JPH0523103B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は銀塩等に比べてダイナミツクレンジの
狭いイメージセンサと照明装置とを組み合わせて
使う場合に有効な、改良された静止画撮像装置に
関する。

（従来技術） 固体イメージセンサや撮像管等の撮像手段では
被写体の明るさに対するダイナミツクレンジが狭
い為、入射光量の調整は高い精度が要求される。
しかし、この様な光量調整を正確に行なつたとし
ても被写体の一部から強い光が入り込むと撮像手
段の受光面の広い範囲にわたりキヤリアが溢れる
ブルーミング現象が発生してしまうという問題が
ある。

このブルーミング対策として従来では、例えば
CCDイメージセンサの受光面内にオーバー・フ
ロー・ドレインを設け、過剰キヤリアを排出させ
るものが考えられている。

しかし、このようなドレインを受光面内に設け
るものだと、受光部の実際的な開口率が大巾に低
下してしまう為、解像度向上の妨げになるという
問題がある。従つて、例えば特開昭56−138371号
公報に示される如く水平ブランキング期間中に過
剰なキヤリアをセンサの表面で再結合させる事に
よりブルーミングを防止するようにしたイメージ
センサも考えられている。

このようなセンサに於ても又、前述のようなド
レインを有するセンサに於ても特に強い光が短時
間で集中して入射した場合にはやはりブルーミン
グが発生してしまうという点では完全なものでは
ない。

又、このような問題は日昼屋外で撮像をする場
合だけでなく、比較的光量の少ない照明光源下に
於ても発生する事が知られている。

これは被写体の一部に鏡面等反射率の高いもの
があると、照明の角度によつては正則反射光が入
射しイメージセンサ上に光源が結像する為であ
る。

勿論、このような高反射率の物体が曲面を有し
ていれば照明感度に拘らず反則反射光がセンサに
入射してしまう。そして、このような正則反射光
のレベルは一般的被写体からの乱反射光と比べて
像面照度で数十万倍高い。

一方、通常の照明光源下で自動絞りによる露光
量調整を行なつたり、或いは閃光照明光源下で調
光制御を行なつてもこれらは平均的測光に基づく
制御であるから、上記の如き正則反射光によるブ
ルーミングは防ぐ事はできない。

特に前述の如き表面再結合によりブルーミング
を低減する方式のイメージセンサに於ては、受光
面内の各画素は水平方向にはチヤンネルストツプ
により分離されているからブルーミングが発生し
た場合には画面上縦の白い縞ができ画質を著しく
劣化させてしまう。

勿論オーバー・フロー・ドレインを有するイメ
ージセンサであつても水平方向にはドレインは設
けられないので、同様にブルーミングは縦に広が
る傾向にある。

更に携帯用ビデオカメラ等にイメージセンサを
組み込んで撮像を行なう場合には照明光源も携帯
可能なものである事が望ましく、その場合照明効
率や携帯性から見て光源は点光源に近い小型のも
のとなる事が考えられる。

しかし、点光源に近づく程、同じ発光光量であ
つても光源の輝度が上昇し正則反射光レベルは高
くなる為、このような問題、即ち照明光の正則反
射光によるブルーミングの問題が大きくなつてし
まう。

（目的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解消した
照明装置と共に使用される静止画撮像装置を提供
することを目的としている。

特に照明光源の反射光によるブルーミングを簡
単な構成で防止し得る静止画撮像装置を提供する
ことを目的としている。

又、照明光によるブルーミングを予め予知する
為の検出手段を極めて簡略化した静止画撮像装置
を提供することを目的としている。

（実施例） 以下、実施例に基づき本発明を説明する。

第１図ａ〜ｃは本願発明の第１の実施例を示す
図であり、同図ａは撮像装置の構成例を示す図、
同図ｂはイメージセンサの構成例を示す図、同図
ｃは色分解フイルター構成例を示す図である。

図中１は例えば第１図ｂに示すような撮像手段
としてのイメージセンサであつて第１図ｂに示す
センサは所謂フレーム・トランスフアー型CCD
と呼ばれるものを示しているが本発明のイメージ
センサは撮像管でもMOS・Ｘ−Ｙセンサでも、
光学像を電気情報に変換するものであれば良い。
又、本実施例ではイメージセンサは前述の特開昭
56−138371号公報に示されるような電荷再結合に
よる電荷除去機能を有する。１ａは受光部、１ｂ
は遮光されたメモリ一部、１ｃは水平転送レジス
タ、１ｄは出力アンプであり、１ａに於て蓄積さ
れた電荷は標準テレビジヨン信号の垂直ブランキ
ング期間内にメモリー部１ｂに高速で転送され次
の１フイールド期間かけて水平シフトレジスタ１
ｃにより順次１水平ラインずつ読み出される。

受光部１ａには例えば第１図ｃのような色スト
ライプフイルターが水平方向の画素ピツチに合う
ように貼付けられている。

２はイメージセンサ１を駆動する為の駆動パル
スを供給するドライバーであつて、クロツクジエ
ネレータ３からのタイミング信号に応じて駆動パ
ルスを形成する。

４は例えば2MHz程度のカツトオフ特性を有す
るLPF（ローパスフイルタ）であつてセンサ１か
らの点順次出力を加算して擬似輝度信号を形成す
る。このLPF４の出力はプロセス回路５に於て
ガンマ補正、アパーチヤー補正等の各種処理を受
ける。

６〜８は夫々サンプルホールド回路であつて、
センサ１の点順次出力を夫々異なる位相でサンプ
ルホールドする事によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各色信号を分離する。次いでLPF９〜１１に
より例えば500KHz以上の高域成分をカツトして
からプロセス回路１２〜１４に於て夫々各種レベ
ル補正を行なう。

