にしたがって、太陽光または昼白色螢光灯光に応じた
ゲインを上述した可変利得増幅回路に与えてホワイト・
バランス調整を行なう。これにより、螢光灯光下であっ
ても適切なホワイト・バランス調整が可能となる。

なお、蛍光灯の種類、たとえば昼白色螢光灯光、昼光色
螢光灯光、白色螢光灯光の間では色温度に基づく識別が
ＩＩＪ能であり、各螢光灯光の種類に応じたホワイト・
バランス調整が行なわれる。

もう１つは測定したリップル周期に基づいてサンプリン
グ回路３８．４３を制御することである。

測定した信号Ｂの周波数が２００Ｈｚの場合には５０Ｈ
ｚの商用？Ｉｉ源で螢光灼が駆動されている。この蛍光
灯の主要なリップル周波数（１次高調波）は１．００Ｈ
ｚであるから、その周期は１０ｍ　ｓである。

そこで、この実施例ではｌ０ｍ５（１周期）の間に８個
のサンプリング・パルスが出力され、肢写体輝度および
色温度が１０／８ｍｓのサンプリング間隔でサンプルさ
れる。測定した周波数が２４０Ｈｚの場合には６０Ｈｚ
の商用電源によって蛍光灯が駆動されているのであるか
ら１０００／’　１２０　ｍ　ｓ（約８ｍ５）の間に８
個のサンプリング・パルスが制御装置ｌＯから出力され
、このサンプリング・パルスによってサンプリング回路
３８．４３が作動する。

このようにして７螢光灯光の主要なリップル周期の一周
期内で８回にわたってサンプリングが行なわれるから螢
光灯光下の撮影であってもサンプリングによって読取ら
れるデータがリップルの明または暗に偏ることなく、平
均したデータをｉ−Ｉることができる。これにより正確
なホワイト・バランス調整、露出制御をｊｊなうことが
できる。

螢光灯光下での撮影ではない場合には、適当な固定サン
プリング周期によってサンプリングか行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスチル・ビデオ・カメラの電気的構成の一部を
示すブロック図、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）および第３
図（Ａ）　、　（Ｂ）は第１図に示す回路の各部の信号
波形図であり、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は螢光灯光下
におけるものを、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は白熱電球
光下におけるものをそれぞれ示している。第４図は螢光
灯光および白熱電球光のリップル周波数スペクトルを示
すグラフ、第５図は測光素子からの信号とＥ　値との関
係を示すグラフである。 ν ＩＯ・・・制御装置。 ３１・・・肺１光索了。 ３４・・・帯域通過フィルタ。 ３５・・・レベル弁別回路。 ３８、４３・・・サンプリング回路。 ４１・・・カラー−センサ。 ４２・・・ホワイト・バランス処理回路。 以 上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 人口照明灯光のリップル周期を測定するリップル周期測
   定手段、 光検出装置の検出信号を所与の周期でサンプリングする
   サンプリング回路、ならびに 前記リップル周期測定手段によって測定されたリップル
   周期の一周期に相当する時間内において複数回のサンプ
   リングを行なうように上記サンプリング回路のサンプリ
   ング周期を制御する手段、 を備えたカメラ。