プロセス回路５及び１２〜１４の出力は変換手
段としてのエンコーダー１５に於て適宜の標準テ
レビジヨン方式に合つた変調等を受けた後、アナ
ログゲート回路１６を介して記録ヘツド１７に供
給され、記録媒体１８に記録される。又、エンコ
ーダー１５の出力はテレビジヨンモニタ−TVM
によつてモニター再生され、或いはプリンタPT
によりプリントの形で再生される。１９は積分回
路であつてLPF４の出力を平均化又は積分した
値V₂を出力するものである。

又、出力V₂は不図示の絞りを自動制御する為
の制御信号としても使われる。

２０は、この出力V₂を所定の基準レベルV₁と
比較する為のコンパレーターであつて、V₂＞V₁
のときローレベル、V₁＞V₂のときハイレベル信
号を出力する。

このコンパレータ２０の出力はデイレイ回路３
２を介して、光源２１ｂへの電源ライン中に設け
られた電源スイツイチ２２をON・OFF制御する
のに使われる。

尚、デイレイ回路は第１図ｄに示すように、コ
ンパレータ２０の出力の立上りに同期したワンシ
ヨツト回路３３と、このワンシヨツト回路３３の
出力パルスによりセツトされるＲ−Ｓフリツプフ
ロツプ３６とを有し、このフリツプフロツプ３６
のリセツト端子にはコンパレータ２０の出力の立
下りに同期したパルスを形成するワンシヨツト回
路３４の出力がタイマー回路３５を介して入力さ
れている。

従つてコンパレータ２０の出力が立上がつてか
ら、コンパレータ２０の出力の立下がり後所定時
間経過するまでの間デイレイ回路３２からはハイ
レベル信号が出力される。又、前記スイツチ２２
はこのデイレイ回路の出力がハイレベルの間ON
する。

尚、後述するように、電源スイツチ２２がON
する事により光源２１ｂに対し閃光発光に際して
必要な電気エネルギーが蓄積され始める。

又、２４は係数回路であつて、LPF４の出力
に所定の係数を乗じる。又、２３は出力V₂と係
数回路出力V₃とを比較する本発明の検出手段及
び比較手段としてのコンパレータであつて、例え
ば係数回路に於てLPF４の出力に１より小さい
係数を乗じる事により、擬似輝度信号中の、特に
相対レベルの大きさ信号のみがコンパレータ２３
により検出される。

尚、前記係数回路２４は積分回路１９の中に設
けても良い。その場合の係数は例えば１より大き
く設定される。

又、V₂＞V₃のときにはコンパレータ２３はロ
ーレベルを出力し、V₂＜V₃とときにはハイレベ
ルを出力する。このハイレベル信号は制御信号出
力手段としてのデイレイ回路３３を介して後述の
照射特性制御回路２１ａに供給され、基本的には
デイレイ回路３３がハイレベルを出力する間光源
２１ｂの略同じ発光量を得る為の発光時間を長く
させ照明が時間的に平均化されるよう制御する。
ここでデイレイ回路３３の構成はデイレイ回路３
２と同じものとする。

又、本実施例ではアンドゲート２５により閃光
光源への電源スイツチ２２が入つていて、かつ、
デイレイ回路３３の出力がハイレベルの時だけこ
の所定時間当たりの発光量を低下させ、かつ発光
量は略同じになるよう切換えているが、これは光
源を使用しない場合に、照射特性制御を行なう無
駄を省く為である。従つてデイレイ回路３３の出
力をそのまま回路２１ａに入力しても良い。

又、２６はデイレイ回路３３の出力とデイレイ
回路３２のインバータ２８を介した反転出力とを
入力とするアンドゲートであつて、積分値レベル
V₂がレベルV₁よりも高い場合に、この積分レベ
ルよりも極端に大きなレベルの信号がコンパレー
タ２３により検出されるとハイレベルを出力す
る。

このハイレベル出力によりブルーミング発生の
警告回路２７が作動し、音声又は光等で操作者に
警告を与える。２８は静止画記録の為のトリガー
回路であつて、トリガー回路２８の出力が得られ
た後の最初の垂直同期信号V_Dに同期してアンド
ゲート２９からハイレベルの出力が得られる。

このアンドゲート２９の出力は光源２１ｂのト
リガー端子Ｔに入力される事により、アンドゲー
ト２９の出力パルスの直後に閃光発光が行なわれ
る。

光源２１ｂの０端子は閃光発光動作に伴なつて
発光信号を出力する端子である。この発光信号と
垂直同期信号V_Dの論理積をとるアンドゲート３
０によりワンシヨツト回路３１が所定時間幅（例
えば１フイールド期間）のパルスを形成し、この
ワンシヨツト回路の出力によりゲート１６が開い
てエンコーダ１５の出力をヘツド１７に導びく。

第２図は本発明による閃光装置の一実施例を示
す回路図である。電源Ｅにスイツチ２２を介して
発振トランジスタ１０１、キヤパシタ１０２、発
振トランス１０３、抵抗１０４からなる発振昇圧
回路１０５を接続する。発振昇圧回路１０５の出
力１０５ａ，１０５ｂと夫々並列に、ダイオード
１０６と第１の主キヤパシタ１０７の直列回路、
ダイオード１０８と第２の主キヤパシタ１０９の
直列回路、そしてダイオード１１０と第３の主キ
ヤパシタ１１１の直列回路が接続される。又、ダ
イオード１３７と第４の主キヤパシタ１３８の直
列回路も接続される。第１の主キヤパシタ１０７
と並列に、抵抗１１２とトリガサイリスタ１１３
の直列回路および第１の閃光放電管１１４が接続
される。トリガサイリスタ１１３と並列にトリガ
キヤパシタ１１５とトリガトランス１１６の一次
巻線１１６ａの直列回路が接続される。トリガト
ランス１１６の二次巻線１１６ｂは第１の閃光放
電管１１４のトリガ電極１１４ａと陰極１１４ｂ
の間に接続される。第２の主キヤパシタ１０９と
並列に、抵抗１１７とトリガサイリスタ１１８の
直列回路および第２の閃光放電管１１９が接続さ
れる。トリガサイリスタ１１８と並列にトリガキ
ヤパシタ１２０とトリガートランス１２１の一次
巻線１２１ａの直列回路が接続される。トリガト
ランス１２１の二次巻線１２１ｂは第２の閃光放
電管１１９のトリガ電極１１９ａと陰極１１９ｂ
の間に接続される。第３の主キヤパシタ１１１と
並列に抵抗１２２とトリガサイリスタ１２３の直
列回路および第３の閃光放電管１２４と抵抗１６
０の直列回路が接続される。トリガサイリスタ１
２３と並列にトリガキヤパシタ１２５とトリガト
ランス１２６の一次巻線１２６ａの直列回路が接
続される。トリガトランス１２６の二次巻線１２
６ｂは第３の閃光放電管１２４のトリガ電極１２
４ａと陰極１２４ｂの間に接続される。第４の主
キヤパシタ１３８と並列に抵抗１３９とトリガサ
イリスタ１４０の直列回路及び第４の閃光放電管
１４１が接続される。トリガサイリスタ１４０と
並列にトリガキヤパシタ１４２とトリガトランス
１４３の一次巻線１４３ａの直列回路が接続され
る。１１４３は放電管１４１に対して逆方向に直
列接続され、且つインダクター１１４２に並列接
続されたダイオード、１４４は光量制御回路であ
つて転流キヤパシタ１４５、このキヤパシタ１４
４の充電抵抗１４６，１４７、サイリスタ１４
８，１４９抵抗１５０，１５１，１５２、抵抗１
５１を介してサイリスタ１４８のゲートに接続さ
れたキヤパシタ１５３等から成る。

又、１５３は被写体からの反射光を受光する受
光素子、１５４は受光素子１５３からの光電流に
応じて充電される積分キヤパシタ、１５５，１５
６は分圧抵抗、１５７はサイリスタ１４９をON
する為のコンパレーターである。

又、TC′は抵抗１４７と放電管１４１との接続
点の電位が高くなるのに応じて所定巾（例えば
1H期間）のハイレベルパルスを出力するタイマ
ーである。

電源Ｅと夫々並列に抵抗１２５と１２６の直列
回路、抵抗１２７と１２８の直列回路、演算増幅
器１２９、シフトレジスタ１３０および抵抗１３
５とシンクロ接点１３６の直列回路が接続され
る。演算増幅器１２９の出力Ｐ３と反転入力Ｐ２
の間に抵抗１３１が、またＰ２と電源Ｅの負極の
間にキヤパシタ１３２が接続され、FET１３４
を介して抵抗１２５と１２６の接続点Ｐ１と反転
入力Ｐ２が接続される。演算増幅器１２９の非反
転入力Ｐ５は抵抗１２７と１２８の接続点Ｐ４に
接続され、Ｐ３とＰ４の間に抵抗１３３が接続さ
れる。演算増幅器１２９の出力はシフトレジスタ
１３０のクロツク（CLK）入力端子に入力され
る。シフトレジスア１３０の電源（Vcc）端子お
よびデータ入力（IN）端子は電源Ｅの正極に、
グランド（GND）端子は電源Ｅの負極に接続さ
れる。シフトレジスタ１３０のデータ入力端子
Q₁、Q₂はスイツチ１５８を介してトリガサイリ
スタ１１３，１１８のゲートに接続され、入力端
子Q₃はスイツチ１５９を介してサイリスタ１２
３又は１４０のゲートに接続される。リセツト
（RESET）端子は抵抗１３５とシンクロ接点１
３６の接続点Ｐ６に接続される。Ｐ６はまた
FET１３４のゲートに接続される。図中１２７，
１２８，１２９，１３１，１３２，１３３よりな
る破線Ｂで囲まれた部分は無安定マルチバイブレ
ータを形成する。

又、放電管１２４と抵抗１６０の接続点はタイ
マーTCに入力され、前記接続点がハイレベルに
なると所定時間（例えば1H期間）ハイレベル信
号を出力する。１６１はオアゲートであつて、タ
イマーTC、TC′の少なくとも一方がハイレベル
のときハイレベル信号を０端子に出力する。

又、端子１０４は第１図ａのアンドゲート２５
の出力に接続されており、ハイレベル入力のとき
スイツチ１５８をONすると共にスイツチ１５９
をａ側に接続する。又ローレベル入力のとき、ス
イツチ１５８をOFFし、スイツチ１５９をｂ側
に接続する。

又、シンクロ接点１３６はＴ入力がハイレベル
のときONし、ローレベルのときOFFする。

又、スイツチ２２はデイレイ回路３２の出力が
ハイレベルのとき所定時間ONする。

本発明による閃光装置の一実施例は上記の如き
構成からなるものであり、以下に第３図〜第５図
を参照しながらその作用について説明する。

第３図はこのような本実施例のタイミング図で
あつて、不図示の撮像装置の電源スイツチをON
する事によちてクロツクジエネレータ３が標準テ
レビジヨン信号に同期したタイミングで各種パル
スを形成する。このパルスに基づきドライバー２
により形成された駆動パルスによつてイメージセ
ンサは周期的に蓄積、転送、読み出し等の動作を
行なう。センサからの点順次出力はLPF４によ
つて高域成分をカツトされた後、係数回路２４に
於て、例えば１より小さい係数が乗じられ、第３
図示V₃のような波形となる。一方LPF４の出力
は積分されて第３図示V₂ような波形となる。

図示のようにレベルV₁よりV₂の方が小さい場
合にはコンパレータ２０の出力はハイレベルとな
りデイレイ回路を介して光源２１ｂの電源スイツ
チ２２は入つている。

第１図示のデイレイ回路３２の出力によりスイ
ツチ２２がONすると発振昇圧回路１０５が作動
し第１、第２、第３、第４の主キヤパシタ１０
７，１０９，１１１，１３８およびトリガキヤパ
シタ１１５，１２０，１２５，１４２をそれぞれ
図示の極性にほぼ同じ電圧に充電する。

シンクロ接点１３６がターンオンするまで
FET１３４のゲート端子およびシフトレジスタ
１３０のリセツト端子（RESET）は電源電位に
あるからFET１３４がオン状態にあり演算増幅
器１２９の反転入力端子Ｐ２の電位は電源Ｅの電
圧は抵抗１２５と１２６で分割したＰ１の電位に
固定される。一方ここで抵抗１２７，１２８，１
３３の抵抗値が全て同一で、Ｐ１の電位VP₁を、
電源Ｅの電圧をVccとした場合に、 Vp₁（２／３＋α）×Vcc、但し1/3＞α＞０(1) なる値であるように抵抗１２５，１２６の抵抗値
を設定したとすると、演算増幅の各端子は次の如
くなる。

出力：ローレベル（グランドで近似） 非反転入力：1/3Vcc 反転入力：（2/3＋α）Vcc、但し1/3＞α＞０ これは演算増幅器として安定した端子電圧関係
を有し無安定マルチバイプレータＢはこの状態に
保持される。またシフトレジスタ１３０はそのリ
セツト（RESET）端子が電源電圧レベルに保持
されているため出力Q₁、Q₂、Q₃は全てローレベ
ルにある。

この状態で例えば時刻t₁にレベルV₃の値がレベ
ルV₂の値を一旦越えるとコンパレータ２３の出
力がハイレベルとなり、デイレイ回路３３の出力
は少なくとも数Ｈ（水平期間）ハイレベルとなる。
これによりスイツチ１５８がON、１５９がａ側
に接続される。

第１、第２、第３、第４の主キヤパシタ１０
７，１０９，１１１，１３８およびトリガキヤパ
シタ１１５，１２０，１２５，１４２の充電電圧
が閃光放電管１１４，１１９，１２４，１４１の
発光に対して十分に高い値になつた後、適宜のタ
イミング（時刻t₂）でトリガー回路２８からトリ
ガー信号が出力されると、クロツクジエネレータ
３からの垂直同期信号V_Dに同期して光源２１ｂ
の発光が時刻t₄以降に於て行なわれる。

尚、この発光タイミングはCCDタイプのイメ
ージセンサに於ては垂直ブランキング期間内で行
なわれないように選ばれる。

この発光は次のようにして行なわれる。

即ち、Ｔ端子の入力がハイレベルとなりシンク
ロ接点１３６がターンオンするとFET１３４が
ターンオフし無安定マルチバイブレータ回路Ｂお
よびシフトレジスタ１３０が作動状態になる。

第４図はマルチバイブレータＢとシフトレジス
タ１３０の入出力波形を示すタイミングチヤート
図である。まず無安定マルチバイブレータＢの作
動について第４図を用いて説明する。FET１３
４がシンクロ接点１３６のオンによりそのゲート
がグランドレベルまで落ちるとターンオフし、Ｐ
１とＰ２が切り離されるためキヤパシタ１３２の
充電電荷は演算増幅器１２９の出力がローレベル
である故、抵抗１３１を介して放電する。その結
果Ｐ２の電位は第４図ｂに示した如く時刻t₄以後
しだいに低下していきその値が非反転入力端子Ｐ
５の電位である1/3Vcc以下になろうとした時点
T₁で演算増幅器１２９の出力はローレベルから
ハイレベルに反転する。演算増幅器出力のハイレ
ベルをVccに近似させると抵抗１２７，１２８，
１３３の抵抗値が同じであるとしているから非反
転入力端子Ｐ５の電位は2/3Vccに変わる。時刻
T₁における入出力電圧の関係は夫々 出力：ハイレベル（Vcc） 非反転入力：2/3Vcc 反転入力：1/3Vcc となり入出力関係に矛盾がないからこの状態で一
次安定する。

T1以後演算増幅器１２９の出力がハイレベル
となることによつてこの出力が抵抗１３１を介し
てキヤパシタ１３２を充電するからＰ２の電位は
第４図ｂに示した如くしだいに上昇する。この値
が非反転入力Ｐ５の電位である2/3Vccを越えよ
うとした時に出力がハイレベルからローレベルに
反転する。この時点での演算増幅器１２９の入出
力電圧の関係は夫々 出力：ローレベル（グランド） 非反転入力：1/3Vcc 反転入力：2/3Vcc となり反転入力Ｐ２の電位が違うだけで時刻T₀
とほぼ同じ関係が成り立ちキヤパシタ１３２の充
電電荷は演算増幅器１２９の出力がローレベルで
あるために、抵抗１３１を介して放電しはじめ
る。以後周期的に上記の事が繰り返され、演算増
幅器１２９の出力Ｐ３には第４図ｃに示すような
周期的な矩形波があらわれる。

時刻t₄においてシンクロ接点１３６がオンする
事によつてシフトレジスタ１３０のリセツトが解
除され、シフトレジスタ１３０が作動状態にな
る。シフトレジスタ１３０にはクロツク（CLK）
入力がローレベルからハイレベルに立上る時にデ
ータ入力（IN）端子の入力電圧値をデータ出力
端子Ｑ１に、データ出力端子Ｑ１の出力電圧値を
データ出力端子Ｑ２に、データ出力端子Ｑ２の出
力電圧値をデータ出力端子Ｑ３にシフトさせる働
きがある。従つてクロツク（CLK）入力に直結
された演算増幅器１２９の出力が第４図ｃに示し
たようにローレベルからハイレベルに立上る時刻
T1、T2、T3において上述のシフト作用がおこ
り、データ入力（IN）の直結されたハイレベル
のデータがデータ出力端子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３へ
次々にシフトされていき、Ｑ１は時刻T1以後に、
Ｑ２は時刻T2以後に、Ｑ３は時刻T3以後に夫々
ハイレベルになる。（第４図ｄ，ｅ，ｆ） シフトレジスタ１３０の出力端子Q₁，Q₂，Q₃
がハイレベルになるとトリガサイリスタ１１３，
１１８，１２３のゲートにゲート電流が供給さ
れ、これらのトリガサイリスタがターンオンし公
知のトリガ回路Ａ１，Ａ２，Ａ３が働いて閃光放
電管１１４，１１９，１２４をそれぞれ順次第５
図Ａ，Ｂ，Ｃの如くイオン化して発光させる。第
４図ｄ，ｅ，ｆに示した如くＱ１，Ｑ２，Ｑ３が
ハイレベルに変化する時刻がずれているため、第
１、第２、第３の閃光放電管１１４，１１９，１
２４の閃光発光時刻にもずれがあり、その時間関
係は第５図の発光波形Ａ，Ｂ，Ｃに示した通りで
ある。

尚、本実施例においては説明を簡単にするため
閃光放電管が３個の場合について説明したが、こ
れの数を必要に応じて増加させる事ももち論可能
であり、そうする事によりブルーミング防止の効
果を一層大きくできる。

又、放電管１２４が発光すると、例えば1H期
間０端子よりハイレベル信号が出力れれ、このハ
イレベル信号の出力後の垂直同期し号V_Dと同期
してゲート１６が１フイールド期間開き、記録媒
体１８への記録が為される。

尚、記録媒体１８は前記イメージセンサの駆動
と同期して回転制御されている。

一方、端子１０４からの入力がローレベルの時
にはスイツチ１５８はOFF、スイツチ１５９は
ｂ側に接続される。

これにより前述の時刻T₁、T₂では発光が為さ
れず、時刻T₃においてＱ３端子がハイレベルに
なるとサイリスタ１４０がONしトリガ回路Ａ４
が働いて放電管１４１が発光する。この発光によ
る反射光は受光素子１５３により検出され、該受
光素子には被写体輝度に応じた電流が流れるか
ら、この電流を積分するキヤパシタ１５４の両端
の電位レベルが抵抗１５５，１５６で決まる所定
レベルに達するとコンパレータ１５７からハイレ
ベル信号が出力される。この信号によりサイリス
タ１４９はONするので、キヤパシタ１４５，１
５３は放電されていた電荷が放電され、サイリス
タ１４８のカソード、アノード間及びゲート入力
端を逆バイアスする。これによりサイリスタ１４
８はOFFし、放電管１４１の発光は防止する。

このように本実施例によれば、イメージセンサ
に変更を加える事なく、その出力信号の状態を検
出するだけで被写体の中にブルーミングの発生し
やすいものがあるか否かを検出できるので製造が
容易である。

又、被写体の輝度レベルが全体的に高く、しか
もその少なくとも一部に相対的に大きなレベルが
ある場合には警告等の表示をしているのでテレビ
モニターがなくてもブルーミングの有無を認識し
得る。

又、輝度信号の積分レベルが所定レベル以下に
なると所定時間照明用光源の給電を自動的に行な
つているので操作が簡単で節電効果も高い。

又、本実施例では被写体像の少なくとも一部に
於ける輝度レベルが所定のレベルを越えたか否か
を検出する検出手段として撮像用のイメージセン
サを兼用しているので構成が簡単である。

又、本実施例ではブルーミングの発生が予測さ
れる場合には所定時間当たりの発光量を小さくし
てしかも必要な量の照明を行なつているので過剰
電荷を再結合により除去するタイプのイメージセ
ンサを用いた場合にブルーミング防止効果が極め
て高い。

又、ブルーミングの発生が予測されない場合に
は通常の１回の閃光発光により所定時間当たりの
発光量を上げて短時間で必要量の照明を行なつて
いるので動きのある被写体であつても像にブレ等
を生じない。

尚、本実施例では輝度の積分レベルに対して所
定以上の偏差値の信号が存在するか否かによりブ
ルーミングの確認又は予測を行なつているが、こ
の積分レベルを得る為の方法として、単に輝度信
号をローパスフイルターに通すだけでも良く、更
にはイメージセンサの出力の低域成分だけを抜き
取つて擬似的に積分レベルとしても良い。又、デ
ジタル演算回路によつて輝度信号の平均値を演算
しても良い。

又、本実施例ではトリガー回路２８の出力と垂
直同期信号V_DとのANDにより光源を発光させて
いるが、光源及び照射特性制御回路の安定状態に
関する信号（例えば光源の充電完了信号）も論理
的に乗じてから発光させるようにする事が望まし
い。

又、本実施例では光源２１ｂは閃光光源である
が、例えばタングステン光源のような連続発光光
源にも適用できる。勿論その場合には電源スイツ
チ２２は不要となる。

第６図は本発明に適した閃光装置の第２実施例
図で２１１，２１２はダイオード、２１３はプリ
発光用閃光放電管２１４を発光させるためのプリ
発光用キヤパシタ、２１６は抵抗２１７とトリガ
トランス２１８とトリガキヤパシタ２１９とトリ
ガサイリスタ２２０と抵抗２２１で形成された公
知のトリガ回路、２２２は主発光用閃光放電管２
２３をトリガさせるための抵抗２２４とトリガキ
ヤパシタ２２５とトリガトランス２２６とトリガ
サイリスタ２２７と抵抗２２８とから形成された
トリガ回路であり、トリガサイリスタ２２７は主
サイリスタも兼ねている。

２３２は転流キヤパシタ２３３の充電抵抗であ
り、抵抗２２４はトリガキヤパシタ２２５の充電
用と転流キヤパシタ２３３の充電用を兼ねてい
る。

抵抗２３２と並列にインダクタンス２３４とダ
イオード２３５の直列回路及び副サイリスタ２３
７が接続される。

２４１は撮影用の主発光閃光用放電管２２３を
発光させるための主キヤパシタ、２４２はシヤツ
ターレリーズボタンの第１段押圧によりオンする
スイツチ、２４３はシヤツターレリーズに同期し
てオンするシンクロ接点、TM１はプリ発光用タ
イマ回路、TM２は主発光用タイマ回路、２４５
は被写体からの反射光を受光する受光素子、２４
６は受光素子２４５からの光電流により充電され
る積分キヤパシタ、２６２，２６３は分圧抵抗、
２６４は副サイリスタ２３７をオンにするコンパ
レータである。

抵抗３０１とトランジスタ３０２の直列回路が
分割抵抗２６３と並列に挿入され、トランジスタ
３０２のベースは抵抗３０３を介して端子１０４
に接続される。端子１０４はアンドゲート２５の
出力端に接続されている。

一方、端子１０４はタイマーTM２の端子t₂に
も接続され、タイマーTM２はt₂がローレベルに
ある時には出力t₃に一発のみ、t₂がハイレベルに
ある時には出力t₃に三発パルス発生させるものと
する。

トランジスタ３０６のコレクタ・エミツタが積
分キヤパシタ２４６と並列に接続され、そのベー
スは抵抗３０５を介してタイマTM１の出力端子
t₃に接続される。

次に動作について説明する。電源スイツチ２２
をオンすると、昇圧回路１０５によりプリ発光用
キヤパシタ２１３にはプリ発光用閃光放電管２１
４が発光するに充分な電圧が充電される。次にス
イツチ２４２をオンすると、タイマ回路TM１の
端子t₃が撮像タイミングに同期して一定時間ハイ
レベルとなる。

これを第７図を用いて詳しく説明する。第７図
ａは垂直同期信号で、ローレベルがブランキング
期間である。第７図ｂの如く、垂直同期信号と非
同期でカメラの第１ストロークが押されるとスイ
ツチ２４２がオンし、タイマーTM１のt₃出力は
短時間ハイレベルとなる。（第７図ｃ） 端子t₃がハイレベルとなり、トリガ回路２１６
が動作し、プリ発光用閃光放電管２１４は発光を
開始する。

プリ発光よつてカメラ側においてブルーミング
が検出されなかつた場合についてまず考える。第
１ストロークが押されスイツチ２４２がONした
後第８図ｂの如く垂直同期信号V_Dと非同期でカ
メラのレリーズがされるとその次の１フイールド
内の適切なタイミングで第８図ｃに示す如くタイ
マTM２の出力t₃が１回だけ閃光発光時間より充
分短かい時間ハイレベルになる。

タイマーTM２の端子t₃がハイレベルになる
と、トリガ回路２２２が作動し、主発光放電管２
２３は発光を開始する。この時第６図の極性に充
電された転流キヤパシタ２３３の電荷は主サイリ
スタ２３６、ダイオード２３５、インダクタンス
２３４を通じて放電する。ここで転流キヤパシタ
２３３とインダクタンス２３４が共振回路を形成
しているため、上述の放電は転流キヤパシタの電
荷がゼロになつた所で停止せずに図と逆極性でほ
ぼ同じ電圧まで充電される。その次に再び逆向き
の放電を行なおうとするがダイオード２３５によ
つて阻止される。すなわち転流キヤパシタ２３３
の充電々圧の極性が逆転する。この逆転は非常に
速やかに為される為閃光発光が実際に為される前
に完了する。

主発光用閃光放電管２２３の閃光が被写体に反
射して、受光素子２４５に受光されると、電流に
変換され、積分キヤパシタ２４６に充電される。
積分シヤパシタ２４６の充電電圧が分圧抵抗２６
２，２６３の分圧点電圧より高くなると、コンパ
レータ２６４がハイレベルの信号を副サイリスタ
２３７へ出力すたるめ、副サイリスタ２３７がオ
ンし、転流キヤパシタ２３３の充電電荷により、
主サイリスタ２３６を逆バイヤスして、主サイリ
スタ２３６をオフにし、主発光用閃光放電管２２
３の発光を停止させる。

次にプリ発光によつて電子カメラ側においてブ
ルーミングが検出された場合について第９図も参
照しながら説明する。第１ストロークが押されス
イツチ２４２がオンした後第９図ｂに示す如く垂
直同期信号V_D（第９図ａ）と非同期で電子カメラ
のレリーズがされると、端子１０４からの入力に
よりタイマーTM２の入力t₂がハイレベルである
からその次の１フイールド内の適切のタイミング
で第９図ｃに示す如くタイマTM２の出力t₃が３
回極く短時間ハイレベルになる。抵抗２２４の抵
抗値を小さくとりトリガ回路２２２のトリガキヤ
パシタ２２５および転流キヤパシタ２３３の充電
に要する時間が上述したタイマTM２の出力t₃の
ハイレベルになる間隔を比べて十分短かければタ
イマTM２の出力がハイレベルになる毎にトリガ
回路２２２が動作し、主閃光用放電管２２３は発
光を行なう。この際転流キヤパシタの充電極性は
やはり逆転する。主閃光用放電管２２３の閃光が
被写体に反射して受光素子２４５に受光されると
電流に変換され、積分キヤパシタ２４６に充電さ
れる。これが抵抗分割によるコンパレータ２６４
の反転入力電圧より高くなる時発光を停止するの
はブルーミングがない時と同じである。ただし今
の場合端子１０４がハイレベルにあるためトラン
ジスタ３０２がオンとなり分割電圧は１０４がロ
ーレベルであつてトランジスタ３０２がオフの場
合と比べおよそ R262＋R263R301／R262＋R263 になる。この値が約1/3になるように設定してお
けば１回毎の閃光光量はブルーミングが検出され
なかつた場合に比較して約1/3になるため、３回
全部の発光量の和はブルーミングが検出されなか
つた場合の１回の発光量と同じになる。従つてブ
ルーミングを起こさない部分の被写体に対しては
第８図と同じ光量を照射するため、適正な露出が
得られる。一方ブルーミングを起こしやすい被写
体部分に対しては１回毎の光量は約1/3のため
各々でのブルーミングは１回だけで発光する時よ
りも十分小さく、各発光の間に電荷再結合により
過剰電荷を除去し得るためブルーミングによる悪
影響を抑制できる。

なお、ここでは説明を簡単にする為ブルーミン
グが検出された時の発光回数を３回にする事によ
り所定時間当りの発光量を低下させたが、更に回
数を多くする事によりブルーミングによる影響を
さらに軽減しても良い。

以上説明した本願発明の実施例によればブルー
ミングの発生し易い被写体がある場合に光源単位
時間当たりの照射量を低下させるよう切り換えて
いるのでたとえ鏡面が存在したとしてもブルーミ
ングの抑制効果は非常に大きくなり、しかも原理
的には像面露光量も変化しないので被写体全体に
対す露光は適正となる。

逆にブルーミングの発生し易い被写体が画角中
に存在しない場合には短時間で必要な照射量を被
写体に与えるようにしているので照明光は動きの
ある被写体を効率良く照明することができる。

第１０図は本発明に係るブルーミングの確認及
び予測の為の他の構成を示す図である。

本実施例は受光面内にオーバーフロードレイン
を有するイメージセンサに好適なものであつて、
光源を用いるモードに於てオーバーフローを起こ
し易くする等、検出手段の検出感度を高くすると
共に、この時オーバーフローがあつた場合には光
源の照明特性を変化させるようにしたものであ
る。

図中、４４０は受光部１ａ内に設けられた排出
手段としてのオーバーフロードレインであつて受
光部の画素とオーバーフローバリアを介して隣接
配置されている。

各オーバーフロードレインは抵抗４４７を介し
て電源電位Vccに接続されている。４４９はこの
抵抗４４７に流れる電流量に応じた信号V₄が所
定のレベルVrefを越えた場合に出力状態を切換
える検出手段としてのコンパレータであつて、通
常は信号V₄にはノイズ成分しか含まれていない
が、前記レベルVrefの値をノイズ成分の上限レ
ベルより若干大きな値とする事によりこのノイズ
成分の中にオーバーフロー成分が含まれているか
否かを検出する。オーバーフロー成分が含まれて
いる場合にはコンパレータ４４９からはハイレベ
ル信号が出力され、デイレイ回路４５０により所
定時間巾のハイレベルパルスに変換される。この
デイレイ回路４５０は例えば第１図ｄに示すデイ
レイ回路３２と同じ構成である。このデイレイ回
路４５０の出力は表示回路１４５２に於て、音又
は光で表示されると共に、光源の電源スイツチと
連動するスイツチ４５３の状態とアンドゲート４
５１により論理的に乗ぜられて照射特性制御回路
２１ａによる特性の制御に用いられる。４６１は
インバーター、４６２はアンドゲートであつて電
源スイツチ２２をONする事により光源がスタン
バイ状態になつてから光源のCC端子から充電完
了信号が得られるまでの間スイツチ４４３をｂ側
に切換える為のものである。

スイツチ４４３が接点ａ側にある間第１図ａに
示したLPF４の出力は積分回路１９により積分
され、この積分値に応じて絞り制御回路による絞
り制御が為される。これによりLPF４を介した
輝度信号の積分レベルは常に一定となるよう絞り
はサーボ制御される。これに対し、照明モードに
於ては充電が完了するまで前述した如くスイツチ
４３の接点はｂ側に切換わるので積分回路１９の
出力値は減算回路４４により所定の補正用レベル
値V₅だけ減算されから絞り制御回路に入力され
る。

従つて、絞りは露出オーバー気味となる。従つ
て被写体中に比較的強い反射光があれば画面内の
その位置でキヤリアがオーバーフローし、オーバ
ーフロードレインを介して電源Vccに導びかれ
る。この時電位V₄が変化する為、コンパレータ
４９はハイレベルを出力し、照射特性制御回路２
１ａは光源２１ｂの所定時間当りの照射光量特性
を低い側に切換えしかも発光量は確保する。尚、
オートアイリス等絞り制御は絞りの全閉状態から
全開状態よりも１〜２段絞つた絞り位置迄の範囲
で行なわれるものとする。

このように本実施例によれば照明光源を用いる
モードに於て絞りを若干開く事によりイメージセ
ンサに於けるオーバーフローを起こし易くするな
ど検出手段の感度を高めその状態でオーバーフロ
ーが検出された時には、これを表示しているの
で、撮像画面内に比較的反射率の高い物体がある
か否かが容易に判る。

又、イメージセンサそのものには何ら変更を加
える事なく、被写体中のオーバーフローし易い物
体を知る事ができ、仮に、そのような物体があつ
た場合には所定時間当たりの照射光量を自動的に
低下させ、かつ必要な発光量を確歩しているから
ブルーミングを抑制することができる。

尚、本実施例では照明モードに於て、絞りによ
りイメージセンサの受光部を露出オーバーにして
いるが、例えばシヤツターとしてロータリーシヤ
ツターを使うものにおいてはその開角量を所定量
だけ余分に開いてやるようにしても良い事は言う
迄もない。

その場合、第１０図の絞り４４１をロータリー
シヤツターに、絞り制御回路をロータリーシヤツ
ターの開角制御回路に置き換えるだけで良い。

勿論、シヤツターと絞りの両方を露出オーバー
側に制御するようにしても良い。

尚、本実施例では光源２１ｂへの充電が完了す
ると再びスイツチ４４３はａ側に戻るので絞りは
適正な値に復帰し、照明光を用いた撮像は適正な
露出状態で行なわれる。

又、本実施例は露出をオーバー状態とした時に
オーバーフロードレインに流れ込んだ信号分を検
出して光源の特性を変化させているが、オーバー
フロードレインを用いなくとも、イメージセンサ
は一般に水平方向にはチヤネルストツプ又はアン
チブルーミングバリアにより仕切られているので
ブルーミングが発生すると水平方向よりも垂直方
向にキヤリアがオーバーフローする。

特に第１１図ｂに示すようにオーバーフロード
レインを持たないイメージセンサに於てはこの傾
向が強い。

第１１図ａはこのような本発明の他の実施例を
示す図で、垂直方向のブルーミングを受光部の垂
直方向について隣接する遮光された水平方向の
CCD列により検出したものであつて第１０図示
の装置と同様の効果を得るものである。

即ち、第１１図ａに示すようにブルーミング
BLMが発生するとキヤリアは特に垂直方向に溢
れ出す。１ｅはこの垂直方向のオーバーフロー分
を検出する本実施例に係るブルーミング検出用の
遮光された水平シフトレジスタであつて、ブルー
ミングが全く起きていない場合又はほとんど起き
ていない状態に於てはレジスタ１ｅ内には暗電流
分しか形成されていない。

然し、一旦ブルーミングが発生するとこのレジ
スタ内の所定のセルには大きなレベルのキヤリア
が入り込む。従つてこの水平シフトレジスターを
常時高速で駆動していれば、ブルーミングがあつ
た直後に垂直方向に溢れて来たキヤリアは出力ア
ンプ１ｆに於て電圧信号として出力され、検出可
能である。

４５４，４５５は暗電流レベルを積分する為の
CR積分回路であり、４５６はこの積分回路出力
と、出力アンプ１ｆの直接の出力とを比較するコ
ンパレータであつてレジスタ１ｅからの出力中に
特に大きなレベルの信号が存在する場合にハイレ
ベル信号を出力する。４５７はこのハイレベル出
力を保持するデイレイ回路であつて、例えば第１
図ｄに示すものと同じ構成である。このデイレイ
回路４５７の出力は端子４５８を介して、第１０
図示の表示回路４５２又はアンドゲート４５１の
一方の入力に供給される。

このように構成する事により容易にブルーミン
グを検出する事ができ、しかもオーバーフロード
レインを設けなくても良いので水平画素数をかせ
げるものである。

尚、第１１図ｂに示す如く、各画素４６０間の
境界をチヤネル・ストツプ４５９により形成すれ
ばブルーミングが発生してもオーバーフローした
キヤリアは垂直方向にしか溢れ出さないので第１
１図ａに示したブルーミング検出構成の感度は、
より向上する。

尚、以上の実施例では、被写体像を電気的に記
録又は再生する為の撮像信号を形成する撮像手段
によつて、被写体の少なくとも一部に於ける輝度
レベルのオーバーを検出しているが、本発明は前
記撮像手段とは別に複数の光電変換要素を設け、
この複数の光電変換要素に対して前記撮像手段の
受光面に結像される被写体像とほぼ等しい像を結
像する事により、前記検出を行なうようにしたも
のも含む。

又、この場合複数の光電変換要素の数は前記撮
像手段の受光面の画素数より少なくて良い。

尚、以上の実施例からも明らかなように本発明
は第２図、第６図に示すような単位時間当たりの
照射量を切換制御しかつ、総発光量を充分得るよ
うにし得る改善された閃光装置をも提供するもの
である。

（効果） 以上説明した如く、本発明によれば撮像手段の
受光面の各部分において形成された信号のレベル
が夫々所定のレベルを越えた場合に、被写体を照
明する為の光源の所定時間当たりの照明光量が低
下するよう制御し、かつ所要の発光量を得るよう
にするのでブルーミングを大巾に抑制することが
できる。又、ブルーミングを起こし易い被写体が
存在しない場合には照明光を短時間に必要量与え
ることによつて照明効果を向上させ動きのある被
写体をもブレなく撮像できる。

又、ブルーミングの起き易さを検出するのに撮
像装置内の撮像手段を用いているので構成を非常
に簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の静止画撮像装置の構成の一
例を示す図、第１図ｂはイメージセンサの一例を
示す図、第１図ｃはカラーフイルターの一例を示
す図、第１図ｄはデイレイ回路３２の構成例を示
す図、第２図は本発明による閃光装置の一実施例
を示す回路図、第３図は全体のタイミングチヤー
ト、第４図は第２図中のマルチバイブレータＢと
シフトレジスタ１３０の入出力波形を示すタイミ
ングチヤート図、第５図は第２図中閃光放電管１
１４，１１９，１２４による発光波形を示す波形
図、第６図は本発明に適した閃光装置の第２実施
例、第７図は垂直同期信号V_DとタイマーTM１
の作動タイミングの説明図、第８図、第９図はそ
れぞれブルーミングが検出されない場合とされた
場合のタイマーTM２と主発光のタイミングの説
明図、第１０図は本発明の撮像装置の他の実施例
を示す図、第１１図ａは本発明の検出手段の他の
実施例を示す図、第１１図ｂはイメージセンサの
構成の一例を示す図である。 １……撮像手段としてのイメージセンサ、１９
……積分回路、２３……検出手段及び比較手段と
してのコンパレータ、２１ｂ……光源、２１ａ…
…照射特性制御回路、３３……制御信号出力手段
としてのデイレイ回路、４４０………排出部とし
てのオーバーフロードレイン、１ｅ……ブルーミ
ング検出部としての水平シフトレジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体を照明するための閃光照明手段と、 被写体像を電気的画像情報に変換する撮像手段
   と、 前記被写体の輝度レベルのピーク値が所定のレ
   ベルを越えたか否かを検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に応じて前記閃光照明手段
   の単位時間あたりの発光量を制御する信号を出力
   する制御信号出力手段とを有し、 前記ピーク値が前記所定のレベルを越えた場合
   には、前記閃光照明手段の単位時間あたりの発光
   量を抑制して、前記ピーク値が前記所定のレベル
   以下のときの前記閃光照明手段の発光量と同じ発
   光量を得るように構成されてなる静止画撮像装
   置。 ２ 前記検出手段は前記撮像手段から読み出され
   た時系列出力のレベルを順次所定のレベルと比較
   する比較手段を含む事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の静止画撮像装置。 ３ 前記撮像手段は少なくとも受光面において過
   剰な電気的画像情報を排出する排出手段を有し、
   前記検出手段は前記排出手段を介して排出された
   電気的画像情報を検出するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の静止画撮像装
   置。 ４ 前記検出手段は、前記撮像手段の受光部にお
   けるテレビジヨン信号の垂直方向のブルーミング
   を検出する為のブルーミング検出部を有し、この
   検出部によりブルーミングが検出されたか否かに
   応じて異なる信号を出力することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の静止画撮像装置。